高昂的成本,一直是激光雷達難以規模化上車的最主要原因。
根據市場機構統計,2022年以來車載激光雷達應用量大幅增加,中國約16.4萬輛乘用車搭載。在應用端,激光雷達常用于L2+++乘用車(具有高速公路+城市NOA功能),多為25萬元以上的高端新能源汽車 。
2023年激光雷達價格戰打響,出貨價跌至500美元左右,但遠比幾成標配的攝像頭視覺系統貴出很多。
中國某激光雷達廠商對潮電智庫直言,“如果要將產品搭載在15萬元以下的乘用車上,則需要更大的成本降低。”
根據潮電智庫了解,各家激光雷達采用的廠商路線有所差異,不過最主要的成本均集中于收發器芯片,占比總成本50%-70%。因此,與收發芯片集成被視為降低激光雷達成本的最優途徑。
以發射端芯片來說,用集成模塊替代分立模塊,材料和調試成本可降低70%以上。
EEL、VCSEL和MOPA光纖激光器是當前三種主流激光器,在機械掃描、棱鏡旋轉掃描和MEMS掃描系統中,EEL覆蓋了長中短距的各種應用,是最理想的光源。在全區域爆閃模式下的固態激光雷達,則根據距離的要求而選擇VCSEL或EEL。而應用在分區控制等固態激光雷達應用則可以充分利用VCSEL的多發光孔的特性,實現1D/2D控制,在短距固態應用中成為優選。
在激光雷達接收芯片方面,SPAD(單光子雪崩二極管)在車端的應用前景被充分看好。
據阜時科技創始人莫良華介紹,隨著芯片技術不斷發展,激光雷達從最早的APD(雪崩二級管)發展到SPAD,成本大幅下降,且持續迭代,向體積更小、性能更佳更穩定、探測距離更遠等指標逐步優化。
此前,激光雷達芯片技術一直為國外所掌握,但中國廠商近年來也在努力研發相關技術,并開始涉足上游VCSEL芯片設計;在接收芯片方面,中國初創企業已經進軍SPAD和SiPM芯片。
綜合融資規模、技術實力、量產交付、市場拓展等多重能力表現,潮電智庫認為,目前在激光雷達收發芯片具備較強競爭力的企業有如下五家。
長光華芯:不久前通過AEC-Q102認證的激光雷達芯片產品,為VCSEL陣列光源。
除車載雷達用VCSEL激光器芯片外,長光華芯還積極布局開發車載EEL邊發射激光器及1550 nm光纖激光器的泵浦源產品,隨著項目的推進,將進一步鞏固長光華芯全套激光雷達光源方案提供商的市場地位。
瑞波光電:半導體激光器研發商,為用戶提供半導體激光芯片、封裝模塊及測試表征設備、及研發咨詢服務,旗下擁有Bar條綜合性能測試機、Full-bar 綜合性能測試機及C-Mount、COS等封裝產品。
今年5月,公司發布面向激光雷達的新一代低溫漂905nm EEL芯片。
縱慧芯光:主要為VCSEL激光芯片及外延片的研發、制造,自有外延產線和封測產線,提供VCSEL激光芯片及模組和外延片的研發制造與服務,核心產品為3D感知應用的VCSEL芯片、激光雷達(LiDAR)高功率VCSEL芯片解決方案。
根據融資公告,縱慧芯光的投資者包括速騰聚創、禾賽、比亞迪、小米、大疆科技等。
靈明光子:率先開始 dToF 在車載激光雷達、DMS 傳感器等車載終端設備上的布局,商業化落地進展處于市場前列。目前公司產品已經過多家激光雷達廠商測評,實現小批量導入。
自2018年成立以來,靈明光子已迅速完成多輪融資,并引入小米、OPPO、歐菲光等產業資本。
阜時科技:2019年完成3D結構光和雙目的前期研發后,組建內部研究院,布局激光雷達芯片研發;2021年單點SPAD芯片投片成功;2022年接到多家車企激光雷達廠商的定制合同,激光雷達接收傳感芯片正式通過AEC-Q102車規國際標準認證,并開始批量交付。
必須指出的是,自從去年9月全球激光雷達鼻祖公司Ibeo破產重組為開端,之后相繼發生的Ouster和Velodyne合并重組,Quanergy宣布確認從紐交所正式退市等大事件,讓外界對激光雷達行業有了更為理性的認知,即擁有“自身造血能力”為王道。
潮電智庫認為,在激光雷達芯片化技術的實現過程中還存在集成難度大,光學系統精度要求高,集成電路設計與制造工藝復雜等諸多難點,特別是前期投入大、開發周期長的特點,是對芯片廠商實力與耐力的直接考驗。