激光雷达：车载先行助力3D感知及交互时代.docx

目录激光雷达：3D传感性能优越，应用领域广泛 4车载激光雷达：高级别自动驾驶的最后一块拼图8智能汽车迎来黄金十年，市场潜力超智能手机8车载激光雷达：感知层核心，环境监测传感器的价值量制高点10转镜先行，MEMS蓄势，价格有望2025年下探至100美元 13激光雷达产品分类：不同维度、不同结果13方案量产节奏：转镜先行，MEMS蓄势待发，纯固态仍需时日、但或为终局14价格：有望在2025实现100美元价格 17在位厂商：商业模式正创新，关注车规及量产进展19商业模式：“软件付费+低硬件售价”成为趋势 19车规：提示厘清“车规”概念，ISO 26262值得关注20能力布局：多领域、多路线拓宽能力边界23附录：建议关注公司及技术方案介绍 28建议关注公司28激光雷达主要技术路线特点比照 34图表图表1:激光雷达原理及系统结构示意4图表2:激光雷达的“前世今生” 5图表3:激光雷达的不同形式及主要下游应用 6图表4:以Velodyne为例，看激光雷达产品的行业应用 6图表5:激光雷达全球市场规模测算（分下游领域）6图表6:激光雷达下游占比-2019 7图表7:激光雷达下游占比-2030E7图表8：智能汽车的下个十年一一路径与趋势 8图表9：智能汽车正在多个方向展现与智能手机的相似路径9图表10:各大主机厂自动驾驶时间表一一高级别渐行渐近 9图表11:汽车电子市场规模全球10图表12:主要汽车传感器在各级SAE中的应用 10图表13:不同环境监测传感器特性比照11图表14:纯视觉方案存在弊端，为小众选择12图表15:车载传感器市场规模测算12图表16:没有绝对“完美”的方案一一车载激光雷达分类方式及优劣势 13图表17:行业供应商可基于多种维度进行方案组合设计13图表18:主要激光雷达方案原理14图表19:激光雷达不同分类方式及代表厂商、落地案例14图表20:SCALA转镜方案拆解 15图表21:华为96线激光雷达 15图表 22:Livox 激光雷达 15图表23:速腾聚创CES 2021推出Ml的SOP版本 16图表11:汽车电子市场规模.全球900,000900,0001,000,000 （美元百万元）800,000700,000600,000500,000400,000300,000200,000100,0002024E2028E2032E软件及服务座舱电子车载传感器车载半导体动力电子平安系统1r其他传统汽车电子2020E资料来源：丫。3-车载激光雷达：感知层核心，环境监测传感器的价值量制高点感知层是自动驾驶的起点，环境监测传感器相对“量少价高”传感器位处感知层核心，不同类型优势互补、趋于融合。自动驾驶的工作过程可分为三层： 1）感知层：通过传感器探测周围环境，将各类环境信息转换为电信号；2）决策层：依托 车载计算单元，利用算法分析环境数据，并发出操作指令；3）执行层：根据指令，通过各 种执行器完成相应的汽车操控。其中，汽车传感器是感知层的核心部件。汽车传感器可分为环境监测、车身感知两大类。在一辆汽车所配置的传感器中，呈现出： 环境监测传感器量少价高、车身感知传感器量多价廉的特点。同时、随着汽车SAE级 别的提升，所需的环境监测传感器数量增长迅速，占据了汽车传感器总本钱的绝大局部。图表12:主要汽车传感器在各级SAE中的应用越知层：传感器越知层：传感器决策层：ECU执行层：执行器LOL1L2L3L4L5当前本钱（人民币发）-摄像头-14888350一超声波雷达-48121212-100-亳米波雷达-LRR*1SRR*2LRR*1SRR*2LRR*1SRR*4LRR*1SRR*6LRR*2SRR*6LRR800SRR-300-激光雷达-12410000L讣境监测压力传感器5,加速计10-1001.5陀螺仪10流量传感器2资料来源：Yole Development,车云网，慧聪网,高级别必备的核心传感器，多传感器融合打造感知系统“完全体”激光雷达是当前价值量最高的车载环境监测传感器。