激光雷达：成功“破圈”，驶入量产快车道｜青桐资本观察

编者按：本文转载自微信公众号：青桐资本（ID：qtziben）

25亿美元市场规模，2家全球头部上市，国内3家明星企业接连完成新一轮融资，2020年激光雷达赛道持续发力，新技术、新产品陆续亮相，创投热度在理性中回归。

自动驾驶、机器人场景的放量应用，为激光雷达注入新一轮活力。2020年新老玩家的同场竞技中，激光雷达行业主要呈现出哪些特征？技术上又有什么新趋势？资本重点考量创业公司的哪些能力呢？

青桐资本一直持续关注技术赛道，基于多年一线项目经验，撰文前，我们先后对30+行业相关创始人、投资机构进行访谈，以期通过观点碰撞，达到多视角观察。经受访者许可，我们将其中一期访谈内容整理成文《国科光芯刘敬伟：硅光激光雷达有何发展前景？｜青桐对话》，希望对从业者有所启发和收获。

本文，我们将从2部分切入：第一，4大视角，直击2020年激光雷达行业的新特征；第二，抽丝剥茧分析资本对创业公司的考量重点，包括技术维度的2大新趋势、量产层面的4大细分能力。

激光雷达市场回暖

激光雷达作为先进探测市场的重要组成部分，行业发展与应用场景深度绑定，其中，3个时间点很关键。2016年，自动驾驶火热，激光雷达市场一路走俏，受到资本青睐；2018年，自动驾驶热度到达巅峰后下降，激光雷达随之波动；2020年，疫情下机器人需求上升，激光雷达开始回暖，资本趋于理性。

据MarketsandMarkets数据，2020年全球激光雷达市场规模预计将近25亿美元，2016-2020年均复合增长率为15%。另据国联证券预测，2020年国内市场规模将达10.2亿元。

2020年1-11月投融资事件数量，虽未有上升，共10起，但3家明星企业，禾赛、速腾、镭神均完成新一轮融资，其中，禾赛科技C轮融资额达1.73亿美元。纵观2016-2020年，融资事件数量于2018年达到峰值，共27起，随后开始下降。主要受自动驾驶商业化落地周期长，投资更理性的影响。

从资本构成看，主要呈2大特点：1）行业发展早期，自动驾驶风头正劲，多是汽车相关资本布局，清研资本2年间8次出手，北汽2次投资速腾聚创。2）2019年起，美元、头部人民币基金增多，市场趋于理性，技术方案是关注重点，如IDG投资北醒光子、光速中国投资禾赛科技等。

再看二级市场，2020年2家头部公司上市，同样为行业带来利好。9月，激光雷达龙头公司Velodyne借壳上市；12月，头部Luminar通过SPAC合并登陆纳斯达克。

激光雷达，即激光探测和测距，主要通过测量激光发出、收到回波的时间差，确定目标方位、距离、形状。广泛应用于机器人、无人驾驶、移动设备、军事、3D打印等领域。

激光雷达玩家群雄逐鹿，据青桐资本统计，国内目前共46家入局。其中不乏速腾、禾赛、镭神等明星企业，但目前市场集中度不高，有技术优势的创业公司依旧有机会跑出。那么在这个理性发展阶段，2020年激光雷达赛道有何发展新特征呢？

2020年行业4大发展特征

伴随着自动驾驶行业信心重振，机器人场景持续放量，2020年国内激光雷达市场开始回暖。纵观今年行业发展，主要呈现以下4大特征：

1.技术热点：硅光、FMCW、OPA

激光雷达的技术路径众多，各厂商都在探索不同技术方案。激光雷达，按照结构不同，如图所示，分为3种：机械式激光雷达、混合固态激光雷达、固态激光雷达。其中，固态激光雷达是目前行业公认的发展方向，具有体积小、成本低的优势。

具体到固态激光雷达整体实现方案，相控阵OPA是近年行业热点，FMCW与之深度结合，在远距离探测、抗干扰上优势明显，据智东西研究，将逐步成为很多厂商在测绘方案上的首选。

芯片技术路径上，硅光也是行业“热词”，其主要将光芯片、探测器芯片集成于同一硅基衬底。硅光的价值之一，在于大幅降低固态激光雷达成本。来自松禾资本数据，若光芯片大小设计为600平方毫米，基于硅光的OPA固态激光雷达，预计成本可控制在40美元以内。另据国科光芯数据，采用硅光可将昂贵的相干探测技术简单化，附加成本很低。

