激光雷達產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵詞：“退燒”

激光雷達（LiDAR）起源于20世紀60年代早期，首次應(yīng)用是在氣象學(xué)中，國家大氣研究中心用它來測量云層。1971年阿波羅執(zhí)行15號任務(wù)期間，宇航員采用一種激光雷達設(shè)備——激光高度計來繪制月球表面圖，由此進入太空探測、氣象監(jiān)測、地形勘測等科學(xué)研究領(lǐng)域。但激光雷達真正進入“炙熱期”，是從自動駕駛產(chǎn)業(yè)的興起開始。

據(jù)麥姆斯咨詢觀察，隨著自動駕駛產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)酵，2017年成為激光雷達產(chǎn)業(yè)被寄予過高期望的“發(fā)燒”期：從全球融資情況來看，2017年成為投融資事件發(fā)生最為頻繁的一年，中國的投融資高峰相比全球晚一年。2017年之后，激光雷達通過車規(guī)的難度被更清醒地認識，看似花哨、晦澀的激光雷達技術(shù)的神秘面紗被慢慢揭開，投融資熱度逐漸“退燒”，該產(chǎn)業(yè)回歸理性。

國外激光雷達廠商融資概況（來源：麥姆斯咨詢）

激光雷達吸引了兩種不同商業(yè)模式企業(yè)的加入：互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和汽車制造商?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)將從Level 4/5的自動駕駛汽車切入，傳統(tǒng)汽車制造商從ADAS汽車開始切入，追逐ADAS級別進階。我們曾經(jīng)對自動駕駛激光雷達市場的增長速度寄予過高的期望值，認為其市場份額將迅速超過ADAS汽車激光雷達市場份額。實際上，自動駕駛車輛對激光雷達技術(shù)要求更為苛刻；2018年3月28日美國亞利桑那州，一輛Uber（優(yōu)步）自動駕駛汽車撞倒一名女性行人E. Hertzberg并導(dǎo)致其死亡，該事故對自動駕駛汽車行業(yè)的沖擊力非常巨大。因此自動駕駛汽車市場增長速度被不斷進行放緩的修正，我們預(yù)計全球自動駕駛汽車激光雷達將從2020年的9700萬美元增至2025年的1.72億美元，2020~2025年的復(fù)合年增長率（CAGR）為12%。

激光雷達技術(shù)關(guān)鍵詞：從模擬、機械式到數(shù)字、固態(tài)化，從“看見”到“看懂”

回顧計算機的發(fā)展歷史。1946年，第一臺電子計算機問世于美國賓西法尼亞大學(xué)，由馮·諾依曼設(shè)計，占地170平方米，采用電子管作為核心元件，價格讓人高攀不起（550萬美元）。1971年，美國英特爾公司研制出第一代微處理器Intel 4004，這款基于超大規(guī)模集成電路（VLSI）的芯片幫助計算機進入數(shù)字時代，親民的價格與迷你的尺寸，讓計算機逐漸成為平民可以享用的電子產(chǎn)品。激光雷達也曾因為體積大、價格昂貴為世人詬病。但隨著關(guān)鍵元件采用半導(dǎo)體技術(shù)，成本不斷降低，而性能不斷優(yōu)化，激光雷達也將從價格昂貴、模擬信號輸出、機械旋轉(zhuǎn)式的初始階段，逐漸過渡到價格親民、數(shù)字信號輸出、關(guān)鍵元件固態(tài)化的階段。

激光雷達技術(shù)趨勢：從模擬、機械式到數(shù)字、固態(tài)化（來源：麥姆斯咨詢）

激光雷達具有“看見”的能力，但缺乏思考能力：無法識別看到的是什么？看到的物體速度有多少？具體尺寸是多少？這一短板，讓以馬斯克（Elon Musk，特斯拉首席執(zhí)行官）為代表的“激光雷達無用論”派別堅持為自動駕駛車輛選用攝像頭。其實，激光雷達已經(jīng)向著實現(xiàn)智能信息捕獲的技術(shù)方向發(fā)展，功能從“被動搜索”或目標(biāo)探測擴展到“主動搜索”，在許多情況下，還可以實時獲取目標(biāo)的分類屬性。算法則是為激光雷達帶來思考能力的制勝法寶。中國著名激光雷達企業(yè)速騰聚創(chuàng)（RoboSense）早在2017年就推出“普羅米修斯”計劃；美國激光雷達企業(yè)Aeye也在同年提出了智能數(shù)據(jù)采集的新方式iDAR平臺；中國阿里巴巴達摩院在今年8月宣布其自研感知算法實現(xiàn)了對低線束激光雷達（LiDAR）的高線束模擬。有了算法的加持，激光雷達才具備了思考能力，實現(xiàn)對場景的理解，真正“看懂”場景，讓激光雷達幫助汽車做出正確的決策，與此同時還能降低激光雷達成本。

