引言：6月8日，禾賽科技宣布完成超過3億美元的D輪融資讓激光雷達行業再次引人眼球，據悉此次融資將用于支持面向前裝量產的混合固態激光雷達的大規模量產交付（已獲多個OEM定點），以及車規級高性能激光雷達芯片的研發等。自從自動駕駛和激光雷達成為風口以來，以FMCW4D激光雷達”著稱的（Aeva）近日也通過SPAC方式完成上市。如何解決車載激光雷達的量產、降本和環境穩定性問題，成為行業發展的主旋律，各種技術路線層出不窮，核心器件朝陣列化、集成化和芯片化的方向發展。據不完全統計，目前激光雷達市場有超過 70 個玩家。當前激光雷達價格仍然偏高， 根據主流激光雷達產品定價與配置方案， Robotaxi、 ADAS領域單價分別約 10000 美元、 1000 美元， 我們預計到 2025 年單價分別有望降至 3000美元、 500 美元， 到 2030 年單價分別有望降至 1000 美元和 300 美元。 來源：長江證券研究所 01為何激光雷達可以更快實現自動駕駛-具備高精度和高適用性 環境感知是自動駕駛的基礎， 提高感知能力是自動駕駛的必修課。自動駕駛的基礎原理與流程在于：首先由感知層的傳感器獲取與構建精確路況信息（包含物體建模與車輛定位等）， 再由感知層輸出的信息進行決策規劃， 向執行端發出指令， 最后由執行端對車輛行為進行實際操控。 從 L2 到 L3 級別自動駕駛的升級， 意味著從輔助駕駛到（有限度）無人駕駛的躍進， 對于高精度建模、 海量實時運算的要求指數級增長， 背后的技術難度隨之大幅增長， 其中關鍵環節就在于前端感知， 即如何感知與構建路況的完整模型。 激光雷達具備高精度和高適用性等諸多特性， 加入激光雷達加強感傳感器硬件的增加可以顯著提升環境感知的效果。目前傳感器主要包括攝像頭、 毫米波雷達和激光雷達等，激光雷達在所有傳感器中精度最高且對算法依賴較低。視覺系智能駕駛從 Mobileye 的史開先河到特斯拉的發揚光大， 視覺系仍是當下智能駕駛主流， 但對于是否完全能勝任L3 級以上自動駕駛仍有爭議。 激光雷達早期高成本導致一直應用于 Robotaxi 等， 但本身能達到的效果和成熟應用卻能超越視覺系。激光雷達作為核心傳感器， 能打破視覺系先行者構建的算法、 數據壁壘， 有望成為后來者居上的核心傳感器， 從商業上具有極大的潛力。 激光雷達通過主動探測技術， 可直接構建路況模型， 降低分析難度。與視覺方案重在分析不同， 激光雷達可以通過主動探測的方式直接實現物體、 路況建模， 極大降低了視覺方案當中的分析難度。激光雷達的核心原理在于運用蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight， 簡稱 ToF） 測量法， 由激光二極管發出紅外脈沖光， 脈沖光照射到物體表面后發射回一部分光束， 光束被激光雷達上搭載的光子探測器接收并記錄， 通過計算發射和探測的時間差就可以計算出目標物表面與激光雷達探測器之間的距離。 另外一種FMCW與ToF路線不同，主要通過發送和接收連續激光束，并測量發送和接收的頻率差異，來測量物體的距離。換句話說，ToF使用時間來測量距離，而FMCW使用頻率來測量距離。這其中，ToF發送的激光脈沖是受噪聲影響的波動信號，不能直接捕獲速度信息。而FMCW提供連續激光束，提供的流體信號噪聲明顯更小，可以同時捕獲速度信息。 在成本方面，FMCW的優勢在于，它利用了光子學和通訊技術的產業鏈成熟度，使其達到更高的性能水平。比如，更低成本的光電探測器，而ToF經常使用APD和其他更昂貴的探測器。 