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火狐体育首页进入:通信行业:L3级自动驾驶取得历史性突破激光雷达未来值得期待

发布时间:2024-05-13 02:09:05
来源:火狐体育网页版登入 作者:火狐体育下载安装

  2021年12月,奔驰官方宣布将正式成为首个在德国合法启用L3级驾驶辅助系统的厂商。

  目前,搭载最新一代DRIVE PILOT的奔驰S级和EQS已经通过了德国相关监管部门的审批,搭载一颗法雷奥长距离激光雷达,融合摄像头、毫米波雷达与超声波雷达,可以被允许在德国高速上以不高于60km/h的条件启用。

  这是继本田推出限量版L3之后,全球首个真正意义上面向私人市场的L3级乘用车量产车型。DRIVE PILOT 系统将从2022年开始正式搭载新车或者通过OTA方式进行功能释放,系统可以 实现驾驶员的“脱手脱眼”。

  目前由于L3仍是有条件的自动驾驶,驾驶员仍需要对道路保持注意力,做好接管的准备。同时奔驰正在计划寻求两年内在法规和监管允许下开拓美国等其他市场,目前这套系统正在德国以外的地区进行相关测试。

  我们认为奔驰率先落地有望带动更多具备技术优势的主机厂在法规趋于开放的前提下启用自身自动驾驶服务。

  中国汽车工程学会发布节能与新能源汽车技术路线,对我国智能网联汽车发展总体路线年PA、CA级智能网联汽车销量占比超50%,C-V2X终端新车装配率达 50%;2030年PA、CA级占比超 70%,HA 级占比超20%, C-V2X终端新车装配基本普及。

  预计到2035年中国方案智能网联汽车产业体系更加完善,各类网联式高度自动驾驶汽车广泛运行。

  我们认为历年车展可视为车市风向标,对当前汽车行业发展现状与后续行业走向有明显指示作用。政策对智能驾驶提出明确指引后,我们由今年两次车展看到的最核心边际变化:更多的主机厂愿意将激光雷达作为主要传感器之一,应用于具备较强自动驾驶/高等级辅助驾驶 功能的车辆中。

  2021年4月上海车展中小鹏推出XPILOT 3.5 自动驾驶辅助系统以及 Xmart OS 3.0 车载智能系统,蔚来推出 NIOPilot 自动辅助驾驶系统,华为与北汽新能源合作推出极狐阿尔法 S HI,电动化+智能化成为新车热门题材。

  自主品牌表现亮眼,小鹏 P5、蔚来 ET7、北汽极狐α等可支持较高等级自动驾驶水平的汽车产品发布,可支持的自动驾驶等级可达 L3~L4 级,在传感器领域应用摄像头、毫米波雷达、超声波雷达的通俗,也根据自身自动驾驶整体方案的选择,分别应用 1-3 颗激光雷达。

  对比上海车展,11 月广州车展中小鹏新车G9继续沿用激光雷达、同时威马、长安、长城、高合、哪吒、理想、非凡等发布新车均采用激光雷达路线,长城沙龙新车机甲龙搭载 4 颗激光雷达,其余的多数自动驾驶新车型均搭载了1-3颗激光雷达,多数车型预计将于2022年上市。

  我们认为价格因素仍为制约激光雷达大规模上车的主要因素之一,而造成激光雷达价格较高的核心原因在于量无法得到释放因而对于前期研发生产等投入无法有效分摊。

  2021年已有多家主机厂选择激光雷达作为量产汽车产品的主要传感器,我们认为更多主机厂开始将激光雷达纳入自身产品感知端传感器方案将有望带来激光雷达产业正循环,以增量需求带动降本,进而打开更广阔的需求空间。

  对比雷达和摄像头,摄像头直接成像能力较雷达较差,但核心优势在于可识别物体的内容, 在辨别指示牌与道路标识上具备较高必要性;无光条件下摄像头表现受限,毫米波雷达和激光雷达在黑暗无光的情况下也能够实现较高水平测量。

  对比三类雷达,测距和速度方面以毫米波雷达为最优,分别能够达到 400m 和 1000km/h, 故对于高速公路跟车等场景,毫米波雷达更能发挥优势;精度和探测角度方面以激光雷达为最优,分别能够达到 1mm 和 15-360°,针对远距小障碍物、近距离加塞、隧道、车库等复杂场景,激光雷达能够充分发挥其高精度、高分辨率、能够创建 3D 地图的特点,但在雨雾天气的探测能力较差且成本较高。

  超声波雷达最具成本优势,价格低至 15-20 美元/颗,但超声波测量较远距离目标时回波信号较弱,高速行驶情况下误差较大。

  基于各传感器各自优劣势,自动驾驶车载感知方案将更多采用多传感器融合方案,其中激光雷达凭借性能优势,或将成主流车企重要选择。

  纯视觉领域特斯拉利用海量车主驾驶数据进行神经网络训练,不断覆盖更多的工况和场景,使其视觉方案接近人类判断。目前多数车企并不具备大量底层数据及软件算法,因而更倾向于选择激光雷达+高精度地图作为 L3 及以上级别自动驾驶感知端解决方案。

