汽车LiDAR产业研究：激光雷达规模量产前夜，五大技术路线进展如何？
来源:Amadeus发布时间:2020-08-161253浏览
询问 AI2020-2025 年，L3 级以上自动驾驶将迎来落地，激光雷达成为重要选项。LIDAR 供应商不断突破技术瓶颈，并与主机厂紧密合作，争取早日实现高线束激光雷达的批量搭载。如今，奥迪与法雷奥 / Luminar、宝马与 Innoviz、沃尔沃与 Luminar，长城汽车与 Ibeo，现代与 Velodyne 等均已开启合作。连视觉 ADAS 的铁杆 Mobileye 也在研发自己的激光雷达技术。
2020 年初，博世宣布其首款车规级长距离激光雷达已进入量产开发阶段。大陆集团 2020 年首次亮相的一款 Flash 激光雷达（探测距离约 50 米），也即将在量产新车上搭载。法雷奥的第二代 SCALA（16 线，150 米测距）也在部分车型量产项目上斩获订单，预计 SOP 时间点为 2021 年。由此可见，高线束激光雷达已走到了规模量产前夜。
面对即将到来的规模应用，激光雷达领域的路线之争还在持续。目前汽车激光雷达技术路线多样，主要包括机械、MEMS、FLASH、OPA、FMCW 等 5 种，其中 FMCW 属于相干探测技术，其它为脉冲 ToF 探测技术。
机械式激光雷达
机械式激光雷达是研发最早、技术最成熟的产品。Waymo 的 Honeycomb 激光雷达也是基于机械技术。尽管对机械式激光雷达有很多的诟病，但它仍然是市场上的主力产品。机械式 LiDAR 的代表企业有 Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo、速腾聚创、禾赛科技、镭神智能、北科天绘等。
机械式激光雷达供应商大多选择两条腿走路，一方面改进机械式产品线，设法降低成本，提高性能；另一方面，积极拓展固态激光雷达产品线（包括 MEMS、FLASH、OPA 等）。
以 Velodyne 为例：推出全固态激光雷达产品 Velarray；推出针对车辆近距离 / 死角的近距离激光雷达产品 VelaDome；收购 25 人团队规模的高精地图创业公司 Mapper.ai，加速 Vella 软件的开发；2020 年 1 月 发布价格只要 100 美金的低成本激光雷达 Velabit。
Velodyne 在自动驾驶业务的基础上，向 ADAS 等领域扩张。如今自动驾驶业务仅占 Velodyne 收入的四分之一，其余四分之三的收入则分布于 ADAS、机器人、测绘、智慧城市、摆渡车、无人配送等领域。其中无人递送、Robotaxi 和 ADAS 业务将在未来 4 年为 Velodyne 贡献主要的收入，预计到 2025 年 Velodyne 将实现 800 万台的出货量。
MEMS 激光雷达
MEMS 激光雷达的代表厂商有 Innoviz、 Innovusion、Pioneer、Blickfeld、速腾聚创、万集科技、禾赛科技等。MEMS 采用微振镜，尺寸、振动可靠性、工作温度范围等方面受到限制。
MEMS 微振镜方面，国外企业处于领先水平，如被德国英飞凌收购的 Innoluce、美国 Mirrorcle、日本滨松、瑞士意法半导体、美国 MicroVision 等。国内代表企业有西安知微传感、台湾 Opus、希景科技等。也有少数激光雷达企业通过合作或自研方式供应微振镜，如速腾聚创通过投资希景科技布局 MEMS 激光雷达；禾赛科技 PandarGT 3.0 使用的 MEMS 微振镜则依靠自研。
MEMS 激光雷达量产落地时间最快，多数厂商在 2020-2021 年实现量产。
Innoviz 是 MEMS 路线的代表提供商，成立不过四年获得了超过 2.1 亿美元融资。目前 Innoviz 具有了批量生产的能力，并获得了新车前装项目的订单，预计于 2021 年搭载上宝马车型。Innoviz 还与 Tier1 哈曼、恒润科技和安波福建立了合作关系。最新产品 Innoviz One 探测距离为 0.1-250 米，将于 2021 年量产。
另一家国内 MEMS 激光雷达企业一径科技在 2020 年 4 月获 7000 万元 A+轮融资。
Flash 激光雷达
Flash 激光雷达方向的代表厂商有 LeddarTech 、Sense Photonics、大陆、IBEO、北醒光子、Xenomatix、Ouster 等。
