人眼安全阈值更高、可承受的发射功率上限更大,让1550nm 激光雷达成为高阶自动驾驶实现远距探测的关键技术路线,而 L2 及以下辅助驾驶对近距离补盲的需求则继续由成熟的 905nm 方案满足。车载光学下游需求结构正从以 L2 辅助驾驶为主,向 L3 以上高阶自动驾驶迁移,这一变化将直接传导至激光雷达上游的发射与接收模块,并影响相关零部件的国产替代进程。

905nm 与 1550nm:人眼安全决定性能分野

激光雷达主流测距原理是 TOF(飞行时间法),通过激光往返时间计算距离。在波长选择上,905nm 与 1550nm 是产业界基于大气吸收窗口与既有产业基础筛选出的两条主流路线:905nm 对应消费电子产业基础,1550nm 则源于光通信领域。

两种波长的核心差异在于人眼安全与探测距离的权衡。1550nm 波长在人眼安全方面更有优势,从而允许更高的发射功率,进而获得更远的探测距离;其代价是成本显著更高——1550nm 激光器使用磷化铟(InP)材料,相比 905nm 常用的砷化镓(GaAs)昂贵许多。因此,905nm 凭借性价比优势在当下及未来数年仍是主流方案。

需求结构变化:从 L2 补盲到 L3 以上远距主雷达

不同等级自动驾驶对激光雷达的需求存在明显差异:

自动驾驶等级核心需求适配波长
L2 及以下近距离补盲、低速场景感知905nm 可满足
L3 及以上远距主激光雷达、高速场景探测1550nm 更具优势

L2 及以下辅助驾驶对探测距离要求有限,905nm 方案在成本与性能间取得平衡,足以胜任。而 L3 以上高阶自动驾驶需要在高速场景下提前识别远处障碍物,对远距探测能力提出更高要求,1550nm 因安全功率上限更高而获得性能优势。

值得注意的是,1550nm 的产业化机会还与测距技术路线的演进相关。下一代 FMCW 测距技术通过回波频率差计算距离,不易受外界环境干扰,而 FMCW 目前广泛运用在光通信领域,恰以 1550nm 为光源,具备产业链基础。

上游传导:收发模块价值量与国产替代

激光雷达硬件中,发射模块与接收模块各占 BOM 约 30%,是价值量最高的环节,远高于扫描模块。下游需求结构向高阶自动驾驶迁移,意味着对高性能发射与接收器件的需求占比将持续提升。

在器件层面,探测器需与光源波长匹配:1550nm 光源因硅材料限制,只能搭配 APD(雪崩光二极管);905nm 波长下则可采用更敏感的 SPAD 与 SiPM。发射端方面,VCSEL(垂直腔面发射激光器)工艺与主流半导体产业更兼容,且可通过堆叠激光器弥补功率短板,被行业视为更具主导潜力的技术路线。

下游高阶车型对 1550nm 激光雷达的放量需求,将带动磷化铟激光器、APD 探测器等上游环节的规模成长,为具备相关技术储备的国产厂商提供切入机遇。

常见问题

为什么 905nm 仍是当前主流?

905nm 方案在探测性能上足以覆盖 L2 及以下辅助驾驶的近距离补盲需求,且激光器采用砷化镓材料,成本显著低于 1550nm 的磷化铟方案。在成本与效益的权衡下,905nm 在未来数年仍将保持主流地位。

1550nm 的优势在什么场景下会体现?

L3 以上高阶自动驾驶需要远距主激光雷达,在高速场景中提前识别远处目标。1550nm 因对人眼安全的阈值更高,可承受更大的发射功率,从而实现更远的探测距离,这正是高阶自动驾驶的核心需求。

需求结构变化如何影响上游产业链?

发射与接收模块合计占激光雷达 BOM 约 60%,是价值量最高的环节。高阶自动驾驶渗透带动 1550nm 激光雷达放量,将直接拉动磷化铟激光器、APD 探测器等上游器件的需求,为具备相关技术储备的国产厂商提供产业机遇。