不過，客觀來說，FMCW路線也有其自身的缺點，包括測距范圍、掃描速度和成本。現有的FMCW激光雷達的相干長度限制在100米左右，這可能會將其范圍限制在50米左右——這是一個嚴重的限制。目前脈沖激光雷達的范圍為60到100米，相比而言能夠滿足一定條件下的探測需求。一種可用的方法，是集成光子學的固態掃描方法（光學相控陣），也被稱為芯片級FMCW激光雷達。當激光穿過波導時，它們對其相位調制，使陣列輸出端的光束成形并重定向 Aeva公司采用的連續調頻波(FMCW)的技術，在原有3D基礎上增加“速度”這個第四個維度稱為新型“4D激光雷達”，目前，Aeva通過專有的芯片設計和算法已經實現運行速度比傳統激光雷達快5倍，同時減少10倍的功耗。 由于激光雷達可在一秒內發射大量的脈沖光（目前最高可達百萬數量級）， 因此可以形成龐大的位置點信息（稱為點云）， 繪制出物體的精確輪廓， 從而構建出周圍環境的三維模型。除了測量距離以外， 激光雷達還可以初步識別物體的材料成分等其他特征， 其中運用的特性包括誘導多普勒頻移等（induced Doppler shift）。 02自動駕駛“軍備競賽”， 激光雷達量產加速 自動駕駛臨近 L3 級量產時點， 多家主流車企將激光雷達應用提上日程。隨著技術的逐漸成熟， 以及自動駕駛等級提升下對于激光雷達需求激增， 激光雷達的成本正進入快速下降時期。2017 年， Velodyne 旗下 64 線、 32 線、 16 線機械式激光雷達官方定價分別為 8 萬美元、 4 萬美元和 8 千美元。 到了 2018 年初， Velodyne 已將旗下 16 線激光雷達價格下調一半至 4 千美元。激光雷達從 2005 年開始發展， 至今已出現千元級的產品，例如大疆 Livox 發布的 Horizon 售價為 800 美金， 華為宣布未來要將 96 線激光雷達成本降至 200 美元以內。 當前時點， 多家整車廠也宣布未來幾年車型上將搭載激光雷達產品， 其中以自主品牌（造車新勢力以及傳統整車廠當中的一線品牌） 與豪華品牌最為積極。 我們認為 ADAS 與 Robotaxi 未來 5-10 年將加速放量， 預計 2025 年、 2030 年全球激光雷達出貨量分別有望達到約 660、 7934 萬顆， 其中中國分別出貨 292、 3154 萬顆左右。 當前激光雷達價格仍然偏高， 根據主流激光雷達產品定價與配置方案， Robotaxi、 ADAS領域單價分別約 10000 美元、 1000 美元， 我們預計到 2025 年單價分別有望降至 3000美元、 500 美元， 到 2030 年單價分別有望降至 1000 美元和 300 美元。 據此測算， 2025 年、 2030 年全球激光雷達市場規模分別有望達到約 53 億美元和 260億美元左右， 其中中國市場規模分別有望達到 21 億美元和 102 億美元左右。 03延展上游 VCSEL+SPAD 技術， 夯實長期能力 激光雷達系統主要包含三部分：發射模塊、 掃描模塊、 接收模塊。從激光雷達的工作來看， 其系統可拆分成三大部分： 1） 發射模塊：激勵源周期性地驅動激光器， 發射激光脈沖， 激光調制器通過光束控制器控制發射激光的方向和線數， 最后通過發射光學系統，將激光發射至目標物體； 2） 掃描模塊：以穩定的轉速旋轉起來， 實現對所在平面的掃描， 并產生實時的平面圖信息； 3） 接收模塊：經接收光學系統， 光電探測器接受目標物體反射回來的激光， 產生接收信號。 