Flash LiDAR 代表企业 LeddarTech 特别之处是打造了 Leddar 生态系统。2020 年 7 月，LeddarTech 收购 VayaVision，加强传感器融合和感知软件开发能力。LeddarTech 与 VayaVision 的合作方案可以融合摄像头、雷达和激光雷达，加速产品上市时间；可从 L2 扩展至 L4 方案，支持多达 15 个不同传感器的融合。传感器领域的知名企业 First Sensor 和舜宇光学也加入了 LeddarTech 的 Leddar 生态系统。
OPA 激光雷达
OPA 方面，Quanergy 曾推出一款 S3，但是迟迟无法落地。市场上有部分企业正在研发、探索中，如 Analog Photonics、力策科技等，预计该技术的真正落地还需 5 年以上。
OPA 激光雷达无惯性器件、精确稳定、方向可任意控制，但扫描角度、加工工艺、精度、距离等问题尚待突破。当前的集成式 OPA 方法受控制复杂性、功耗高或光学效率低等因素限制，无法支持中远距离激光雷达所需的大孔径。2020 年 8 月，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发出硅基蛇形光学相控阵（SOPA）芯片，可以扩大激光雷达光学孔径。
FMCW 激光雷达
相比脉冲系，相干激光雷达还处于发展早期，其领先的方法是调频连续波（FMCW），全球只有近 10 家企业涉足，包括 Aeva（获保时捷投资）、Blackmore（2019 年被 Aurora 收购）、Strobe（2017 年被 Cruise 收购）、SiLCTechnologies（获戴尔投资）、Bridger Photonics（获蔡司投资）、光勺科技等。
宝马、丰田、保时捷、通用、Aurora 之所以选择 FMCW 激光雷达，主要在于 FMCW 相比脉冲 ToF，能够直接检测速度（4D 信息）和高分辨率的范围、允许使用低成本的光电探测器（例如 PIN）等。而当前 FMCW 最大的挑战是需要密集集成多个光学组件，包括激光器、放大器、相位和振幅控制低噪声光电二极管、模式转换器和光波导，必须进一步集成到可大量生产的紧凑型尺寸中。
从最新进展看，Aeva 的 Aeries 已打破了最大探测距离和点云密度之间的相依性，将多个光束集成在一颗芯片上，具有 120 度的视场角，可测量 300 米距离以外的物体，并能同时测量每个点的瞬时速度。该款产品计划 2020 年供货，量产后售价 500 美元左右。
此外，Blackmore 与 Aurora 合作研发的 FirstLight 激光雷达，能够让 Aurora Driver 看到 300 米以外、不会反射太多光线的目标，例如晚上穿深色衣服的行人。目前 Aurora 已在六款车上安装了自动驾驶软硬件堆栈 Aurora Driver，包括轿车、克莱斯勒 Pacifica 小货车以及自动驾驶卡车。Aurora 计划在 2020 年将 FirstLight 激光雷达应用于自动驾驶研发车队上。
事实上，当前主机厂往往选择多种技术路线。如奥迪，除投资 FMCW 核心企业 Blackmore 外，2018 年已将法雷奥的 4 线机械式激光雷达搭载在奥迪 A8，又计划在 2021 年的量产车上搭载 Luminar 的固态激光雷达。
《2019-2020 ADAS 和自动驾驶产业链报告 - 激光雷达篇》目录
第一章激光雷达综述
1.1 激光雷达简介
1.1.1 激光雷达工作原理
1.1.2 激光雷达的构成
1.1.3 激光雷达的优缺点
1.2 激光雷达探测原理
1.2.1 三种探测原理
1.2.2 ToF 探测原理
1.2.3 FMCW 探测原理
1.3 激光雷达的类型
1.3.1 主要类型
1.3.2 机械式激光雷达
1.3.3 MEMS 激光雷达
1.3.4 OPA 激光雷达
1.3.5 Flash 激光雷达
1.3.6 FMCW 激光雷达
1.3.7 几种类型激光雷达对比
1.4 激光雷达产业链
1.4.1 产业链
1.4.2 上游：核心器件
1.4.3 下游：ADAS/AD
1.5 激光雷达在汽车自动驾驶中的作用
1.5.1 激光雷达在自动驾驶系统中的地位
1.5.2 激光雷达可用于不同的距离和场景
1.5.3 激光雷达将在 L3 级以上自动驾驶发挥关键作用
第二章汽车激光雷达市场现状及趋势
2.1 市场概述
