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2022年激光雷达行业深度报告(附下载)(2022年)

时间:2022-11-03 12:20:12 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的2022年激光雷达行业深度报告(附下载)(2022年),供大家参考。

2022年激光雷达行业深度报告(附下载)(2022年)

 

 2022 年激光雷达行业深度报告(附下载)

 导语 激光雷达被称为探测的“眼睛”,是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置 1、激光雷达(LiDAR)行业概况 1.1、什么是激光?什么是激光雷达?应用的历史? 激光的发明要追溯到爱因斯坦在 1917 年创立的受激辐射基础理论。处在高能级的粒子受到某种光子的激发会从高能级跃迁到低能级,同时释放一个与激励光子有着完全相同的频率、相位、传播方向以及偏振状态的光子,受激发射出的光被称为LASER,最早被翻译为镭射,如今我们翻译为激光。

 激光雷达被称为探测的“眼睛”,是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置。激光雷达的应用可以分成四个阶段:

 1960-2000 诞生与科研应用阶段:全球第一台激光器诞生于1960 年,早期激光雷达主要用于科研及测绘项目,进行气象探测以及针对海洋、森林、地表的地形测绘。二十世纪八九十年代,扫描结构的引入扩大了激光雷达的视场范围并拓展了其应用领域,激光雷达商用产品如激光测距仪开始起步。

 2000-2015 商业化与车载应用初期:激光雷达从单线扫描的架构逐渐发展到多线扫描,它对环境 3D 高精度重建的应用优势被逐渐认可,2004 年开始的 DARPA 大赛推动了无人驾驶技术的快速发展并将激光雷达引入了无人驾驶。2005 年 Velodyne 推出的机械旋转式激光雷达在第二届 DARPA 挑战赛中得到广泛关注,第三届 DARPA 完赛的 6 支队伍中的 5 支都搭载了 Velodyne 生产的激光雷达。随后陆续有巨头科技公司及新兴无人驾驶公司投入无人驾驶技术研究,激光雷达被广泛应用于无人驾驶测试项目。

 2016-2019 无人驾驶应用蓬勃发展:国内激光雷达厂商纷纷入局,技术水平赶超国外厂商。激光雷达技术方案呈现多样化发展趋势,开始有无人驾驶车队进行小范围商业化试点,此外激光雷达在高级辅助驾驶(ADAS)和服务机器人领域的应用也得到不断发展。

 2019 年至今技术优化引领上市热潮:技术上,激光雷达朝向芯片化、阵列化发展。2020 年,境外激光雷达公司迎来通过 SPAC的上市热潮,同时有华为、大疆等巨头公司跨界加入激光雷达市场竞争。

  1.2、智驾传感硬件之首,多器件融合大势所趋 智能驾驶分为感知、决策、控制三大核心环节。要想实现智能驾驶,第一步就是让车看清楚周围的环境,也就是“感知”。进一步拆解可以分成两部分,一个是硬件部分,负责“看到”,即“感”;另一部分是软件部分,也就是算法,负责“理解”,即“知”。

 激光雷达位于感知层,不同传感方式的原理和功能各不相同,在车载领域各有优劣。目前主要的感知方式包括但不限于:超声波雷达、C-V2X、高精度地图、摄像头、毫米波雷达、激光雷达等。

 激光雷达综合性能最优,智能驾驶感知层面硬件之首。根据前瞻研究院,从可靠度、行人判别、夜间模式、恶劣天气环境、细节分辨、探测距离等方面来对比,激光雷达是三种环境传感

