汽车：从华为看智能汽车（三）：激光雷达性价比提升关注细分赛道投资机会

性能：激光雷达通过硬件升级、优化振镜、扫描器数量增加和优化算法和信号处理技术实现激光雷达性能持续向上。价格：集成式方案简化生产制造成本及原材料用量，并且核心组件计算芯片、激光器、光学棱镜等核心性能上激光雷达在识别精度上领先。受制于单颗成本高于其他传感器，激光雷达或成为中高价格带车型补充传感器存在，主要负责极端环境感知、务机器人激光雷达市场规模分别为86.3/78.16亿元，同比增速分别为随着高阶智能化功能加速和机器人需求的放量，激光雷达有望迎来销量的快速提升。价格下探幅度相对明确，激光雷达销量内有望高增长。我们看结合下游客户进展和产品技术迭代，建议关注国内激光雷达龙头供应商禾赛科技、车端增速明确的供应商速腾聚创、积极布局车端激光雷达的睿创微纳。激光雷达组件看，建议关注激光雷达光源模块已进入量产阶段的光库科技、永新光学、炬光科技，激光雷达光源风险提示：乘用车销量不及预期；智能驾驶进度不及预期；激光雷达替代2请务必阅读报告末页的重要声明投资聚焦核心逻辑需求旺盛，激光雷达有望迎来性价比奇点，建议关注细分赛道投资机会。创新之处即我们认为算法推进速度会成为影响智能驾驶硬件的核心因素，Ps的成熟度会成为影响激光雷达未来出货量的核心原因之一。投资看点元提升至2027年的1064亿元，5年复合增速为27.8%，服务机器人上的低 5 6 9 4请务必阅读报告末页的重要声明 图表1：问界M9和智界S7上市搭载192线束激光雷达图表1：问界M9和智界S7上市搭载192线束激光雷达图表2：问界M9搭载1颗192线束激光雷达），图表3：华为192线束激光雷达性能更优6请务必阅读报告末页的重要声明激光雷达发射模块通过激光器生成并发射激光脉冲。在感知到物体后激光脉冲反射字信号。依据数据信号提取关键测量信息，完成对图表4：激光雷达核心组件资料来源：中国电子信息产业发展研究院《车载激光雷达行业等其他半导体材料发出905nm波长的光，而光纤激光器则通过掺杂半导体激光芯片，以及快轴准直镜、慢轴准直镜、图表5：激光器结构示意图图表6：光纤激光器结构示意图分辨率的关键。光电探测器通过在光电二极管中加大反向偏压从而实现光电流成倍），适用于处理多光子事件，适合中等距离测量；SPAD对单图表7：850-1550nm光线接收方案图表8：各类光电探测器方案性能对比中高高中长长高中中中快快中8请务必阅读报告末页的重要声明图表9：Ouster16的主板结构主机整体实现转动，通过不断旋转实现一维动态扫描度光学信号接收。3）固态式激光雷达则利用硅光图表10：激光雷达性能持续提升扫描模块方案扫描模块方案工作原理工作原理优点优点缺点/难点缺点/难点机械式机械旋转（一维扫描）实现收发模块宏观意义上的转动360°全景视场、扫描速度快、抗光干扰强成本高、尺寸大、震动敏感性高半固态式转镜（一维、二维扫以二维旋转镜激光雷达为主，多边形棱镜与垂直扫描振镜分别负责水平和垂直方向扫描扫描速度快、精度高尺寸大、中等视场棱镜（二维扫描）利用旋转棱镜改变光路通光孔径大、测距远、精度高尺寸大、成本高、视场窄MEMS（二维扫描）本质是硅基半导体元器件，利用小尺寸悬臂梁实现反射镜谐波频率震荡成本低、尺寸小、可控性好悬臂梁易受外界冲击而断裂、视距中等OPA（无扫描）运用相干原理，多光源组成阵列，调节发射单元相位差控制激光束方向成本低、尺寸小、全局扫描或局部精细扫描短期内技术不成熟Flash（无扫描）根据飞行时间，输出深度信息三维图像成本低、尺寸小探测距离较短资料来源：中国电子信息产业发展研究院，灼识咨询，速腾聚创招股说明书，《固态激光雷达研究进展》，浙江大学现代HashimFH,HuddinAB,IbrahimMF,Hussaincontrolsystemforself-drivingcartowardsurbanchallenges"，国联证券研激光雷达性能持续向上，国内供应商实现产品性能和迭代速度的反超。发展历图表11：车载激光雷达性能持续提升资料来源：速腾聚创官网，威力登官网，禾赛科技官网，图达通10激光雷达对的感知精准度越高、探测范围越广，图表12：激光雷达核心参数指标拆分参数距离分辨能力主要相关模块√√发射模块，扫描模块视场角√发射模块，扫描模块分辨率√发射模块，接收模块，信号处理帧率√发射模块，接收模块√发射模块，接收模块功率√发射模块图表13：激光雷达性能参数868648升级分析中，我们聚焦如何提升激光雷达线束数量从而提升感知精准度。