在车载光学激光雷达的零部件供应链中,发射与接收模块是国产自主可控程度相对更高的环节。为整机厂供应零部件的企业大多已经上市,其主体并非伴随激光雷达兴起的新公司,而是早已存在的成熟厂商。从价值链看,发射模块与接收模块在激光雷达物料清单(BOM)中各占约30%,合计约六成,是整机成本中占比最高的两个环节,也因此成为观察产业链自主可控水平的关键窗口。

收发模块为何是价值高地

激光雷达的核心功能是测距,目前主流原理为ToF(飞行时间法),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,通过回波频率差计算距离,不易受极端天气等外界环境干扰。无论哪种原理,发射与接收都不可或缺,扫描模块则承担辅助作用,用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖。

正因如此,收发模块的价值量明显高于扫描模块。在激光雷达BOM中,发射模块与接收模块各占约30%,明显高于人工调试(约25%)、机械装置等其他配件(约8%)、控制模块(约5%)。价值量分布直接影响了资本市场关注度,收发两个模块在二级市场上更受青睐。

发射与接收环节的技术路线

发射端: 主流波长集中在905nm与1550nm,二者均不易被大气吸收,也不易与可见光混淆。905nm对应消费电子产业基础,1550nm则依托光通信领域。从探测距离与人眼安全角度,1550nm更具优势,但其激光器材料用到磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)成本高出很多,因此905nm凭借性价比优势,在未来数年内仍将保持主流地位。1550nm的机会则在于测距逻辑从ToF转向FMCW之后——FMCW广泛用于光通信,而该领域光源恰恰是1550nm,具备产业链基础。

在集成结构上,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。VCSEL更有可能主导未来产业链:其制作工艺与主流半导体产业更为接近,而EEL需在晶圆形成后再切割并对侧面处理镀膜。据半导体研究机构Yole统计,后道工序成本上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短板。

接收端: 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,更为敏感的SPAD(单光子雪崩光二极管)与SiPM更具优势,二者的缺点是容易受到强光干扰。

常见问题

激光雷达国产零部件厂商主要集中在哪一环?

主要集中在为整机厂配套的零部件环节,且这些公司大多已经上市。与整机厂多属一级市场明星、二级上市公司相对较少不同,零部件企业因为早就存在,反而更多出现在二级市场。发射与接收模块各占BOM约30%,是其中价值量最高的部分。

为什么905nm成为当前主流波长?

905nm对应消费电子产业基础,且性价比更高;1550nm虽在探测距离和人眼安全上更有优势,但激光器材料用到磷化铟(InP),相比砷化镓(GaAs)成本高出很多。因此综合成本与效益,905nm在当前行业格局中占据主流。

收发模块的国产化对整机成本意味着什么?

发射与接收模块合计约占BOM的六成,是整机成本中占比最高的两个环节。这两个环节的国产供应体系相对成熟、参与厂商较多,其自主可控程度直接影响整机的成本结构与供应链稳定性。