2.成本：实现突破，迎来千元级产品

成本是激光雷达最大痛点，影响其量产。早在2007年，Velodyne就推出64线机械式激光雷达，售价高达8万美元，主要因为机械式的结构复杂、精密光学元件多，成本高昂。

历经13年，激光雷达技术、价格不断迭代，2020年国内迎来千元级产品。1月，大疆览沃发售的Horizon、Tele-15两款产品，售价分别仅6499元、8999元。成本的降低，无疑将带动激光雷达的放量应用。

疫情期间，也出现一个特殊现象，部分激光雷达价格上涨，这是由于上游供应链价格上涨、供货周期变长导致。据镭神智能官方数据，因供应链减产，2020年3月其全线激光雷达产品价格上调20%。

3.场景：机器人领域成新增量

作为一种硬科技，应用场景是激光雷达发展的重要“堡垒”。激光雷达的应用，涵盖机器人、无人驾驶、移动设备、军事、3D打印等领域。其中，机器人、自动驾驶，是目前最广泛的应用场景。

1）机器人：疫情下催化激光雷达“走红”

机器人需求爆发，是2020年激光雷达应用场景的一大亮点。那么机器人为何装载激光雷达？以应用较早的AGV为例，其主要出于2方面考虑：1）需要避障功能。AGV多采用磁轨导航技术，无法自主避障，激光雷达可解决该短板。2）导航视觉方案需优化。激光雷达可实现路径规划，不用额外安装反光板，定位精度、路径柔性高。今年，激光雷达在工业领域持续放量，据中国移动机器人产业联盟数据，预计2020年AGV市场规模将较上年增长20%。

同时，激光雷达在C端应用场景需求一路走高。其中，扫地机器人销量暴增，据京东数据，1-9月扫地机器人销量同比增长91%。科沃斯、小米、美的、云鲸等激光导航式扫地机，主流都采用EAI激光雷达方案。在手持终端场景，今年iPhone 12 Pro系列、iPad Pro都配备了激光雷达扫描仪。

2）自动驾驶重振旗鼓，陆续规模量产

安全是自动驾驶的“第一要义”，作为高级自动驾驶传感器的主力担当，激光雷达方案安全性更高，据ElecFans，可达99.99999%，摄像头、毫米波雷达等传感器仅保证99%。

自动驾驶场景，目前处于回归理性时期，多数在研发测试阶段。据智能车联数据，截止2020年6月，北京已向13家企业共77辆自动驾驶汽车发放测试临时号牌。青桐资本与业内创始人、投资人交流认为，预计未来5年将基本实现落地。来自摩根大通数据，2025年中国自动驾驶市场规模预计超71亿美元，5年间年均增长率将达33%。

另外，激光雷达技术在自动驾驶领域历经了从机械式到固态的演进。目前，陆续开启规模前装量产，6家乘用车企先后宣布在量产车搭载激光雷达方案。2018年，奥迪A8搭载法雷奥4线SCALA激光雷达，2020年小鹏称其2021年新款车型将搭载激光雷达。

4.玩家：科技巨头跨界入场，竞争白热化

激光雷达玩家，国内目前共46家入局。其中，3家明星企业入局较早，融资进入中后期，包括速腾、禾赛、镭神；另外也有初创公司专注前瞻技术，如北醒、北科天绘、国科光芯等。以采用FMCW技术的公司为例，目前仅3家，据公司官方数据，洛微已初步完成样品；光勺计划今年第4季度实现量产。这些企业都属于激光雷达领域的“原住民”，其在技术路径、扫描方式、探测方式、应用场景上的方案详见下图。

另外，今年华为、大疆两大科技巨头“跨界”入场，也加速了行业竞争。2020年华为、大疆览沃先后发布采用旋转扫描架构的混合固态激光雷达，12月21日，华为正式发布车规级96线中长距激光雷达。

纵观国内激光雷达市场，本土企业在成本上有优势，国外玩家仍面临“水土不服”的问题。2019年Velodyne宣布退出中国市场，其产品售价高昂，从3999-70万美元不等，相对国内品牌缺乏价格优势。

激光雷达新老玩家“同场竞技”，技术、量产是行业公认的2大竞争力。那么，2020年技术上主要呈现什么新趋势？量产上投资机构主要关注哪些能力呢？

激光雷达创投新风向

2020年市场趋于理性，资本出手时重点会从哪些方面考量？青桐资本与赛道相关创始人、投资人交流后认为，根据标的发展阶段不同，有2大方向：1）初创公司，主要看前沿技术；2）发展到一定阶段的公司，主要看量产。

