车载光学收发模块占BOM 60%,国产替代进展和自主可控空间有多大?

在激光雷达的物料成本(BOM)中,发射模块与接收模块合计占比高达60%,是价值量最高的核心部件。当前,高端激光器芯片仍较大程度依赖进口,但国内厂商在VCSEL(垂直腔面发射激光器)芯片、SPAD(单光子雪崩光二极管)探测器等关键领域正加速追赶,国产替代空间广阔。 供应链安全、成本优势和本土客户支持是推动这一进程的主要驱动力。

收发模块为何是“价值高地”?

激光雷达的硬件模块分为发射、扫描和接收三大块。根据一份BOM数据,发射模块与接收模块各占物料成本的30%,合计60%,远高于扫描模块和其他配件。价值量的高低直接决定了这两个模块在产业链中的战略地位,也使其成为国产替代的重点攻坚方向。

发射模块:VCSEL成为主流路线,国产厂商加速突破

在发射端,主流波长是性价比较高的905nm。从芯片结构看,VCSEL因其制造工艺与主流半导体工艺兼容、后道工序成本远低于EEL(边发射激光器),正成为主导产业链的趋势。国内厂商如长光华芯、炬光科技等已在VCSEL芯片领域取得突破,华为、禾赛等激光雷达整机厂也普遍采用VCSEL路线。不过,在车规认证、芯片功率密度等性能参数上,国产芯片与海外头部产品仍存在差距。

接收模块:SPAD/SiPM主导905nm方案,国产力量崛起

在905nm波长下,SPAD(单光子雪崩光二极管)和SiPM(硅光电倍增管)因灵敏度更高而更具优势。国内厂商如灵明光子、阜时科技已在SPAD探测器芯片方面取得重要进展,部分产品已进入车规级验证阶段。与发射端类似,国内探测器芯片在灵敏度、暗计数等关键指标上仍在追赶国际一流水平。

国产替代的驱动力与空间

国产替代的主要驱动力来自三个方面:一是供应链安全需求,减少对海外高端芯片的依赖;二是成本优势,国产芯片在规模化量产后有望显著降低激光雷达整机成本;三是本土客户支持,国内激光雷达厂商更倾向于与本土芯片供应商协同开发,缩短认证周期。尽管当前高端激光器芯片仍以进口为主,但随着国内厂商在VCSEL、SPAD等领域的持续突破,自主可控的空间正在快速扩大。

常见问题

为什么收发模块占BOM比重这么高?

收发模块直接决定了激光雷达的测距性能(如探测距离、精度),其核心芯片(激光器、探测器)技术门槛高、制造工艺复杂,因此价值量最大。根据BOM数据,发射和接收模块合计占激光雷达物料成本的60%。

国产芯片在车规认证上进展如何?

国内厂商如长光华芯、灵明光子等在车规认证方面已有阶段性成果,部分产品已进入车规级验证或小批量供货阶段。但与海外成熟供应商相比,国产芯片在长期可靠性测试、高温高湿等极端场景下的数据积累仍有差距。

未来国产替代的主要挑战是什么?

主要挑战包括:高端芯片性能参数(如VCSEL的功率密度、SPAD的灵敏度)仍需提升;车规级认证周期长,需要与下游客户长期协同;以及晶圆制造和封装工艺的成熟度,尤其在EEL等非主流路线上,国内基础相对薄弱。

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