TOF激光雷达的核心器件由上游专业零部件厂商供应,产业链呈现“上游器件—中游整机—下游整车与Tier1”的清晰分工。其中价值量最高的发射(激光器)与接收(探测器)模块各占BOM约30%,是产业链中技术壁垒与投资关注度最高的环节。整机厂(如禾赛、华为等)负责系统集成与车规化验证,而激光器、探测器、扫描与信号处理芯片则分别由具备半导体与光电子产业基础的供应商提供。

上游核心器件:激光器与探测器

激光雷达硬件分为发射、扫描、接收三大模块。发射与接收模块的价值量明显高于扫描模块,二者合计占物料成本的60%。激光器按波长分为905nm与1550nm两种主流路线:905nm因性价比优势是当前主流,对应EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射激光器)两种结构;1550nm则依赖磷化铟(InP)材料,成本显著更高,其机会更多在下一代FMCW技术路线中。

从结构趋势看,VCSEL因工艺与主流半导体更兼容、且可通过堆叠弥补功率短板,被认为更可能主导未来产业链,华为、禾赛等整机厂目前均以VCSEL路线为主。探测器方面,905nm波长下SPAD(单光子雪崩光二极管)与SiPM(硅光电倍增管)更占优,但易受强光干扰;1550nm波长则因硅材料限制,只能采用APD(雪崩光二极管)。

环节主要技术路线关键特征
激光器(发射)905nm:EEL / VCSEL;1550nm:InP激光器905nm性价比高,当前主流;VCSEL工艺兼容性好,趋势占优
探测器(接收)905nm:SPAD / SiPM;1550nm:APDSPAD/SiPM灵敏度高但怕强光;APD适配1550nm
扫描模块机械、半固态、固态决定视场角覆盖,价值量低于收发模块

中游与下游:整机集成与需求传导

中游整机厂负责将上游器件集成为车规级激光雷达模组,其供应链管理策略直接影响产业分工。从模式看,整机厂既可选择向外部供应商采购核心器件、聚焦系统设计与集成,也可在关键环节进行垂直整合。车规级零部件竞争格局较为分散,这要求整机厂在器件选型、可靠性验证与成本控制之间做出平衡。

下游整车厂与Tier1通过定点流程将定制化需求向上传导。激光雷达虽以扫描模块命名,但收发模块的价值量更高,这一成本结构直接影响整机厂的器件采购策略与上游供应商的议价地位。整车厂对探测距离、人眼安全、极端天气适应性等性能指标的要求,会进一步推动上游在波长选择、芯片集成度与封装工艺上的迭代。

常见问题

TOF与FMCW在产业链上有什么不同?

TOF是当前主流的测距原理,通过激光往返时间计算距离;下一代FMCW通过回波频率差测距,抗外界环境干扰能力更强。FMCW广泛运用在光通信领域,其1550nm光源具有现成的产业链基础,这为1550nm激光器在FMCW时代的应用提供了支撑。

905nm与1550nm如何选择?

905nm因成本优势在“未来好几年”仍将保持主流地位,其激光器采用砷化镓(GaAs)材料,产业链成熟。1550nm在探测距离与人眼安全方面更有优势,但激光器使用磷化铟(InP)材料,成本显著更高,目前更多被视为FMCW时代的潜在机会。

为什么收发模块比扫描模块更受资本市场关注?

在激光雷达BOM中,发射模块与接收模块各占约30%,价值量明显高于扫描模块。价值量的高低直接导致估值差异,因此收发模块对应的上市公司在二级市场更受关注,这也使得激光器与探测器成为产业链中投资热度最高的环节。