  在雷达的选择上,激光雷达在复杂场景具备不可替代性,成像效果更优且更直接:毫米波雷达的金属反射电磁波性能远比人体高,因此针对类似自行车或行人等反射物在距离检测车辆 1.5 米左右时,普通采用 3 发 4 收单片 3D 毫米波雷达检测效果不佳,即便是成像毫米波雷达,对于行人、锥桶这类物体成像效果也难以应用;而激光雷达则可实现较高清晰度的成像效果,同时在当前自动驾驶系统无法解决的一些边缘场景也均可应用,如车辆切入、检测车后突出物、道路中的异形物等。

  新能源车加速渗透,为智能网联推进提供广阔空间。2021 年以来我国新能源车渗透率持续走高,已由 2020 年 12 月的 9.1%提升至 2021 年 11 月的 20%,增长明显。

  我们认为伴随新能源车销量持续提升及渗透率不断走高,有望依托新能源汽车电子电气架构 变革为智能网联汽车推进带来广阔成长空间。

  目前统计口径中智能网联乘用车必须配备有 L2 级以上辅助驾驶能力,并同时具备车联网、OTA 升级功能。目前智能网联乘用车销量占比整体虽有波动但仍呈现上升趋势,据我们统计测算 10 月智能网联乘用车零售终端渗透率已达 13.94%。

  全球激光雷达于 ADAS 和 Robotaxi 等相关领域 2026 年市场空间合计将达近 30 亿美元, 中国市场有望占据半壁江山。

  其中 2020 年用于 ADAS 中的激光雷达占汽车和工业激光雷达市场的 1.5%。

  我们认为当前中国市场于电动化和智能网联领域均处于全球领先位置,且中国具备全球最大的终端汽车消费市场,因而我们认为中国有望在未来占据 ADAS 与 Robotaxi 相关领域激光雷达市场需求的半壁江山,2026 年激光雷达中国市场需求空间有望达百亿元人民币。

  磁盘演进以存储介质为区别要素,从宏观向微观转变。HDD机械硬盘和SSD固态硬盘是目 前两大常见的计算机外存储设备。

  机械硬盘以磁盘为核心存储介质,工作时磁盘绕主轴高速转动,产生的气流使得磁头停留在磁盘上方一个微小的距离并以磁化的方式读取磁盘上对应位置的数据。

  固态硬盘的存储介质则是被称为闪存颗粒的半导体材料,通过主控运行固件程序来控制数据读写,工作时依靠传递电信号的方式进行数据的传输而不发生任何机械运动。

  线年确立温式架构,随着硬盘容量的不断提升,家用PC硬盘快速增长,1990起硬盘存储密度大幅提升,民用级硬盘进入GB时代。

  21世纪初,垂直存储技术进一步提高了硬盘的存储密度,容量突破TB级别,硬盘厂商也进入整合期。

  2010年HDD产业达到顶峰,此后机械硬盘受制于自身体积难以缩小且成本较高,加之采用 NAND Flash 技术的SSD日趋成熟,具备更快的读写速度、更低的功耗和发热程度等优势,二者价格差也逐渐缩小,硬盘市场逐渐被SSD占领。

  对硬盘和激光雷达演化历程进行对比可以发现:从原理层面,激光雷达同样经历了从宏观机械运动到微观运动的转变,由宏观机械式地转动发射头向半固态 MEMS 的微幅振镜、Flash 型的传感器阵列演进。

  从市场层面,固态硬盘和固态激光雷达都处于相对较高价格区间,二者都有望通过技术演进或成本调整带来价格下降,从而促进产品渗透率提升。

  机械式激光雷达在竖直方向上排布多组激光线束,发射模块以一定频率发射激光,通过不断旋转发射头将激光从“线”变成“面”,实现动态扫描。

  其技术已经相对成熟,能够实现 360°扫描,高线束也带来了更高的分辨率和测距距离。但其分离的收发组件导致生产过程要人工光路对准,且旋转部件体积和重量庞大,难以满足车规的严苛要求,难以量产。

  此外,其元器件成本较高,故应用多集中在自动驾驶测试项目与 B 端自动驾驶车辆 Robotaxi、Robobus、无人物流车等。

  转镜式保持收发模块不动,让电机在带动转镜运动的过程中反射激光从而达到扫描探测效果。转镜方案的激光雷达最早是法雷奥 Scala 于 2017 年在奥迪 A8 上应用,目前蔚来 ET7 上搭载的 Innovsion 激光雷达也属于转镜式激光雷达。