 器中综合性能最好的一种,而且,其产品优势将随着消费升级与智能驾驶需求提升而愈发凸显。

 1)还原三维特征:高频激光可在一秒内获取大量(约 150 万个)的位置点信息(称为点云),利用这些有距离信息的点云,可以精确地还原周围环境的三维特征。

 2)探测精度高:激光雷达的探测精度在厘米级以内,这就使得激光雷达能够准确的识别出障碍物具体轮廓、距离,且不会漏判、误判前方出现的障碍物。

 3)探测距离远:相比于毫米波,激光雷达使用的激光波长在千纳米级别,有更好的指向性,不会拐弯,也不会随着距离的增

 大而扩散。相比于摄像头,激光雷达不会受到像素和光线的制约。

 4)抗干扰能力强:自然界中存在诸多干扰电磁波的信号和物质,但是很少有能对激光产生干扰的信号,因此激光雷达具有较强的抗干扰能力。

 在安全性的要求下,多传感器融合、实现技术冗余是大势所趋,激光雷达的市场红利确定性强。在积极拥抱自动驾驶技术发展的同时,安全冗余是人们考虑的首要因素。通过上述的分析我们可以看到,单一的车载传感器难以兼顾探测精度、距离、复杂恶劣环境的灵活稳定;而应用多种类的传感器可以达到“即使某一种传感器全部出现故障,仍能额外提供一定冗余度”的效果。国际汽车工程师协会(SAEInternational)发布的工程建议将自动驾驶分为了 6 级,随着 L0 级-L5 级,级别越高,车辆的自动化程度越高,动态行驶过程中对驾驶员的参与度需求越低,对车载传感器组成的环境感知系统的依赖性也越强。在 L4/L5 级别自动驾驶的复杂情况与安全冗余的要求下,激光雷达与毫米波雷达、摄像头等进行多传感器融合,可以得出更全面的周遭环境信息,对自动(辅助)驾驶的路径规划和安全性有着极大的帮助。

  1.3、以何驱动:供需两侧共发力,车载赛道前景明朗 通过前文的历史回顾,我们可以发现,激光雷达之于自动驾驶的概念提出已经历很长一段时间,但是早期多数是针对军事,或者是概念性的畅想,和日常商用车还有一定距离。但 2021 年4 月上海车展之后,一大批搭载激光雷达的量产车的涌现吸引了市场眼球,包括小鹏 P5、蔚来 ET7、极狐阿尔法 S、奥迪 S 级、宝马 iX、智己 L7、哪吒 S 等等。同时,无人驾驶测试项目及车规规模也在快速扩张。我们不禁要问:为什么激光雷达突然如此抢手?接下来我们将从需求和供给两个角度,分析近年来激光雷达加速发展的驱动因素。

 1.3.1、需求端:下游拉动+政策支持,自动驾驶等级提升关键

 激光雷达下游应用领域广泛,主要涉及无人驾驶(ADS)、高阶辅助驾驶(ADAS)、服务机器人和智慧城市及测绘行业。近年来,无人驾驶车队规模扩张、高级辅助驾驶中激光雷达的渗透率增加、全球交通政策逐渐放开,车载激光雷达子赛道预计呈现高速发展态势。据 Frost&Sullivan 统计及预测,2019 年智慧城市及测绘是激光雷达的主要应用市场,占比约 60%,至2025 年高级辅助驾驶、无人驾驶将成为下游应用主力,分别占激光雷达市场总规模的 34.64%和 26.30%,乘用车前装激光雷达领域对整体市场的增长贡献达到 61%。因此,我们也聚焦于车载领域的激光雷达的分析。

 汽车保有量的提升,带动驾驶安全的需求。根据联合国最新的统计数据,全球每年约有 125 万人因道路交通事故丧生,造成的经济损失约为 1.85 万亿美元。在我国,经济发展、国民收入的增加使得机动乘用车市场不断扩张,但也带来了交通安全隐患。根据公安部统计,在 2010-2019 年的十年间,我国平均每年发生车祸 20 余万起,死亡的人数约为 6 万人,其中 94%的交通事故是由人为因素引发,人工驾驶员因注意力分散、未按道路规则行驶、错误路况判断、酒驾等因素导致交通事故,成为传统出行方式一大痛点。运用高级辅助驾驶系统的车辆,可以通过车路协同技术在人类视觉盲区接收道路信息,或通过激光雷达在光线不佳的情况下看到人眼分辨不清的障碍物,提前规划行为决策,避免交通事故。

