FMCW激光雷达作为下一代测距技术,正从高端智能车型起步,随着芯片集成度提升和成本下降,其渗透率有望逐步提升,并推动车载激光雷达整体市场规模在技术迭代中持续扩容。

在车载光学领域,激光雷达的测距原理正处在从TOF(飞行时间法)向FMCW(调频连续波)演进的关键窗口。FMCW通过回波的频率差来计算距离,不太容易被外界环境干扰(极端天气),这一特性使其更契合L3+级自动驾驶对感知可靠性的严苛要求。从渗透路径看,FMCW技术具备光通信产业链基础(其光源恰恰是1550nm),有望依托既有产业生态,先从对性能敏感的高端车型切入,再随成本下行向中低端市场扩散。

技术迭代:从TOF到FMCW的必然演进

当前激光雷达的主流测距原理是TOF,即依据激光来回的时间判断目标距离;而下一代技术FMCW则通过频率差测距,抗干扰能力显著增强。这一技术切换不仅改变测距逻辑,也重塑了核心零部件的价值分布。

从激光雷达的物料成本(BOM)结构看,发射模块与接收模块各占30%,是价值量最高的部分,而扫描模块占比相对较低。这意味着FMCW技术带来的光源与探测器升级,将直接撬动产业链价值最高的环节,为市场规模扩容提供结构性支撑。

渗透率提升的三重驱动

FMCW渗透率的提升,主要依赖技术与产业基础的叠加共振:

  • 产业链基础成熟:FMCW目前被广泛运用在光通信领域,这一块用的光源恰恰是1550nm,具备成熟的产业链基础,而非从零起步。
  • 光源性能优势:不论是从探测距离,还是对人眼的安全角度,1550nm都明显更有优势。其唯一缺点是成本较高,但随着芯片集成度提升,成本下降路径清晰。
  • 探测器配套跟进:在1550nm波长下,探测器只能用APD(雪崩光二极管),而硅基材料(SiPM)受限于1100nm探测上限无法适用,这为配套器件升级创造了明确的技术路线。

市场扩容:从高端切入到规模化放量

FMCW的市场扩容节奏,预计将呈现“高端验证—成本下探—规模放量”的阶梯式路径。在技术导入期,FMCW凭借抗干扰优势率先服务L3+级自动驾驶的高端车型;随着VCSEL等集成化光源工艺与主流半导体产业兼容度提升,以及1550nm产业链规模效应显现,成本有望持续下探,进而推动渗透率向中低端市场快速扩散。

值得注意的是,在光源结构上,VCSEL(垂直腔面发射激光器)更有可能主导未来的产业链,其制作工艺与主流半导体产业相近,且可通过堆叠激光器完善功率表现,这为FMCW方案的成本优化提供了工艺基础。

常见问题

FMCW激光雷达会完全取代TOF吗?

短期内不会。905nm凭借性价比优势,在未来好几年里都将保持主流地位。FMCW的渗透是渐进式的,先从高端车型切入,再随成本下降逐步扩大份额,两种技术将在一段时间内共存。

FMCW渗透率提升对车载光学市场意味着什么?

FMCW带来的不仅是测距技术升级,更会重塑激光雷达的价值链分配。由于发射和接收模块合计占激光雷达BOM成本的60%,FMCW对光源(1550nm激光器)和探测器(APD)的升级需求,将直接放大车载光学核心器件的市场空间。

1550nm光源的成本问题如何解决?

1550nm激光器使用磷化铟(InP)材料,成本显著高于905nm常用的砷化镓(GaAs)。成本下降主要依赖两条路径:一是FMCW在光通信领域已有成熟的产业链基础,可复用产能;二是随着VCSEL等集成化工艺与主流半导体制造兼容,规模化效应将逐步摊薄成本。