  转镜依托于精度和成本优势有望最早通过车规,但缺点在于电机驱动带来了一定的功耗、稳定性不足和光源能量分散等。

  半固态激光雷达又可分为 MEMS 激光雷达和旋转扫瞄镜激光雷达等。微振镜替代传统机械式旋转装置,由微振镜通过一定谐波频率振荡反射激光形成较广的扫射角度和较大扫射范围,高速扫描形成点云图效果。

  在同样的点云密度时,硅基 MEMS Lidar 的激光发射器数量比机械式旋转 Lidar 少很多,极大降低了成本且提高了系统可靠性,因此受到整车厂商青睐,未来短期内或占据主导地位。其缺点在于光学口径和扫描角度有限,从而限制了测距能力和 FOV。

  Flash 可以通过短时间内向各个方向发射 大覆盖面阵激光,利用微型传感器阵列采集不同方向反射回来的激光束快速记录整个场景。

  其优点是一次性实现全局成像来完成探测,无需考虑运动补偿;且 Flash 激光雷达采用的是垂直腔面发射激光器,比其他激光器更小、更轻、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。缺点在于激光功率受限,探测距离近,且信噪较差,因此应用受到限制。

  OPA 技术原理与相控阵雷达类似,它由元件阵列组成,通过控制每个元件发射光的相位和振幅来控制光束,无需任何机械部件。

  OPA 方案的优势在于是纯固态 Lidar,体积小,易于车规;扫描速度快,一般可达到 MHz 量级以上;精度高,可以做到 μrad 量级以上;可控性好,能够在感兴趣的目标区域进行高密度扫描。

  但由于产业链尚处于起步阶段,上游零部件多数需要激光雷达厂商自研,且制造工艺要求较高存在一定壁垒,短期内无法实现量产。

  定制化开发专用芯片将实现降本增效双重提升。针对激光雷达应用特点,定制开发 VCESL 和单光子器件的专用芯片能够进一步提升系统性能、增强可靠性以及降低成本,且有利于实现关键元器件的自主可控,是未来的主要发展趋势。

  VCSEL 多通道驱动芯片通过采用高压 CMOS 工艺,可提供数十安培的峰值电流以及纳秒级的窄脉宽驱动能力,满足激光雷达探测需求。

  未来通过 VCSEL 阵列和驱动芯片封装级别的集成,可进一步减小驱动环路的寄生电感,获得更窄脉宽和更高电光转换效率,提升激光雷达的测距精度和测远能力。

  单光子接收端片上集成芯片通过片内集成探测器、前端电路、算法处理电路、激光脉冲控制等模块,能够直接输出距离、反射率信息,而且能够逐步代替主控芯片 FPGA 的功能。

  未来随着线列、面阵规模的不断增大,逐步升级 CMOS 工艺节点,单光子接收端 SoC 将实现更强的运算能力、更低的功耗和更高的集成度。

  1550nm 激光雷达性能更优,未来或与905nm 产品占据不同细分市场。

  车载激光波长主要有905nm和1550nm两种。由于透镜会将激光聚焦到眼睛的视网膜上而引起潜在危险,即使在较低功率下,905nm 及更短波长的准直激光束,对行人是有风险的。

  而在 1550nm 波段,大部分光在到达视网膜之前就会被眼球的透明部分吸收,这降低了对视网膜损失,因此 1550nm 激光雷达的激光器功率可达到传统 905nm 激光雷达的 40 倍。

  但由于前者采用铟镓砷(InGaAs)近红外探测器,比后者所使用的硅基光电探测器更昂贵,故生产成本相对较高。

  目前 905nm 波长的激光雷达依托于成本优势在汽车领域仍为主流,占比达到 65%。

  我们预计后续高端车系或倾向于采用基于 1550nm 波长的 FMCW 激光雷达,中低端品牌或更倾向采用 905nm 产品。

  目前车载激光雷达尚处发展较为早期阶段,国内外主要厂商均已发布各自核心产品。

  我们认为于当前时间节点暂未有明确产品标准制定,因而与下游合作更为紧密厂商有望在未来具备较强竞争优势。

  业绩方面由于前期研发等投入较高且暂时产品尚未实现大规模量产,因而短期内业绩或将承受部分压力,未来有望在配套汽车放量后达到盈利拐点。

  B 端市场我们认为具备机械式产品厂商有望受益: Velodyne、禾赛科技、速腾聚创;C 端面向量产乘用车我们认为布局半固态(转镜/MEMS)厂商将在短期具备优势,建议关注法雷奥、禾赛科技、速腾聚创、华为等厂商产品进程。

  Velodyne 成立于 1983 年,位于硅谷,2016 年 Velodyne 将核心业务激光雷达部门剥离,成立新公司 Velodyne LiDAR,已成为车载激光雷达产业的龙头。

  公司提供“硬件+软件”解决方案,其中硬件产品占比达 90%以上,激光雷达产品主要包括旋转机械式、混合固态式、固态式等多种产品(波长以 905nm 为主)。

  公司为激光雷达先驱,市场占有率较高,用户遍及了汽车主机厂、自动驾驶研究机构和三维测绘等领域。自 2007 年推出第一款 3D 激光雷达以来,截至 2020 年底,据公司披露激光雷达产品累计出货量达 5.16 万台。其中,2020 年出货量为 1.16 万台。