激光雷達技術(shù)趨勢：從“看見”到“看懂”（來源：麥姆斯咨詢）

該報告從四個維度深入分析了激光雷達技術(shù)：測距原理、光源、光束操縱、探測器。并從四個維度重點分析了汽車激光雷達的原理、技術(shù)發(fā)展趨勢、典型器件和代表廠商。關(guān)于激光雷達的稱謂眾多，如：機械式、固態(tài)、全固態(tài)、混合固態(tài)；或者：MEMS（微機電系統(tǒng)）、OPA（光學(xué)相控陣）、Flash（閃光）；亦或：FMCW（調(diào)頻連續(xù)波）、ToF(飛行時間法)，以上種種說法常常讓圈外人出現(xiàn)概念混淆。激光雷達的測距原理可分為三角測距法和ToF(飛行時間法)，前者主要用于掃地機器人、工業(yè)機器人等非車載應(yīng)用，而后者才是汽車激光雷達的主要測距原理。激光雷達的光束操縱方式有MEMS微振鏡掃描、OPA掃描、機械式掃描（又包括旋轉(zhuǎn)馬達掃描、平面擺鏡掃描、多棱鏡掃描等多種宏觀可見的掃描方式）、閃光式（無需掃描元件）等，光束操縱也是最復(fù)雜、最關(guān)鍵的激光雷達技術(shù)維度。在光源方面，涵蓋LED、EEL、VCSEL和光纖激光器，而在探測器方面，包括PIN PD、APD/SPAD/SiPM、CMOS圖像傳感器、CCD圖像傳感器。

激光雷達四個維度（來源：麥姆斯咨詢）

激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵詞：中國力量崛起

激光雷達將主要被高端ADAS汽車和自動駕駛汽車采用，并且自動駕駛汽車是改變激光雷達產(chǎn)業(yè)的重要力量。在中國，截至2019年底，共有25個城市出臺自動駕駛測試政策；2020年2月，中國國家發(fā)展改革委牽頭發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，這是繼《中國制造2025》之后又一個重磅的戰(zhàn)略發(fā)布；2020年，國家發(fā)改委首次官方明確“新基建”七大板塊，激光雷達作為終端傳感器設(shè)備，在自動駕駛、車路協(xié)同等智能交通、智慧城市領(lǐng)域的作用不斷凸顯。中國政府對自動駕駛的支持，也將對全球激光雷達產(chǎn)業(yè)發(fā)展啟動積極的推動作用。

汽車激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈（來源：麥姆斯咨詢）

2019年初，由大疆（DJI）等知名科技公司投資并提供銷售渠道支持的覽沃（Livox）推出了全系列激光雷達傳感器。同年，華為宣布了研發(fā)和制造激光雷達的雄心。受到博世（Bosch）和安森美半導(dǎo)體（On Semiconductor）投資并刷新激光雷達產(chǎn)業(yè)界融資金額記錄的中國企業(yè)禾賽科技（Hesai），在專利方面被激光雷達產(chǎn)業(yè)先驅(qū)企業(yè)Velodyne投訴后再“握手言和”……全球激光雷達廠商，在窺視中國自動駕駛巨大市場的同時，對中國激光雷達力量的崛起也充滿了敬畏之情！

麥姆斯咨詢整理了全球機械式激光雷達廠商、MEMS激光雷達廠商、光學(xué)相控陣（OPA）激光雷達廠商、調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達廠商、閃光式（Flash）激光雷達廠商，并對相關(guān)廠商的激光雷達技術(shù)進行分析。從各大激光雷達技術(shù)路線廠商的全球分布中，我們驚喜地看出了中國激光雷達廠商的份量！