当前环境监测传感器主要包括车载摄 像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等。出于结构设计、器件本钱、良率与一致性、 研发投入、车规及可量产性等多方面因素，当前激光雷达单车价值仍远高于其他传感器件。视觉方案日趋成熟，激光雷达缘何必要？我们认为光学传感器、毫米波雷达、激光雷达等 不同种类的车载传感器在本钱、抗恶劣天气能力、探测距离、精度、识别能力、暗光环境 等不同维度相互补充。 激光雷达VS毫米波雷达：激光的频率可达100,000GHz以上，比毫米波高出3-4个数 量级，其波长为微米乃至纳米级别，这意味着激光雷达在距离、角度、速度等测量上 可以实现极高的分辨率，借此可实现对周围物理环境的三维立体成像，精度优势显著。 此外，由于激光具有高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等特点，激光雷达可 实现远距离探测与测距 秉具出色的抗干扰能力、全天候工作能力和多目标追踪能力。 激光雷达vs车载摄像头：摄像头在物体外观及分类的识别上性能突出，但单纯依赖视 觉方案存在以下隐患：1）光照依赖：光照情况不良时（强光/逆光/夜晚/恶劣天气）， 作用大幅受限；2）须2D转3D：获取2D信息，需经算法处理转换为3D信息，在精 确度和时效性不及能直接从外界获取位置信息的激光雷达；3）算力及本钱：光学方案 下，成熟算法要求海量数据作为训练基础以及更高芯片算力保障,相应本钱水涨船高。 激光雷达并非完美，不同传感器需配合打造感知系统完全体：受制于激光的物理特 性，激光雷达在雨雪、沙尘等极端天气环境下，工作可靠性会受到影响。伴随智能驾 驶级别提升，需要不同种类的传感器达成冗余、相互配合。我们认为，对于L4-L5高 级别自动驾驶而言，激光雷达在传感器组合中具备不可替代性，仍为必备元件，与光 学传感、雷达及MEMS传感器配合，共同打造感知系统“完全体”。图表13:不同环境监测传感器特性比照物体探测物体探测交通信号识 另毫米波雷达激光雷达摄像头资料来源：OF week,图表14.纯视觉方案存在弊端，为小众选择纯视觉方案摄像头稳定性易受天气、光稳定性较强，不易受天气等环境因 照等环境因素影响素影响2016年，百度无人驾驶汽车装配多个激光雷达应用特斯拉Autopilot2017年，奥迪A8搭载法雷奥SCALA现状小众资料来源：百度Apo"。,奥迪，主流车载传感器市场规模及成长：我们测算在智能化带动下，全球车载传感器市场规模有望于 2032年到达1,097亿美元，CAGR约为14%。其中，车载激光雷达市场规模有望由2020年 的2,025万美元增长至2032年的192亿美元，CAGR约为77%,数倍于其他细分品类，其 对车载传感器行业的增长贡献也到达22%,是我们看好的兼具“大空间”和“高成长”的 优质赛道。图表15:车载传感器市场规模测算120,000100,00080,00060,00040,00020,00002020E2024E2028E2032E2020-2032楂*舌耐2020-2032CAGR11%20%2%2%22%77%35%13%7%7%23%18%摄像头 超声波雷达毫米波雷达 ,激光雷达 MEMS传感器车载通讯模块资料来源：Yole Development,转镜先行，MEMS蓄势，价格有望2025年下探至100美元激光雷达产品分类：不同维度、不同结果分类方式多样。激光雷达的工作过程包括多个环节，根据不同雷达测距原理、光源、发射、 接收、扫描等环节所采取解决方案的不同，均可对其进行分类。行业供应商可基于以上维 度进行方案组合设计，其中行业当前最主要采用的两种分类维度为： 测距方案：可将激光雷达分为脉冲飞行时间(time of flight, TOF)、调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)> 调幅连续波(Amplitude Modulated Continuous Wave, AMCW)等。A 扫描方案：扫描方案正成为车载激光雷达厂商分类定位的主耍依据。