當下機械式激光雷達方案存在零部件多、 生產成本高、 可靠性低等問題。大部分機械激光雷達產品采用分立器件， 即發射端使用邊發射激光器（Edge Emitting Laser， EEL）+多通道驅動器+905nm 波長激光， 接收端使用線性雪崩二極管探測器（Avalanche Photo Diode， APD） +多通道跨阻放大器（Trans-Impedance Amplifier， TIA）、 掃描系統采用機械旋轉結構的方案， 存在零部件多、 生產成本高、 可靠性低等問題。 發射端與接收端相輔相成 相比于機械激光雷達， 固態激光雷達可有效降低生產成本和量產難度， 除對掃描系統進行固態化升級外， 發射端和接收端的固態化升級同樣至關重要。固態化即芯片化， 可將數百個分立器件集成于一顆芯片， 在降低物料成本的同時， 省去了對每一個激光器進行獨立光學裝調的人力成本。 此外， 器件數量的減少， 可以顯著降低因單一器件失效而導致系統失效的概率， 提升了可靠性。發射端圍繞降本提效進行升級改進， 而接收端則圍繞發射端進行配置， 兩者相輔相成。 發射模組：以 VCSEL 替代 EEL， 提高發射端固態化程度， 降低生產成本。邊發射激光器（Edge Emitting Laser， EEL） 作為探測光源具有高發光功率密度的優勢， 但 EEL 激光器發光面位于半導體晶圓的側面， 只能通過單顆一一貼裝的方式和電路板整合， 而且每顆激光器需要使用分立的光學器件進行光束發散角的壓縮和獨立手工裝調， 極大地依賴產線工人的手工裝調技術， 生產成本高且一致性難以保障。此外， EEL 發射出的光斑為橢圓形， 需要進行光斑整形， 進一步增加了整體成本。 國內企業炬光科技在車載激光雷達領域擁有車載激光雷達發射模組車規級量產和質量控制的豐富經驗。炬光科技主要從事激光行業上游的高功率半導體激光元器件（「產生光子」）、激光光學元器件（「調控光子」）的研發、生產和銷售。目前主要正在拓展激光行業中游的光子應用模塊和系統（「提供解決方案」，包括激光雷達發射模組和 UV-L 光學系統等）的研發、生產和銷售。 垂直腔面發射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser， VCSEL） 其發光面與半導體晶圓平行， 具有面上發光的特性， 其所形成的激光器陣列易于與平面化的電路芯片鍵合， 在精度層面由半導體加工設備保障， 無需再進行每個激光器的單獨裝調， 且易于和面上工藝的硅材料微型透鏡進行整合， 提升光束質量。 VCSEL 激光器降低成本和量產難度的同時， 也帶來了發光功率密度低的缺陷。近年來國內外多家 VCSEL 激光器公司紛紛開發了多層結 VCSEL 激光器， 將其發光功率密度提升了 5~10 倍， 這為應用 VCSEL 開發長距激光雷達提供了可能。結合其平面化所帶來的生產成本和產品可靠性方面的收益， VCSEL 未來將有望逐漸取代 EEL。德國的激光雷達公司 Ibeo 和奧地利 Ams 公司的 VCSEL 技術進行了深度合作。據悉，這款激光雷達將在 2022 年正式發布。美國新近上市的激光雷達公司 Ouster，在 2020 年推出一款結合 VCSEL 和單光子雪崩二極管（SPAD）技術的激光雷達，專攻 ADAS 市場，計劃 2024 年投產。 以光纖激光器發射 1550nm 激光替代 905nm 激光可提高性能。905nm 激光使用半導體激光器即可發射， 成本較低， 但易穿透晶狀體， 傷害視網膜， 因此使用功率受限， 進而導致其探測距離和分辨率等性能較差。