  公司在全球拥有 300 多家客户,在汽车领域与谷歌、百度、Uber、福特、通用、奔驰等知名的无人驾驶技术代表均有合作。

  法雷奥成立于1923年,专注于汽车行业的汽车零部件、集成系统和模块的设计、生产和销售,同时供应于主机配套及售后维修市场。

  公司共有四大事业部:舒适及驾驶辅助系统 CDA 事业部(包括驾驶辅助系统和内部控制系统)、动力系统 PTS(包括传动系统和电力系统)事业部、热系统 THS(包括热动力系统和空调控制)事业部、视觉系统 VIS(包括雨刮系统和灯光系统)事业部。

  公司以“创新+地理扩张”为核心战略和核心优势,创新方面,公司在全球 126 个国家/地区中,共有 7.8 万件专利申请,其中激光雷达相关专利超过 500 项,已经生产了超过 15 万颗激光雷达,在全球配备激光雷达的量产车中绝大多数所使用的是法雷奥的产品;地理扩张方面,法雷奥销售地遍布全球,正在加强中国市场开拓,有望充分受益于中国在汽车出行方面的引领变革作用。与公司合作的汽车品牌包括宝骏、红旗、吉利、江淮、路虎、启辰、长安等。

  公司产品覆盖了激光雷达 ASIC 芯片、两款固态 MEMS 激光雷达 IRIA&HYDRA、自动驾驶感知软件及一体化解决方案,深耕波长为 1550nm 的激光雷达并在该领域具备绝对优势。

  Luminar 凭借强大的技术研发能力和前景获得了较高的市场认可度,目前已经和超过 50 多家车企、自动驾驶公司以及相关行业企业达成合作。

  在乘用车市场,全球前 10 家 OEM 厂商中有 7 家是 Luminar 的客户,公司披露在中国市场已拿下上汽 R 汽车 ES33 和小马智行下一代 Robotaxi 两张订单,已有订单总额超过 13 亿美金。

  Innoviz 通过多版本产品适配乘用车、货车、工业无人机等多样化应用场景,短期内聚焦后装市场,2022-2023 年起更大的增长将来自前装量产市场。

  车规级 MEMS 激光雷达产品的研发和量产是 Innoviz 的核心优势,Innoviz 是第一家拥有汽车 OEM 客户(宝马)的固态激光雷达制造商,2021 年 InnovizOne 首次批量生产。

  Innovusion(图达通)成立于 2016 年,总部位于美国硅谷,是一家图像级远距离激光雷达自动驾驶与智慧交通解决方案提供商,是世界领先的 300 线激光雷达高新企业。

  公司主要产品包括猎鹰 Aquila 激光雷达、捷豹精英版交通激光雷达以及 OmniSense 软件解决方案。公司研发的激光雷达属于混合固态激光雷达,采用 1550nm 光源,在智能驾驶汽车、智慧交通、智慧高速、轨道交通、无人矿卡等领域均有应用。

  公司核心优势在于通过比较成熟的电机和转镜、摆镜的方案组合,在达到高性能的同时更容易形成量产。

  公司整体激光雷达出货量近千颗,2022 年预计破万颗。目前已拿到蔚来等客户订单,蔚来 ET7 预计将在 2022 年初交付。

  Ouster 成立于 2016 年,总部位于美国旧金山。其主要产品包括 OS0 超广角激光雷达、OS1 中距激光雷达和 OS2 长距激光雷达。

  Ouster 的核心优势即其 VCSEL+SPAD 解决方案,将系统所需的所有 SPAD 集成到单颗 ASIC 芯片中,帮助激光雷达在一秒钟的时间里处理超过 1 万亿光子,产生 260 万个数据点,再将上述结构整体与旋转装置集成在一起实现大范围扫描。

  此外,Ouster 采用 Multi-beam Flash(多光束闪光)核心专利技术,通过精确光束而非泛光来照明整个场景并收集光线,从而提升激光雷达整体效率。

  Ouster 的这一方案既降低了成本,又让整体结构更为紧凑牢固。2021Q3,Ouster 激光雷达传感器出货量超过 1630 个,同比上涨 127%;与战略客户的合同数量增加到 62 个。

  Ouster 目前拥有超过 600 个来自全球各地的合作伙伴,其中有 30%来自自动驾驶领域。

  公司拥有激光雷达和激光气体传感器两大产品线,在激光雷达方面公司秉承“长、中、短距兼备,机械、固态方案并进”的立体化产品矩阵。其中 ToF、机械旋转式激光雷达产品已经得到了广泛应用;长距半固态激光雷达 AT128 主要面向即将兴起的乘用车高级辅助驾驶市 场,将于 2022 年大规模量产交付。

