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1、转镜式、棱镜式激光雷达短期放量可期:(1)转镜式激光雷达:工作特点是保持收发模块不动,以电机带动镜片旋转,并将光束反射至空间的一定范围,从而实现扫描探测,深耕此技术路线厂商主要有Ibeo、Valeo、华为、镭神智能等;(2)棱镜式激光雷达:与转镜式相似,主要通过两个旋转的棱镜改变光路,从而减少激光发射和接收的线束,随之降低对焦与标定的复杂度,大幅提升生产效率与良率,目前应用此技术的主要为大疆全资子公司Livox。固态激光雷达扫描速度快、尺寸小,或将成为激光雷达最终方案:(1)Flash激光雷达:原理是快闪,因需处理海量像素,易受干扰而损失一部分的探测精度;(2)OPA激光雷达:部件固态化,尺寸
2、小,但因当前技术限制,激光在最大功率方向以外的地方会形成旁瓣,进而影响光束作用距离和角分辨率,分散激光的能量;(3)单光子面阵激光雷达:采用焦平面扫描方式,国际激光雷达厂商ibeo基于此方案打造的4D全固态激光雷达将在长城量产车型上搭载。固态化、芯片化逐渐成为主流趋势:激光雷达固态化后能避免旋转带来的不稳定性,减少使用过程中的损耗,更易满足车规要求,固态化、核心部件芯片化逐渐成为厂商研发主流趋势之一,2018年,镭神智能已推出集成高频高带宽模拟晶体管、放大器的模拟信号处理芯片,用单枚芯片实现激光雷达整体控制,大大缩小激光雷达信号处理电路的体积与功耗。收购、投资助力多方厂商切入激光雷达芯片细分赛
3、道:华为分别投资了纵慧新光与南京新视界,意在深入VCSEL芯片与SPAD的研发,加强自身在激光雷达收、发模块的集成能力;英伟达也通过收购瑞典初创公司OptiGOT,完成自身在VCSEL上的布局。ToF测距方式为主流,具备4D高感知精度的FMCW逐渐受到关注:(1)ToF测距式激光雷达:以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光打到周围物体上引起散射,通过接收器接收光波反射时间进行测距,具有测量速度快,抗强光干扰能力突出的优势,但存在信噪比低、安全性较低等问题;( 2)FMCW激光雷达:FMCW以调频波为基础,可以根据波的频率计算目标物体的速度,相对于ToF天生增加了速度信息,达到4D感知的效果
4、,当前仍处于探索阶段。未来有望逐渐得到普及。激光雷达接收、发射模块成本占比较高:激光雷达主要分为激光发射模块、扫描系统、接收模块及信息处理四个部分,据汽车之心数据,目前激光雷达中的发射与接收模组仍占据了过半成本,人工调试费用也对激光雷达的成本具有较大影响。激光部件技术变革延续降本增效趋势: 性能优越,更适于量产的VCSEL将逐渐取代EEL成为主要的激光元器件;探测距离远、人眼安全性高的1550nm波长激光逐渐获得厂商青睐。另辟蹊径,大疆棱镜方案有效降本:无人机龙头厂商大疆孵化览沃科技(Livox)入局激光雷达,采用棱镜式扫描方案,利用电机带动一边薄一边厚的透明玻璃进行旋转,实现扫描,叠加其独创非重复扫描方式,大幅提升点云在高温、振动等恶劣环境下的稳定性与可靠性。大疆在无人机领域积累的电机精准调控技术及自动化产线也为其激光雷达构筑护城河。