激光雷达的收发模块(发射与接收)合计占BOM成本约六成,是价值量最高的环节,也因此在二级市场更受资金青睐。车载光学领域的竞争格局,正围绕905nm与1550nm两种技术波长、EEL与VCSEL两种激光器结构,以及探测器与光源的匹配路线三条主线展开演变。
收发模块为何是价值高地
激光雷达的核心零部件分为发射、扫描、接收三个模块。虽然行业常以扫描方式(机械、固态、半固态)为产品命名,但从物料成本结构看,发射模块与接收模块各占BOM约30%,合计达六成,明显高于扫描模块。价值量的高低直接影响了估值差异,这正是收发模块在二级市场更受关注的根本原因。
从测距原理看,当前主流技术为TOF(飞行时间法),通过激光往返时间计算距离;下一代FMCW(调频连续波)技术则通过回波频率差测距,抗环境干扰能力更强,其产业链基础与光通信领域高度相关。
激光器:波长与结构的路线之争
激光器按波长主要分为905nm与1550nm两种。905nm对应消费电子产业基础,性价比突出,在成本与效益的权衡下是当前绝对主流;1550nm在探测距离与人眼安全方面更有优势,但因其材料使用磷化铟(InP),成本显著高于采用砷化镓(GaAs)的905nm方案。1550nm的更大机会或在测距逻辑切换至FMCW之后——该技术广泛运用光通信领域,恰以1550nm光源为主。
按集成程度,905nm波长下主要有EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射激光器)两种结构。VCSEL的制作工艺与主流半导体产业更相近,且可通过堆叠激光器弥补功率短板,后道工序成本优势明显,被视为主导未来产业链的趋势方向。目前华为、禾赛等厂商均以VCSEL路线为主。
探测器:与光源匹配的选型逻辑
探测器需与激光器光源相互匹配。由于硅材料限制,SiPM(硅光电倍增管)只能探测1100nm以下波长的光子,因此1550nm光源必须搭配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更具优势,其劣势在于易受强光干扰。
常见问题
905nm和1550nm哪种路线会胜出?
短期看,905nm凭借性价比优势仍将保持主流地位。1550nm在性能上更优但成本高昂,其产业化机会更多取决于FMCW技术的普及节奏。
VCSEL为何被认为更有产业主导潜力?
VCSEL的制造工艺与主流半导体工艺兼容度更高,且能通过多结堆叠改善输出功率,后道工序成本显著低于需切割、镀膜处理的EEL。
收发模块的竞争格局是否已经定型?
尚未定型。当前格局仍围绕技术路线的演进动态变化,激光器的结构选择(EEL与VCSEL)与下一代测距技术(FMCW)的落地进度,都可能重塑供应商的卡位顺序。