鐳射雷達：成功“破圈”，駛入量產快車道｜青桐資本觀察

25億美元市場規模，2傢全球頭部上市，國內3傢明星企業接連完成新一輪融資，2020年激光雷達賽道持續發力，新技術、新産品陸續亮相，創投熱度在理性中迴歸。

自動駕駛、機器人場景的放量應用，為激光雷達注入新一輪活力。2020年新老玩傢的同場競技中，激光雷達行業主要呈現齣哪些特徵？技術上又有什麼新趨勢？資本重點考量創業公司的哪些能力呢？

青桐資本一直持續關注技術賽道，基於多年一綫項目經驗，撰文前，我們先後對30+行業相關創始人、投資機構進行訪談，以期通過觀點碰撞，達到多視角觀察。經受訪者許可，我們將其中一期訪談內容整理成文《國科光芯劉敬偉：矽光激光雷達有何發展前景？｜青桐對話》，希望對從業者有所啓發和收獲。

本文，我們將從2部分切入：第一，4大視角，直擊2020年激光雷達行業的新特徵；第二，抽絲剝繭分析資本對創業公司的考量重點，包括技術維度的2大新趨勢、量産層麵的4大細分能力。

激光雷達市場迴暖

激光雷達作為先進探測市場的重要組成部分，行業發展與應用場景深度綁定，其中，3個時間點很關鍵。2016年，自動駕駛火熱，激光雷達市場一路走俏，受到資本青睞；2018年，自動駕駛熱度到達巔峰後下降，激光雷達隨之波動；2020年，疫情下機器人需求上升，激光雷達開始迴暖，資本趨於理性。

據MarketsandMarkets數據，2020年全球激光雷達市場規模預計將近25億美元，2016-2020年均復閤增長率為15%。另據國聯證券預測，2020年國內市場規模將達10.2億元。

2020年1-11月投融資事件數量，雖未有上升，共10起，但3傢明星企業，禾賽、速騰、鐳神均完成新一輪融資，其中，禾賽科技C輪融資額達1.73億美元。縱觀2016-2020年，融資事件數量於2018年達到峰值，共27起，隨後開始下降。主要受自動駕駛商業化落地周期長，投資更理性的影響。

從資本構成看，主要呈2大特點：1）行業發展早期，自動駕駛風頭正勁，多是汽車相關資本布局，清研資本2年間8次齣手，北汽2次投資速騰聚創。2）2019年起，美元、頭部人民幣基金增多，市場趨於理性，技術方案是關注重點，如IDG投資北醒光子、光速中國投資禾賽科技等。

再看二級市場，2020年2傢頭部公司上市，同樣為行業帶來利好。9月，激光雷達龍頭公司Velodyne藉殼上市；12月，頭部Luminar通過SPAC閤並登陸納斯達剋。

激光雷達，即激光探測和測距，主要通過測量激光發齣、收到迴波的時間差，確定目標方位、距離、形狀。廣泛應用於機器人、無人駕駛、移動設備、軍事、3D打印等領域。

激光雷達玩傢群雄逐鹿，據青桐資本統計，國內目前共46傢入局。其中不乏速騰、禾賽、鐳神等明星企業，但目前市場集中度不高，有技術優勢的創業公司依舊有機會跑齣。那麼在這個理性發展階段，2020年激光雷達賽道有何發展新特徵呢？

2020年行業4大發展特徵

伴隨著自動駕駛行業信心重振，機器人場景持續放量，2020年國內激光雷達市場開始迴暖。縱觀今年行業發展，主要呈現以下4大特徵：

1.技術熱點：矽光、FMCW、OPA

激光雷達的技術路徑眾多，各廠商都在探索不同技術方案。激光雷達，按照結構不同，如圖所示，分為3種：機械式激光雷達、混閤固態激光雷達、固態激光雷達。其中，固態激光雷達是目前行業公認的發展方嚮，具有體積小、成本低的優勢。

具體到固態激光雷達整體實現方案，相控陣OPA是近年行業熱點，FMCW與之深度結閤，在遠距離探測、抗乾擾上優勢明顯，據智東西研究，將逐步成為很多廠商在測繪方案上的首選。

芯片技術路徑上，矽光也是行業“熱詞”，其主要將光芯片、探測器芯片集成於同一矽基襯底。矽光的價值之一，在於大幅降低固態激光雷達成本。來自鬆禾資本數據，若光芯片大小設計為600平方毫米，基於矽光的OPA固態激光雷達，預計成本可控製在40美元以內。另據國科光芯數據，采用矽光可將昂貴的相乾探測技術簡單化，附加成本很低。

2.成本：實現突破，迎來韆元級産品

成本是激光雷達最大痛點，影響其量産。早在2007年，Velodyne就推齣64綫機械式激光雷達，售價高達8萬美元，主要因為機械式的結構復雜、精密光學元件多，成本高昂。

曆經13年，激光雷達技術、價格不斷迭代，2020年國內迎來韆元級産品。1月，大疆覽沃發售的Horizon、Tele-15兩款産品，售價分彆僅6499元、8999元。成本的降低，無疑將帶動激光雷達的放量應用。

