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    • 一、車載激光雷達裝機量2024年突破150萬顆,滲透率攀升至6.0%
    • 二、芯片化、數(shù)字化等促進性能持續(xù)向上、成本不斷向下
    • 三、激光雷達加速在人形機器人等領(lǐng)域的應(yīng)用滲透
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激光雷達研究:性能提升、成本下沉、應(yīng)用拓展,迎接爆發(fā)增長

03/26 16:03
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佐思汽研發(fā)布《2024-2025年汽車激光雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》。

2025年初,比亞迪智駕天神之眼、長安汽車天樞智駕等掀起全民智駕浪潮,智能駕駛的平權(quán)化趨勢愈發(fā)明顯,激光雷達已下沉到搭載10-15萬車型(如銀河E8、鉑智3X、零跑B10),甚至10萬車型 (長安某車型,將搭載)。

此外,高端車型如蔚來ET9(3顆LiDAR)、尊界S800(4顆LiDAR)、新款問界M9(4顆LiDAR)加碼安全冗余,還有極氪千里浩瀚H9將配置5顆激光雷達,今年Q4將上市的廣汽集團L3級智駕G1000,配置4顆激光雷達,升級采用高性能激光雷達或配置更多激光雷達,成為L3/L4進階必須。

除了車型搭載的一上一下趨勢,也伴隨著性能提升、成本下降的一升一降,這也促進激光雷達在更多場景中的應(yīng)用,如人形機器人、機器狗、低空經(jīng)濟、物流、港口、農(nóng)業(yè)等。激光雷達在車載和非車載領(lǐng)域正迎來爆發(fā)。

一、車載激光雷達裝機量2024年突破150萬顆,滲透率攀升至6.0%

按佐思汽研的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2024年激光雷達裝機量猛增至152.9萬顆,同比增長245.4%;滲透率2024年快速躍升至6.0%。搭載激光雷達的車型越來越受市場歡迎。

2022-2024年車載激光雷達裝配量及裝配率

來源:佐思汽研

市場集中度方面,車載激光雷達的TOP4包括有速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、華為、圖達通,2024年這四家的合計市場份額超過99%,主導(dǎo)車載激光雷達市場。其他乘用車激光雷達供應(yīng)商包括Luminar、Valeo、大疆覽沃、探維科技等,也正在實現(xiàn)量產(chǎn)上車。

2024年車載激光雷達裝機量及供應(yīng)商占比

(注:數(shù)據(jù)見報告)

二、芯片化、數(shù)字化等促進性能持續(xù)向上、成本不斷向下

激光雷達芯片化是工程化上對外形設(shè)計(車頂)、小型化內(nèi)置(前風(fēng)擋玻璃后、保險杠、車燈融合設(shè)計)以及提升安全冗余,對環(huán)境進行更為細膩感知的內(nèi)在要求,精簡發(fā)射、掃描、接收系統(tǒng)組件,有利于進一步降本。同時,還有數(shù)字化架構(gòu)上的設(shè)計,通過算力上移等實現(xiàn)車端的更快響應(yīng),提升行車安全如AEB的優(yōu)化等。

盡管芯片化趨勢明確,但技術(shù)瓶頸仍存:SPAD芯片技術(shù)仍由索尼、安森美等國際廠商主導(dǎo);硅光OPA的掃描精度需進一步提升。未來,國內(nèi)廠商需在材料(如InGaAs探測器)、工藝(如3D堆疊)等領(lǐng)域加速突破,以實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。

舉例來看,Aeva的Atlas Ultra激光雷達技術(shù)進步得益于定制硅片,包括 Aeva CoreVision? 激光雷達芯片模塊和 Aeva X1? 片上系統(tǒng)處理器,其中Aeva 的第四代芯片上激光雷達模塊CoreVision,按照嚴格的汽車標準設(shè)計,集成了所有關(guān)鍵的激光雷達元件,包括發(fā)射器、探測器和光學(xué)處理接口芯片。它基于 Aeva 公司的專有硅光子技術(shù),用硅光子技術(shù)取代了復(fù)雜的光纖組件,從而確保了質(zhì)量,并能夠以可承受的成本實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

此外,F(xiàn)MCW 激光雷達片上系統(tǒng)處理器Aeva X1可無縫集成數(shù)據(jù)采集、將點云處理、掃描系統(tǒng)和應(yīng)用軟件集成到單個混合信號處理芯片中。