  老龄化的趋势,加速人工劳动与出行效率的追求。第七次全国人口普查数据显示,我国 60 岁及以上人口占比达到 18.70%,已经超过 0-14 岁幼儿及青少年 17.95%的水平。根据国际标准,中国已经处于中度老龄化的边缘,可以预见未来 30 年,中国社会老龄化问题将越来越严重。为了持续的经济发展,需要在减少人力支出的情况下,增加生产效率。在乘用车领域,传统出行服务中人工成本占运营总成本 60%以上,无人驾驶服务能够缩减这一成本,因而相比传统的出行服务具有广泛的商业价值和盈利空间;在某些特定领域,例如环境艰苦的矿山运输、繁忙的港口快递物流、枯燥的园区环卫等场景,自动驾驶有着更大的发挥空间,同时也有着更急迫的市场需求。

 交通政策的支持,助推自动驾驶商业化落地。随着互联网、大数据、人工智能等技术在汽车领域的广泛应用,汽车正加速由机械化向智能化转变。当前,全球主要国家和地区纷纷加快产业布局,制定发展战略,各项技术标准及法规等逐渐完善。中国政府高度重视智能网联汽车的发展并频频出台支持政策,自动驾驶产业得到迅猛发展。

 1.3.2、供给端:融资支持+试驾顺利,车企纷纷布局激光雷达 资本市场看好商业前景,2021 年全球激光雷达领域融资超 120亿元。早在 2018 年 8 月,Waymo 就被摩根士丹利赋予高达1,750 亿美元的估值,被看好其在无人驾驶出租车、无人物流和

 无人驾驶技术授权三个业务领域的发展前景。据统计,2013-2018 年,激光雷达领域投资规模呈现出平稳增长的态势,投资数量与投资金额保持正比例增长,投资金额在 2018 年达到23.87 亿元,2019-2020 年稍有回落后,在 2021 年上半年迎来快速增长,15 起投资事件投资规模高达 120.36 亿元,尤其以 5月份 MagnetiMarelli 成功融资 12 亿美元为最高。一级资本的支持不仅体现出市场对于激光雷达前景的看好,更为激光雷达行业的发展注入资金。

 自动驾驶测试项目快速扩张,无人驾驶不再遥远。早期无人驾驶出于绝对安全的考虑和法律政策限制,运营过程中往往会设置安全员作为系统的备份,并未实现 L4/L5 的真正跨越。近年来,随着研发技术的完善成熟与商业模式的不断探索,实现真正无人驾驶已经不再遥远。

 自动驾驶车型密集发布,激光雷达成为吸睛之王。2021 年开始,国内外主机厂纷纷加速布局高级辅助自动驾驶,装载搭配激光雷达的量产车型密集发布,这将为激光雷达车载应用市场的普及率的提升提供强劲的助推力量。

 1.4、空间:渗透率+单车搭载量双升,乘用车 LiDAR 近 60 亿美元规模 我们认为,智能驾驶领域呈现“造车新势力与传统汽车共同做大市场,消费者认知逐步提升并加速普及”的趋势。激光雷达作为智能汽车 L3 级别以上自动驾驶传感器的关键,或将迎来行业向上拐点,预计 2025 年中国乘用车 LiDAR 市场空间突破 20亿美元,对应 21-25 年 CAGR 为 109.2%;全球乘用车 LiDAR 市场空间有望达到 60 亿美元左右,对应 21-25 年 CAGR 为113.4%。

 (1)规模:造车新势力积极装配,传统车企不甘示弱。在规模上,一方面特斯拉、蔚来、小鹏等新能源造车势力异军突起,打造自动驾驶先进感、科技感的核心卖点,在感知硬件的装配上高歌猛进,领衔激光雷达竞赛。另一方面,面对造车新势力的竞争冲击与全球“碳中和”趋势的双重压力,传统车厂不甘示弱,不仅积极创建自研团队进行自动驾驶布局,而且充分利用多年制造技术的积累,与上游 tier1/科技巨头协同合作,加速进行自动驾驶规划。根据佐思汽研的统计,预计 2025 年头部主机厂都将进阶到 L4/L5 级别。