究其原因，在于 扫描技术直接决定了激光雷达的扫描频率、扫描范围、采集数据量等关键技术参数， 与最终探测成像质量息息相关；此外，扫描技术的演变还是产品迈向小型化、高性能、 低本钱的重要一环，是车载激光雷达能否实现商业化量产的关键因素之一。根据内部 有无运动器件，激光雷达可分为机械、半固态(转镜、MEMS为代表)以及纯 固态(OPA、Flash为代表)三大类别。当前没有完美的方案，主机厂需进行取舍。基于探测距离、视场角、信噪比、体积、 稳定性、本钱控制、技术成熟度等多维度，我们对于不同测距原理、扫描方式下方案进行 整理，结果可见不同方案均有各自优劣，主机厂在当前阶段需在不同考量维度中进行取舍。图表26:没有绝对“完美”的方案一一车载激光雷达分类方式及优劣势_探测距离探测距离视场角信噪比体积技术成熟度工作稳定性本钱控制资料来源：汽车之心,图表17：行业供应商可基于多种维度进行方案组合设计VelodyneVelarrayLuminar IrisIbeo ibeoNEXTInnoviz InnovizOne禾赛科技PandarGTBlackmore FirstLightOuster ES2测距原理TOFTOFTOFTOFTOFFMCWTOF激光波长905nm1550nm905nm905nm1550nm1550nm880nm光电器件材料/InGaAs锢钱神硅/InP磷化锢/发射装置VCSEL光纤激光器VCSEL/光纤激光器/VCSEL扫描方式MLA转镜FlashMEMSMEMSOPAFlash接收装置APDSPADSPAD资料来源：各公司官网，汽车之心，；注：图表中相关信息截至2021/02。图表18:主要激光雷达方案原理资格I来源：Li, You and J. Ibanez-Guzman, "lidar for Autonomous Driving: The Principles, Challenges, and Trends for Automotive Lidar and Perception Systems/ IEEE Signal Processing Magazine 37 (2020): 50-61,图表19:激光雷达不同分类方式及代表厂商、落地案例畸痛而I脉冲飞行时间TOF (time of flight)测量发射脉冲与收到回波之间的时间 差宜接计算目标距离原理简单、探测距离远脉冲发射时的峰值功率高 无法获取速度信息 精确度低，信噪比低，易 受阳光等环境因素影响目前市而上的大多数 车载激光雷达/测距方式调频连续波FMCW(frequency modulated continuous wave)雷达发射频率变化的连续波，通过测 量发射信号与1可波间的频率差获得目 标的距离与速度信息抵抗来自其他激光雷达或 太阳光的干扰可同时测量目标距离和速 度功耗小、更易小型化数据运算量大、技术成熟 度低、本钱高、探测距离 待提高Aeva AeriesAurora FirstLightAeva Aeries预计2023年前后量产，将被用于大 众ID Buzz公交车上2020年7月，自动驾驶公司Aurora宣布推出激光 雷达产品FirstLight,该雷达由Aurora与被其收 购的激光雷达初创公司Blackmore共同研发调幅连续波AMCW(amplitude modulated continuous wave)对光波的强度进行调制，使发射信号 与回波间在波形上形成相位差，通过 测量相位差间接获得K行时间从而计 算距离开发容易、本钱低远距离探测要求较大激光功率大测程与高精确度冲突短程测距仪、服务机 器人!