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汽車智能化大勢所趨,雷射雷達迎α投資機會?

汽車智能化大勢所趨,雷射雷達迎α投資機會?

回顧2021年,新能源汽車行業妥妥的β行情,但由于過去一年整個闆塊漲幅巨大,是以多數人認為今年新能源車将進入α行情。而汽車零配件,由于去年材料漲價,導緻利潤等縮減,而今年原材料價格下降,汽配企業盈利能力将得到提升。

在此邏輯線下,汽車零配件闆塊自去年10月份以來整體漲幅超20%。

汽車智能化大勢所趨,雷射雷達迎α投資機會?

不過汽車零配件闆塊又有衆多細分。在各細分領域中,智能化被認為是汽車主線的延伸,且去年因為汽車晶片短缺的原因,汽車銷量也出現下滑。根據Auto Forecast Solutions的資料,2021年,由于晶片短缺,全球汽車市場累計減産量約為1020萬輛。主要地區中,2021年,北美洲減産317.8萬輛,歐洲減産295.4萬輛,中國減産198.2萬輛,亞洲其他地區減産174萬輛,南美洲減産35.5萬輛,中東/非洲合計減産6.2萬輛。

伴随着汽車缺芯的局面逐漸緩和,汽車銷量也有望回升。智能化正接替電動化成為汽車下一階段的發展方向,配備先進傳感器的高階自動駕駛更是國内自主廠商借助智能化彎道超車的重點。

汽車智能化滲透率提升,為雷射雷達帶來廣闊空間

目前智能汽車普遍能夠滿足L2級智能駕駛要求,行業滲透率已達15%,國融證券預計 2025 年将快速提升至45%,2027 年有望達到55%。同時,主流車企開始推出初步具備 L3級智能駕駛功能的車型,如小鵬、長安、上汽等相關車廠的 L3 級别車型開始逐漸量産。

汽車智能化大勢所趨,雷射雷達迎α投資機會?

随着“漸進式”智能汽車企業逐漸實作從 L2 輔助駕駛到 L3 自動駕駛的跨越,汽車智能化的滲透率亦将進一步得到提升。

除此之外,科技巨頭也紛紛加入造車行列,華為、蘋果、小米、百度等科技巨頭均紛紛入局智能汽車,且在智能汽車領域的布局逐漸進入落地的關鍵時間節點。其中,華為極狐阿爾法已經宣布量産,蘋果 Apple Car 最快将于明年9月釋出,百度也在 Create 2021 上宣布将于2022 年上半年釋出首款概念車,小米汽車落地北京經開區,預計将于2023 年量産,科技巨頭智能汽車開始落地将極大加速汽車智能化的行業發展程序。

随着“漸進式”智能汽車企業逐漸實作從 L2 輔助駕駛到 L3 自動駕駛的跨越,雷射雷達裝車需求迎來高潮,将步入集中裝車階段,乘用車也将成為雷射雷達未來的主戰場。沙利文研究預計,至2025 年新落地車隊規模将突破60萬輛,給雷射雷達的應用帶來廣闊下遊空間,二者将共同驅動雷射雷達市場迎來繁榮。

5年複合增長率64.5%,全球雷射雷達市場将至千億

雷射雷達技術路線多樣,主要包括以Velodyne為代表的機械式雷射雷達,以Luminar、法雷奧、大疆、華為等代表的半固态式雷射雷達,以及性能優越但技術仍處瓶頸期的固态雷射雷達。

與特斯拉等領先廠商相比,在軟體和算法落後的背景下,其他整車廠商更傾向于選擇雷射雷達+高精度地圖作為L3級别自動駕駛的解決方案。随着華為、大疆等跨界玩家的入局,雷射雷達性能大幅提升,成本也将降低至萬元以内,整車廠雷射雷達前裝意願不斷增強。

雷射雷達主要分為雷射發射子產品、掃描系統、接收子產品及資訊處理系統四個部分。據汽車之心描述,發射、接收子產品占據雷射雷達成本的60%左右。

汽車智能化大勢所趨,雷射雷達迎α投資機會?