而 1550nm 激光則需使用光纖激光器， 成本較高， 但功率限制較小， 因此在該波長下， 激光雷達性能較好。目前Luminar、Innovusion（圖達通）以及國內的一徑科技、鐳神智能使用 1550nm 的光纖激光器。 接收模組：靈敏度更高的單光子雪崩二極管探測器 SAPD 有望搭配 VCSEL 使用。 VCSEL 作為發射端激光器結構存在發光功率密度低的弊病， 而功率下降會導致探測距離和分辨率下降， 該弊病可通過提高接收端的探測器敏感度進行對沖。單光子雪崩二極管（SPAD， Single Photon Avalanche Diode） 比傳統激光雷達中的線性雪崩二極管（APD，Avalanche Photo-Diode） 靈敏度更高， 響應速度快， 探測效率高， 易于陣列集成。 除探測器類型外， 探測器基底材料的選擇也影響著接收端的性能。目前主流接收端探測器基底均選用成本較低的 Si 基， 檢測范圍為可見光到 1150nm 波長以內的近紅外， 該波長范圍內的激光功率限制較大， 嚴重限制了激光雷達的各項性能。除 Si 基外， InGaAs也可用作基底材料， 其檢測范圍最高可達 1700nm， 且 InGaAs 高信噪比的特性可補足SPAD 靈敏度上升帶來信噪比下降的弊病。 04如何看待激光雷達企業競爭力？ 產品維度， 性能、 車規、 成本構成三大要素 激光雷達主流技術各有特點， 當下轉鏡與 MEMS 量產最為成熟， Flash 和 OPA 長期潛力較大。根據機械、半固態和固態角度， 目前激光雷達技術路線主要為機械、轉鏡、MEMS、Flash 和 OPA 五種。每個技術路線各有自己的優劣勢， 同時也有自身亟待解決提升完善產品的核心痛點。從目前產品的成熟度來看， 轉鏡和 MEMS 激光雷達將是當下主流方案， OPA 潛力最大， FLASH 光探測痛點解決潛力也較為顯著。 我們對機械式、 MEMS、 轉鏡式、 OPA、 Flash 五種主流激光雷達產品重要參數進行分析。我們認為， 影響激光雷達方案應用方向和未來發展的因素主要可分為性能、 車規審核、 成本優勢三方面：性能決定應用場景， 車規審核決定技術路線發展潛力， 成本優勢決定商用化速度。 性能主要從探測角度， 探測精度， 探測范圍三方面進行考量。機械雷達是目前技術最為成熟的方案， 其在掃描角度、 射程、 精度等方面均明顯領先于其他方案。MEMS 的鏡面較小， 收光孔徑較小， 光接收功率與收光孔徑成正比， 導致其測距能力較差； 且 MEMS鏡面屬于微震結構， 震動幅度有限， 大幅限制了其掃描角度。轉鏡式激光雷達通過電機將光束反射到空間的一定范圍， 射程最遠可達 500m。OPA 和 Flash 方案由于技術尚不成熟， 功率難以提高， 導致其短期內性能較差， 但長期內提升潛力巨大。 車規級產品的使用場景相比于消費級產品更加復雜惡劣， 其對工作溫度、 耐震動、 耐沖擊、 抗腐蝕、 穩定性等方面的需求均強于消費級產品。機械結構占比越高的產品越精密，在復雜多變的環境中越容易出現各類問題， 且機械磨損會快速降低產品使用壽命， 這導致機械結構占比高的產品難以通過車規級審核。 機械式、 MEMS、 轉鏡式等方案均存在機械結構， 隨著產品性能不斷提升， 內部結構會愈發復雜， 其通過車規審核的難度將不斷增加， 長期來看其發展潛力弱于全固態的 OPA 和 Flash 方案。 成本優勢主要從結構優勢， 產業鏈成熟度， 技術成熟度三個方面進行考量。我們認為成本主要由兩部分組成：可降成本和剛性成本。