三角法利用三角几何原理，通过测量目标散 射光在接收器成像面上的位移来计算 目标的距离原理简单、本钱低、短距 离下测量精度高探测误差随距离呈儿何量 级增长太阳光较强时，目标反射 光斑易被淹没室内短距离场景，如 扫地机器人/机械式多个激光发射装置竖直排列成线阵， 内部电机带动激光光束快速旋转原理简单、易实现、技术成熟水平视野广，可实现360 1扫描内部机械结构复杂、量产 难度大、造价高机械结构可靠性差、产品 生命周期短 产品体积大Velodyne HDL-64E等 禾赛科技Pandar40Velodyne的机械式激光雷达在2016年前便搭我 于谷歌、百度等旅下的无人驾驶汽车上 禾赛科技Pandar40在2017年推出后也被应用至 百度无人驾驶汽车转镜方案收发模块保持不动，电机在带动转镜 运动的过程中将光束反射至空间的一 定范围，从而实现扫描探测方案较为成熟，容易过车 规，目前唯一实现“上车 的技术路径线数难做高，垂直视场角 和角分辨率受到限制 由于存在机械运动装置， 功耗较MEMS技术偏高法雷奥SCALA激光雷 达华为96线激光雷达Livox 浩界 Horizon等法雷奥SCALA激光雷达2017年搭载于奥迪A8上 成为世界首款车规级量产激光雷达华为2020年12月发布其首款车规级高性能激光 雷达产品，极狐HBT乍型获将搭载三颗该96线 激光雷达ivox浩界激光雷达经定制化开发后，将搭载于 小鹏2021年开始量产的全新车型扫描微机电系统MEMS(micro-electro-mechanical system)驱动电路同时驱动激光器发射激光脉 冲和MEMS振镜发生旋转，激光光束 在振镜的反射下实现扫描扫描装置集成至芯片使得 本钱低、易量产是有望最快大规模落地的 固态类激光雷达MEMS振镜的尺寸与偏转 能力相冲突，雷达的扫描 范围受限 信噪比不高、有效距离短Innoviz InnovizOne 速腾聚创RS-LiDAR- M1Innoviz的激光雷达将于2021年搭载在宝马L3级 量产车型上RS-UDAR-M1雷达将用于一汽集团未来的高级 自动驾驶系统方式Flash向大片探测区域直接发射激光，随后 由接收器阵列计算每个像素对应的距 离信息对外部环境的响应无延迟同时防止运动畸变绝对的固态产品，易通过 车规远距离探测时光子返回数 目有限，对发射器及探测 器要求较高，否那么雷达探 测距离和分辨率较差Ibeo ibeoNEXTOuster ES2 大陆HFL110ibeoNEXT激光雷达将被应用于长城旗下高端品 牌WEY车型中，该车型预计2021年下半年量产Ouster ES2激光雷达将于2022年量:产大陆HFL110被采用至丰田L3级量产车型光学相控阵OPA(optical phased array)不同发射单元发射具有特定相位和强 度的光波，在空间远场通过干涉形成 具有一定方向性的高强度激光光束扫描频率、扫描精度和可 控性好易产生旁瓣问题，影响探 测距离与角分辨率 微阵列芯片制造难度大Quanergy S3Aurora FirstLight吉利旗下路特斯品牌车型将配备S3激光雷达产 品微激光雷达阵列架构MLA(micro Lidar array)将机械激光雷达缩微并采取共振扫描 的方式，内部仍采用多个激光发射器共振镜技术去掉了旋转镜 WEMS振镜的缺点播将激光雷达缩微，并配 合凹面镜成圆弧状，难度 较大，本钱较高Velodyne VelarrayVelodyne 于2020年 11 月推出Velarray H800激光 雷达，福特Otosan正测试该款雷达，获将用于 旗下重型卡车自动驾驶技术资料来源：汽车之心，盖世汽车,方案量产节奏：转镜先行，MEMS蓄势待发，纯固态仍需时日、但或为终局我们认为，固态化是车载激光雷达开展的主旋律。虽然激光雷达在性能方面能够完美补 强摄像头和毫米波雷达各自存在的缺陷，但长期以来，行业内较成熟的机械式技术路径一 直难以到达车规级量产要求，高昂的价格/过大的体积/较低的工作稳定性成为制约激光雷 达“上车”的关键因素。不过在激光雷达固态化的趋势之下，我们认为上述痛点有望得到 较好解决：固态激光雷达在内部采用芯片集成设计，去掉了大局部/全部的机械部件,使产 品趋于轻量、可靠、高效、易量产。我们认为行业技术方案将沿机械式一半固态纯固态依次迭代变革并同步研发，且根据主 机厂“从0到1”、“从1到100”及中长期三大阶段的不同诉求，我们认为：转镜、MEMS及纯固态将陆续成为主流。从。