速騰聚創(chuàng)通過芯片化設(shè)計重構(gòu)激光雷達架構(gòu),將分立器件集成至芯片,顯著降低裝配成本。例如其MX產(chǎn)品采用ASIC芯片替代FPGA,成本降至200美元以下,并實現(xiàn)15萬-20萬元車型的普及。

同時,MX搭載RoboSense專業(yè)自研SoC芯片:M-Core,運算處理能力強大,集成多閾值TDC(時間數(shù)字轉(zhuǎn)化器),使弱回波檢測能力提升4倍,相當(dāng)于距離分辨能力提升32倍。速騰聚創(chuàng)已實現(xiàn)掃描的芯片化,數(shù)據(jù)處理的集成化以及收發(fā)芯片的迭代化。

禾賽科技發(fā)布的AT512型激光雷達,通過芯片化控制實現(xiàn)400米探測距離,同時通過VCSEL和單光子探測器集成,提升光路效率。

2025年1月,禾賽科技推出"全球最高線數(shù)"的首款 1440 線超遠距激光雷達,搭載禾賽科技Gen4自研芯片,采用了更前沿的高效感光和超高并行處理技術(shù),為智能汽車提供前所未有的細膩感知,可輸出圖像級點云,精準捕捉路面微小坑洼、行人及車輛細節(jié)。

禾賽科技第4代芯片特點包括①采用 3D 堆疊技術(shù),可單板集成 512 個通道。②內(nèi)部嵌入 256 核智能點云解析引擎(IPE),8 核 APU,實現(xiàn)每秒 246 億次采樣。③探測器靈敏度提升130% ,單點測距功耗降低 85%。④支持全固態(tài)電子掃描、光子抗干擾、智能光學(xué)變焦等智能功能。

禾賽科技第四代芯片賦能的點云效果

圖片來源:禾賽科技

數(shù)字化,也是激光雷達行業(yè)關(guān)注的焦點之一。數(shù)字化激光雷達,是用數(shù)字方法檢測和處理光子信息,省去了“模擬-數(shù)字” 轉(zhuǎn)換過程,保留了更多的檢測信息,提升了分辨率、精度、集成度以及感知融合能力,并在系統(tǒng)層面帶來了更多增益。

數(shù)字化激光雷達采用了能以“單光子”形態(tài)檢測激光的單光子雪崩二極管器件(SPAD),其輸出的數(shù)字信號可徑直進入處理環(huán)節(jié),無需借助一系列傳輸器件;同時,信號的處理、儲存、乃至激光器件的控制,均可憑借算法集成到芯片上進行,在提高運算效率的同時,降低對物理零部件的依賴。

目前,SPAD芯片玩家包括索尼、 國內(nèi)入局廠商如識光芯科、阜時科技、靈明光子等。采用SPAD數(shù)字化架構(gòu)的企業(yè)包括Ouster、一徑科技、速騰聚創(chuàng)等,比如ZVISION EZ6采用SPAD芯片價格,成本較前代降低20%-30%,適合于前向長距(乘用車/智慧交通)。

EM4作為速騰聚創(chuàng)全新數(shù)字化架構(gòu)EM平臺的首款產(chǎn)品,搭載SPAD-SoC芯片和940nm VCSEL芯片,是全球首款1080線的激光雷達,可精確識別遠處的輪胎、錐桶、紙盒等遠處小物體,提升智駕系統(tǒng)安全上限,最高可讓智駕系統(tǒng)響應(yīng)時間增加70%,系統(tǒng)決策更從容,背后是支持當(dāng)前智能汽車的車載以太網(wǎng)系統(tǒng)直接接入EM4。速騰聚創(chuàng)數(shù)字化激光雷達,將在汽車、機器人與無人機市場加速滲透和普及。

算法與架構(gòu)創(chuàng)新上,以192線激光雷達萬集科技WLR-760為例,其采用VCSEL+SPAD方案設(shè)計,并結(jié)合了萬集自研轉(zhuǎn)鏡FOC矢量控制算法,與萬集自研多通道VCSEL驅(qū)動,在實現(xiàn)了產(chǎn)品性能大幅提升的同時,實現(xiàn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)的化繁為簡。相較于傳統(tǒng)方案,器件種類降低60%以上,器件數(shù)量降低80%以上,生產(chǎn)工序較傳統(tǒng)方案減少30%。

