在激光雷达整机物料成本中,发射模块与接收模块各占约30%,合计约六成价值量集中在收发环节。这意味着任一环节的器件良率波动、车规认证进度或技术路线切换,都可能被放大为整机成本与供应节奏的不确定性。同时,测距原理正从ToF向FMCW演进,905nm与1550nm两种波长路线并存,收发模块供应商因此面临路线押注风险。

价值量为何集中在收发模块

按2021年激光雷达物料(BOM)结构,发射模块占30%、接收模块占30%,人工调试占25%,机械装置等其他配件占8%,控制模块占5%,其他占2%。虽然激光雷达常以扫描形式(机械、固态、半固态)命名,但从价值量看,收发模块明显高于扫描模块。价值量分布也直接影响了市场关注度,收发两个模块在二级市场上更受关注。

三类不确定性

其一,车规级零部件竞争格局分散。 激光雷达整机厂多属一级市场明星,而为整机厂供货的零部件公司大多早已上市。车规级零部件长期存在竞争格局过于分散的问题,供应稳定性与议价关系因此更复杂。

其二,测距原理切换。 当前主流原理是ToF,即依据激光往返时间判断目标与自身的距离;下一代技术为FMCW,通过回波的频率差计算距离,这种方式不太容易被外界环境(极端天气)干扰。原理切换会直接改变对光源与探测器的要求。

其三,波长路线并存。 905nm与1550nm都不易被外界环境吸收,也不会与可见光混淆,且各有产业基础:905nm对应消费电子,1550nm对应光通信。从探测距离与人眼安全角度,1550nm更有优势,其唯一缺点是贵——1550nm激光器材料用到磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)贵出很多。905nm凭借性价比成为当前主流;1550nm的机会则在测距逻辑从ToF转向FMCW之后,因为FMCW广泛用于光通信领域,而该领域所用光源恰是1550nm,具备产业链基础。

环节BOM占比关键变量
发射模块30%激光器波长与结构路线
接收模块30%探测器与光源匹配
人工调试25%装调与良率
机械装置等其他配件8%扫描形式
控制模块5%—
其他2%—

器件路线与探测器匹配

在905nm波长下主要有EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射器)两种结构:前者平行于衬底侧面发射,后者垂直于衬底上表面发射。从趋势看,VCSEL更可能主导未来产业链:其制作工艺与主流半导体产业更相近,而EEL需在形成晶圆后再切割并对侧面处理与镀膜,按Yole统计,后道工序成本EEL至少高出VCSEL一倍以上;同时VCSEL可通过堆叠激光器弥补过去功率较低的缺点,华为、禾赛等厂家目前都以VCSEL路线为主。

探测器与光源相互匹配。受硅材料限制,SiPM(硅光电倍增管)只能探测波长在1100nm以下的光子,对1550nm光源无能为力,因此1550nm只能用APD(雪崩光二极管);而在905nm波长下,更敏感的SPAD(单光子雪崩光二极管)与SiPM更有优势,二者的缺点是容易受到强光干扰。

常见问题

收发模块占六成价值量,最直接的风险是什么?

最直接的是成本波动被放大:发射与接收各占30%,任一环节的良率、认证或路线变化都会显著影响整机成本。叠加车规级零部件竞争格局分散,供应稳定性也需持续观察。

ToF与FMCW的切换会影响哪些部件?

切换主要改变对光源与探测器的要求。FMCW通过回波频率差测距,不易被极端天气干扰;而1550nm的机会正出现在这一切换之后,因为FMCW广泛用于光通信,该领域光源恰为1550nm。

905nm和1550nm,供应商该如何看待押注风险?

905nm凭借性价比是当前主流,1550nm在探测距离与人眼安全上更有优势但成本更高。两条路线各有产业基础,路线选择需结合整机厂的测距原理取向,并以官方后续公布及第三方实测为准。