车载激光雷达用有限收发通道配合扫描模块覆盖大视场角,本质上是用扫描模块的复杂度换取收发通道的数量。 这一取舍直接决定了上游激光器与探测器的需求节奏:视场角要求越广,单靠扫描模块补足的空间越有限,收发通道数及其对应的收发模块用量就越可能被推高;反之,扫描模块承担得越多,收发器件的需求释放就越平缓。同时,收发模块在整机价值量中占比最高,其扩产周期也就成为供需错配最敏感的环节。

扫描模块与收发通道的分工逻辑

激光雷达测距的主流原理是 ToF,即依据激光往返时间判断目标与自身的距离;下一代技术 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,发射与接收都是必不可少的,扫描模块的作用则是"打辅助"——用有限的收发通道满足尽可能广的覆盖要求(视场角,Field of View)。机械、固态、半固态三种形式,主要也是在扫描模块上做文章。

这一分工意味着视场角与通道数之间存在替代关系。扫描模块能力越强,达到同等视场角所需的收发通道越少,上游收发器件的用量增长就越温和;扫描模块能力受限时,视场角的扩张只能靠增加通道来实现。

价值量分布决定了供需的敏感点

从价值量看,收发模块明显高于扫描模块。2021 年激光雷达物料(BOM)数据显示,发射模块与接收模块各占 30%,人工调试占 25%,机械装置等其他配件占 8%,控制模块占 5%,其他占 2%。

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%

收发模块合计占据六成价值量,这既解释了收发环节在二级市场更受关注,也说明一旦通道数上行,整机成本与上游器件需求会被同步放大。人工调试占比较高,则提示产能爬坡不仅取决于器件供给,也受制于调试环节的人力与工艺节奏。

激光器与探测器的路线选择如何影响节奏

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,也不会与可见光混淆。1550nm 在探测距离与人眼安全角度更具优势,唯一缺点是成本高,其材料用到磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)贵出很多。905nm 凭借性价比成为当前主流;1550nm 的机会被认为出现在测距逻辑从 ToF 转向 FMCW 之后,因为 FMCW 广泛用于光通信领域,而该领域光源正是 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。VCSEL 的制作工艺与主流半导体产业更为相近,EEL 因侧面发光需在形成晶圆后切割并对侧面处理镀膜,据 Yole 统计,其后道工序成本至少高出 VCSEL 一倍以上;VCSEL 还可通过堆叠激光器弥补过去功率较低的缺点,华为、禾赛等厂家目前以 VCSEL 路线为主。

探测器与光源相互匹配。受硅材料限制,SiPM(硅光电倍增管)只能探测 1100nm 以下的光子,对 1550nm 光源无能为力,因此 1550nm 只能用 APD(雪崩光二极管);905nm 波长下,更敏感的 SPAD(单光子雪崩光二极管)与 SiPM 更有优势,缺点是容易受到强光干扰。

路线选择因此直接牵动供需节奏:不同波长对应不同材料体系与探测器类型,产能无法简单互转;VCSEL 与主流半导体工艺兼容度更高,扩产弹性相对更好,而 InP 体系与 APD 路线的产能建设周期更长。

常见问题

视场角要求提升,是否一定意味着收发通道数增加?

不一定。扫描模块与收发通道在覆盖视场角上存在替代关系,扫描模块能力越强,所需通道数越少。视场角提升究竟落在扫描模块还是收发通道上,取决于具体技术路线,也决定了上游器件的需求强度。

为什么收发模块的供需比扫描模块更容易紧张?

收发模块合计占整机物料价值的六成,是价值量最高的部分,通道数变化会直接放大其用量。同时激光器与探测器涉及特定材料体系与工艺路线,产能切换与建设需要时间,短期供给弹性有限。

技术路线切换会怎样改变上游节奏?

从 ToF 转向 FMCW,光源可能向 1550nm 迁移,探测器相应转向 APD,材料体系从砷化镓转向磷化铟。这类切换会重塑激光器与探测器的需求结构,具体节奏需结合后续产业链实际进展与公开数据观察。