图表14：flash方案通过集成实现收发线束提升图表15：OPA方案通过增加分束器实现线束提升资料来源：北京摩尔芯光半导体专利CN11595图表16：速腾聚创M1内部结构图表18：MEMS激光雷达工作原理所图表17：速腾聚创M1输出等效126线束图表19：速腾聚创M1工作效果图12性能升级方案三：扫描器数量增加并分工实现接收端等效线束升级。半固态雷图表20：Luminar激光雷达内部框架图表21：禾赛科技二维旋转镜结构图性能升级方案四：同时通过优化算法和信号处理技术提升激光雷达性能。优化图表22：通过软件实现激光雷达探测距离的提升波的多传感器融合算法研究》李杰、张洛维等，本均保持快速下探，速腾聚创ADAS/机器人及其他激光雷达成本分别从2020年的130.99/1.10万元下探至2023H1的0.50/0.63万元；图表23：速腾聚创激光雷达成本下探（万元）——ADAS机器人及其他图表24：禾赛科技激光雷达成本下探（万元）——平均成本粗算（万元）图表25：激光雷达SoC芯片结构号处理部件，实现系统简化和成本控制，可以提供14图表26：速腾聚创产品平台对比图表27：E平台产品结构图资料来源：速腾聚创官网，腾讯网（易车原创国联证券研究所图表28：光学组件成本有望持续下探中国进口价格指数：光学仪器及设备中国进口价格指数：激光器图表29：光学组件成本有望持续下探中国进口价格指数：集成电路15图表30：激光雷达成本持续下探，2024年降价节奏逐步放缓摄像头+毫米波雷达+超声波雷达的组合基本满足感知需求。传感器性能对比来测距离及夜间环境的补充传感器。图表31：智能驾驶传感器性能对比图表32：“摄像头+毫米波雷达+超声波雷达”的组合基本满足感知需求16图表33：摄像头+毫米波雷达+超声波雷达的组合基本满足感知需求图表34：高分辨率4D雷达可以识别出每个物体图表35：4D雷达实现了探测范围和距离的双提升VehicleSector》DavidE.Zoia，国联证券研究所17图表36：激光雷达在点云密度、反馈时间等性能参数上保持领先感知、距离测量等方面的数据获取，具备传感器性融合算法：通过多传感器多轮数据融合，保证识数据。（3）数据初步融合：将激光雷达采集的信息投影到摄像头采集到的图像上，成自适应对模型中信息的抽取，增强对物体识别的精准度。18图表37：融合算法流程图资料来源：华为GOD专利，《TransFusion:RobustLiDAR-CTransformers》XingeZhu、QingqiuHuang、YilunChen、Chiew-LanTai，国联证激光雷达在场景稳定过程中权重较低，在场景变化的过程中是最先19图表38：融合算法权重分配方案资料来源：《无人驾驶汽车多传感器冗余下的数据融合算法研究》视觉算法和激光雷达算法相比，融合算法将车辆检测准确率分别提升了6.47%和3.72%。行人检测准确率分别提升了20.27%和4.86%；图表39：融合感知准确度高于纯视觉感知资料来源：《AdaFusion:Visual-LiDARFusionWithAdaptiveWeightsfPengYin、SebastianScherer，国联证视觉算法：AI加持优化图像处理能力，Pseudo-LiDAR有望替代激光雷达20请务必阅读报告末页的重要声明图表40：Pseudo-LiDAR点云生成方式资料来源：《Pseudo-LiDARfromVisualDepthEstimation:BridgingtheGapin3DObjectDetChao、DivyanshGarg、etal，国联证券Pseudo-LiDAR方案信息精确程度略低于融合方案，但具且具备RGB颜色信息，即可以通过颜色区分识别物体的图表41：Pseudo-LiDAR点云生与激光雷达、前向视觉对物体感知的识别对比资料来源：《Pseudo-LiDARfromVisualDepthEstimation:BridgingtheGapin3DObjectDetectionfoChao、DivyanshGarg、etal，国联证券图表42：Pseudo-LiDAR方案点云结果和真实世界情况还原对比资料来源：《Pseudo-LiDARfromVisualDepthEstimaAutonomousDriving》YanWang、Wei-LunChao、DivyanshGarg、etal，国联证券研究所物体标注来看，特斯拉通过地图重构的方式保留出Pseudo-LiDAR信息，并且通过21请务必阅读报告末页的重要声明合时序模型完成对空间内物体行为轨迹的预测。