到1阶段：转镜是唯一真正上车方案转镜方案是当前唯一真正过车规、并实现上车的方案，有望阶段性率先起量。转镜方案代 表性产品为法雷奥SCALA激光雷达，该雷达于2017年11月搭载在量产车型奥迪A8上， 成为世界上第一款车规级量产激光雷达，相较竞争对手领先数年。随后，SCALA产品线进 行线数升级，并陆续搭载在奥迪旗下多款其他车型及其他品牌车型内。截至2019年末，法 雷奥已出货超过10万颗SCALA激光雷达，并获得来自四家全球主流车企共计约5亿欧元（约 合38.7亿元人民币）的订单。近期，华为、大疆Livox亦依托转镜方案推出各自产品，并 将在极狐、小鹏等搭载。我们认为转镜方案是当前最接近同时满足可过ISO 26262平安认证并过车规；本钱可 控；性能满足需求门槛；可批量稳定供货 四大条件的方案。我们看到，除却已经上车 的Scala 1代及2代，华为将于极狐搭载的线激光雷达、大疆Livox将于小鹏搭载的激光雷 达、Innovusion将于蔚来ET 7搭载的激光雷达等产品均基于转镜半固态方案设计或优化， 反映转镜方案为主机厂乘用车产品实现从0到1跨越的首选方案。图表20: SCALA转镜方案拆解资料来源：丫。0法雷奥,图表21:华为96线激光雷达图表21:华为96线激光雷达图表22: Livox激光雷达资料来源：华为,资料来源：Uvox,渗透提速阶段：追求综合性能，MEMS蓄势待发MEMS可实现较为均衡的综合性能。相较于纯固态方案，MEMS激光雷达进一步将系统中 的可活动部件从2-3个转轴固化为磁或者静电驱动的微振镜，并采用微机电系统工艺，有 望实现较强综合性能。 行业趋势：2021启动量产，Scala从转镜向MEMS转向。目前，Innoviz的MEMS激光 雷达产品InnovizOne将于2021年搭载在宝马新型BMW iX上；国内厂商速腾聚创也在 CES2021上推出车规级MEMS激光雷达RS-UDAR-M1的SOP版本，预计于2021年启动 定点工程量产交付；此外，值得注意的是，作为转镜方案代表的法雷奥SCALA,也将 在第三代采用MEMS设计，预计2022年左右开启量产。 待突破瓶颈：微振镜供应与相关系统设计值得关注。我们认为MEMS激光雷达的本钱 下降有赖于MEMS微振镜供应稳定及本钱下行，且需要把握孔径尺寸的微妙设计，孔 径过小或阻碍光路、孔径过大易碎影响车规进程，因此对于相关厂商的系统设计能力 提出较高要求。图表23:速腾聚创CES 2021推出Ml的SOP版本图表24:速腾聚创Ml B2版本与SOP版本比照资料来源：速腾聚创，MEMS,资料来源：速腾聚创，MEMS,图表25:法雷奥SCA不同代际产品比照及升级思路图表25:法雷奥SCA不同代际产品比照及升级思路从转镜到MEMSSOPSOP方案波长探测距离（汽车）FoV/分辨率（水平）FoV/分辨率（垂直）刷新率每秒点数接口体积资料来源：ResearchlnChina,SCALA12017转镜（垂直4线）905nmCa. 150m145°/0.24°(horizontal 580 points)3.2°/0.8°25 fps43,500 (x3 Echo)FlexRay106x100x60mmSCALA22019年拿到SOP； 2021年量产转镜（垂直16线）905nmCa. 150m (improved vs. Scalal)133°/0.25°(±1570.1250)(horizontal 562 points)10°/0.6°25 fps260,800 (x3 Echo)BroadR-Reach Ethernet107x94x65mmSCALA3前期开发合同固态(MEMS)参数持续提升图表24:速腾聚创Ml B2版本与SOP版本比照 16图表25:法雷奥SCALA不同代际产品比照及升级思路从转镜到MEMS 16图表26:下游主机厂对于车载激光雷达的理论要求17中长期标配阶段：可动器件趋近于0,纯固态或为终极形态 纯固态方式最易到达高等级车规要求。车载环境面临颠簸、震动、高低温等严苛环境，尤 其在高速运行时，震动等对于可活动器件的稳定运行带来较大挑战。