激光雷达行业深度研究产业提速可期,激光雷达中国力量崛起
(报告出品方作者:海通证券,余伟民)1。激光雷达:自动驾驶融合感知下的千亿高增市场
1。1车载激光雷达概念技术孕育百年
我们将激光雷达发展历史分为概念期、萌芽期、运行期、量产期四大阶段,我们看到2021年为车载激光雷达的量产启动元年。
1。2激光雷达自动驾驶之眼
激光雷达激光发射激光接收信息处理扫描系统。
激光雷达原理为:激光雷达通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,并利用多谱勒成像技术绘制出目标清晰的3D图像。激光雷达通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,得出被测目标的三维模型及相关数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。
1。3ADAS无人驾驶推动激光雷达市场增长
激光雷达为千亿高增市场。根据禾赛科技招股书援引沙利文的统计及预测,激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势,至2025年全球市场规模为135。4亿美元,较2019年可实现64。5的年均复合增长率。
中国无人驾驶和高级辅助驾驶成主要市场。根据汽车人参考援引沙利文数据,至2025年,1)分应用来看,无人驾驶和高级辅助驾驶(ADAS)应用分别占整个市场的25。8和34。0;2)分地区来看,中国市场占全球总市场的31。8。
1。4需求驱动:自动驾驶渗透提升传感器需求
自动驾驶分为L1L5五个级别。
自动驾驶快速渗透,未来成长潜力巨大。根据罗兰贝格调研及预测数据,到2025年,全球生产的85的汽车将具有一定程度的驾驶自动化。20202025年,中国L2L2、L3级别自动驾驶渗透率分别提升26pcts、4pcts至35、4。
高级自动驾驶所需的传感器数量更多。根据汽车制动网援引德勤数据,L3级自动驾驶传感器数量达13个,L5高级别自动驾驶传感器数量甚至达32个。
1。5技术路径:测距原理发射探测扫描
ToF型激光雷达技术成熟度较高,是目前主流的测距方式。ToF通过直接测量发射激光与回波信号的时间差,基于光在空气中的传播速度得到目标物的距离信息。优点是原理和技术路线简单,技术成熟度高,从脉冲激光发射、接受和处理均有成熟的模块组件和专用处理芯片,开发周期短;缺点是容易受到环境光干扰和雷达间相互干扰,同时在探测距离、扫描和全天候工作方面存在劣势。
FMCW型激光雷达具备性能优势,我们认为未来技术突破后有望快速渗透。FMCW工作时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,从而获得飞行时间反推目标物距离,同时通过多普勒频移可获得瞬时速度信息。优点是信噪比高,抗干扰能力强,探测距离远,平均发射功率可以低100倍;缺点是技术成熟度低,激光调制、接收和数据处理均处于萌芽阶段,需要飞秒级激光器和太赫兹频段的调谐器。
1。6成本导向:降本是激光雷达重要方向
成本拆分:激光雷达的成本主要包括研发成本、物料BOM成本和生产成本,激光收发和光束扫描模块在物料成本中占比较大。
我们认为降本方式主要包括:1)通过车规,规模量产,分摊前期研发投入和制造成本;2)集成化芯片化面阵化,简化系统设计,降低装调成本;3)内研外扩,自研核心处理芯片,投资控制上游元件成本;4)核心组件国产化替代。2。发展与现状:方案差异化,中国力量逐步彰显
2。1竞争格局:国内激光雷达厂商扩大影响力
国外头部玩家份额被侵蚀、玩家趋多,中国厂商逐步获取一定份额。1)主要大型激光雷达公司的份额在2020年有所下降,20182020年,Trimble、HexagonAB和Velodyne份额分别下滑3pcts、2pcts、4pcts;2)本土厂商逐步获取份额,禾赛科技、速腾聚创2019年起分别获得1、1的份额,并持续扩大。
快速获取订单,国内激光雷达厂商竞争力彰显:1)在Yole统计的29款被汽车行业采纳的激光雷达设计中,截至2021年9月,速腾聚创位居全球第二,占比10;大疆、图达通(Innovusion)、华为和禾赛科技分别占比7、3、3、3,本土厂商合计占比26;2)Tier1公司积极参与,包括法雷奥和大陆集团等,其中法雷奥占据大多数份额,使得该公司成为ADAS车辆的领先LiDAR供应商。
2。2玩家维度:自动驾驶激光雷达方案差异化
方案选择方面,呈现差异化特征。半固态(转镜MEMS)方案选择相对较多,同时部分厂商开始布局FMCW。
2。3Valeo:全球首家量产车载激光雷达供应商
主营业务:全球领先的Tier1汽车零部件供应商,业务遍及33个国家地区,公司共有四大事业部门,驾驶辅助系统业务中,车载传感器布局全面,产品包括超声波传感器、摄像头、雷达和激光雷达系统。公司主要的激光雷达路径为转镜、MEMS激光雷达。
应用领域:主要为车载。
客户和合作伙伴情况:汽车品牌包括宝骏、红旗、吉利、江淮、路虎、启辰、长安等。