疫情期間，也齣現一個特殊現象，部分激光雷達價格上漲，這是由於上遊供應鏈價格上漲、供貨周期變長導緻。據鐳神智能官方數據，因供應鏈減産，2020年3月其全綫激光雷達産品價格上調20%。

3.場景：機器人領域成新增量

作為一種硬科技，應用場景是激光雷達發展的重要“堡壘”。激光雷達的應用，涵蓋機器人、無人駕駛、移動設備、軍事、3D打印等領域。其中，機器人、自動駕駛，是目前最廣泛的應用場景。

1）機器人：疫情下催化激光雷達“走紅”

機器人需求爆發，是2020年激光雷達應用場景的一大亮點。那麼機器人為何裝載激光雷達？以應用較早的AGV為例，其主要齣於2方麵考慮：1）需要避障功能。AGV多采用磁軌導航技術，無法自主避障，激光雷達可解決該短闆。2）導航視覺方案需優化。激光雷達可實現路徑規劃，不用額外安裝反光闆，定位精度、路徑柔性高。今年，激光雷達在工業領域持續放量，據中國移動機器人産業聯盟數據，預計2020年AGV市場規模將較上年增長20%。

同時，激光雷達在C端應用場景需求一路走高。其中，掃地機器人銷量暴增，據京東數據，1-9月掃地機器人銷量同比增長91%。科沃斯、小米、美的、雲鯨等激光導航式掃地機，主流都采用EAI激光雷達方案。在手持終端場景，今年iPhone 12 Pro係列、iPad Pro都配備瞭激光雷達掃描儀。

2）自動駕駛重振旗鼓，陸續規模量産

安全是自動駕駛的“第一要義”，作為高級自動駕駛傳感器的主力擔當，激光雷達方案安全性更高，據ElecFans，可達99.99999%，攝像頭、毫米波雷達等傳感器僅保證99%。

自動駕駛場景，目前處於迴歸理性時期，多數在研發測試階段。據智能車聯數據，截止2020年6月，北京已嚮13傢企業共77輛自動駕駛汽車發放測試臨時號牌。青桐資本與業內創始人、投資人交流認為，預計未來5年將基本實現落地。來自摩根大通數據，2025年中國自動駕駛市場規模預計超71億美元，5年間年均增長率將達33%。

另外，激光雷達技術在自動駕駛領域曆經瞭從機械式到固態的演進。目前，陸續開啓規模前裝量産，6傢乘用車企先後宣布在量産車搭載激光雷達方案。2018年，奧迪A8搭載法雷奧4綫SCALA激光雷達，2020年小鵬稱其2021年新款車型將搭載激光雷達。

4.玩傢：科技巨頭跨界入場，競爭白熱化

激光雷達玩傢，國內目前共46傢入局。其中，3傢明星企業入局較早，融資進入中後期，包括速騰、禾賽、鐳神；另外也有初創公司專注前瞻技術，如北醒、北科天繪、國科光芯等。以采用FMCW技術的公司為例，目前僅3傢，據公司官方數據，洛微已初步完成樣品；光勺計劃今年第4季度實現量産。這些企業都屬於激光雷達領域的“原住民”，其在技術路徑、掃描方式、探測方式、應用場景上的方案詳見下圖。

另外，今年華為、大疆兩大科技巨頭“跨界”入場，也加速瞭行業競爭。2020年華為、大疆覽沃先後發布采用鏇轉掃描架構的混閤固態激光雷達，12月21日，華為正式發布車規級96綫中長距激光雷達。

縱觀國內激光雷達市場，本土企業在成本上有優勢，國外玩傢仍麵臨“水土不服”的問題。2019年Velodyne宣布退齣中國市場，其産品售價高昂，從3999-70萬美元不等，相對國內品牌缺乏價格優勢。

激光雷達新老玩傢“同場競技”，技術、量産是行業公認的2大競爭力。那麼，2020年技術上主要呈現什麼新趨勢？量産上投資機構主要關注哪些能力呢？

激光雷達創投新風嚮

2020年市場趨於理性，資本齣手時重點會從哪些方麵考量？青桐資本與賽道相關創始人、投資人交流後認為，根據標的發展階段不同，有2大方嚮：1）初創公司，主要看前沿技術；2）發展到一定階段的公司，主要看量産。

1.初創公司考量點：技術路徑

所謂前沿技術，主要看其在探測距離、探測精度的性能是否提升，能否解決成本痛點。激光雷達技術方案眾多，各傢都在探索驗證階段。其中，矽光、FMCW作為新技術趨勢，近年受到創投廣泛關注。

1）矽光：IC到PIC的演進

矽光方案，將復雜的光學器件，集成在一顆矽光芯片，采用CMOS工藝加工。運用該技術的激光雷達，具有2大優勢：體積小、成本低。據國科光芯數據，目前技術可將整個模組的IC部分也集成在矽光芯片，或分開兩片加工，用Flip Chip、BSI、TSVs等成熟工藝貼閤，實現小型化、成本最小化。

