在激光雷达的物料构成中,发射模块与接收模块各占约30%,控制模块约占5%,而车载光学正处于这条产业链“上游核心器件—中游模块—下游整机与车企”分工的关键位置。控制模块虽然价值量占比不高,却承担着扫描与信号处理的职责,价值量低并不等于技术门槛低。总体来看,车载光学企业多集中在激光器、探测器、光学元件等上游环节,为中游整机厂提供核心零部件,再经由整机集成进入车企的感知系统。
物料占比:收发为主,控制为辅
激光雷达的核心作用是测距,主流原理为ToF(飞行时间法),即通过激光往返时间判断目标与自身的距离;下一代技术为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。无论哪种路线,发射与接收都必不可少,扫描模块则起到“打辅助”的作用,用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖。
从价值量看,收发模块明显高于扫描模块。以2021年激光雷达物料图(BOM)为例:
| 项目 | 占比 |
|---|---|
| 发射模块 | 30% |
| 接收模块 | 30% |
| 人工调试 | 25% |
| 机械装置等其他配件 | 8% |
| 控制模块 | 5% |
| 其他 | 2% |
资料来源:观研天下,东莞证券研究所。价值量的高低直接带来估值差异,因此收发两个模块在二级市场上更受关注。
产业链分工:上游器件与下游整机
激光雷达零部件主要分为发射、扫描、接收三个模块。围绕车载光学,产业链大致呈现这样的分工:上游是激光器、探测器及光学元件等核心器件,中游是整机厂进行模块集成与调试,下游则是车企将其纳入整车感知方案。
一个有意思的现象是:整机雷达厂多属于一级市场的明星,而归属二级的上市公司相对较少;但为其做零部件的公司大部分已上市——因为激光雷达虽是新事物,为其供应零部件的企业却早已存在。不过车规级零部件长期存在竞争格局过于分散的问题。
控制模块:占比低≠门槛低
控制模块约占物料5%,但它是扫描与信号处理的承担者。扫描模块的作用正是用有限的收发通道满足尽可能广的覆盖要求,而机械、固态、半固态这三种形式,主要也是在扫描模块上做文章。因此,控制模块的价值量占比低,不代表其在技术实现上可以被忽视——它更像是把收发硬件“组织起来”的关键环节。
在上游器件层面,技术路线也在持续演进。激光器按波长主要分为905nm与1550nm:两者都不易被外界环境吸收,也不易与可见光混淆;905nm对应消费电子产业基础,1550nm则对应光通信领域。从探测距离与人眼安全角度看,1550nm更具优势,其代价是成本更高——1550nm激光器材料用到磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)要贵出许多。就当前行业格局而言,905nm是主流;1550nm的机会则可能在测距逻辑从ToF转向FMCW之后,因为FMCW广泛用于光通信领域,而这一块用的光源恰是1550nm,具备产业链基础。
按集成程度,905nm波长下主要有EEL(边发射激光器)与VCSEL(垂直腔面发射器)两种结构。从趋势看,VCSEL更有可能主导未来产业链:其制作工艺与主流半导体产业更为相近,且可通过堆叠激光器改善过去功率较低的缺点。探测器则与光源相互匹配——受硅材料限制,SiPM(硅光电倍增管)只能探测波长在1100nm以下的光子,对1550nm光源无能为力,因此该波长下只能用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,其缺点是容易受到强光干扰。
常见问题
控制模块只占5%,是不是说明它不重要?
不能这样理解。5%反映的是物料价值量占比,而控制模块承担扫描与信号处理功能,是收发硬件得以协同工作的关键环节。价值量低与技术门槛低是两回事,二者不应混为一谈。
车载光学企业在产业链中主要做什么?
车载光学企业多处于上游,提供激光器、探测器、光学元件等核心器件,再由中游整机厂完成模块集成与调试,最终进入车企的整车感知方案。由于车规级零部件竞争格局较为分散,这一环节的参与者数量较多。
905nm和1550nm,哪种路线更好?
两者各有取舍。1550nm在探测距离与人眼安全角度更具优势,但材料成本更高;905nm凭借性价比,在当前行业格局中处于主流地位。1550nm的机会可能与FMCW路线的推进相关,具体演进仍需结合产业链成熟度观察。