在车载光学体系中,激光雷达发射模块与接收模块各占整机物料约30%,并列价值量最高的环节;发射模块内部以激光器为核心,车规级零部件竞争格局分散,是理解产业链盈利空间的关键。 需要说明的是,发射模块内部激光器、驱动电路、光学元件的具体成本占比,目前尚无公开口径的拆分数据,判断盈利空间更多要回到技术路线与竞争格局本身。

为什么发射模块价值量最高

激光雷达的核心作用是测距,主流原理为ToF(飞行时间法),即依据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。无论哪种原理,发射与接收都必不可少,扫描模块则起辅助作用,用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖。

从2021年激光雷达BOM(物料清单)结构看:

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%

(数据来源:观研天下、东莞证券研究所;口径为2021年激光雷达物料结构)

发射与接收模块合计占比约六成,明显高于扫描模块,这也直接带来二级市场估值的差异——收发两个环节更受关注。

发射模块内部:激光器是核心成本项

发射模块的成本主体是激光器,而激光器的路线选择直接决定成本量级。

波长维度:905nm与1550nm是具备产业基础的两条路线,前者对应消费电子,后者对应光通信。1550nm在探测距离和人眼安全角度更有优势,唯一缺点是贵——其材料用到磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)成本高出很多。按Yole的对比数据,4寸InP(DFB)在Process BE、Process FE、Epitaxy、Substrate各环节的成本基准均高于6寸GaAs VCSEL与6寸GaAs EEL;需注意这是4寸对6寸的口径,若同尺寸对比,差距会更大。因此905nm凭借性价比优势,在较长时间内保持主流地位;1550nm的机会则在于测距逻辑从ToF转向FMCW之后。

结构维度:905nm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制作工艺与主流半导体产业更接近,而EEL因侧面发光,需在形成晶圆后切割并处理、镀膜侧面;据Yole统计,EEL在后道工序成本上至少高出VCSEL一倍以上。加之VCSEL可通过堆叠激光器弥补功率偏低的短板,华为、禾赛等厂家目前以VCSEL路线为主。

盈利空间:竞争格局比成本数字更关键

车规级零部件长期存在竞争格局过于分散的问题,这是压制毛利率的核心变量。发射模块虽为价值量最高的环节之一,但激光器、驱动、光学元件等细分方向参与者众多,单一厂商难以形成稳固的议价能力。

从产业链位置看,激光雷达整机厂多属一级市场明星企业,而为其供应零部件的公司大多已经上市——原因在于激光雷达虽是新兴品类,但其零部件供应商早已存在,具备成熟的半导体与光学产业基础。这也意味着发射模块的盈利空间更多取决于工艺壁垒与规模效应,而非单纯的物料占比。

常见问题

发射模块占整机物料30%,是否意味着毛利率也最高?

不一定。物料占比高只说明价值量大,毛利率还取决于竞争格局与工艺壁垒。车规级零部件竞争格局分散,参与者较多,价格与毛利空间会持续受到挤压,需结合具体环节和厂商的工艺能力判断。

905nm和1550nm,哪个方向的成本压力更小?

从材料看,905nm对应的砷化镓(GaAs)体系成本明显低于1550nm所用的磷化铟(InP),这也是905nm成为当前主流的重要原因。1550nm的优势在探测距离与人眼安全,其产业化机会更多与FMCW路线的推进相关。

VCSEL会成为发射模块的主流结构吗?

从工艺兼容性和可堆叠提升功率两点看,VCSEL更具主导产业链的趋势,华为、禾赛等厂家目前也以该路线为主。EEL则因侧面发光带来额外的切割、侧面处理与镀膜工序,按Yole统计,其后道工序成本至少高出VCSEL一倍以上。