干货!一文看懂激光雷达行业发展现状:多技术路线并行,经济性持续提升

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原文标题:2022年中国激光雷达产业链全景图鉴:多技术路线并行 , 经济性持续提升「图」
一、激光雷达产业链
1、产业地位及发展历程
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备 , 通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波 , 由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息 。 毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达是常用的三种雷达 , 三种雷达技术各具优劣 , 其中激光雷达是利用激光实现3D感知的现代光学遥感技术 , 未来自动驾驶核心传感器 。
早期激光雷达主要用于科研及测绘项目 , 进行气象探测以及地形测绘 。 随着技术的发展 , 激光雷达的应用领域得到拓展 , 包括工业测量以及早期的无人驾驶研究项目等 。 激光雷达产业自发展以来 , 不断引入新的技术架构 , 从单点激光扫描到多线激光 , 从机械旋转式到半固态、固态式 , 以及如今车规级、芯片化的发展 , 相关技术和专利持续发展同时企业入局持续持续提升 , 市场商业成熟度越来越高 , 同时随着无人驾驶高层级渗透率持续提升 , 激光雷达需求持续扩张 。
激光雷达发展历程
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资料来源:公开资料整理
激光雷达属于智能传感器 , 是智能驾驶和无人驾驶汽车领域中汽车电子控制系统的信息源 , 是车辆信息重要输入重要环节 , 另外汽车智能驾驶传感器还包括摄像头、微波雷达、毫米波雷达、超声波传感器等 。
自动驾驶在感知层面目前有两条实现方案 , 一是纯视觉算法 , 即仅依靠车载摄像头进行信息搜集 , 通过多摄像头有捕捉到的2D图像映射到3D空间中 , 该方案算法精度和算力水平要求较高 , 恶劣环境下的安全性有待考证 , 目前以特斯拉为主要推动者;二是自动驾驶实现方案为在摄像头的基础上增加传感器 , 以此提高环境感知的敏感性和精准度 , 成为目前主流ADAS方案 。 目前智能传感器包括毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达 , 激光雷达整体成本较高 , 但整体精度较高 。
智能及无人驾驶汽车传感器需求
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三种汽车位移传感器主要特点对比
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资料来源:公开资料整理
就产业链来看 , 激光雷达上游主要为激光发射、激光接收、扫描系统、信息处理相关的零部件 , 激光发射主要分为激光器和准直镜、扩散片和分束器等光学器件 , 激光接收主要分为光电探测器和透镜、窄带滤光片等光学器件 , 扫描系统主要包括旋转电机、扫描镜和MEMS微振镜等 , 信息处理为FPGA芯片和模拟芯片 , 其中光电探测器、FPGA芯片、模拟芯片等均被海外垄断 , 激光器、光学器件国内已有部分企业可实现进口替代;中游激光雷达厂商的技术路线百家争鸣 , 国内禾赛科技累积交付量破万 , 处于领先地位;下游领域主要为ADAS、高阶智能驾驶、车联网、无人机&机器人等 。
激光雷达产业链示意图
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2、基本参数
激光雷达目前尚处技术驱动阶段 , 技术路线百花齐放 , 需要随着产品的量产持续验证 。 按照激光雷达的构成和原理 , 测距原理、激光波长、发射装置、接收装置、扫描方式是激光雷达的五大技术维度 , 不同的维度衍生出不同的技术发展方向 , 下游主机厂依照这五个维度设计组合形成特色技术方案 , 不同的技术路径又导致激光雷达成品在测距、测速、测角、精度、范围、功耗、集成度等性能上的差异 , 继而决定了各主机厂的产品能力和远期潜力 。