  禾赛科技的优势主要体现在产品力方面,公司坚持技术导向,招股书显示其产品研发费用占到了总体营收的 64%,保持了技术的前瞻性和产品性能的领先性。

  公司市场认可度高,百度、美团无人配送、Aurora、小马智行、Nuro、文远知行、Zoox等在内的 Robotaxi 或无人配送领军企业均为公司合作伙伴。

  公司硬件产品以 ToF 测距、905nm、波长、机械式激光雷达为主,同时积极开拓 MEMS 技术,相关产品 RS-LIDAR-M1 已达到车规级并获得了首个北美车企定点客户。

  公司核心优势在于融合了激光雷达硬件与 AI 点云算法技术,形成的解决方案在 ADAS 乘用车、Robotaxi、Robotruck、无人巴士、无人配送等领域均有应用。公司出货量保持每年三倍以上增长,已实现五位数的年出货量,领先于行业。

  其产业链合作伙伴覆盖了全球顶级半导体与芯片制造商、OEMs、一级供应商、自动驾驶科技公司等,整车领域包括上汽、一汽、广汽、吉利汽车等。

  华为自2016年开始技术预研,没有选择从传统旋转机械式激光雷达切入,而是直接主攻难度较高的车规级前装激光雷达,2020年开始量产,目前有单颗、2 颗、3 颗等三种激光雷达上车配置方案。

  华为针对MEMS激光雷达功率较低的问题,采用多线程微振镜激光测量模组进行改进,在性能、可靠性和成本三方面形成平衡:性能方面实现25°*150°大视野,水平和垂直线束均匀分布,稳定性强;可靠性方面按照 ISO 国际标准严格执行。同时华为引入前融合感知技术进一步简化算法,为行车提供安全冗余。

  华为凭借在光电领域的技术积累优势显著提升了激光雷达的有效距离和 FOV,同时通过投资供应链企业形成成本优势从而实现量产。

  据华为官微,华为将按年产 10 万套的产能推动激光雷达前装上车,与之合作的主机厂包括北汽、长安、广汽、长安、赛力斯、哪吒等。

  Livox 在软件方面将无人机的核心视觉识别能力转移到自动驾驶技术上,硬件产品激光雷达在转镜半固态方案的基础上进行优化。

  Livox 在自动驾驶领域的主要产品为 Tele-15 和 Horizon:前者在 905 纳米波段下,能够做到人眼安全且同时达到 500 米(反射率为 80%),帮助汽车“看得更远”,后者的水平视场(HFOV)为 81.7°,能够帮汽车“看得更宽”,二者价格分别为 9000 元和 6499 元,较其他厂商上市产品有明显价格优势。

  Livox 在自动驾驶技术方面与大众合作,整车合作伙伴则包括小鹏、东风汽车、一汽解放等。

  一径科技:面向 L3 级别以上自动驾驶的 MEMS 激光雷达解决方案提供商。

  一径科技 2017 年成立于北京,2019 年发布首款 ML-30 固态激光雷达,2020 年全球首发面向车规级量产的 MEMS 激光雷达全套解决方案。

  公司产品主要包括远场和近场两个系列共款 MEMS 激光雷达,以及高分辨率输出的点云算法。

  公司的核心竞争优势在于其产品已通过 ISO-16750 多项车规级可靠性实验,达到了商用车的可靠性标准,具备了稳定批量供货能力。

  2020 年 7 月公司常熟工厂投产,2020 年公司激光雷达产量达到数千台,主要应用于无人车和 L3 级自动驾驶卡车方面,2021 年保守估计产量可达到上万台,2023 年乘用车激光雷达有望在前装量产上市。公司的重点客户包括通用、吉利、福特、广汽等。

  激光雷达的上游包括了激光器、探测器、FPGA 芯片、模拟芯片、核心光学元件/组件、扫 描镜、旋转电机。

  当前,A 股标的包括了光学元器件领域的天孚通信、腾景科技、福晶科技、永新光学等,激光器领域的炬光科技、光库科技,FGPA 芯片领域的圣邦股份,模拟芯片领域的紫光国微,电机领域的鸣志电器等。

  以 Valeo 的 Scala 为例,该产品属于转镜式激光雷达,其机械镜单元、机械激光单元成本占比 23%,两者中均包含一定的光学元器件产品。

  与之相较,在 Livox 的 Horizon(棱镜式)激光雷达中,光学部分占比更高,透镜模组的成本占比高达 54%。

  3.2.炬光科技:夯实激光行业上游元器件核心优势,发力向中游延伸把握激光雷达发展机遇

  深耕激光行业上游半导体激光/激光光学元器件,业务领域向中游延伸拓展成长空间。

  公司成立于 2007 年,将于 2021 年底在科创板上市。起步期聚焦于高功率半导体激光器领域,产品聚焦半导体激光元器件,2017 年通过并购 LIMO 从而将业务范围拓展至激光光学元器件, LIMO 是业内领先的激光光学元器件、光子应用模块和系统研发及生产商,曾获得国际光学工程学会(SPIE)颁发的全球光电行业最高荣誉之一 Prism Awards 棱镜奖。

