激光雷达的物料构成中,发射模块与接收模块各占约30%,并列BOM占比最高的环节,价值量明显高于扫描模块。车载光学作为发射与接收链路中的关键光学环节,其市场增长动力主要来自三方面:激光雷达装机量的提升、自动驾驶等级演进带来的感知需求升级,以及单车搭载颗数增加对发射模块用量的成倍拉动。装机规模扩大直接放大高价值量模块的需求基数,而单车用量提升则进一步放大这一弹性。
为什么发射模块的价值量高于扫描模块
激光雷达按功能分为发射、扫描、接收三个模块。测距的基本逻辑是发射激光并接收回波,收发是必不可少的环节;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。机械式、固态、半固态这三种形态的差异,主要也体现在扫描模块上。
但从BOM占比看,命名来自扫描模块,价值量却集中在收发模块:发射模块约占30%,接收模块约占30%,扫描所属的机械装置等其他配件约占8%。这一价值量差异,也直接影响了产业链各环节在资本市场上的关注度分布。
车载光学需求的三重驱动
第一,装机量提升。 激光雷达整机出货规模扩大,发射模块与接收模块作为占比最高的部件,其光学元件需求随之同步放大,这是最直接的需求来源。
第二,自动驾驶等级演进。 从ToF向FMCW的技术演进,对光源与探测器的匹配提出了新要求。FMCW通过回波频率差计算距离,不易受极端天气等外界环境干扰,其光源与光通信领域所用波长一脉相承,具备既有产业链基础,有望带动相关光学器件的需求结构变化。
第三,单车搭载颗数增加。 单车配置的激光雷达数量越多,发射模块与接收模块的总用量就越高。由于这两个模块合计占BOM约六成,单车用量的提升对光学供应链收入的放大效应,明显强于价值量占比较低的扫描环节。
发射链路的技术路线走向
发射模块的核心是激光器。按波长分,905nm凭借性价比优势成为当前主流;1550nm在探测距离和人眼安全角度更具优势,主要制约在于成本——其激光器材料采用磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)成本更高。
按集成程度分,905nm波长下主要有EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射器)两种结构。VCSEL的制作工艺与主流半导体产业更为接近,且可通过堆叠激光器弥补过去功率较低的短板,被视为更有可能主导未来产业链的方向。探测器方面则与光源相互匹配:硅材料的限制使SiPM只能探测1100nm以下的光子,因此1550nm波段需采用APD,而905nm波段下更为敏感的SPAD与SiPM更具优势。
常见问题
发射模块在激光雷达BOM中占比多少?
按2021年激光雷达物料构成数据,发射模块占比约30%,与接收模块并列最高,明显高于扫描模块所属的机械装置等其他配件(约8%)。这一占比反映的是该环节在整机价值量中的相对地位。
车载光学增长与激光雷达装车是什么关系?
车载光学的需求与激光雷达装车节奏密切相关。整机出货量提升会同步放大发射与接收模块的光学元件需求;单车搭载颗数增加,则进一步放大高价值量模块的用量弹性。两者叠加,构成车载光学需求增长的主要来源。
1550nm和905nm哪个是主流?
从当前产业格局看,905nm凭借性价比优势是主流选择。1550nm在探测距离和人眼安全方面更具优势,但受制于磷化铟材料的成本,其机会更多出现在测距逻辑从ToF转向FMCW之后,因为FMCW在光通信领域已有产业链基础。