全球機械式激光雷達廠商分布（來源：麥姆斯咨詢）

在本報告中，麥姆斯咨詢也對激光雷達采用的核心元器件，如光源、光束操縱元件和光電探測器的技術(shù)發(fā)展趨勢和代表廠商進行了詳細分析。在光源方面，被寄予厚望的VCSEL已經(jīng)開始出現(xiàn)在激光雷達產(chǎn)品上，如Ouster的數(shù)字激光雷達采用自研VCSEL光源，ibeo將為長城汽車提供的激光雷達也將采用艾邁斯半導(dǎo)體（ams）的可尋址VCSEL芯片。在光束操縱元件方面，不少廠商采用自研的商業(yè)模式，禾賽科技（Hesai）、一徑科技（ZVISION）、Blickfeld、AEye等激光雷達廠商自研MEMS微振鏡，而速騰聚創(chuàng)（RobSense）通過投資蘇州希景微機電科技有限公司間接掌握MEMS微振鏡，力策科技（LITRA）、國科光芯（CSPC）、Voyant Photonic、Strobe等自研OPA芯片。光電探測器仍主要掌握在國外巨頭手中，如First Sensor、安森美（On Semiconductor）、濱松（Hamamatsu）等，但中國也涌現(xiàn)出一些初創(chuàng)企業(yè)，如芯視界（visionICs）、靈明光子（Adaps Photonics）、飛芯電子（ABAX Sensing）等！

汽車激光雷達光電探測器發(fā)展趨勢（來源：麥姆斯咨詢）

此外，在這份報告中，麥姆斯咨詢還提供一份激光雷達專利數(shù)據(jù)庫（Excel版本），其中包含了本研究所涉及的2000多件授權(quán)發(fā)明專利和發(fā)明專利申請。這份高價值專利數(shù)據(jù)庫支持多字段檢索，包括專利標(biāo)題、摘要、申請人、公開號、申請?zhí)枴⑸暾埲?、發(fā)明人、IPC分類號、當(dāng)前法律狀態(tài)以及摘要附圖。

激光雷達發(fā)明專利中國主要申請人（來源：麥姆斯咨詢）

麥姆斯咨詢經(jīng)過近幾年的深入調(diào)研和專家訪談，撰寫了《激光雷達產(chǎn)業(yè)及核心元器件-2020版》報告。報告共300多頁，將從以下八方面詳細分析激光雷達產(chǎn)業(yè)及核心元器件：

報告大綱：

1. 激光雷達概念
內(nèi)容包括激光雷達定義、原理、發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域、性能參數(shù)等。

2. 激光雷達產(chǎn)業(yè)綜述及市場狀況
內(nèi)容包括自動駕駛、汽車視覺傳感器、汽車激光雷達市場、激光雷達廠商融資情況等。

3. 激光雷達行業(yè)標(biāo)準/規(guī)范
內(nèi)容包括車規(guī)標(biāo)準（汽車產(chǎn)品安全、汽車安全、質(zhì)量管理系統(tǒng)、可靠性規(guī)范等）、電磁兼容（EMC）標(biāo)準、振動測試標(biāo)準，以及激光雷達核心元器件相關(guān)標(biāo)準/規(guī)范：如激光光源、光電探測器、集成電路、MEMS器件。

4. 激光雷達技術(shù)路線
內(nèi)容包括激光雷達四個維度分析（測距原理、光源、光束操縱、探測器）、激光雷達核心元器件介紹。

5. 激光雷達廠商及主要產(chǎn)品
內(nèi)容包括機械式激光雷達廠商及主要產(chǎn)品、MEMS激光雷達廠商及主要產(chǎn)品、OPA激光雷達廠商及主要產(chǎn)品、Flash激光雷達廠商及主要產(chǎn)品。

6. 激光雷達核心元器件及供應(yīng)商
內(nèi)容包括激光雷達三大核心元器件（光源、探測器、光束操縱）及全球代表廠商。

7. 激光雷達產(chǎn)業(yè)政策解讀
內(nèi)容包括國家和地方政府發(fā)布的激光雷達相關(guān)政策，還涉及新基建和自動駕駛路測牌照。

8. 激光雷達專利分析
內(nèi)容包括激光雷達中國專利申請趨勢、專利法律狀態(tài)、專利地區(qū)分布、專利申請人和發(fā)明人，并提供核心專利介紹及激光雷達專利數(shù)據(jù)庫（Excel版本）。