其中， 可降成本會隨著產業成熟度、 技術成熟度不斷提高而降低， 主要包括關鍵部件生產成本；剛性成本主要包括后期組裝、 調試費用， 主要與產品結構有關， 由技術路線決定， 該部分成本難以降低。 機械雷達采用多組發射-接收裝置， 以機械旋轉的方式進行掃描， 所涉及的技術和產業鏈較為成熟， 但內部結構復雜， 組裝調試費用較高且難以降低；MEMS 為半固態結激光雷達， 其大幅減少了機械結構， 產業鏈和技術相對成熟， 被視為短期內最有希望實現量產商用化的方案之一； 轉鏡式激光雷達是第一個通過車規級審核的方案， 其問題在于難以通過提高集成度進一步降低其成本；OPA 和 Flash 為全固態方案， 結構優勢明顯， 隨著產業鏈和技術成熟度不斷提高， 其總成本有望實現大幅下降， 是長期發展潛力較大的兩種方案。 當下主流的五種激光雷達方案中， 機械式激光雷達發展最為完善， 性能最高， 但其性能與機械結構成正相關， 而機械結構的增加會大幅增加其通過車規級審核的難度， 其技術路線導致其在未來的發展空間有限。MEMS 方案大幅降低機械結構， 提高了通過車規審核的可能性， 其性能和成本優勢未來有望隨技術和產業鏈的成熟而逐步提高。 轉鏡式方案目前相對成熟， 是當下諸多車廠采用的方案。OPA 和 Flash 方案的純固態結構使其在車規審核方面存在天然優勢， 雖當下技術和產業鏈不成熟， 但未來存在巨大提升潛力。目前Luminar、Innovusion、法雷奧、Velodyne、華為、鐳神智能、銳馳智光在用 從產品角度看， 我們認為車載激光雷達發展通常需要經歷：性能提高， 車規審核， 降低成本三個階段： 第一階段：性能提高。激光雷達企業努力提高激光雷達產品的性能， 使之可滿足目標級別自動駕駛（L1/L2/L3/L4/L5） 的需求， 在理論上可用于對應場景； 第二階段：車規審核。在性能滿足目標級別自動駕駛需求后， 激光雷達產品需經歷嚴苛的車規審核。當通過車規審核后， 其產品方可在商用車上使用； 第三階段：降低成本。當在高端車型上成功應用后， 激光雷達產品仍需降低自身產品價格， 提高在全汽車市場中的滲透率。 激光雷達產品滲透率與價格高度相關。機械式激光雷達方案在提高性能的同時， 會大幅提高成本和車規審核難度， 存在著成本-性能的兩難困境， 發展潛力有限， 目前價格高昂，主要應用在 Robotaxi 等實驗車型上。 MEMS 和轉鏡式等半固態方案可大幅降低成本，使價格降低至 1000 美元附近， 且技術在短期內較易實現突破， 可被部分高端車型采用。但由于高端汽車占比較低， 因此激光雷達滲透率提升有限。Flash 和 OPA 等全固態方案在降低成本上最具潛力， 可將成本降低至 200 美元以下， 可使激光雷達目標市場下沉至中低端汽車層面， 滲透率有望大幅提高。 企業維度， 三方面加強企業競爭力 激光雷達尚處于早期成長階段， 不同車企和激光雷達企業對于技術的理解并不相同。目前不同車企對于激光雷達的理解不同， 也帶來采取激光雷達方案的不同， 車企對于激光雷達方案主要是從性能和成本兩端來看。 1） 戴姆勒、 沃爾沃與 Luminar 合作以及蔚來與圖達通合作主要是目前激光雷達采用 1550nm 的發射器在距離探測和分辨率上較高，保證了更好的性能， 但目前成本相對較高； 2） 長城與 Ibeo 合作 Flash 方案， 相對于而言 Flash 方案目前在距離和 FOV 上有劣勢， 但長期來看 Flash 方案更具備降本潛力； 3） 寶馬合作 Innoviz 905nm MEMS 方案成本更具優勢。 