2.1.1 技术路线及落地时间
2.1.2 应用场景及预测
2.1.3 企业概述
2.1.4 价格走势
2.1.5 市场机遇及挑战
2.2 技术路线及产品
2.2.1 脉冲 TOF 技术主导当前市场
2.2.2 机械式仍处主导地位，多线、降价成趋势
2.2.3 多企业参与固态竞争，为量产做准备
2.2.4 MEMS 固态产品陆续上市
2.2.5 Flash 首款模块化产品已于 2020 年 1 月推出
2.2.6 多家企业瞄准 FMCW 激光雷达
2.3 应用场景
2.3.1 ADAS 乘用车场景
2.3.2 Robotaxi 应用场景
2.3.3 无人低速车应用场景
2.3.4 车路协同应用场景
2.4 市场参与者
第三章全球激光雷达生产商研究
3.1 Velodyne
3.1.1 Velodyne 简介
3.1.2 生产及技术合作
3.1.3 业务布局
3.1.4 订单及收入
3.1.5 Velodyne 产品发展路线图
3.1.6 Velodyne 车用激光雷达产品矩阵
3.1.7 Velodyne 机械式激光雷达产品线
3.1.8 Velodyne 产品 1
3.1.9 Velodyne 产品 2
3.1.10 Velodyne 产品 3
3.1.11 Velodyne 产品 4
3.1.12 Velodyne 产品 5
3.1.13 Velodyne 激光雷达芯片化
3.1.14 Velodyne 激光雷达产品产能和价格趋势
.................................................
3.1.18 Velodyne 借壳上市
3.1.19 Velodyne 发展动态
3.2 法雷奥
3.2.1 法雷奥简介
3.2.2 法雷奥核心技术
3.2.3 法雷奥激光雷达产品路线图
3.2.4 法雷奥 SCALA1 和 SCALA2 激光雷达性能对比
.................................................
3.2.8 法雷奥激光雷达主要客户
3.2.9 法雷奥发展动态
3.3 博世
3.3.1 博世简介
3.3.2 博世激光雷达投资布局
3.3.3 博世首款车规级长距离激光雷达
3.4 大陆
3.4.1 大陆汽车介绍
3.4.2 大陆激光雷达业务布局
3.4.3 大陆激光雷达产品线
3.4.4 大陆 3D Flash LiDAR
3.4.5 大陆 SRL1
3.4.6 大陆 Lidar 产品客户分布
3.5 安波福
3.5.1 安波福简介
3.5.2 安波福激光雷达投资布局
3.5.3 安波福 RoboTaxi 传感器配置
3.6 Veoneer
3.6.1 Veoneer 简介
3.6.2 Veoneer 激光雷达产品
3.6.3 Veoneer 激光雷达布局
3.6.4 Veoneer 激光雷达客户
3.7 采埃孚
3.7.1 采埃孚简介
3.7.2 采埃孚激光雷达布局
3.8 Quanergy
3.8.1 Quanergy 简介
3.8.2 Quanergy 制造基地
3.8.3 Quanergy 产品路线图
3.8.4 Quanergy 主要激光雷达产品
.................................................
3.8.8 Quanergy 合作伙伴
3.8.9 发展动态
3.9 LeddarTech
3.9.1 LeddarTech
3.9.2 LeddarTech 全球网络
3.9.3 LeddarTech 汽车 LiDAR 技术
3.9.4 LeddarCore SoC : LCA2、LCA3
3.9.5 LeddarTech LiDAR 解决方案
3.9.6 LeddarTech 合作模式
3.9.7 LeddarTech 与 ST 合作
3.9.8 LeddarTech 发展动态
3.10 IBEO
3.10.1 IBEO 简介
3.10.2 IBEO 产品发展路线
3.10.3 Ibeo LUX 系列激光雷达产品
3.10.4 Ibeo 新款 4D 固态激光雷达
3.10.5 Ibeo 合作项目
3.11 Innoviz
3.11.1 Innoviz 简介
3.11.2 Innoviz 激光雷达产品路线
.................................................