  公司自并购 LIMO 以 来,实现了市场、品牌及产品资源的有效整合,目前已形成 Focuslight 和 LIMO 两大品牌,其中“产生光子”相关产品属于 Focuslight 品牌,“调控光子”相关产品属于 LIMO 品牌。

  在基础上,公司当前进一步向市场空间更大的中游光子应用模块和系统领域拓展(“提供解决方案”,包括激光雷达发射模组和 UV-L 光学系统等)。

  因而目前的业务可分为四大块,即半导体激光元器件、激光光学元器件、汽车应用业务(激光雷达发射模组)、光学系统业务,2021 年上半年,前两者的占比近 90%。

  半导体业务的客户主要有中科院、以色列飞顿、必盛激光、创鑫激光、LDX Optronics、青岛奥美克医疗、H 公司、英诺激光科技、AMPLITUDE SYSTEMES 等;激光光学元器件业务的客户主要有创鑫激光、锐科激光、相干公司、Velodyne、TeraDiode、苏州长光华芯等;汽车应用业务的客户主要有德国大陆集团、Argo AI、T 公司等;而光学系统系统业务的客户主要有韩国 APS、韩国 LG 电子、RayVis 等。

  公司在激光雷达领域的客户是激光雷达制造商,产品具体包括了激光雷达面光源(AL01 系列光源模组、AT01/02 系列 VCSEL 光源模组)、激光雷达线nm EEL 线光斑光源模组)、激光雷达光源光学组件(AOP190001/AOP190002 LiDAR 光源光学组件)。

  根据公司公告,当前已通过 IATF16949 质量管理体系认证、德国汽车工业协会 VDA6.3 过程审核,拥有车规级激光雷达发射模组设计、开发、可靠性验证、批量生产等核心能力。并通过首个量产项目积累了大量可靠性设计及验证经验。

  客户方面,已与北美、欧洲、亚洲多家知名企业达成合作意向或建立合作项目,包括美国 纳斯达克激光雷达上市公司 VelodyneLiDAR、Luminar、福特旗下知名无人驾驶公司 Argo AI 等,其中激光雷达线光源产品已与多家客户建立新产品开发项目,2016 年起开始研发的高峰值功率固态激光雷达面光源已与德国大陆集团签订批量供货合同,现已进入批量生产阶段。上市募资助力积极扩产,助力业绩加速释放。

  公司“炬光科技东莞微光学及应用项目(一期工程)”和“激光雷达发射模组项目”的总投资额分别达 2.65 亿元和 1.67 亿元,其中募集资金投入额分别为2.44亿元和1.67亿元。

  前者用于投建激光光学元器件生产基地,项目规划总建筑面积 20565 平方米,建设期为 24 个月,设计的激光光学元器件年产能为 2600 万只。后者将用于建设激光雷达发射模组生产基地以更好地满足市场对车载激光雷达发射模组的需求。

  项目规划建筑面积约 12000 平方米,建设期同样为 24 个月,设计的激光雷达发射模组年产能为 3069917 台。随着项目的推进,未来有望助力公司业绩加速释放。

  3.3.天孚通信:平台型的光器件一站式解决方案提供商,积极切入 C 端激光雷达市场拓展成长空间

  公司成立于 2005 年,2015 年在创业板挂牌上市。上市前,精耕于三大基础光无源器件(陶瓷套筒、光纤适配器和光收发组件),上市后公司内生外延并举,在横向和纵向持续发展,成长路径清晰。

  横向上,积极拓展高端光器件品类,不断提升公司产品在光模块中的价值占比,并促进产品版图内的协同效应。

  纵向上,将光无源器件与有源封装业务有机耦合,实现纵向产业链协同,公司由此成为国内稀缺的能提供光模块产业链上游一站式解决方案的平台型供应商。

  当前,公司共布局了十三大产品线,八大方案(高端无源器件整体解决方案和高速光器件封装 OEM 方案)。

  聚焦研发,夯实光器件领域的技术优势。2020 年,公司启动定增项目聚焦打造光引擎封装平台,当前产品已转入批量生产。

  除此之外,公司在研项目包括了 5G 用 MWDM 用 TOSA 器件 开发,50GBIDI 光器件研发、保偏光器件研发、800G 光器件研发等二十余个研发方向。以激光雷达为代表的前瞻应用布局持续推进,构筑未来成长空间。

  天孚在夯实 B 端传统电信市场/数通市场的基础上,加速向 C 端新型应用领域拓展。这些领域所用光器件等产品虽在产品设计、参数要求、性能指标上与光通信领域有所区别,但技术平台、产线具有一定复用性,因而相关技术与能力能够实现跨领域的复制和延伸。在激光雷达领域,公司产品包括了基础元件类产品和集成封装器件产品,当前已成立了专门的销售团队和项目组持续跟进开发。