图表43：特斯拉视觉方案静态物体识别资料来源：teslaAIday202图表44：特斯拉引入Radar完成动态物体识别资料来源：teslaAIday202图表45：特斯拉纯视觉感知方案结果及规划资料来源：teslaAIday202激光雷达仍然可以保持性能上的领先及上车的必要性案或逐步趋近成熟，数据精准度的提升叠加与神经网络感知的适配性有望逐步降低22请务必阅读报告末页的重要声明智能驾驶：高阶智驾渗透率快速提升，激光雷达未来高阶智能驾驶有望带动高线束激光雷达出货量提升。智能驾驶域控制器渗图表46：智能驾驶渗透率持续向上（以智能驾驶域控制器渗透率为例）100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20162017201820192020202120222023H12023E2024E2025E2030E以上方案渗透率来看，10万以下车型渗透率为0.4%，10-15万以上车型渗透率为主要系理想车型智能化配置较高且占据价格带较大份额。40万以上价23请务必阅读报告末页的重要声明图表47：L2及以上高阶智能驾驶分价格带渗透率 35-40万——40-45万45-50万50万以上2021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q2图表48：2024年新车型配置激光雷达车型数量有望持续提升（款）激光雷达数量是否标配激光雷达线束上汽飞凡飞凡R71●零跑零跑C101●极石极石013○128*1+120线*2华人运通高合HiPhiY1●高合HiPhiZ1●理想理想Mega1●吉利睿蓝吉利睿蓝71●广汽埃安埃安昊铂GT3●埃安昊铂HT3●一汽红旗一汽红旗E0013●长城魏牌蓝山DHT-PHEV2●魏牌摩卡DHT-PHEV2●小鹏X92●奇瑞星途星纪元ES1●24请务必阅读报告末页的重要声明星途星纪元ET1●上汽智己智己LS61●比亚迪腾势N72○仰望U83●蔚来蔚来ET91●●智界智界S7●阿维塔阿维塔123●96线哪吒哪吒S2●96线激光雷达性价比持续提升，我们认为1）车载激光雷达渗透率有望持续提升，预计23-27年渗透率分别为2.0%/7.0%/15.0%/23.0%/29.0%2）单车平均激光雷达3）单车价值量持续下探且降幅下降，预计23-27年单颗激光雷达价格分图表49：国内市场乘用车载激光雷达行业规模测算2,146.82,355.02,326.82,519.92,595.52,673.32,726.82,781.341.53401.00501.25资料来源：ICVTank，IDTec25请务必阅读报告末页的重要声明机器人：应用范围升级，中低线程激光雷达出货量规避。激光雷达逐步成为满足机器人多场景环境感知的重要传感器。图表50：低线束激光雷达在各类机器人应用广泛26请务必阅读报告末页的重要声明图表51：服务机器人产量逐步向上0服务机器人产量当期值(套)服务机器人产量同比增长(%)0服务机器人有望快速扩容，低线束激光雷达图表52：国内专业服务机器人市场规模快速提升0国内专业服务机器人市场规模（亿元）27请务必阅读报告末页的重要声明图表53：机器人行业激光雷达行业规模测算服务机器人产量911.0-28.7%42.7%11111111425.3421.6478.3950.4资料来源：IDTechEx，国际机器人联合会雷达和服务机器人激光雷达市场规模分别为86.3/78.16亿元，同比增速分别为业规模的扩容和同比增速的快速提升。图表54：国内激光雷达市场规模有望快速提升车载激光雷达同比增速车载激光雷达同比增速服务机器人激光雷达同比增速资料来源：IDTechEx，国际机器人联28请务必阅读报告末页的重要声明图表55：小鹏汽车2023年底落地50城城市NOA功能图表57：长城汽车预计2025年完成城市NOA功能落地图表56：特斯拉2023年落地城市NOA功能图表58：宝马预计2025年后完成城市NOA功能落地产品迭代速度和整车厂需求响应能力充分适配功能和销量结构的持续变化，我们认为国内激光雷达厂商有望进一步扩大领先优势。29请务必阅读报告末页的重要声明图表59：速腾聚创平台及产品矩阵图表60：禾赛科技平台及产品矩阵图表61：2024年搭载激光雷达车型及供应商选择供应商间有11211AT128AT128AT1281AT1281AT1283111-3-2-有1版有有有30请务必阅读报告末页的重要声明Pandar系列采用机械式方案。客户端来看，禾赛配套理想L平台M的快速提升。量生产阶段。永新光学：国内光学精密仪器及核心光学部件供应商，积极拓展业务。在激光雷达领域，公司与禾赛、Innoviz、Inn速增长通道。31请务必阅读报告末页的重要声明聚焦于激光雷达线光斑的技术路线，目前已获得国内两家激光雷达发射端项目定点不成立、市场发展不及预期等因素导致市场空间测算32