3.11.5 Innoviz 技术路径
3.11.6 Innoviz 制造工厂
3.11.7 Innoviz 与宝马合作
3.12 Ouster
3.12.1 Ouster 简介
3.12.2 Ouster 激光雷达技术
3.12.3 Ouster 激光雷达产品
3.12.4 Ouster 激光雷达发展规划
3.12.5 Ouster 合作伙伴
3.13 Luminar
3.13.1 Luminar 简介
3.13.2 Luminar 激光雷达技术
3.13.3 Luminar 推出廉价版激光雷达
.................................................
3.13.6 Luminar 合作伙伴
3.14 Waymo
3.14.1 Waymo 简介
3.14.2 Waymo LiDAR 历程及产品
3.14.3 Waymo 短程激光雷达
3.14.4 Waymo 激光雷达解决方案
3.14.5 Waymo 激光雷达发展计划
3.15 Innovusion
3.15.1 Innovusion 简介
3.15.2 Innovusion Cheetah
3.15.3 Innovusion Jaguar 和 Falcon
3.15.4 应用案例
3.16 Aeye
3.16.1 公司简介
3.16.2 激光雷达产品
3.16.3 最新固态激光雷达
3.16.4 合作伙伴
3.17 Sense Photonics
3.17.1 公司简介
3.17.2 激光雷达产品
3.18 其他
3.18.1 Cepton
3.18.2 Aeva
3.18.3 Insight LiDAR
3.18.4 Bridger Photonics
3.18.5 Baraja
3.18.6 Pioneer
3.18.7 Blickfeld
第四章中国激光雷达生产商研究
4.1 速腾聚创
4.1.1 速腾聚创简介
4.1.2 发展历程
4.1.3 主要产品
..........................................
4.1.9 车规级固态激光雷达
4.1.10 感知算法
4.1.11 激光雷达感知方案
4.1.12 激光雷达解决方案
4.1.13 激光雷达合作伙伴
4.1.14 激光雷达应用案例
4.1.15 发展动态
4.2 禾赛科技
4.2.1 禾赛科技简介
4.2.2 禾赛科技主要产品
.......................................
4.2.7 禾赛 Pandora
4.2.8 禾赛合作伙伴
4.3 万集科技
4.3.1 万集科技公司简介
4.3.2 发展历程
4.3.3 核心团队
4.3.4 研发和生产布局
4.3.5 核心技术和主要产品
4.3.6 主要客户及案例
4.3.7 营收及市场动向
4.3.8 产品和技术路线
4.3.9 发展战略和规划
4.4 北醒光子
4.4.1 北醒光子简介
4.4.2 发展路径
4.4.3 主要产品
4.5 北科天绘
4.5.1 北科天绘简介
4.5.2 发展历程
4.5.3 核心技术
.................................................
4.5.6 已量产的激光雷达和技术路线
4.5.7 发展规划
4.6 镭神智能
4.6.1 公司简介
4.6.2 发展历程
4.6.3 主要车用激光雷达产品
.............................................
4.6.7 应用案例：自动驾驶
4.7 Livox
4.7.1 Livox 简介
4.7.2 产品路线
4.7.3 核心技术
4.7.4 Livox 激光雷达应用案例
4.8 力策科技
4.8.1 力策科技简介
4.8.2 力策科技产品规划及布局
4.9 洛伦兹
4.9.1 洛伦兹简介
4.9.2 洛伦兹主要产品
4.9.3 洛伦兹 I/G 系列
4.10 流深光电
4.10.1 公司简介级产品规划
4.10.2 激光雷达布局
4.11 一径科技
4.11.1 公司简介
4.11.2 激光雷达产品及解决方案
4.12 其他
4.12.1 探维科技
4.12.2 光珀智能
4.12.3 饮冰科技
4.12.4 华为
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