车载光学激光雷达的波长选择,核心在于 905nm 与 1550nm 两条技术路线的博弈,而国产替代的进程在两条路线上呈现出显著差异:905nm 路线的发射芯片(EEL/VCSEL)已具备较强的国产化能力,但高端探测器(SiPM)仍是短板;1550nm 路线的光纤激光器国产化基础较好,但核心的 InGaAs 探测器对进口依赖度较高。整体来看,905nm 路线凭借性价比优势仍是当前主流,而 1550nm 路线的国产替代机会则更多集中在 FMCW 技术演进带来的产业链重构中

两条主流波长的产业逻辑

车载激光雷达的主流测距原理是 TOF(飞行时间法),其硬件核心在于发射与接收模块,两者在物料成本中各占约 30% 的价值量。在波长选择上,905nm 与 1550nm 之所以脱颖而出,是因为它们既不易被大气吸收,又不会与可见光混淆,是满足客观物理条件的稀缺波长。

从产业基础看,905nm 对应消费电子产业链,1550nm 则源自光通信领域。905nm 激光器采用砷化镓(GaAs)材料,成本优势明显,因此在未来数年内仍将保持主流地位;1550nm 激光器使用磷化铟(InP)材料,在探测距离和人眼安全方面更具优势,但成本显著更高。值得注意的是,1550nm 的真正机会可能出现在测距逻辑从 TOF 向 FMCW 演进之后,因为 FMCW 技术本就广泛运用 1550nm 光源,具备产业链迁移的基础。

核心器件的国产化进展

905nm 路线:发射端自主化领先,接收端仍是短板

在 905nm 波长下,激光器主要有 EEL(边发射激光器)和 VCSEL(垂直腔面发射激光器)两种结构。VCSEL 因工艺与主流半导体产业高度兼容,且可通过堆叠激光器弥补功率不足的缺点,被多家头部厂商作为主要技术路线。国内在 EEL/VCSEL 芯片领域已形成一定的国产替代能力,具备较强的产业配套基础。

然而,905nm 路线的接收端——SiPM(硅光电倍增管)探测器,国产化率仍然偏低。由于硅材料的物理限制,SiPM 只能探测 1100nm 以下的光子,虽然与 905nm 光源天然匹配,但这一核心器件的自主可控进程明显落后于发射端。

1550nm 路线:光纤激光器有基础,InGaAs 探测器依赖进口

1550nm 路线中,光纤激光器的国产化程度相对较高,这得益于国内光通信产业多年积累的供应链基础。但接收端的情况截然不同:由于硅材料无法探测 1550nm 波长的光子,必须采用 InGaAs 材质的 APD(雪崩光二极管),而这一核心器件高度依赖进口,是当前自主可控链条中最薄弱的环节之一。

常见问题

905nm 和 1550nm,哪条路线的国产替代难度更大?

1550nm 路线的整体国产替代难度更高。虽然其光纤激光器环节有较好的国产化基础,但 InGaAs 探测器是关键瓶颈;相比之下,905nm 路线在发射芯片端已具备较强国产能力,主要短板集中在 SiPM 探测器。

VCSEL 会成为 905nm 路线的主流技术吗?

VCSEL 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更为相近,后道工序成本显著低于 EEL,且可通过堆叠激光器弥补功率不足的缺点,已被多家头部厂商采纳为主要技术路线。

1550nm 路线的国产替代机会在哪里?

机会集中在 FMCW 技术演进带来的产业链重构。FMCW 测距方式在光通信领域已有广泛应用基础,而该领域恰恰使用 1550nm 光源,这为国内光通信产业链向车载激光雷达延伸提供了天然的迁移路径。