车载光学激光雷达的价值分配并非由“扫描模块”这一命名决定,而是由收发模块主导:在整机物料成本中,发射模块与接收模块各占约 30%,扫描模块所在的机械装置及其他配件合计占比并不占优。因此,利润流向的演变核心不在于扫描方案本身,而在于固态化如何将价值从精密机械与人工调试,持续迁移至半导体与芯片环节。
扫描方案演进的本质:价值从机械走向半导体
激光雷达虽以扫描模块命名,但其核心作用是“打辅助”——用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖。机械式、半固态、纯固态这三种形态的差异,主要就体现在扫描模块的实现方式上。从价值量看,收发模块明显高于扫描模块,这直接导致了产业链上下游的估值差异:收发模块对应的激光器与探测器厂商,在二级市场明显更受青睐。
从一份行业物料清单(BOM)可见,除了发射与接收各占 30% 外,人工调试环节占 25%,机械装置等其他配件占 8%,控制模块占 5%。这意味着在机械式时代,精密电机、光学组件与大量人工调试共同构成了可观的成本与利润池。而随着方案向半固态、纯固态演进,机械旋转部件与人工调试环节被逐步替代,价值相应向 MEMS 器件、芯片化收发模组转移。
激光器路线之争:905nm 主流与 VCSEL 趋势
激光器是发射模块的核心,其技术路线直接决定上游器件商的利润格局。从波长看,905nm 与 1550nm 是产业选择的两条主线:905nm 对应消费电子产业基础,1550nm 对应光通信产业基础。从探测距离与人眼安全角度,1550nm 更有优势,但其激光器材料使用磷化铟(InP),相比常见的砷化镓(GaAs)成本显著更高。因此从性价比出发,905nm 在未来较长时间内仍将保持主流地位。
从激光器结构看,主要有 EEL(边发射激光器)与 VCSEL(垂直腔面发射器)两种。VCSEL 的制作工艺与主流半导体产业更相近,而后道工序成本上,EEL 明显更高。VCSEL 还可通过堆叠激光器弥补功率短板,因此被部分主流厂商采用。这一趋势意味着,激光器环节的价值正从依赖精密加工与镀膜工艺的 EEL,转向与半导体工艺高度兼容、适合晶圆级规模制造的 VCSEL 路线,利润流向进一步向具备半导体制造能力的环节集中。
探测器与测距代际:SiPM/SPAD 与 FMCW 的变局
探测器与激光器光源相互匹配。受硅材料限制,SiPM(硅光电倍增管)只能探测 1100nm 以下波长的光子,因此 1550nm 光源只能搭配 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 更有优势,其缺点是易受强光干扰。
测距原理的代际切换同样影响价值分配。当前主流是 TOF(飞行时间法),通过激光往返时间测距;下一代 FMCW(调频连续波)通过回波频率差计算距离,不易受极端天气干扰。FMCW 目前广泛运用在光通信领域,其光源恰为 1550nm,具备产业链基础。若测距逻辑向 FMCW 迁移,1550nm 光源与相应探测器产业链的价值占比有望提升,利润流向也将随之向光通信半导体供应链倾斜。
常见问题
扫描模块在激光雷达成本中占比高吗?
不高。虽然激光雷达以扫描模块命名,但从价值量看,收发模块明显更高。以行业物料清单为例,发射与接收模块各占约 30%,而机械装置等其他配件合计占比不足 10%,控制模块占 5%。
固态化之后,哪类上游厂商更受益?
固态化趋势下,机械旋转部件与人工调试的需求下降,价值向半导体与芯片环节集中。激光器领域,VCSEL 因工艺与主流半导体兼容、后道成本更低而更具主导趋势;探测器领域,与 905nm 匹配的 SiPM/SPAD 更具优势。整体而言,具备半导体工艺能力的器件商在价值分配中的话语权趋于上升。
1550nm 路线何时会迎来机会?
1550nm 激光器因使用磷化铟材料而成本较高,短期内难以撼动 905nm 的性价比优势。其机会更多出现在测距逻辑从 TOF 切换至 FMCW 之后——FMCW 在光通信领域应用广泛,而该领域光源恰以 1550nm 为主,届时相关产业链基础有望被激活。