激光雷達（LiDAR）是AI人工智能時代最具想象力的傳感器，LiDAR主動探測，不受外界環(huán)境光影響，實時感知環(huán)境信息，獲得精確可靠三維數(shù)據(jù)，賦予機器人超越人類視覺的能力。

隨著人工智能時代的來臨，激光雷達被廣泛應用于自動駕駛、機器人、安防監(jiān)控、無人機、工業(yè)機器人、地圖測繪、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等高新科技領域。

根據(jù)沙利文的統(tǒng)計及預測，受無人駕駛車隊規(guī)模擴張、激光雷達在高級輔助駕駛中滲透率增加、以及服務型機器人及智能交通建設等領域需求的推動，激光雷達整體市場預計將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，至 2025 年全球市場規(guī)模為 135.4 億美元，較 2019 年可實現(xiàn) 64.63%的年均復合增長率。

資料來源：沙利文研究

2020~2021年，這兩年激光雷達產(chǎn)業(yè)進入了劃時代的時期。隨著激光雷達技術的落地成熟，激光雷達產(chǎn)品逐步被應用到自動駕駛中，激光雷達的量產(chǎn)上車幾乎已經(jīng)成為未來的確定項，國內(nèi)北汽極狐、小鵬、蔚來、上汽R汽車先后宣布將在即將量產(chǎn)的車型上搭載激光雷達，國外福特、寶馬、奔馳、本田、沃爾沃等整車廠也早早通過戰(zhàn)略投資、技術合作等方式布局車載激光雷達，下游應用市場火熱。

資本市場也反映出了對這一趨勢的熱情，美股六大激光雷達公司Velodyne、Luminar、Ouster、Aeva、Innoviz、AEye通過SPAC（Special Purpose Acquisition Company，即特殊目的收購公司）方式上市，國內(nèi)激光雷達公司禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、圖達通、鐳神智能等完成不同程度的融資進程，同樣備受資本關注。

激光雷達的“高光時刻”正在到來。

激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成

激光雷達上游主要包含激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分，這四大部分中大量的光學和電子元器件，構(gòu)成了激光雷達的基礎。中游可分為車用激光雷達和物流運輸激光雷達兩大類。

Yole預計，激光雷達應用是目前汽車行業(yè)增長最快的行業(yè)之一。從出貨量來看，Yole預計2030年全球激光雷達出貨量約2390萬個，市場前景廣闊。其下游應用廣泛，主要可以分為無人駕駛行業(yè)、ADAS行業(yè)、服務機器人行業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等。

圖來源：汽車人參考

激光雷達的工作原理

激光雷達由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理三部分組成。激光雷達的工作原理是利用可見和近紅外光波（多為950 nm波段附近的紅外光）發(fā)射、反射和接收來探測物體。

激光光源作為激光雷達的核心部件之一，激光光源的選擇需綜合考慮實際應用環(huán)境、激光雷達技術方案、性能需求以及成本需求，需要多種類型的激光光源來適應不同的道路環(huán)境。

目前業(yè)內(nèi)主流采用905 nm和1550 nm兩種波長，905 nm波長適用的光電探測器比1550 nm的更便宜，但1550 nm對人眼安全閾值功率更高。其中，最常用的是InGaAs/GaAs應變量子阱脈沖激光二極管(PLD, Pulsed laser diode)，波長以905 nm最為流行。905 nm方案一般采用邊緣發(fā)光（EEL）技術或垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）技術。

激光雷達幾種主流技術路線

下面我們將從激光雷達幾大主要類別，簡述激光雷達的技術路線及產(chǎn)業(yè)化格局，帶大家一起看看炙手可熱的 LiDAR“炸子雞們”走向何方。

激光雷達分類表（光電匯制）

1、測距原理

從測距方法的原理來分，目前主要有飛行時間法（TOF）、連續(xù)波型（FMCW）與三角測距法。

1）TOF

TOF通過脈沖方式發(fā)射的光子遇到反射物反射回來的時間計算與物體之間的距離，F(xiàn)MCW通過連續(xù)方式發(fā)射激光來達到同樣的效果，業(yè)內(nèi)主流的激光雷達企業(yè)技術原理的布局方向集中在飛行時間法上。ToF激光雷達可以提供非常高的激光發(fā)射頻率，與其它激光雷達系統(tǒng)相比，效率提高2~4倍。我們常見的產(chǎn)品多為脈沖ToF型，在硬件上由四部分構(gòu)成，分別是：激光發(fā)射、掃描器、反射光接收、數(shù)據(jù)處理。

2）FMCW