车载光学激光器正处在EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射激光器)两条技术路线分化的关键节点,而这一分化正在重塑全球产业链格局,并深刻影响中国企业在激光雷达发射模块中的位势。从约投顾对车载光学产业链的梳理来看,发射模块占据激光雷达BOM约30%的价值量,是决定整机性能与成本的核心环节。当前,905nm波长凭借性价比优势仍是主流,而VCSEL因工艺与半导体产业兼容、可通过堆叠弥补功率短板,被普遍视为更具主导潜力的未来路线;中国企业如华为、禾赛等已在VCSEL路线上积极布局,中国在全球发射模块环节正从参与者向重要玩家演进。
发射模块:价值高地与竞争焦点
激光雷达硬件可分为发射、扫描、接收三大模块,其中发射模块与接收模块各占BOM价值量的30%,显著高于扫描模块。价值量的集中直接影响了产业链的估值分布与资本关注度。在测距原理上,当前主流方案为TOF(飞行时间法),通过计算激光脉冲往返时间测距;下一代FMCW(调频连续波)技术则通过回波频率差计算距离,抗环境干扰能力更强,这也为1550nm波长路线埋下了产业伏笔。
技术路线分化:905nm主流与1550nm机会
激光器按波长主要分为905nm与1550nm两大路线。905nm对应消费电子产业基础,1550nm则依托光通信领域积累,两者均不易被大气吸收且不与可见光混淆。从性能看,1550nm在探测距离与人眼安全方面更具优势,但其核心材料磷化铟(InP)成本远高于905nm常用的砷化镓(GaAs)。因此,在当前成本与效益的权衡下,905nm是当之无愧的主流路线。而1550nm的机会则更多押注于测距逻辑从TOF转向FMCW之后——FMCW在光通信领域应用广泛,其光源恰恰以1550nm为主,具备产业链基础。
结构之争:VCSEL主导趋势与中国位势
在905nm波长下,激光器按集成程度分为EEL与VCSEL两种结构。EEL从衬底侧面发射激光,需在晶圆形成后切割并处理侧面与镀膜,后道工序成本较高;VCSEL从衬底上表面垂直发射,制作工艺与主流半导体产业高度兼容,据知名半导体研究机构Yole的统计,后道工序成本上EEL至少高出VCSEL一倍以上。此外,VCSEL可通过堆叠激光器弥补早期功率较低的短板。基于上述两点,华为、禾赛等国内厂商目前均以VCSEL路线为主,中国企业在发射模块环节已形成一定的技术积累与产业协同,在全球产业链中具备较强竞争力。
常见问题
为什么905nm是当前主流而1550nm仍有空间?
905nm的激光器采用砷化镓(GaAs)材料,成本显著低于1550nm所需的磷化铟(InP),性价比优势使其在成本敏感的车载市场占据主导。1550nm虽然在探测距离和人眼安全上更优,但成本较高,其更大的机会出现在测距逻辑转向FMCW之后,届时可依托光通信领域成熟的1550nm产业链基础。
VCSEL相比EEL的核心优势是什么?
VCSEL的制作工艺与主流半导体产业更为相近,无需像EEL那样在晶圆形成后进行切割、侧面处理和镀膜,后道工序成本据Yole统计至少低一倍以上。同时VCSEL可以通过堆叠激光器形成发射阵列,弥补早期功率不足的短板,因此被华为、禾赛等厂商作为主要技术路线。
中国企业在发射模块的全球位势如何?
中国企业在905nm与1550nm两条波长路线上均有参与,其中在VCSEL结构路线上布局尤为积极,华为、禾赛等厂商均以VCSEL为主。依托国内半导体产业基础与整机厂的协同,中国在发射模块环节已具备较强竞争力,处于全球产业链的重要参与者梯队,后续位势提升仍取决于技术迭代与成本控制能力。