車載激光雷達市場潛力巨大

文 / 中國汽車技術研究中心有限公司 吳喜慶 吳征 周怡博

據預測，2025年我國車載激光雷達市場規模將達240億元，滲透率可達30%以上。激光雷達具有很強的產業附加值，行業整體盈利和市場空間較大，目前呈現供不應求的市場狀態。

近年來，新能源汽車與智能化、網聯化技術加速融合，使得自動駕駛技術得到了快速發展和應用。激光雷達成為自動駕駛系統中的重要感知傳感器之一。我國也在不斷加強政策引導和支持，鼓勵技術創新和產業化發展。2019年10月，國家發改委發布《產業機構調整指導目錄（2019年本）》，明確提出發展智能汽車傳感器及融合感知技術，促進產業數字化、網絡化、智能化升級。2020年2月，國家發改委等11部門聯合發布了《智能汽車創新發展戰略》。作為智能網聯汽車的頂層規劃文件，該政策進一步明確提出推進車載高精度傳感器產品研發，建設關鍵零部件產業集群。激光雷達作為高精度傳感器，被廣泛認為是實現高等級自動駕駛的必要傳感器，重要性愈發突出。

三種主要技術路線

激光雷達（簡稱LiDAR）是通過發射紅外激光束的探測信號，與障礙物相遇后將反射回來的信號與發射信號進行比較處理，得到目標物的位置、距離、方位、速度、姿態、形狀等信息，以實現避障或自主導航功能。激光雷達主要包括激光發射、掃描系統、激光接收和信息處理四大系統。這四個系統相輔相成，形成傳感閉環。

自動駕駛感知系統主要包括激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達和攝像頭。激光雷達憑借著探測距離遠、高分辨率、高成像能力、抗電磁干擾能力強和算力需求相對低等優勢，成為未來高等級自動駕駛汽車感知系統中的重要部件，并與其他傳感器融合互補，提高感知信息冗余，保障自動駕駛安全。

當前，激光雷達主要有三種技術路線，分別是機械式激光雷達、混合固態激光雷達以及全固態激光雷達。混合固態激光雷達主要為MEMS（微振鏡）激光雷達，固態激光雷達主要為Flash（泛光面陣式）和OPA（光學相控陣）。其中，MEMS激光雷達具有體積小、低成本、易量產的優勢，成為當前自動駕駛汽車應用最廣泛的技術產品，我國主要企業有華為、速騰聚創和覽沃科技等。（見表1）

表1 不同技術路線激光雷達優缺點

發展潛力與挑戰

2 0 2 1年，我國多家汽車品牌推出搭載激光雷達的智能駕駛汽車。小鵬P5成為全球首款搭載激光雷達的上市車型。2021年也成為激光雷達量產上車的元年，激光雷達市場也進入高速發展期。據相關預測，2025年我國車載激光雷達市場規模將達240億元人民幣，激光雷達滲透率可達30%以上。從產業鏈和價值鏈的角度來看，激光雷達是下游自動駕駛、導航、測繪等應用場景的核心零部件，目前呈現供不應求的市場狀態。因此，激光雷達具有很強的產業附加值，行業整體盈利和市場空間較大。（見表2）

表2 激光雷達量產上車應用情況

我國車載激光雷達產業發展潛力巨大，但當前仍然面臨諸多問題，亟需進一步解決。一是激光雷達核心技術落后于國外先進企業。Velodyne、Quanergy、Ibeo等國外企業憑借先發技術優勢已經積累大量技術專利，并占據較大市場份額。二是上游核心元器件被國外企業壟斷。激光雷達上游包括大量光學元器件、電子元器件及芯片等，目前基本被國外企業壟斷。三是激光雷達價格過高成為量產裝車的主要阻礙。不同品質的激光雷達在價位上有很大差異，車載混合固態和固態式激光雷達價格基本在1000美元以內，而部分高端機械式激光雷達價格更是高達3萬元以上，成為影響上車應用的主要因素。（見表3）

表3 主要企業激光雷達價格情況

未來發展趨勢

為更好地滿足自動駕駛汽車的性能和搭載要求，下一代激光雷達將朝著高性能、低成本、小型化和固態化趨勢發展。在高性能方面，激光雷達的探測距離、測量精度和方位角是評價激光雷達技術能力最主要的技術指標。隨著汽車自動駕駛水平的提高，需要更高性能的激光雷達來滿足多樣化復雜化的場景需求。在低成本方面，成本高一直是制約激光雷達獲得大規模應用的最大障礙。目前各企業正通過技術創新來推動成本降低。在小型化方面，未來的車用激光雷達須具備小型化和輕量化的特點。激光雷達單機重量不應超過1kg，便于嵌入車身，有利于整車靈活布置安裝。在固態化方面，目前市面上用于自動駕駛技術研發的激光雷達多是機械掃描激光雷達，存在體積大、壽命短等方面的劣勢，不能適應廣泛裝車應用。未來將利用半導體工藝將機械部件集成，實現體積小、質量輕、可靠性高和環境適應性強的全固態激光雷達。

智能網聯汽車是新科技革命帶動下汽車工業轉型升級的戰略方向和未來社會生態建設的必然選擇，也是拉動我國汽車產業經濟增長的新引擎。作為自動駕駛汽車重要的感知傳感器，激光雷達也應該從技術創新、生態建設和推廣應用等方面加大支持力度，推進產業高質量發展。

一是加強激光雷達關鍵技術創新。通過國家重點研發計劃等研究專項加大對激光雷達技術創新，重點圍繞激光發射、采集和數據處理等關鍵技術，以及與其他傳感器的多元感知融合技術。同時，建議激光雷達頭部企業成立技術創新聯盟，聯合開展技術攻關，降低研發成本，布局重點技術專利，完善技術標準體系。

二是構建自主可控的產業生態體系。將激光雷達上游光學、電子元器件及相關芯片等關鍵零部件納入國家基礎元器件產業發展行動計劃，促進產業鏈補鏈強鏈。加強產業資金支持，引導社會資本投資產業鏈上游領域。支持領先企業擴大產業鏈布局，對上游重點領域企業給予增值稅減免等優惠措施。

三是推動與整車企業的協同合作。依托國有汽車企業，鼓勵采購應用自主激光雷達產品，加速國產激光雷達在實際應用中持續優化、試錯更新，滿足車規級性能要求。同時規模化應用將進一步降低產品成本，提高激光雷達產品市場競爭力。