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( 二 )
激光雷达性能参数
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激光雷达种类众多 , 实现原理各不相同 。 在测距原理方面 , 有ToF法和FMCW法 , 当前ToF法是主流;在扫描方式方面 , 有机械式、半固态MEMS、半固态转镜、固态OPA、固态Flash等 , 当前MEMS和转镜方案是主流 。 在激光光源方面 , 主流的波长有905nm和1550nm两种 , 发射器有EEL、VCSEL和光纤激光器三种;在接收探测器方面 , 主要有APD、SPAD和SiPM三种 。
激光雷达分类情况
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3、技术趋势
就激光雷达整体技术趋势来看 , 短期内半固态(混合固态)将是市场主流 , 但相关产品仍存在改进空间 , 未来单片集成将是主流趋势 。 具体来看 , 目前激光雷达半固态扫描模块已较为成熟 , 相关产品逐渐通过商用反馈进行工程改进 。 半固态激光雷达的商用可以帮助激光雷达厂商在早期积累车载使用经验 , 帮助后续固态激光雷达产品的设计做到与主机厂需求更好的契合 , 且随着产业技术推进 , 目前全球和国内已有部分布局固态产品 , 但整体商业化仍较远 , 中期随着激光雷达固态逐步渗透 , 可实现激光雷达的模块化生产组装 , 远期目标是激光器芯片的单片集成 。
激光雷达发展趋势
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二、上游端
1、上游成本结构及综述
激光雷达主要包含发射、接收、信息处理和扫描等四大模块 。 发射端的发射光学系统包括光束控制器、激励源、激光器;不同光源成本差距较大 , 发射端是激光雷达重要成本构成 , 占30%-50% 。 接收端将光信号转换成电信号 , 主要有光电探测器以及处理芯片 , 最后放大信号并使用芯片进行处理 。 光束控制需要扫描系统 , 不同扫描方式会有不同结构设计 。
激光雷达成本结构及主要供给厂商激光雷达成本结构及主要供给厂商
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目前 , 激光雷达尚未规模化量产上车的原因主要在于一直以来激光雷达都面临着车规级、规模量产和价格高昂等问题 。, 随着激光雷达技术逐渐从机械式向MBMS等混合固态演进 , 产品价格普遍下降 , 相较于机械式激光雷达普遍定价上万美元 , 大部分已量产或即将量产的混合固态激光雷达定价普遍在1000美元左右 , 例如法雷奥Scala定价600美元 , 览沃科技激光雷达定价1000美元级别 。 随着成本快速下降 , 目前上有不少主机厂宣布新车将搭载激光雷达作为L3级别自动驾驶的核心传感器 。
激光雷达价格下降趋势
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2、发射端
1)激光器
激光器是激光雷达核心部件 , 主要由泵浦源、增益介质、谐振腔等组成 。 激光器光学系统中的增益介质通过吸收泵浦源产生的能量 , 使得增益介质先从基态跃迁到激发态 , 再释放能量回归到基态的稳态 。 在释能的过程中 , 增益介质产生出能量、波长、方向高度一致的光子 , 通过光学谐振腔的反射放大最终形成激光束 。
从国内激光器市场规模发展来看 , 随着智能设备、消费电子、新能源等领域对激光器的需求不断增长以及医疗、美容仪器设备等新兴应用领域的持续拓展 , 激光器市场规模保持稳定增长 。 数据显示 , 2021年我国激光器市场规模约为129亿美元 , 同比上升18.24% 。 细分方案来看 , EEL发展较早 , 整体技术工艺相对成熟且成本较低 , 市场占比最高 。
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