在激光雷达的物料清单(BOM)中,发射模块与接收模块各占约30%,并列价值量最高的环节,明显高于扫描模块。车载光学正是发射模块的关键组成,其竞争格局需要从中游整机模组厂商与上游光学/激光器供应商两侧观察:中游由一级市场明星企业与部分二级上市公司构成,上游则因车规级零部件竞争格局分散,参与者众多。

发射模块为何成为竞争重心

从测距原理看,无论主流的ToF(飞行时间法)还是下一代的FMCW(调频连续波),“一个发射、一个接收"都是必不可少的,扫描模块的作用是"打辅助”,用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖。也正因如此,机械、固态、半固态三种形式的差异主要体现在扫描模块上。

但价值量分布与命名逻辑并不一致:发射与接收模块各占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%(数据口径为2021年激光雷达BOM,来源:观研天下、东莞证券研究所)。收发模块价值量高于扫描模块,直接导致相关环节在二级市场更受关注,也成为厂商竞争重心所在。

中游与上游:谁在参与

中游整机雷达厂中,多数属于一级市场的明星企业,归属二级的上市公司相对较少;而上游为其供应零部件的公司,虽然激光雷达本身较新,但这些供应商大多早已存在,且大部分已上市。车规级零部件长期存在竞争格局过于分散的问题,这是理解该赛道参与者结构的关键背景。

在发射模块的核心器件激光器上,技术路线选择直接影响供应商格局:

维度主要路线特点
波长905nm具备消费电子产业基础,性价比更高,为当前主流
波长1550nm探测距离与对人眼安全角度更有优势,主要缺点是贵,材料用到磷化铟(InP)
结构EEL(边发射激光器)侧面发光,需切割及侧面处理镀膜,后道工序成本更高
结构VCSEL(垂直腔面发射器)工艺与主流半导体产业更相近,可通过堆叠激光器弥补功率不足

从趋势看,VCSEL更有可能主导未来产业链,华为、禾赛等厂家目前均以VCSEL路线为主,禾赛科技已有堆叠芯片形成发射阵列的相关专利。探测器方面则与光源相互匹配:硅材料限制使SiPM(硅光电倍增管)只能探测1100nm以下光子,1550nm只能用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,其缺点是易受强光干扰。

常见问题

发射模块在激光雷达成本中占多少?

按2021年激光雷达BOM口径,发射模块占比约30%,与接收模块并列最高,两者均明显高于扫描模块。这一价值量结构是判断厂商竞争重心的基础。

车载光学环节的参与者主要是哪些类型?

可分为两侧:中游是激光雷达整机模组厂商,多来自一级市场,二级上市公司相对较少;上游是发射模块与车载光学零部件供应商,这类企业大多早已存在且多数已上市。车规级零部件竞争格局分散,是该环节的显著特征。

905nm和1550nm两条路线各自的前景如何?

905nm具备消费电子产业基础、性价比更高,是当前主流;1550nm在探测距离与人眼安全角度更有优势,但成本更高,其机会被认为在测距逻辑从ToF转向FMCW之后,因为FMCW广泛用于光通信领域,而该领域光源正是1550nm,具备产业链基础。