 (2)渗透率:单车搭载量逐级提升。渗透率方面,国际汽车工程师学会(SAE)将自动驾驶分为 6 个等级,L0 到 L2 为辅助驾驶,L3 到 L5 属于自动驾驶。目前 L2 级别的高级辅助驾驶技术上基本实现,渗透率正在逐步提升,自动驾驶技术已经开始向L3 级别迈进,实现从辅助驾驶(ADAS)到自动驾驶(ADS)的飞跃。我国《智能网联汽车技术路线图 2.0》已明确表示,到2025 年,L2-L3 级的智能网联汽车销量占当年汽车总销量比例超过 50%,而到 2030 年,这一占比超过 70%。这意味着 L2 从当下的 15%渗透率到 50%甚至更高还有很大的成长空间。单车搭载量方面,L3 级成为 ADS 与 ADAS 的分水岭,激光雷达将发挥至关重要的角色,根据 Yole 预估测算,其单车搭载量将随着自动驾驶等级的提升而成倍增加,L5 级别将搭载 4-6 颗激光雷达。

 (3)ASP:规模量产+技术升级,带来 ASP 下降。价格方面,我们预计量产将会带来规模经济,而随着技术路线的不断升级,

 未来 3-5 年半固态激光雷达将成为上车主流,而预计 ASP 也会实现迅速下降。

 1.4.1、按车型推算:全球乘用车激光雷达市场规模为 58.16 亿美元 关键假设:

 (1)各级别 ADAS 在新能源乘用车、燃油乘用车中渗透率不同:

 2020 年我国智能网联汽车市场(L2+级别)渗透率约为 15%,2021 年第一季度 L2 智能网联汽车的市场渗透率达到 17.8%,新能源汽车中 L2 智能网联汽车市场渗透率达 30.9%。我们认为:①新能源车追求科技属性加成,ADAS 渗透率高于燃油乘用车;②随着 ADAS 持续加码,2021 年全年新能源+燃油车全车型综合L2 级别渗透率将略高于一季度水平,达到 19.2%水平;③随着搭载智能驾驶系统的车型密集发布,L2、L3 级别 ADAS 渗透率将持续提升;④由于造车新势力的崛起以及消费者认知与接受度的提升,L3 级别渗透率的增速将快于 L2 增速。

 预计到 2025 年,我国 L2、L3 级别智能网联汽车销量将占全部汽车销量的 50%,L4 智能网联汽车开始进入市场。我们认为:受到成本和研发的制约,3-5 年内量产 L4&L5 级别的乘用车自动驾驶整车系统还存在一定难度,但是考虑硬件作为软件的载体,一般硬件会先行于软件系统的搭载进度,我们预计 2023 年

 将陆续实现 L4&L5 部分功能,但 2023-25 年渗透率将处于 1-2%的较低水平,长期 L4&L5 将有广阔增长空间。

 (2)中国智能驾驶销量占全球比例稳中向好,新能源乘用车领军世界:

 ①中国燃油乘用车销量占比自 2016 年开始基本稳定,假设全球乘用车格局无显著变化,中性情境下,我们预测趋于稳定;②自 2015 年开始,中国新能源乘用车在全球市场的占比强劲,虽然 2020 年受到政策环境和疫情等影响,全球碳排放压力,叠加海外疫情下欧美新能源车政策支持力度较强,导致中国新能源车销量占比有所下降,但是 2020 年 7-12 月中国新能源车市场已开始逐步恢复,2021 年前二季度增速提速明显;③乘联会根据一、二季度实际销量数据预测得出,2021 年中国新能源车销量占比达到 46.5%,考虑到中国造车新势力国内销量节节攀升,中国新能源车发展全球领先,中性情境下,我们以每年增长0.5%的渗透率外推,至 2024 年稳定。(报告来源:未来智库)

 (3)ASP 下降趋势,但自动化升级带动单车...

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