對激光雷達企業而言， 車企合作、 綜合實力和上游延展三方面來提高自身競爭力。目前激光雷達仍處于早期放量階段， 盡管技術路線發展逐漸明晰， 但最終效果仍然需要看量產后實際應用情況。 我們認為激光雷達企業的競爭力主要包括： 1 ） 下游車企的合作情況：激光雷達企業合作的主機廠至關重要， 一方面能力較強的下游車企可以提供技術反饋不斷優化激光雷達企業的產品， 另一方面對應車型的放量可以帶來激光雷達企業產品規模快速的提升。激光雷達產品隨著規模上升部分部件成本有望快速下降， 率先年產超過 5 萬臺的企業將具有顯著的先發優勢； 2） 綜合實力：激光雷達對于研發、 制造、 集成、 驗證等都提出了較高能力要求， 綜合實力較強的激光雷達企業成功概率更高； 3） 上游延展能力：對于激光雷達長期來看， 隨著性能的穩定， 成本成為更為重要的因素， 全固態激光雷達具備更大的成本下降潛力， 半導體發射接收單元的能力將是激光雷達企業進一步延展的能力。 05從華為布局激光雷達，lidar量產再提速 搭載激光雷達， 阿爾法 S 智能駕駛驚艷登場 極狐阿爾法 S 華為 HI 版近期展示自動駕駛功能， 驚艷市場。4 月 17 日， ARCFOX 極狐品牌新一代智能豪華純電轎車阿爾法 S 上市。與此同時， 極狐品牌與華為攜手打造的全球首款搭載三激光雷達的量產車型——阿爾法 S 華為 HI 版也隨后發布， 推出基礎版和高階版兩個版本， 預售價分別為 38.89 萬元和 42.99 萬元。阿爾法 S 華為 HI 版本在實車駕駛呈現了非常強勁的自動駕駛能力， 面對復雜道路中對行人、 非機動車、 機動車的高識別率以及應對不同環境對應做出的避障、 繞行等能力出眾。 極狐阿爾法 S 華為 HI 版搭載了華為 ADS 全棧自動駕駛解決方案， 可支持 L3 級以上城市自動駕駛。依托華為超級全棧算法、超級數據湖、超級計算與傳感器硬件這三項 ADS軟硬件閉環，極狐阿爾法 S 華為 HI 版實現了目前全球量產車中最優秀的自動駕駛功能。 并針對中國城市復雜交通場景進行了額外優化， 主打每日通勤城市自動駕駛場景， 自動駕駛算法可通過日常行車不斷自我學習， 并支持通過 OTA 持續進行功能更新。 在感知方案中應用激光雷達是極狐阿爾法 S 最大的特點。極狐阿爾法 S 華為 HI 版裝備了與高等級自動駕駛相配套的豪華傳感器配置， 包括各類激光雷達、 毫米波雷達、 超聲波雷達和攝像頭在內的 34 個傳感器。其中， 這也是華為自研高線束激光雷達的首次亮相，極狐阿爾法 S 華為 HI 版在車頭前方及兩側配備了 3 個華為 96 線中長距激光雷達，可實現 300° 的檢測范圍。 對實際行駛過程中的遠距小障礙物場景、 近距離加塞場景、近端突出物景、 隧道場景、 十字路口左拐場景、 地庫場景等傳統攝像頭加毫米波雷達組合的檢測難點有顯著的改善。針對激光雷達可能遇到的臟污、 失靈等情況， 極狐阿爾法S 華為 HI 版在后視鏡前方配備了一組雙目攝像頭， 也可對障礙物進行檢測。 06技術到戰略， 兩維度詳解華為激光雷達 從專利看華為激光雷達競爭力 華為首發的車規級 96 線中長距激光雷達激光雷達， 具備 120°×25°大視野， 應對城區、高速等場景的人、 車測距需求、 全視場測距可達 150 米。根據公開的專利， 華為激光在掃描裝置相關的專利有轉鏡式和 MEMS 微振鏡式， MEMS 激光雷達專利更為完整， 預計本次產品是采用 MEMS 微振鏡技術。 MEMS 半固態激光雷達是目 前最為成熟的半固態激光雷達， 也是量產產品的首選。