车载光学在激光雷达行业的不确定性,核心来自扫描模块的技术路线尚未收敛。扫描模块的作用是用有限的收发通道数满足尽可能广的视场角(Field of View)覆盖要求,而机械、半固态、固态三种激光雷达形式的差异,主要就体现在扫描模块的实现方式上。这意味着一旦下游整机厂切换路线,为原路线配套的光学元器件、调试工艺与产线投入都可能面临重估。同时,收发模块在激光雷达物料成本中占比更高,使行业价值量与关注度进一步向发射、接收环节集中。
路线切换:扫描模块是变量集中区
从原理看,激光雷达依靠发射与接收完成测距,主流底层逻辑是 ToF,下一代技术为 FMCW。扫描模块在其中起“打辅助”的作用,负责在有限收发通道条件下扩大覆盖范围。
正因如此,三种形式的差别不在收发原理,而在扫描模块怎么实现。对车载光学供应链而言,这种分化带来两层不确定性:一是技术路线尚未定型,配套方案存在被替代的可能;二是不同实现方式对应的光学件、装配与调试要求并不通用,产线切换需要时间与投入。
成本结构与良率压力
从价值量分布看,收发模块明显高于扫描模块。以 2021 年激光雷达物料(BOM)结构为例,发射模块与接收模块各占 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%(数据来源:观研天下、东莞证券研究所,为 2021 年口径)。
值得注意的是,人工调试占比达四分之一,说明该环节仍带有较强的手工属性。在车规级零部件竞争格局本就分散的背景下,调试环节的良率与一致性,会直接影响交付节奏与成本控制,这也是量产不确定性的重要来源。
需求节奏与光源路线的不确定
下游自动驾驶的装车节奏,会直接传导至车载光学订单。此外,光源与探测器的路线选择同样存在变量:905nm 因性价比优势,官方表述为主流选择;1550nm 在探测距离与人眼安全角度更具优势,主要制约是成本较高。探测器需与光源匹配——SiPM 受硅材料限制,只能探测 1100nm 以下光子,无法用于 1550nm;该波长下需采用 APD,而 905nm 下更为敏感的 SPAD 与 SiPM 更有优势,但其缺点是易受强光干扰。
常见问题
视场角与收发通道数为什么难以兼得?
扫描模块的作用正是用有限的收发通道数去满足尽可能广的视场角覆盖。通道数决定角度分辨率与点频,视场角决定覆盖范围,两者在有限通道下需要权衡,这也是不同扫描方案竞争的核心。
激光雷达技术路线的主要不确定性在哪里?
差异集中在扫描模块的实现方式上,即机械、半固态、固态三种形式。收发原理层面(ToF 到 FMCW)的演进,以及 905nm 与 1550nm 光源、SiPM/SPAD 与 APD 探测器的匹配选择,同样会带来配套光学方案的调整。
车载光学量产的主要压力来自哪里?
一方面来自扫描路线未定型带来的产线适配成本,另一方面来自成本结构本身——人工调试在物料中占比较高,良率与一致性管控难度较大。此外,下游自动驾驶需求节奏的波动,也会放大上述压力。