新能源汽車踏入下半場智能化發展,自動駕駛技術成為(wei) 各大車企展開爭(zheng) 奪的新戰場。作為(wei) 自動駕駛必不可少的硬件(某些車企例外),激光雷達可謂是“全知全能”的汽車眼,它利用激光的高頻特性對汽車周圍環境進行大量、高速的位置及速度信息測量,形成3D建模,幫助汽車識別障礙。垂直腔麵發射激光器(VCSEL)是激光雷達的核心元器件,且具有低成本、可規模化、高可靠性等優(you) 勢。奧緯認為(wei) ,隨著激光雷達的滲透率不斷提高,VCSEL激光器在汽車激光雷達中的應用也將快速增長,VCSEL製造商將大有可為(wei) 。VCSEL製造商可通過積極尋求與(yu) 上下遊企業(ye) 的戰略合作,共同研發自動駕駛解決(jue) 方案,在增量市場中快速搶占市場份額。
新能源汽車市場的上半場電動化正在如火如荼地進行中,而下半場智能化也迎來蓬勃發展。各大車企都尋求在自動駕駛領域實現跨越式突破,並以此搶占市場份額。
特斯拉憑借先發優(you) 勢和強大的算法、數據支持,依靠純攝像頭感知能夠滿足現階段的高級輔助駕駛需求。而其他傳(chuan) 統車企和造車新勢力為(wei) 了實現彎道超車,均加碼更為(wei) 先進的硬件——如激光雷達——來增強整個(ge) 自動駕駛係統的可靠性。
隨著國內(nei) 自動駕駛法律法規的逐漸明確和相關(guan) 政策的落地,L2.5/L3以上的高級輔助駕駛和自動駕駛的滲透率在未來幾年預計將大幅提升,而激光雷達作為(wei) 實現高階自動駕駛的核心零部件,發展前景十分可觀。在中國發展迅速的激光雷達公司Innovusion已於(yu) 去年11月底下線第五萬(wan) 台圖像級超遠距激光雷達,推動高性能激光雷達的規模化應用邁上新台階。據申萬(wan) 宏源預測,到2025年,我國激光雷達整體(ti) 滲透率有望從(cong) 目前的1%提升到10%。
激光雷達的主要模塊包括發射模塊、接受模塊、掃描模塊和控製及處理四大模塊。

資料來源:禾賽科技招股說明書(shu) 、申港證券研究所
作為(wei) 激光雷達的靈魂,發射模塊中的激光器的重要性不言而喻。常見激光器包括邊發射器(EEL)、垂直腔麵發射激光器(VCSEL)和光纖激光器等。其中,現階段應用最為(wei) 廣泛、技術最為(wei) 成熟的激光器是EEL,市場份額約為(wei) 55%。VCSEL目前的市場份額雖然僅(jin) 約18%,但它具有製造成本低、易於(yu) 規模化生產(chan) 、可靠性較高等優(you) 勢。VCSEL唯一的劣勢——發光功率低,已經被新的多結工藝所解決(jue) 。此前,由於(yu) 發展較晚且更多用於(yu) 消費電子領域,VCSEL原本大多為(wei) 單層結,功率較小。為(wei) 滿足激光雷達對激光器功率的要求,各大VCSEL製造商都在專(zhuan) 攻多結工藝,生產(chan) 的結數也在不斷提高。
隨著多結技術的完善和成熟,VCSEL有望逐步取代EEL成為(wei) 激光雷達激光器的主流選擇。如今,不少國內(nei) 外激光雷達公司都已進入該賽道,其中禾賽科技的AT128激光雷達是業(ye) 界首個(ge) 基於(yu) VCSEL打造的遠距ADAS半固態激光雷達,去年九月單月銷量突破一萬(wan) 台。在激光雷達進入放量時代後,產(chan) 業(ye) 鏈上遊中格局較優(you) 、毛利率較高的發射端VCSEL芯片也將會(hui) 迎來進一步的高速增長。
2022年,全球VCSEL市場規模達16億(yi) 美元,其中絕大部分應用來自於(yu) 電子消費品和光通信兩(liang) 個(ge) 板塊,而與(yu) 汽車激光雷達應用相關(guan) 的市場規模僅(jin) 為(wei) 180萬(wan) 美元。盡管VCSEL在汽車激光雷達中的應用仍處於(yu) 萌芽階段,但我們(men) 認為(wei) 它的增速將超越其他應用領域。市場研究機構Yole預計,與(yu) 車載激光雷達相關(guan) 的VCSEL市場規模將以近100%的高複合增長率增長至2027年的5300萬(wan) 美元。

資料來源:Yole、中信建投
海外龍頭企業(ye) 擅長通過外延並購來豐(feng) 富自身的產(chan) 品布局。高性能商用激光器製造商Lumentum多次采用與(yu) 下遊企業(ye) 合作的方式拓展VCSEL市場。禾賽科技的AT128激光雷達即搭載了該公司的VCSEL激光器,該產(chan) 品的成功為(wei) VCSEL製造商的發展途徑提供了很好的示範。
中國的VCSEL製造商也應積極尋求與(yu) 本土激光雷達企業(ye) 建立長期戰略合作,利用本土化的優(you) 勢在增量市場中快速搶占市場份額。VCSEL製造商還可聯手激光雷達供應商一起與(yu) 整車廠建立三方合作關(guan) 係,攜手研發下一代的解決(jue) 方案。
未來,實現L3以上的輔助駕駛將需要多個(ge) 激光雷達相互協作和補位,一體(ti) 式的解決(jue) 方案將會(hui) 成為(wei) 主機廠的主流選擇。在技術和產(chan) 品趨於(yu) 成熟後,我國的VCSEL製造商可發揮成本和供應鏈優(you) 勢,積極拓展海外市場。相信在未來兩(liang) 到三年中,隨著自主激光雷達廠商的崛起,我國VCSEL製造商也將會(hui) 迎來前所未有的機遇。
在如今複雜的國際環境下,隻有掌握核心技術才不怕被“卡脖子”。VCSEL製造商應積極肩負起國家發展高端製造業(ye) 的重任,深耕研發出更具競爭(zheng) 力的多結VCSEL工藝,滿足激光雷達高密度和高精度的要求,並建立起相應的技術和工藝壁壘。在追求技術突破的同時,也應該尋找更為(wei) 高效的製造工藝、方式和設備,發揮出VCSEL利於(yu) 規模生產(chan) 的優(you) 勢,進一步降低成本,提升良率。激光雷達進入放量時代後, VCSEL製造商將憑借規模化生產(chan) 打開行業(ye) 毛利率的上行空間。
現階段,中國的VCSEL激光器市場仍由海外龍頭企業(ye) 主導,國內(nei) 的製造商大多還處於(yu) 起步階段。不過,依靠各自的優(you) 勢和特長,國內(nei) 製造商都具備快速發展成為(wei) 龍頭企業(ye) 的潛力。相信在不久的將來,中國的VCSEL製造商中一定會(hui) 有更多“專(zhuan) 精特新”的小巨人出現,並在國際舞台上大放光彩。
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