  小结:公司传统无源业务实力强劲,有源封装业务与无源业务实现纵向产业链协同,是国内稀缺的能提供光模块产业链上游一站式解决方案的平台型供应商。

  未来,随着下游以激光雷达为代表的新型应用领域持续拓展,将为公司提供较大的增量空间。我们预测公司 2021- 2023 年营收分别达 11.89、16.00、21.32 亿元,归母净利润 3.52、4.47、5.72 亿元,对应 PE 倍数 36x、29x、22x。

  3.4.光库科技:稀缺光芯片及器件制造商,铌酸锂与光纤激光器件业务双轮驱动

  深耕光器件行业二十载,不断扩展业务布局。公司成立于 2000 年, 2017 年在创业板挂牌上市。

  2007 年在公司发展进入瓶颈之际,引入了王兴龙博士带领的技术管理团队,自此开启加速发展期。

  重点聚焦高功率、高壁垒赛道,高功率隔离器及高功率光纤光栅的全球市占率均超 50%。2017 年上市后,考虑到传统业务市场规模有限,遂开启外延扩张步伐,一方面收购加华微捷完善在光器件领域的布局。

  当前,业务分光纤激光器件、光通讯器件、铌酸锂调制器及光子集成产品三大方向。

  收购优质资产向稀缺光芯片商转型,公司竞争优势明显,定增扩产加速业绩释放。

  流量显著增长驱动相干技术从骨干网下沉,用于相干领域的铌酸锂调制器将迎发展机遇,而未来随薄膜铌酸锂技术发展成熟,市场空间将更广阔。

  公司 2020 年初完成对 Lumentum 旗下铌酸锂调制器产线相关资产的收购,正式切入该领域。该领域门槛高,主要竞争对手仅富士通及住友,公司将充分受益于在封测方面的成本优势及需求侧国产化替代带来的机遇。

  2020 年 12 月公司启动定增项目扩产 8 万件铌酸锂调制器芯片及器件产能,随定增项目推进将加速业绩释放。

  光纤激光器是激光雷达的技术方案之一,公司在光纤激光器件领域深耕多年,有望获得较大的增长空间。在光纤激光器中,公司不涉及光源,而是聚焦其内的光纤激光器件产品。产品布局全面,包括了合束器、光耦合器、光准直器、保偏分路器、环形器、光纤跳线、光学子 模块封装等,目前与某海外激光雷达厂商有深入合作。

  小结:公司积极转型国内稀缺的铌酸锂光芯片及器件供应商,技术储备丰富。定增有望推动公司向铌酸锂光芯片的 IDM 模式发展。

  未来,公司将充分受益于薄膜铌酸锂优异性能所带来的较大市场空间及国产替代趋势所带来的竞争格局改善机遇,定增所扩产能有望为公司提供较强的业绩增长动力。

  我们预测公司 2021-2023 年营收分别达 6.59、9.98、13.53 亿元,归母净利润 1.47、2.47、3.48 亿元,对应 PE 倍数 54x、32x、23x。选取 MCU 龙头乐鑫科技、兆易创新、中颖电子,SoC 龙头晶晨股份、同为光器件行业内的腾景科技作为可比公司。

  风险提示:铌酸锂扩产进度不及预期,行业竞争加剧,薄膜铌酸锂路线发展不及预期

  3.5.腾景科技:精耕精密光学元件及光纤器件,发力拓展 C 端应用场景积蓄成长动力

  公司成立于 2013 年,2021 年在科创板上市。公司发展分三阶段,成立初期聚焦于平面光学元件,重点服务光纤激光领域。

  2015 年开始,公司自主技术研发突破了高功率光学元件和光纤器件技术,实现了高功率镀膜光纤线量产,进入了锐科激光等知名光纤激光器厂商的供应链体系。同时公司开始将产品拓展至光通信领域,与下游的 Lumentum、Finisar、苏州旭创和光迅科技等厂商建立了合作关系。

  2018 年至今,公司进入第三个发展阶段,公司通过了华为的供应商认证,正式成为华为的直接供应商。在巩固传统领域地位的同时,逐步与生物医疗、消费类光学等领域厂商形成合作,开拓应用领域。

  当前,公司业务整体分为精密光学元件和光纤器件两大块,2020 年营收占比分别为 70%和 30%。光学领域基础实力突出,部分产品达到行业领先水平。

  公司凭借在光学光电子领域的技术沉淀,构建了四大核心技术平台,依托自身技术实力,公司在滤光片、透镜、方形非球面透镜、高功率镀膜光纤线、声光器件以及准直器等产品性能指标达到行业先进水平。

  医疗领域,公司的各类光学元器件,可应用于内窥镜系统、流式细胞仪、DNA 测序仪、拉曼光谱仪等生物医疗器械和设备。消费类光学领域,精密光学是 AR 应用的关键支撑技术之一,腾景科技开发的滤光片等光学元件,可应用于 AR 等 新兴消费电子产品。

