车载激光雷达赛道「新窗口」

车载激光雷达的降本逻辑，除了前装量产规模的加速，还有背后核心供应链的驱动。这也被视为激光雷达新周期的核心竞争力。

Lumotive是一家由微软创始人比尔·盖茨投资的初创公司，为激光雷达公司提供基于波束转向技术的核心元器件，采用液晶超表面(LCM)和硅制造工艺，大幅度提升制造效率水平。

过去数年时间，数家激光雷达公司转向基于MEMS微镜或光学相控阵等创新的固态解决方案。不过，由于MEMS微镜的光学孔径较小，光学相控阵的效率较低，这两种方案都缺乏真正的高性能。

而Lumotive的方案，开创性地基于独特的LCOS定制工艺，将半导体芯片转换为“动态显示器”，利用超材料的光弯曲特性操控激光束偏转。LCM芯片不含运动部件，采用成熟的半导体制造工艺和LCOS技术，具备低成本、高可靠性、小尺寸、灵活可集成（比如，与前大灯的集成）优势。

本周，Lumotive公司宣布获得来自三星集团旗下风险投资公司领投的新一轮融资，同时，该公司证实，目前有超过24家公司与其合作，利用其独特的芯片设计开发新的激光雷达方案。

而在过去几年时间，激光雷达公司也在加速芯片自研进程。

去年11月，车规级MEMS激光雷达解决方案提供商「一径科技」完成了数千万元美金C轮融资，加快核心芯片自研进度成为这家公司的下一个新目标，最终目的是降低综合BOM（物料清单）成本。

“芯片自研是核心竞争力，”在禾赛科技CEO李一帆看来，正如燃油车时代，知名车企一定会自研发动机。采用自研芯片的方式，可有效提升产品质量，降低成本，简化供应链，同时优化性能。

目前，禾赛出货量最大的半固态激光雷达AT128即是搭载了自研的第二代芯片，基于纯固态电子扫描技术（E-Scanning)，实现128组激光接收通道的阵列集成，大大提高产品的集成度。

而去年推出的FT120补盲激光雷达，搭载的是第三代芯片。相较于AT128，FT120的单个芯片上集成了由数万个激光接收通道组成的面阵，在更小的体积内实现更高的点云密度。

“FMCW技术将受益于英特尔的硅光子学制造专长，因而进一步降低成本。”就在2020年底，Mobileye宣布了2025年自动驾驶汽车传感器系统发展计划，自研激光雷达。

而从目前的激光雷达的成本来说，并非规模化的真正起点。从1000美元、500美元，何时可以下探到300甚至是100美元以内，将是决定性的拐点。

按照Luminar去年对外发布的消息，公司通过收购两家核心零部件公司合作进行持续的工艺改进。“100美元的成本才是激光雷达大规模上车的重要关键里程碑。我们收购的上游InGaAs芯片公司的年产能约在100万颗左右。”

Luminar在垂直整合方面，先后收购了Black Forest Engineering（BFE）和OptoGration Inc.，前者是一家非标准集成电路设计、工程测试公司，后者是1550nm InGaAs光电探测器芯片公司。

通过上述两家的技术融合，Luminar将InGaAs激光雷达接收器与专用集成电路设计配合使用，从而提升光子效率和动态范围。“一旦规模化量产，成本可以降至数美元范围。”

一径科技，也在加大核心芯片（接收端和ASIC芯片）研发投入，目的是从底层技术上优化现有激光雷达的性能。“最终，我们希望用少数几颗芯片来实现整个固态激光雷达的解决方案。”一径科技CEO石拓表示，“更高的系统集中度将带来更低功耗，大幅降低激光雷达的价格。”

“在优化收发结构、关键器件芯片化以及量产等方面的努力，为高性价比车规级激光雷达的大规模量产提供了可能性。”小鹏汽车副总裁张晓枫表示，该公司也是一径科技的Pre-C轮领投方。

目前，激光雷达的芯片研发，主要涉及到三块：激光发射、激光接收以及数据处理。其中，发射端主要是边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、固态激光器以及光纤激光器四种，目前，不少芯片厂商都在主推VCSEL。

而Lumotive的光束转向模块，就可以与SPAD阵列、低功耗VCSEL形成高效的完整激光雷达芯片组合方案。

“在缩小激光雷达的尺寸和成本方面，芯片级激光雷达系统突破，有助于大幅降低实现完全自动驾驶的传感器组合成本。”Mobileye首席执行官Amnon Shashua预计时间点将在2025年左右。

在业内人士看来，“激光雷达的核心电子元器件正在向专用集成电路集成，后者具有密度更高、成本更低和可靠性更高等优点。这种趋势大致遵循集成电路的摩尔定律，意味着激光雷达体积、重量和成本大幅减少成为可能。”

比如，Mobileye借助英特尔的3D封装技术，将CMOS电路与硅光子集成，“这种整合是提供性能和成本优化光收发器的关键。”同时，通过将硅光子学模块与计算资源集成，可以打破目前使用更多I/O引脚的弊端，从而实现更低功耗、更大的计算单元之间的吞吐量和更少的引脚数量。

该公司此前透露，预计每个激光雷达SoC的成本在数百美元左右，比目前可量产系统的成本低一个数量级。更关键的是，依靠母公司英特尔的自有晶圆工厂，可以将成本的主动权掌握在自己手里。

这意味着，激光雷达行业的竞争，从早期的应用和市场创新逐步向真正意义的供应链技术创新延伸，行业的下一个周期竞争门槛正在隐现。

高工智能汽车研究院监测数据显示，2022年1-11月中国市场（不含进出口）乘用车前装标配搭载激光雷达9.84万台，而从今年开始，随着比亚迪、长安、一汽红旗、上汽、广汽、集度、路特斯等车企开始进入激光雷达上车周期，将继续带动市场增量上扬。

在高工智能汽车研究院看来，目前从整车规划定义来看，不同价位区间车型仍然会在成本、功能以及未来OTA空间的角度来权衡传感器配置。其中，激光雷达的配置，正是符合了中高端车型在高阶智能驾驶上的落地刚需。

高工智能汽车研究院预测，2023年国内乘用车前装标配激光雷达交付将冲刺40-50万颗规模，同时，L3/L4的B端运营市场也将受益新政策（智能网联汽车准入和上路通行试点），共同带动激光雷达前装市场呈现双线并行落地格局。

其中，面向私人消费市场的车型，将主要以1颗前向、2颗盲区配置为主，L3/L4的B端前装则主要以1颗前向、4颗盲区配置为主，预计2025年前装标配激光雷达交付将有望达到200万颗/年的规模。

同时，激光雷达也是车型技术附加值以及定价向上突破的关键要素之一，同时，依靠激光雷达提供的额外感知能力，可以缩短高阶智能驾驶，尤其是城市NOA的落地时间。