FLASH, OPA等纯固态 设计中没有任何运动部件，理论体积可进一步缩小、并可以进行较高程度的芯片化，理论 本钱亦可以到达100美元以下。对标dTOF在智能手机后摄3D感测的应用，我们认为Flash 等纯固态方案有望成为车载激光雷达的终极形态。2)2)Cy技术成熟、大规模量产可能仍需5年时间。我们认为，当前纯固态方式仍较多处于实验室 或初步测试阶段，距离技术成熟、大规模量产上车仍需要5年左右时间。此外，Flash方案 当前仍面临探测距离较短、视场角较小等挑战，需通过提升光源质量（从LED/CMOS光源 一VCSEL）、使用SPAD阵列进行接收端增益以及提升单车搭载数量（如长城采用3个IBEO NEXT激光雷达进行叠加），或将FLASH优先作为侧面激光雷达进行搭载。1产品阶段1射程性能| （5%反射率）|最大分辨率 (pts/deg210HzFov1恶劣天气表现11是否车规11价格11商用感知软件1图表26:下游主机厂对于车载激光雷达的理论要求主机厂理论要求资料来源：Luminar,；参数要求来自于Luminar RF/阶段获取的需求信息图表27: IBEO面阵光方案采用VCSEL+SPAD组合Driverand Control资料来源：/8E0官网,价格：有望在2025实现100美元价格我们预计2025年将实现100美元及以下售价。基于我们对于已发布产品售价公开信息及预 计量产时间点的统计，我们认为激光雷达整体有望在2023-2025年间降至100美元售价。 以单车3颗方案看，单车价值有望控制在300美元以内，满足主机厂在乘用车领域推广普 及的本钱要求。图表28:激光雷达价格下行趋势明显1,000,000（USD,对数坐标）图中样本点包括100,00010,000Velodyne: HDL-64E> HDL-32E. VLP-16、Puck Hi-Res> VelaDome> Velabit、Velarray H800、Ultra PuckQuanergy: M8> S3IBEO: LUX4K LUX 81Innoviz: InnovizOne1,00010012006/102009/72012/42014/122017/92020/62023/3资料来源：Velodyne,汽车之家,本钱下降翻开ADAS及L3市场空间。我们认为，对于L4-L5高级别自动驾驶而言，激光雷 达为必备元件、需与视觉传感形成配合冗余；此外，激光雷达固态趋势及本钱下降有望带 动激光雷达从高级别专属进入ADAS与L3领域，翻开更大市场空间。图表29:主机厂激光雷达产品搭载时间轴一一正在从高级别向L3渗透Audi长厥泛车6 川MotorsHYUHDRIMOBISHONDA.2019.102019.082019.092020.052020.092018.04法雷奥SCALA激光雷达搭载于全新奥迪奔驰发布的第11代S级轿 车上搭最了一颗SCALA第二代激光雷达，将为奔驰的DrivePilot自动驾驶系统提供感知冗余A8上，成为世界首款 车规级量产激光雷达2017长城汽车与德国激 光雷达厂商Ibe。签 署激光雷达技术战 略合作协议。目前 ibeoNEXT激光雷达 已开始供货，并已 搭载于WEY品牌的麦格纳与其伙伴方Innoviz将向宝马提供固 态激光雷达， InnovizOne或将搭载于 宝马计划在2021年推出 的L3级量产车型上一汽集团与速腾 聚创签署合作协 议，达成智能固 态激光雷达车规 级量产研发合作2020.11中国一度资料来源：各公司官网，盖世汽车，汽车之心,现代摩比斯向Velodyne 投资 5000 万美元，并与Velodyne合作量产L3 级自动驾驶激光雷达 系统，预计在2021年 将首款激光雷达系统902000沃尔沃汽车宣布与激光 雷达制造商Luminal 作,从2022年开始，其 下一代SPA 2模块化电 动汽车架构将把 Luminar的激光雷达集 成至汽车车顶本田宣布在2021 年3月31日前上市 的旗舰车型“LEGEND”将会 配备刚获得日本 