2。4图达通(Innovusion):22年Q2蔚来侧量产
主要产品:猎鹰Aquila激光雷达、捷豹精英版交通激光雷达,产品采用1550nm波长激光,在分辨率和探测距离方面领先。公司主要的激光雷达路径为MEMS激光雷达等。
应用领域:自动驾驶、智慧交通等。
客户和合作伙伴情况:主机厂为蔚来,合作伙伴包括百度阿波罗等。(报告来源:未来智库)3。重点公司分析
长光华芯:国产半导体激光芯片龙头
主营业务:公司深耕半导体激光行业,兼备边发射和面发射产品线,业务覆盖半导体激光芯片、器件及模块和激光器全产业链,广泛应用于工业、光通和传感等领域。2020年公司核心产品高功率半导体激光器芯片国内市占率达13。41,逐步实现了半导体激光芯片的国产化。
业绩表现:近年来公司营收和归母净利润总体高速增长。公司20182021年营收分别为0。92、1。39、2。47和4。29亿元,2019年、2020年和2021年营收增速分别为49。85、78。46和73。59。2019年归母净利润主要受股份支付影响,股份支付费用为1。33亿元。2021年公司归母净利润1。15亿元,同比增加340。49。
客户情况:公司下游客户包括锐科激光、创鑫激光、大族激光、飞博激光、光惠激光等知名激光器企业和科研机构。
光库科技:高性能光器件领导者,发力铌酸锂调制器
主营业务:光库科技专业从事光纤器件和芯片集成业务,是国内高性能无源光器件的领导者。公司产品应用在光纤激光、光纤通讯、数据中心、无人驾驶、光纤传感、医疗设备、科研等领域,销往欧、美、日等40多个国家和地区。其光子集成事业部,专注于光学芯片和集成模块的研发及产业化。
业绩情况:过去五年公司营业收入稳步增长,20172021年CAGR达30。49。2021年公司归母净利润1。31亿元,同比大幅增长120。94,主要系2021年米兰光库积极开拓市场,产销两旺,业绩扭亏为盈为公司带来较大增长。
客户情况:公司大客户主要包括杰普特、JapanDevice,锐科激光、Emcore及Trumpf等企业。20172021年公司前五大客户收入占比分别为37、33、31、26、26,稳中有降。
炬光科技:高功率半导体激光产业先驱
主营业务:公司深耕高功率半导体激光领域,自成立以来始终专注光子技术基础科学研发,业务覆盖半导体激光、激光光学、汽车应用以及光学系统,逐步被应用于先进制造、医疗健康、科学研究、汽车应用(激光雷达)、信息技术五大领域。
业绩情况:营业收入稳定增长,近两年净利润增速较快。20172021年公司营收CAGR为15。91,2021年公司营收4。76亿元,同比增长32。2。20182021年归母净利润CAGR为53。69,2019年公司归母净利润承压,主要系战略重组、期间费用率较高、存货跌价和商誉减值等,2021年实现归母净利润0。65亿元,同比增长93。20。
客户情况:公司下游客户包括德国大陆集团、韩国LG电子等国际知名企业以及中国科学院、锐科激光、创鑫激光等国内激光行业知名企业和科研院所。
天孚通信:光电子制造服务一站式龙头
主营业务:公司立足光通信领域,同时拓展激光雷达和医疗检测板块。业务覆盖高速光器件的研发、规模量产和销售,广泛应用于光纤通信及光学传感,智能汽车,生命科学等领域。公司紧跟各领域科技升级迭代的市场机遇,围绕光器件平台的基础能力加大研发投入,并专人专项推动跨领域应用研究,目前已为激光雷达和医疗检测领域多个客户进行产品送样。
业绩情况:近年来公司营收和归母净利润总体高速增长。20172021年公司营收CAGR为32。19,归母净利润CAGR为28。85。2021年公司实现营业收入10。32亿元,同比增长18。20;实现归母净利润3。06亿元,同比增长9。77。
客户情况:公司主要客户覆盖光纤连接、光收发模块和激光雷达等厂商,已为国内外主流的数通产品客户提供优质的产品和服务。2021年公司前五大客户收入占比37,近年来前五大客户收入占比保持稳中有降态势。
福晶科技:全球光学晶体龙头
主营业务:公司聚焦于激光和光通讯领域,业务覆盖非线性光学晶体、晶体元器件、精密光学元件及激光器件全产业链。广泛应用于激光、光通讯、半导体、ARVR、生命科学、无人驾驶、检测分析仪器等诸多工业领域。晶体核心产品处于行业领先地位,部分器件产品打破国外厂商垄断局面并实现国产替代,是少数能够为激光客户提供晶体光学元件激光器件一站式综合服务的供应商。
业绩情况:近年来公司营收和归母净利润总体增长。20172021年公司营收CAGR为11。00,归母净利润CAGR为8。80。2021年公司实现营业收入6。89亿元,同比增长26。03;实现归母净利润1。91亿元,同比增长33。19。
客户情况:福晶科技下游客户包括相干、光谱物理、通快、IPG、大族激光、英诺激光、英谷激光、华日激光、锐科激光、创鑫激光、杰普特等国内外知名激光器公司,2021年前五大客户销售占比为25。16。报告节选:
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精选报告来源:【未来智库】。未来智库官方网站