  整体而言,未来随着下游多个相关应用领域产品的加速放量,将给予公司较大业绩弹性,成长空间广阔。

  小结:公司精耕光通信产业链上游的精密光学元件及光纤器件,技术水平国内领先,细分领域竞争格局良好。

  随着下游光模块产能逐步从国外向国内迁移,公司有望持续替代国外厂商份额。除了传统光通信领域,公司同样不断拓展自身光学元器件产品的下游应用场景,未来随着应用于下游多个领域的产品加速放量,将进一步赋予公司业绩弹性,成长空间广阔。

  我们预测公司 2021-2023 年营收分别达 3.02、4.98、6.97 亿元,归母净利润 0.66、1.27、1.79 亿元,对应 PE 倍数 59x、31x、22x。选取光器件行业内的光库科技,精密光学元件领域的永新光学、蓝特光学作为可比公司。

  风险提示:电信/数通市场需求不及预期,行业竞争加剧,新型应用领域发展不及预期

  万集科技定位智能交通生态综合服务提供商,处于细分领域龙头地位。公司是专业从事智 能交通系统(ITS)技术研发、产品制造、技术服务的国家级高新技术企业,为公路交通和城 市交通客户提供专用短程通信(ETC)、激光产品、智能网联、动态称重系列产品的研发和生产,在智能交通信息采集与处理细分领域处于龙头地位。

  经过 27 年的不断成长,公司同时在车联网、大数据、云平台、边缘计算及自动驾驶等多个领域积累了大量自主创新技术,为智慧高速、智慧城市提供全方面综合的解决方案。

  此外,公司在全国有 32 个技术服务中心,具备全国性业务承接能力。公司智能网联研发投入加大,车规级全固态激光雷达赋能未来。

  目前,公司形成了四大产品系列。公司在 ETC 领域先后攻克了包括 ETC 多车道自由流技术在内的一系列技术难题,市场份额连续 5 年位列前三。近年来公司加大对前装 ETC-OBU 的研发投入,将“滤波屏蔽拟合技术”、“OBU 自诊断技术”应用于前装 ETC-OBU 中。

  智能网联方面,公司相关研发投入持续加大,已经完成了基于 LTE-V2X 通信模组的 V2X 车载通信终端和 V2X 路侧通信终端的开发,推动实现车、路、云一体化解决方案。

  激光领域,公司已累计获得专利 259 项,截至 2020 年公 司激光雷达出货量已超过 10 万台,2021 年 12 月公司发布了混合固态 128 线车规级激光雷达,这是按照既定规划面向高阶自动驾驶发布的一款高线束激光雷达,产品发布将进一步完善公司在前装车规级激光雷达产品布局,满足量产自动驾驶车辆的技术研发需求。

  动态称重领域,公司创新性融合动态称重设备、传感设备等开发超限超载非现场执法系统。

  公司自 2011 年成立以来便专注于专业音视频显控设备的设计、研发、生产和销售。公司产品分为设备类和平台类,设备类产品包括拼接处理类、信号传输类、矩阵切换类、边缘融合类、接口配件类产品等,平台类产品包括坐席协作类、中央控制类、音频会议类、可视化智能管理平台等。

  公司产品被广泛应用于社会各行业的指挥控制中心、会议室及展览展示等多媒体视讯场景,并为一系列标志性项目提供了解决方案。公司产品位于显控系统产业链中游,并向上游芯片领域延伸。

  基于公司在研发方面的不懈投入,目前累计已获授权专利 49 项,其中发明专利 22 项。

  公司在自主可控音视频处理芯片方面持续加大投入,努力提高国产音视频控制产品的竞争优势,自研的视频处理芯片目前进展顺利,预计明年交付工厂流片,有望在芯片短缺的大环境下带来成本优势,提升竞争力。

  随着汽车智能座舱的不断普及,将会大量增加音视频的采集和显示模块,公司凭借在高清和超清数字视频方面的深耕以及软硬件协同优势,已在规划和布局车载视频应用等领域,未来有望充分受益于车联网崛起之势,叠加 5G 新基建和超高清视频规划等政策利好,实现新一轮快速成长。

  1、自动驾驶技术发展不及预期:自动驾驶技术发展若不及预期将延缓下游整车自动驾驶应用进程;

  2、自动驾驶政策支持不及预期:政策支持力度不及预期将会影响自动驾驶推进与传感器等零部件整体需求;

  3、激光雷达降本幅度不及预期:激光雷达成本若降低幅度不及预期将影响需求释放;

  4、激光雷达技术发展不及预期:激光雷达技术迭代进程若不及预期将影响放量进程;

  5、主机厂对激光雷达接受程度不及预期:若愿意使用激光雷达的下游主机厂数目较少则会对激光雷达产业链产生影响。

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