2022-01-17 23:18·投研锋向
主持人 各位领导好,近期激光雷达是整个电子板块最热点的一个话题,从前期的炬光科技上市,到2022年CES展激光雷达厂商新品也不断推出。我们在上周也组织了激光雷达调研,走访了如永新,蓝特,水晶光电等优质的上市公司。上周五板块同步大涨,今天我们特邀专家给大家详细说一下激光雷达的最新进展,讨论一下产业链投资机会,接下来的话我们把时间交给我们的团队成员以及专家。
Q&A: Q:2022年是激光雷达上车元年,请问2022-2023年整体激光雷达市场出货量及价格在什么量级? A:量:22年基本在50-90万颗的量级,激光雷达出货主要看新能源车,一台车装2台或3台,比如蔚小理、广汽埃安的配置情况。22年准确的量得看4月份的车展,一旦有新车陆续发布,基本全年的量80-90%就锁定了。 价:目前激光雷达国内价格已经降低了很多,单台超过5000元上车的机会非常渺茫,总共一台车的单车预算成本不会超过1万元。 2023年至少百万级以上的量,目前是第一波蔚小理已经打开这个局面了,其实明年2022年会有一年的一个试水,2023年的话整个新能源这一板块的话全部都会遍地开花,紧接着传统的燃油车也会上量会传递过来,至少两三百万这么一个量。
Q:按照激光雷达扫描方式不同,可以分成机械式,半固态和固态的一些激光雷达,那您可不可以就这几种技术路径原理不同的激光雷达落地节奏给我们做一个详细一点的介绍? A: 1)机械式:FOV360°,技术和产业链比较成熟。目前的量是最大的,集中在测试车辆、图商、前期对标和模拟。比如MEMS的产品在做路测的时候,要和机械式激光雷达一块去做对标做互测,截至目前为止占比在40-50%。 2)MEMS:最大缺点FOV比较小,传输距离比较短,整车至少需要两台到三台这么一个情况。寿命问题,其实目前也能过车规,过了1w-1.2w小时以上寿命是不太确定的,主要是振镜造成了产品的不稳定性。除此之外性能是比较优异,未来应该是非常主流的一个方向,除了905nm,然后1550nm MEMS方案应该是最好的。 3)混合固态:目前有两类:①法雷奥SCALA,全球第一款多年验证是非常OK的,面向L2+自动驾驶,芯片更新迭代的速度特别快,寿命长可靠性高,确定在体积这块较大。②大疆,华为,图达通棱镜和转镜式的。 混合固态(转镜棱镜)+MEMS方案基本上会占据80%以上的市场,这两类的话基本上会各占一半。
Q:拆解一下大体来讲整个激光雷达成本价值分布的一个情况? A: BOM拆解,本身BOM 生产和制造不算,这个里面的话其实现在拆解的话主要是三大块,电子BOM的话,第二部分是光学模块,第三部分就是结构模块, 硬件模块占比50%—发射板这一块,另外一块是接收,因为发射和接收,一发一收或者是一发多收,或者多发一收这种情况都存在,每一个发射器都必须要有一个配套的PCB板组件来进行支撑的,这是两块板。第三块是最大的FPGA板,这个主要是做运算这一块用的。第四个那就是主控板和电源板,它的价值量会占整个BOM的一半。 光学模块是以发射和接收这两个二极管展开的光通道,包括它的反射镜,透镜,棱镜还有窗口玻璃这一部分,包括内部的一些光道的一些设计和优化,还有屏蔽,电噪声处理这一块,这个的话实际上在里面会占到25%的样子。 结构模块:支撑光学模块和硬件模块内部的一些支架,包括电机,轴承,支架这一部分我们称之为结构模块,会占25%。
Q:激光雷达各部件降本路径? A: 第一个的话就是BOM本身硬件的一个降低,第二个就是制成(良率),第三个是分摊的制造成本, BOM成本下降空间不大了,行业层面关键芯片,包括发射,接收,FPGA用的都一样,行业层面成本还会降下来,但现在基本上已经快接近尾声了,还有20-30%降本空间 制成(良率)是目前最大的降本所在,良率从最开始的5-60%已经提高到7-80%,正常上车良率达不到95%或98%以上,没法通过主机厂的上车的要求。, 目前制造成本200多元,未来预期会降到40以内,也就是30多块钱,下降空间还有1-200元。 整体来讲产品本身当前售价还能降30%的样子。
