2024激光雷达行业渗透率、市场空间及产业链梳理分析报告（29页）.pdf

1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告激光雷达历史概况01Partone5六十余年发展历程，激光雷达应用领域逐渐拓展0161960美国休斯实验室的西奥多 梅曼，发明了人类历史上第一台激光器。1968美国雪城大学的 Hickman 和 Hogg 建造了世界上第一个激光海水深度测量系统，通过计算机载激光雷达不同回波之间的时间差实现海洋深度测算，并首次验证了激光水深测量技术的可行性。1970美国国家航空航天局（NASA）成功研制出一种具有扫描和高速数据记录能力的机载海洋激光雷达。用在大西洋和切萨皮克湾进行了水深的测定，并且绘制出水深小于10米的海底地貌。德国 Stuttgart 大学 Ackerma

2、nn 教授领衔研制的世界上第一个激光断面测量系统，这一系统成功将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合，形成机载激光扫描仪。1990德国出现首个商用机载激光雷达系统TopScan ALTM 1020。19931995机载激光雷达设备实现商业化生产，此后，机载激光雷达技术成为了森林资源调查的重要补充手段。资料来源：EET China、虎嗅、SciHi Blog、NOAA、ResearchGate、浙商证券研究所西奥多.梅曼激光雷达航空扫描测绘ALTM 1020激光雷达测距原理及分类017资料来源：艾瑞咨询、CSDN、浙商证券研究所从测距方式来看，激光雷达可分为ToF以及FMCW两种形式：ToF：（T

3、ime of Flight，飞行时间）通过直接测量发射激光与回波的信号的时间差，基于光在空气中的传播速度得到目标物体的距离信息，具有响应速度快，探测精度高的优势。ToF方案技术成熟度高，成本相对低，为目前主要激光雷达使用的方案。FMCW：（Frequency Modulated Continuous Wave，调频连续波）将发射激光的光频进行线性调制，通过回波信号与参考光进行相干拍频得到频率差，从而间接获得飞行时间推出目标距离。FMCW具有可直接测量速度信息和抗干扰强的优势。FMCW目前技术成熟度低，目前还未大规模商用。激光发射器激光接收器被测物体ttToF 原理FMCW原理ft发射信号接收信

4、号带宽调频周期延时车载激光雷达主要部件拆解018资料来源：艾瑞咨询、浙商证券研究所激光雷达主要可以分为发射、接收、扫描、控制四个部分。主控芯片模数转换模拟前端探测器接收光学系统激光器驱动激光器扫描器驱动扫描器发射光学系统扫描模块发射模块接收模块控制模块返回光发射光探测器选择PIN PD雪崩二极管（APD）单光子雪崩二极管（SPAD）硅光电倍增管（SiPM)光源选择905nm1550nm激光器驱动方式选择边发射激光器（EEL）垂直腔面激光发射器（VCSEL）扫描形式选择机械式扫描半固态扫描固态是扫描无扫描模块扫描模块结构迥异，是激光雷达分类的重要依据019资料来源：Velodyne、绿芯频道、艾

5、瑞咨询、浙商证券研究所激光雷达不可能无限多地布置激光器，为了达到一定视场范围的覆盖，需要扫描模块把激光器产生的激光光束以一定规律及规模“散布”到外界，形成激光雷达的视场范围。扫描形式的选择主要影响探测范围广度及激光雷达整体的耐用及稳定性。早期探索阶段商用起步阶段商用成熟阶段机械式扫描扫描模块及收发模块同时运动，一般为圆周运动，拥有360视野范围机械式激光雷达半固态式扫描仅扫描模块运动，收发模块固定，扫描模块具有扫描范围限制，一般做不到360周视范围转镜+振镜扫描模块MEMS振镜扫描模块半固态激光雷达固态式扫描无运动模块固态式扫描光学相控阵（OPA）固态式非扫描Flash光固态激光雷达机械化减少

6、，芯片化加强，采购成本降低机械式激光雷达无法适应车载前装要求0110资料来源：速腾聚创、浙商证券研究所机械式激光雷达主要应用在自动驾驶开发厂商中，由于高昂的价格及外形与车辆的匹配难题难以实现车载前装上车。以速腾聚创Ruby Plus为例，其内部零件超过1000个，并且由于器件数量众多，产品体积大，集成度低，无法贴合车辆造型。同时生产工时也达到约100小时。内部零部件由于器件数量中国，产品体积大，及程度低，无法完美贴合车辆造型1000生产工时产品结构复杂，生产链常，工序复杂且直通率低100h速腾聚创Ruby Plus机械式激光雷达机械式激光雷达在成本、集成、可靠性、可制造性等多个维度与车载前装需