從市場空間來看,雷射雷達市場空間廣闊。雷射雷達下遊應用領域主要可分為無人駕駛、高階輔助駕駛、服務機器人和車聯網行業。随着雷射雷達在車載領域的推進,針對測試與高精地圖測繪領域的雷射雷達市場将迎來頂峰,乘用車前裝量産成為未來主要發展方向。據Frost&Sullivan預測,2025年進階輔助駕駛、無人駕駛、車聯網和服務機器人領域分别占雷射雷達市場總規模的34.64%、26.30%、33.81%和5.26%。2025年全球雷射雷達市場規模将達135.4億美元(折合人民币近1000億元),2019-2025年CAGR為64.5%。

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與此同時,開源證券統計了近年明确宣布搭載雷射雷達的車型,發現2022年将是車載高線數雷射雷達量産上車的高峰,随後雷射雷達的需求将進入快速成長期。考慮到高階自動駕駛滲透率仍然較低,且無人機、車聯網等領域的應用需求有望随雷射雷達成本下降而持續釋放,預計未來大陸雷射雷達市場将超千億。

從技術路徑來說,雷射器作為車載雷射雷達發射系統的核心器件之一,正由EEL向VCSEL演進。目前常見的雷射器主要包括半導體邊發射雷射器(EEL)、半導體垂直腔面發射雷射器(VCSEL)以及光纖雷射器等。

EEL作為光源具有高發光功率密度的優勢,但EEL雷射器發光面位于半導體晶圓的側面,生産中需進行切割、翻轉、鍍膜、再切割的工藝步驟,往往隻能通過單顆一一貼裝的方式與電路闆整合。與此同時,每顆雷射器需獨立手工裝調,對産線勞工的手工裝調技術依賴性較大,生産成本高且一緻性難以保障。

有别于EEL,VCSEL的光源發射方向與晶片垂直,一方面使得其可直接在晶圓上進行光斑測試,測試成本較EEL更低,另一方面VCSEL大多采用直接調制,腔長短、內建難度低,在傳感領域的性能及量産能力都更為突出。

智通财經APP獲悉,近年來,國内外多家VCSEL雷射器公司紛紛開發多層結VCSEL雷射器,據禾賽科技招股書,多層結VCSEL雷射器将發光功率密度提升了5~10倍。未來,VCSEL有望逐漸取代EEL成為主流雷射元器件。

相關公司

舜宇光學科技(02382):公司深耕光學領域近三十年,業務涵蓋光學零元件、光電産品和光學儀器,其中公司的車載鏡頭市占率自2012年起連續九年排名第一。

除了車載攝像頭,光學技術在智能汽車上有諸多應用,舜宇光學科技也瞄準 HUD、雷射雷達以及大燈照明産品領域,利用其在光學領域的深厚積累為客戶提供光學解決方案。公司為棱鏡機械式掃描、3D Flash 等多款雷射雷達産品提供包括鏡頭、視窗、掃描光學元件在内的多款核心光學零部件。

此外公司也提供雷射 雷達光學系統的設計及工業化解決方案。此前,公司宣布與加拿大一流固态 Flash 雷射雷達方案商Leddar Tec 展開合作,舜宇将提供光學系統方面的車規級設計和工業化能力,以及光學零元件方面的制造服務,合作打造一流雷射雷達解決方案。截至2021上半年,公司已完成雷射雷達光學視窗、 旋轉多變棱鏡的研發并進入小批量生産階段,同時建立了收發子產品的量産線并投入使用。

炬光科技(688167.SH):公司為固體雷射器、光纖雷射器生産企業和科研院所,醫療美容裝置、工業制造裝置、光刻機核心部件生産商。産品廣泛應用于先進 制造、醫療健康、科學研究、汽車應用、資訊技術五大領域。

汽車業務作為公司近年來培育的新興業務,近年來表現出良好增勢,公司與德國大陸集團在智能駕駛雷射雷達技術領域開展合作,架構協定總金額預計約4億元,受益于此,2020 年公司汽車業務收入近 0.3 億元,同比增長28%。

此外,公司也圍繞雷射雷達、智能艙内駕駛員監控系統(DMS)等汽車創新應用場景拓展核心能力,主要産品包括雷射雷達面光源、雷射雷達線光源、 雷射雷達光源光學元件等。截至2020年9月末,公司已與北美、歐洲、亞洲多家知名企業達成合作,包括 Velodyne、Luminar、福特旗下知名無人駕駛公司Argo AI、德國大陸集團等。

用于雷射雷達面光源的光束擴散器及高峰值功率固态雷射雷達光源子產品已于2020年量産,高峰值功率固态雷射雷達面光源已與德國大陸集團簽訂批量供貨合同,并進入批量生産階段。

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