矽光方案的配閤，也可解決其它技術路徑本身的睏境。早期OPA發展中，陣列數較小，旁瓣、發散角、掃描角度等問題嚴重，結閤矽光，陣列數增加，以上問題可大幅改善。

在激光雷達領域，矽光尚處於萌發階段。但其並非新生技術，1985年由美國貝爾實驗室提齣，目前廣泛運用於光通信領域。全球在激光雷達應用矽光的玩傢較少，國外有Analog Photonics、Voyant Photonics、Scantinel  Photonics等；國內僅2傢，國科光芯、洛微科技。其中，國科光芯於2019年完成新一代矽基光學OPA固態激光雷達芯片流片；2020年洛微推齣基於矽光OPA的200綫純固態成像級激光雷達。

材料、工藝、光源集成這3大要素，是目前全球矽光技術普遍麵臨的難點。但國內整個行業、入局企業也在逐步攻剋這些世界性難題。陸續打通矽光工藝平颱，各地建設矽光Fab平颱，如中科院微電子所、中國電科38所等，為矽光激光雷達量産打好基礎。

2）FMCW：測距技術的“冉冉新星”

激光雷達的測距方案，主要有2種：FMCW、ToF。其中，ToF是主流方案；FMCW近年受到創投矚目。其又稱調頻連續波，主要通過在掃頻周期內，發射頻率變化的連續波，利用頻率差、多普勒效應，確定物體位置、測量物體速度。

業內有觀點認為，FMCW有4大優勢：探測距離遠、靈敏度高、成本低、功耗低。據高工智能産業研究院，FMCW的靈敏度超ToF十倍，功耗比其低1000倍。

在激光雷達具體應用上，FMCW目前還處於試水階段。主要因其技術門檻高，對係統集成、信號處理算法方麵要求嚴格。全球采用該技術的玩傢不多，自動駕駛領域有Analog Photonics，消費領域AEVA、Point Cloud等公司入局。國內現在也僅3傢，分彆為國科光芯、洛微科技、光勺科技。

技術的前沿，使FMCW創業公司獲得全球巨頭青睞。2018年寶馬、豐田投資Blackmore，2019年光學巨頭蔡司獨傢投資Bridger Photonics。

2.一定階段企業考量點：量産能力

激光雷達賽道百傢爭鳴，産品譜係日益豐富。量産，成為投資機構對發展到一定階段企業的考量重點，主要可細分為4個維度：

第一，應用場景能否起量。據高工智能産業研究院數據，L3以上自動駕駛方案必備激光雷達，按整車裝配2-4個，單車成本800-1600元，市場滲透率20%估算，國內激光雷達市場規模將超150億元。

第二，價格、産能能否支持規模化。這要求産品內部模塊在設計時，需考慮適應量産的模塊，減少人工介入環節，並在後期大批量生産的供應鏈上，做好儲備。

第三，能否通過車規級測試。激光雷達産品達到車規級，需通過3個標準認證，進行車規振動、衝擊、溫度循環等試驗。目前，國外僅法雷奧SCALA是唯一量産的車規級激光雷達；2020年11月，鐳神智能CH32混閤固態激光雷達，在國內率先通過車規級認證。

第四，有綁定的大客戶。激光雷達産品性能，離不開客戶需求，大車廠在性能、價格、車規、可靠性、質量等層麵都有明確指標，可使激光雷達研發企業少走彎路，並有持續訂單。

總結

2020年，隨著掃地機器人持續起量，激光雷達逐漸從自動駕駛的“神壇“，走嚮更大眾化應用場景，需求快速攀升；同時，部分車型自動駕駛方案落地，也為該賽道帶來進一步利好。據Velodyne，到2022年其市場規模將超120億美元。

曆經13年發展，激光雷達賽道加速洗牌。眾多留存玩傢中，既有在行業“摸爬滾打”多年的實力玩傢，也不乏具備前沿技術優勢的初創公司、“來勢洶洶”的科技巨頭。

激光雷達技術路綫百傢爭鳴，目前尚未有明確的技術方案勝齣。我們注意到，傳統機械式、半固態激光雷達，在成本、三維點雲技術等方麵遇到瓶頸；全固態激光雷達，在消費級、車規級場景持續推進，但也麵臨著分立式、集成式2種技術路徑的思考。

從整體行業發展趨勢來看，主要有2大亮點：第一，采用OPA、相乾探測的技術方案，正逐步被客戶認可，並獲得資本關注。這2種技術並非新概念，2020年其技術突破取得實質性進展。第二，矽光CMOS技術，目前海內外多傢廠商正積極研究、突破。矽光現階段嚮光傳感場景延伸，除瞭考驗廠商在光子集成技術方麵的積纍，更注重對材料體係、集成工藝、流片工藝、封裝工藝等全流程的把控能力。作為芯片級的集成方案，矽光在未來超低成本、超高可靠性的全固態激光雷達方案中，也將占據重要環節。

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