在全球激光雷达竞争格局中,中国厂商在FMCW这一下一代技术上正处于“跟随并加速追赶”的位置:海外厂商在FMCW研发上起步更早,而中国厂商的优势在于905nm波长等现有产业基础与规模化制造能力,但在1550nm光源及硅光集成等FMCW关键环节上仍有差距。
激光雷达目前主流的测距原理是TOF(飞行时间法),即依据激光来回的时间判断距离;而下一代技术FMCW(调频连续波)则是通过回波的频率差来计算距离,这种方式不太容易被外界环境干扰(如极端天气),因此被行业视为下一代测距逻辑。在激光雷达的硬件模块中,发射模块与接收模块价值量最高,各占物料成本的30%,这也决定了收发模块相关企业在产业链中的核心地位。
中国厂商的现有优势:905nm与VCSEL路线
从光源波长看,905nm目前是当之无愧的主流,其核心优势在于性价比——905nm对应消费电子产业基础,成本远低于1550nm方案。在905nm波长下,中国厂商已形成较强的产业积累,华为、禾赛等厂商目前都以VCSEL(垂直腔面发射激光器)路线为主。VCSEL的制作工艺与主流半导体产业更为相近,且可以通过堆叠激光器弥补功率较低的缺点,被视为主导未来产业链的结构方向。
差距所在:1550nm与FMCW的产业链基础
FMCW技术的机会恰恰出现在1550nm波长上——FMCW目前被广泛运用在光通信领域,而这一块用的光源正是1550nm,具有现成的产业链基础。然而,1550nm激光器需要使用磷化铟(InP)材料,相比常见的砷化镓(GaAs)成本高出很多,且1550nm光源对应的探测器只能使用APD(雪崩光二极管),因为硅材料限制下SiPM(硅光电倍增管)只能探测1100nm以下的光子。这意味着,向FMCW过渡的过程中,中国厂商需要在1550nm光源、磷化铟材料及配套探测器等环节补强产业链能力。
| 维度 | 中国厂商现状 |
|---|---|
| 905nm主流路线 | 产业基础扎实,华为、禾赛等以VCSEL路线为主 |
| 1550nm光源 | 依赖磷化铟材料,成本较高,产业链基础相对薄弱 |
| FMCW所需硅光集成 | 处于追赶阶段,与海外先行者存在差距 |
挑战与机会并存
从全球竞争格局看,中国厂商在FMCW领域面临的挑战是明确的:海外厂商在FMCW研发和硅光芯片集成上起步更早。但机会同样存在——中国厂商在905nm波长的规模化量产经验、VCSEL工艺与半导体产业链的兼容性,以及庞大的车载应用市场,都为后续向FMCW过渡提供了基础。FMCW能否大规模落地,很大程度上取决于1550nm产业链的降本进度,而这需要全行业共同努力。
常见问题
FMCW相比TOF的核心优势是什么?
FMCW通过回波的频率差来计算距离,因此不太容易被外界环境干扰,在极端天气下的表现优于目前主流的TOF方案。这也是FMCW被视为下一代激光雷达测距技术的主要原因。
为什么1550nm与FMCW关联紧密?
FMCW目前被广泛运用在光通信领域,而光通信使用的光源正是1550nm波长,具有现成的产业链基础。因此从TOF切换到FMCW,1550nm光源成为重要选择,但其成本较高——1550nm激光器使用磷化铟材料,比常见的砷化镓贵出很多。
中国厂商在激光雷达零部件领域的布局如何?
中国厂商在905nm主流波长下已形成较强的产业积累,华为、禾赛等厂商以VCSEL路线为主。但在1550nm光源、磷化铟材料及配套探测器等FMCW关键环节上,产业链基础相对薄弱,仍需持续投入。