Q:发射模块光源905nm和1550nm光源的对比? A:之前大家用905nm是因为其光噪声和控制信号是比较好的,控制信号的释放,可以探测它距离的远近,905现在最大瓶颈的话就是150米以内了。是因为它本身的一个能量,我们激光分为一级,二级,三级,四级,四级的话能量是比较高的,那对人眼安全来讲的话基本上是不会超过二级的。二级对小孩眼睛还是有损害,出于安全角度要选用一级的能量(只能实现150m),仅适用于乘用车,商用车至少需要300米左右的一个探测距离,就需要用到1550的光源。 1550有两个优点:①在空气当中它的一个衰减性是比较弱的,这是第一个,特别是在云雾天或者其他天气,衰减性是比较弱的。②它一旦进入人的视网膜之后,它的衰减比较大,不会直接到人的眼睛晶体这一块,这个是它目前最大的一个优点。 1550基本上除了价格和制作工艺以外,其他的都是优点。①价格昂贵没有起量;②生产工艺难,探测距离远意味着功率达,本身芯片散热能力以及封装要求比较高。 905和1550,对最终实际产品设计方案都差别不太大,包括控制算法。未来1550它的价格下来之后,其实大家都会默认的从905切换到1550这一块。
Q:当1550nm产业链元器件成熟之后,其他的一些激光雷达厂商其实也会比较快速的可以切换到1550这种方案去? A:是的,但是实际上也有一些公司的1550产品已经上市,就是因为基本上跟激光器厂家会有签约,有量的保证,在这种情况下做定制化开发。
Q:激光雷达区别于毫米波雷达来讲中间有扫描结构的不同,涉及到非常多光学零部件,专家帮我们去拆一下光学零部件?光学零部件的壁垒以及价值量大概是什么样的一个量级? A:半固态形式光学模块是最复杂的,BOM里面涵盖了MEMS方案和机械式所需要的: 发射和接收:一定要垂直去装,一发一收的光路在反射镜之前共光道是垂直的,在反射镜之后所有光道都是共用一个光路的。发射端通过反光镜,把点光源反射到透镜这边,透镜的话它是一个单面的凸透镜,把一个点光源放大成一个面光源发射出去,之后会通过棱镜,转镜,或者微棱镜的形式,其实棱镜主要作用是改变它的一个光路,因为我们正常光走的是直线,我通过一次折射或者二次折射之后,我把它校正成一个斜的光路,其实这个是增加它的FOV,最后的话是通过折射之后,通过窗口玻璃出来,这是一整套光路,出去之后回来也是这样一个情况,那么最终它的一个区别点就是说,从棱镜到透镜,最后到反射镜这边的话,它不会再进入反射镜,就是反射镜的周边进入之后到了接收这边,是这样一个情况。 根据不同的路径光路设计会有所区别,但是供应商基本都在舜宇、水晶、欧菲、凤凰光学这些厂商中,占据6-70%市场份额。 壁垒:本身玻璃研磨是没什么太大问题的,难度在于玻璃表面的镀膜区别,主要是区别光学的一个价值量,这是这样的。 产品形态越来越成熟,前端的一些玻璃厂家他们自己也开始加入光通道一些设计,比如像舜宇既然激光雷达4-5个镜片都买舜宇的,就可以直接延伸到光路设计环节,然后给做好光路的组装出货给激光雷达厂商。这是一件双赢的事情:激光雷达厂商生产良率及工艺效率提升了,对于光学厂商能做的价值量也提升了。 MEMS光路就更简单了,除了做反射之外的这种光路,发射之内的已经与发射、偏振镜PCBA的组件,这个来讲其实这个外部镜片是比较少的,是这样一个情况。 纯机械式的这个是最简单的,里面就是一个发射,经过玻璃发射,机械式方案难点在最终的调焦过程,64线或者是48线去对焦和调焦难度比较大,并且效率是最低的一个小时也就能做几台,就是因为这个原因造成目前机械式的价格是居高不下的,现在机械式的估计已经跑到一万到两万多,目前两三万是主流,未来会降到一万左右吧,是这样一种情况。 要从这三类光学部件的价格排序来讲的话,其实MEMS方案价格是最低的,第二类的话就是混合固态的,第三的话就是这种纯机械式的,是这么一个排序。
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