国土交通省认定 的L3级自动驾驶 功能，并计划搭 却尽个渤出诉状y7XRCFOX华为正式发布车规 级高性能激光雷达 产品和解决方案， 北汽相加HRT主型 将搭载三个该款激 光雷达2020.12a前来旅下首款轿跑 车型ET7亮相,车 上搭载1个由 Innovusion 研发的 超远距热高精度激 光雷达2021.01O-02020.11美国电动车初创企业Lucid Motors发布旗卜 首款量产车Lucid Air, 车上将会搭载辅助驾驶 系统Lucid DreamDrive 以及一颗125线激光雷 达传感器长安汽车将携手华 为、宁德时代打造个全新的高端智 能汽车品牌，旗下 车型计划预留布置 36个传感器，包括 5颗激光雷达2021.01小鹏汽车宣布与Livox览沃科技达成 合作，将在2021年 推出的全新量产车 型上使用其生产的 小鹏定制版车规级 激光雷达x“、用鸟彳与华SemanNc Sog«nenlo«ion Ob0ct Detoction & Cknsiicofton land & Road Tracking资料来源:Luminar,图表31: Luminar软硬件收入预计REVENUE ($M)资料来源：Luminar,在位厂商：商业模式正创新，关注车规及量产进展商业模式：软件付费+低硬件售价”成为趋势售价下行、技术逐渐明晰对行业带来新的挑战。我们认为，在下游车厂对于激光雷达产品 提出较高本钱下行要求的现在，激光雷达厂商面临以下挑战：1） 70%以上的高毛利水平并 不具备长期可持续性；2）当技术方案成熟后、厂商之间如何形成差异化和紧固客户关系。低硬件本钱+软件算法服务成为新趋势。对于相关厂商，我们看到趋势为：一方面降低硬件 产品售价，另一方面通过软件服务收费拓展商业模式、提高客户粘性，相关产品包括标定 系统（完成XYZ空间坐标轴定位等）、滤涉及TOF算法、系统解决方案等。 激光雷达厂商可掌控哪些算法？我们认为，未来传感器解决方案及自动驾驶方案算法 更多由主机厂自身或第三方算法厂商提供，但对于标定算法、滤波/测距等识别算法、 点云生成及分析等与激光雷达硬件联系紧密的算法，激光雷达供应商具备较强话语权。 软件收费行得通吗？根据Velodyne、Luminar投资者材料,Velodyne 3Q20总营收约3,210 万美元，其中19%左右来自于许可与服务。Luminar预计2025年总营收到达8.4亿美 元，其中40%左右来自于软件服务。在硬件本钱持续下行的大趋势下，我们认为通过 软件、授权、服务收费的方式有望被更多供应商采用。图表30: Luminar软硬件供应模式高速场景Decision Making &LidarPerception Path PlanningLUMI7RR # LUMINAR 白 LUh/ MAR & OEMs图表32:激光雷达的商业模式一一软硬件结合是未来方向公司商业模式Velodyne推出Vella软件，提供高性能的ADAS解决方案，功能涵盖车道保持辅助（LKA）,自动紧急制动（AEB 和自适应巡航控制（ACC）Luminar包含三种模式：只有激光雷达硬件ADAS主动平安系统（硬件+软件） 高速自动驾驶（硬件+软件）Aeva专用的低功耗感知算法将被内嵌于公司自研的ASIC芯片，用于处理原始4D数据感知软件将会拥有探测、聚类、运动状态判断、设备定位、生物识别、远距识别等功能，可广泛应 用在汽车、消费电子、健康监测设备、工业、安防等领域Innoviz推出车规级感知软件，将于2021年上市IbeoIbeo拥有多种软件模块，目前可提供三种软硬件组合，包括ibeo.HAD、ibeo.Reference、ibeo.Mal 三者分别可以提供LLL5自动驾驶平台、自动物体识别、地图生成资料来源：论/odyoe、LumMor、/mo必/beo等表格内公司官网；禾赛科技招股书;OusterOuster目前与多个行业的软件和集成方案提供商建立合作关系，主要由他们向客户提供解决方案， 公司也有意加速扩充自身的软件开发团队禾赛科技2019年上海车展，地平线与禾赛达成战略合作，将共同为行业提供高性能的激光雷达感知方案，推 