MEMS 微振鏡本質上是一種硅基半導體元器件， 其特點是內部集成了“可動” 的微型鏡面， 采用靜電或電磁驅動方式。采用 MEMS 微振鏡簡單講就是以電機為主的掃描系統換成 MEMS 驅動的鏡片， 實現激光雷達的掃描。 MEMS 作為較為成熟的半導體元件具備大規模生產后成本下降的特性。MEMS 激光雷達的優點在于： 1） MEMS 微振鏡的引入可以減少激光器和探測器數量， 極大地降低成本；2） MEMS 激光雷達結構精巧， 大幅下降尺寸； 3） MEMS 微振鏡并不是為激光雷達而誕生的器件， 它已經在投影顯示領域商用化應用多年， 供應鏈較為成熟。從 MEMS 激光雷達的缺點來看， 主要是 MEMS微振鏡尺寸較小， 對應激光雷達的光學口徑、 掃描角度， 視場角也會變小。 華為采用多線程技術， 解決 MEMS 激光雷達視角和探測距離的問題。根據華為公布專利，華為采用多個激光測距組件共享同一 MEMS 微振鏡， 每一個或者多個激光測距組件對應于一個反射鏡組， 反射鏡組用于激光測距組件和 MEMS 微振鏡之間的光路鏈接。 N 個激光測距組件的出射光束可通過反射鏡入射到 MEMS 微振鏡上， MEMS 微振鏡改變出射光束的方向， 實現二維掃描。華為多線程技術有效提高了激光雷達的性能， 如探測距離和 FOV等， 但多激光測距組也會帶來體積和成本的上升。 對比同類產品， 華為激光雷達在 FOV、 角精度方面處于行業領先水平。激光雷達的主要參數包括探測距離、 精度和視角。華為激光雷達在視角（FOV） 為水平與垂直視角分別為 120°和 25°， 達到行業領先水平。 得益于華為等效 96 線的激光雷達特性， 公司產品在垂直角精度為 0.07°， 技術性能領先行業。從探測距離上， 華為的激光雷達為 150m，符合車載對于長距需求， 與同類產品比較中處于中上水平。 華為激光雷達專利累計 67 個， 信號處理占比較大。華為從 2016 年開始申請相關專利，截止 2020 年末， 華為累積申請 67 個專利（包括在申專利）， 其中 5 星專利 0 個， 4.5星專利 3 個， 4 星專利 4 個， 3.5 星專利 1 個， 3 星專利 7 個。從專利的分布來看， 激光雷達系統、 發射與接收、 掃描系統和信息處理分別占比 9 個、 8 個、 8 個和 42 個， 信息處理占比較高。華為自身具備整套自動駕駛解決方案能力， 應用層面的專利較多。 華為的核心專利主要對于掃描系統的優化以及在發射接收端信號提高點云質量。1） 在激光的發射和接收方面， 華為同步發展脈沖激光和混沌激光。設計了混沌激光器， 使用不同的發光面降低混沌激光器進入混沌態所需時間；開發了用于激光雷達的脈沖激光器和脈沖削波器， 既能滿足人眼安全限制， 又能達到距離和分辨率要求， 同時方案比較廉價。還提出了多種雷達探測方法， 能夠在不明顯提高成本的情況下， 提高雷達出點率(即點云密度)且不丟失信噪比； 2） 在激光雷達的掃描系統方面， 華為同步發展 mems 微振鏡和轉鏡方案。轉鏡方案， 將掃描鏡分解成多個子轉鏡， 能夠降低解決傳統光束掃描裝置中體積大、 轉動慣量大和功耗高等問題， 大幅度提高系統的空間利用率和穩定性；微振鏡方案， 采用多線程微振鏡激光測量模組的設計， 有效提高了激光雷達的性能， 提高有效探測距離和 FOV； 3） 在信息處理方面， 華為提出了環境檢測方法、 信號處理方法、路面要素確定方法、 測距方法、 車輛定位方法以及不同的處理點云數據的算法， 涉及自動駕駛的方方面面。 