在信息處理上,出現(xiàn)算力上移的趨勢,比如一徑SPAD產(chǎn)品架構(gòu)僅保留光電前端,直接向域控傳輸原始信號,EZ-Key算法套件部署至域控端,LiDAR算力上移至域控制器。這樣做的好處是實現(xiàn)了激光雷達光電前端的模塊化,且該模塊的功耗也可以降至最低,同時LiDAR數(shù)據(jù)標準化,海量corner case原始數(shù)據(jù)可以被利用來迭代升級激光點云的算法。

其中,EZ-Key套件既可部署在激光雷達本體,也可靈活的集成到客戶端的域控,功能涵蓋臟污檢測、雨/霧/塵/尾氣檢測、拉絲算法、鬼影去除算法、膨脹點抑制算法,能夠有效的解決各類場景下虛假點云對于點云質(zhì)量的影響。

隨著激光雷達點云的高質(zhì)量逐漸逼近相機像素,激光雷達的可變焦能力又與相機的變焦鏡頭一樣,可以根據(jù)不同的駕駛場景和需求,動態(tài)地調(diào)整這些參數(shù),可以對視場中心區(qū)域有更好的識別效果,更小的分辨率看的更加清楚。例如,在高速行駛時可以將焦距調(diào)遠,提前發(fā)現(xiàn)遠處的障礙物和危險;在城市擁堵路況下,可以將焦距調(diào)近,更精準地感知周圍車輛和行人的細節(jié),可變焦LiDAR已部署到部分量產(chǎn)車型中,如昊鉑GT等。

在降本方面,企業(yè)可以通過設(shè)計比如芯片化及數(shù)字化架構(gòu)設(shè)計,提升系統(tǒng)集成度,通過生產(chǎn)工藝的提升加上引入高度自動化設(shè)備(可以降低激光雷達成本構(gòu)成中約20%的人工調(diào)試成本),此外系統(tǒng)集成化會導(dǎo)致關(guān)鍵供應(yīng)商的數(shù)量減少,利于提高供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性,加快大規(guī)模自動化生產(chǎn)能力,進一步降低激光雷達的制造成本。

規(guī)模效應(yīng)會帶來邊際成本的下降。禾賽科技計劃在2025年實現(xiàn)120萬至150萬臺激光雷達的交付,其中ADAS領(lǐng)域占比預(yù)計超過80%。速騰聚創(chuàng)2025年計劃ADAS領(lǐng)域通過MX系列(售價低于200美元)進一步滲透中低價車型市場,并加速布局新興市場領(lǐng)域,如機器人、工業(yè)等。

三、激光雷達加速在人形機器人等領(lǐng)域的應(yīng)用滲透

在非車載領(lǐng)域,激光雷達正廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、機器人、無人機、測控測距、港口、物流、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。2024年12月,禾賽科技面向機器人市場單月交付激光雷達已超2萬臺。

禾賽科技表示,2025年激光雷達出貨量預(yù)計將達120萬臺至150萬臺,其中機器人領(lǐng)域激光雷達預(yù)計將達20萬臺,覆蓋移動機器人、配送機器人、清潔機器人等場景。其全新產(chǎn)線將于2025年第三季度正式投產(chǎn)。預(yù)計2025年底,年產(chǎn)能將高達200萬臺。禾賽科技的XT系列正為宇樹科技的機器人提供3D感知技術(shù),并應(yīng)用于寶馬自動工廠駕駛系統(tǒng)(AFW)等場景。

此外,速騰聚創(chuàng)2025年初正式發(fā)布機器人平臺公司戰(zhàn)略,明確“機器人技術(shù)平臺公司”定位,為AI機器人行業(yè)提供增量零部件及解決方案。適用于機器人的E1R、Airy等激光雷達產(chǎn)品,以及全新機器人視覺品類Active Camera、靈巧手Papert 2.0等,正加速落地AI機器人產(chǎn)業(yè)。

圖達通同樣積極深耕機器人市場,其產(chǎn)品已廣泛進入到機器狗、物流機器人、工業(yè)機器人、農(nóng)業(yè)機器人等大應(yīng)用場景,公司在機器人領(lǐng)域的出貨量持續(xù)增長。

最后,我們來看一下其他激光雷達企業(yè)在推進非車載領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用情況。

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