动高级别自动驾驶的研发与应用落地；己拥有8项已登记的计算机软件著作权速腾聚创推出AI感知算法RS-LiDAR-Algorithms,这是一套基于激光雷达3D点云，专门为自动驾驶环境感知开发 的AI感知算法，获得全球众多合作伙伴在各类驾驶场景共同验证镭神智能在服务机器人、智慧交通、智慧物流、测绘、轨道交通方面有提供解决方案一径科技目前拥有深度学习感知以及聚类的点云算法Livox将点云数据集以及局部基础、调试类的算法开源，以帮助客户更快地开发自动驾驶算法车规：提示厘清车规概念，ISO 26262值得关注车规是关键问题，上车是第一要义。我们认为，在激光雷达突破0到1的阶段，相 较于参数竞赛，实现稳定且本钱合理的车规级量产更加重要。 上车要过哪些车规 ？目前市场上“车规级”的概念仍较为模糊。我们梳理与激光 雷达“上车”量产相关的车规级认证包括IATF 16949> ISO 26262、AEC-Q100、ISO 16750、 A-SPICE等众多认证维度，各自侧重点不同，其中三者更加重要一一1）功能平安：ISO 26262； 2）零部件供货及供应商质量管理：IATF 16949； 3） IC产品测试认证：ACE-Q100o关注相关厂商取得车规认证的时间节点。ISO 26262功能平安标准严苛，目前行业中真 正通过并已经量产的仅有Scala 一家。当前各大厂商正在质量管理、生产及测试等环节 按照相关车规要求进行执行，建议关注真正取得认证的时间节点。根据公开资料，国 内厂商中，速腾聚创、镭神智能等已获得IATF 16949认证。图表33:大批量的关键点一一主要激光雷达车规级标准车规级认证车规级认证率制定组织e制定时间聚焦方向主要测试内容/等级ISO 9001国际标准化组织（ISO）2015年9月，新版本609001:2015发布ISO 9001质量管理体系要求是为了证实企业具有稳定提供满 足顾客要求和使用法律法规要 求的产品和服务的能力评估主要基于七项质量管理原那么：关注顾客、 领导作用、全员参与、过程方法、持续改进、 循证决策、关系管理国际汽车工作组（IATF）IATF 16949成员包括多国汽车协会及世界主要汽车制造商IATF 16949:2016于 2016 年发布，并取代原有的 ISO/TS 16949标准IAII- 349足仕9UU1怀佃刖 基础上针对汽车行业细化/定制 徽翻'管髓萦领域供应评估主要包括五大工具的应用水平：APQP（先期产品质量筹划）、FMEA（失效模式 及后果分析）、MSA（测量系统分析）、SPC（统 计过程控制）、PPAP（生产件批准程序）I ISO 26262国际标准化组织（ISO）2018年12月，新版本ISO26262:2018发布ISO 26262对产品整个生命周期IS。26262根据平安风险程度对系统或系统某进行评估，涵盖功能性平安需 的跚1、讨延_ 验证、确认和配置等方面组成局部确定划分由A到D的平安需求等级（汽车平安完整性等级ASIL）,其中D级为 需宴最奇别后屋需装ISO 16750国际标准化组织（60）2018年11月,新版本ISO16750:2018发布ISO 16750为车载电气和电子装 备通常会遭遇的环境条件提供 详细指导标准ISO 16750标准主要包括电气负载、机械负载、 气候负载、化学负载四个方面AEC-Q100汽华电子委员会（AEC）最初是由克莱斯勒、福特和通用汽车联合建立AEC-Q100现行最新版本于2017年6月发布AEC-Q100是针对车载应用日勺集 成电路产品（IC）所设计出的 一套应力测试标准AEC-Q100包含7大类共计42项测试；其将工| 作温度划分为4个等级：0（-40-+150）、 1（-40-+125） 2（-40-+105） 3（-40-+85）ASPICEAUTOSIG包括群众、宝马、戴姆勒等欧洲主要汽车制造商2017年11月发布ASPICE 3.1版本ASPICE是在ISO/IEC 33020、ISO/IEC 15504等标准的基础上 为汽