與國際激光雷達領先企業對比， 華為在專利總數與星級數上仍有一定差距。華為累積申請的專利數為 67， 與國外的 luminar （228）、Velodyne（354） 以及國內的禾賽科技（231）相比仍有一定差距（總數均包含在申專利）。星級專利數量來看， 華為在高星級的專利數量也相對較少。 Luminar 專利分布較為均衡， 且具備自身獨特技術。Luminar 是行業中 MEMS 激光雷達的領軍企業， 公司不管在專利數量、 星級專利占比還是從不同核心技術布局上都體現出較強的能力。從高星級專利分布來看， Luminar 在四類激光雷達核心技術上均有技術積累， 專利分布均勻。 Luminar 在自身 MEMS 激光雷達上采用了多項獨特技術， 主要包括： 1） 采用了 1550nm 大功率光纖激光器提高探測距離和分辨率； 2） 采用雙軸振鏡技術來減少激光器， 以及增大視角； 3） 采用高度敏感的 InGaSa 材料探測器支持光纖激光器； 4） 自研 ASIC 芯片降低對前端硬件的依賴。另外， Luminar 專利中還包含了對固態激光器等前沿技術的布局。算法層面公司也具備與視覺融合、 激光雷達信號優化等核心技術。 07布局上游 VCSEL 和 SPAD 領域降低量產成本 垂直整合產業鏈亦可降低成本， 華為已在 VCSEL 和 SPAD 領域進行部署。華為通過全資子公司哈勃科技投資有限公司分別于 2020 年 6 月 11 日和 2020 年 10 月 19 日投資常州縱慧芯光半導體科技有限公司和南京芯視界微電子科技有限公司。 常州縱慧芯光半導體科技有限公司成立于 2015 年， 公司主要提供高功率和高速 VCSEL（650nm 至 1000nm） 解決方案， 其產品廣泛應用于生物醫學、 工業、 汽車、 消費類產品中。截至華為 2020 年 6 月投資入股， 全球可實現 VCSEL 量產的僅 5 家廠商， 縱慧芯光是中國第一家擁有自主知識產權的 VCSEL 芯片公司。 南京芯視界微電子科技有限公司成立于 2018 年， 公司擁有先進的光電轉換器件設計和單光子檢測成像技術， 主營固態激光雷達芯片、 大數據中心超高速光電互聯芯片及系統解決方案。針對當前激光雷達成本功耗高、 可靠性低、 系統設計復雜等痛點,南京芯視界研發了基于大規模單光子檢測陣列的全集成芯片,該芯片在 CMOS 工藝上實現了高靈敏度、 高分辨率單光子檢測陣列,集成了自主研發的超高精度測距電路和抗干擾數字算法,基于該芯片的激光雷達系統可實現精確測距,功耗成本低、 靈敏度高、 可靠性高,在技術和實用性上處于領先地位。行業加速放量， 國內企業值得關注 國內頭部企業具備和海外同等技術水平， 市場面向全球。華為激光雷達量產拉開國產激光雷達企登上舞臺的序幕。除了華為以外， 禾賽科技、 速騰聚創、 鐳神智能等初創企業起步較早領跑市場。 禾賽科技目前產品主要為機械激光雷達， 目前也已發布下一代MEMS 激光雷達。速騰聚創主要在 MEMS 激光雷達， 同時也儲備 OPA 激光雷達。鐳神智能已有機械、 MEMS 產品， 并探索 OPA 和 Flash 方面探索。國內企業產品不管在技術層面和市場層面均與海外企業處于同一水準， 禾賽科技的明星產品 Pandar64 目前已實現全球領域的大面積銷售， 速騰聚創的產品也獲得北美某車企的定點。禾賽科技表示，本輪融資將用于支持面向前裝量產的混合固態激光雷達的大規模量產交付（已獲多個OEM定點），禾賽麥克斯韋智能制造中心的建設，以及車規級高性能激光雷達芯片的研發。