1.初创公司考量点：技术路径

所谓前沿技术，主要看其在探测距离、探测精度的性能是否提升，能否解决成本痛点。激光雷达技术方案众多，各家都在探索验证阶段。其中，硅光、FMCW作为新技术趋势，近年受到创投广泛关注。

1）硅光：IC到PIC的演进

硅光方案，将复杂的光学器件，集成在一颗硅光芯片，采用CMOS工艺加工。运用该技术的激光雷达，具有2大优势：体积小、成本低。据国科光芯数据，目前技术可将整个模组的IC部分也集成在硅光芯片，或分开两片加工，用Flip Chip、BSI、TSVs等成熟工艺贴合，实现小型化、成本最小化。

硅光方案的配合，也可解决其它技术路径本身的困境。早期OPA发展中，阵列数较小，旁瓣、发散角、扫描角度等问题严重，结合硅光，阵列数增加，以上问题可大幅改善。

在激光雷达领域，硅光尚处于萌发阶段。但其并非新生技术，1985年由美国贝尔实验室提出，目前广泛运用于光通信领域。全球在激光雷达应用硅光的玩家较少，国外有Analog Photonics、Voyant Photonics、Scantinel  Photonics等；国内仅2家，国科光芯、洛微科技。其中，国科光芯于2019年完成新一代硅基光学OPA固态激光雷达芯片流片；2020年洛微推出基于硅光OPA的200线纯固态成像级激光雷达。

材料、工艺、光源集成这3大要素，是目前全球硅光技术普遍面临的难点。但国内整个行业、入局企业也在逐步攻克这些世界性难题。陆续打通硅光工艺平台，各地建设硅光Fab平台，如中科院微电子所、中国电科38所等，为硅光激光雷达量产打好基础。

2）FMCW：测距技术的“冉冉新星”

激光雷达的测距方案，主要有2种：FMCW、ToF。其中，ToF是主流方案；FMCW近年受到创投瞩目。其又称调频连续波，主要通过在扫频周期内，发射频率变化的连续波，利用频率差、多普勒效应，确定物体位置、测量物体速度。

业内有观点认为，FMCW有4大优势：探测距离远、灵敏度高、成本低、功耗低。据高工智能产业研究院，FMCW的灵敏度超ToF十倍，功耗比其低1000倍。

在激光雷达具体应用上，FMCW目前还处于试水阶段。主要因其技术门槛高，对系统集成、信号处理算法方面要求严格。全球采用该技术的玩家不多，自动驾驶领域有Analog Photonics，消费领域AEVA、Point Cloud等公司入局。国内现在也仅3家，分别为国科光芯、洛微科技、光勺科技。

技术的前沿，使FMCW创业公司获得全球巨头青睐。2018年宝马、丰田投资Blackmore，2019年光学巨头蔡司独家投资Bridger Photonics。

2.一定阶段企业考量点：量产能力

激光雷达赛道百家争鸣，产品谱系日益丰富。量产，成为投资机构对发展到一定阶段企业的考量重点，主要可细分为4个维度：

第一，应用场景能否起量。据高工智能产业研究院数据，L3以上自动驾驶方案必备激光雷达，按整车装配2-4个，单车成本800-1600元，市场渗透率20%估算，国内激光雷达市场规模将超150亿元。

第二，价格、产能能否支持规模化。这要求产品内部模块在设计时，需考虑适应量产的模块，减少人工介入环节，并在后期大批量生产的供应链上，做好储备。

第三，能否通过车规级测试。激光雷达产品达到车规级，需通过3个标准认证，进行车规振动、冲击、温度循环等试验。目前，国外仅法雷奥SCALA是唯一量产的车规级激光雷达；2020年11月，镭神智能CH32混合固态激光雷达，在国内率先通过车规级认证。

第四，有绑定的大客户。激光雷达产品性能，离不开客户需求，大车厂在性能、价格、车规、可靠性、质量等层面都有明确指标，可使激光雷达研发企业少走弯路，并有持续订单。

总结

2020年，随着扫地机器人持续起量，激光雷达逐渐从自动驾驶的“神坛“，走向更大众化应用场景，需求快速攀升；同时，部分车型自动驾驶方案落地，也为该赛道带来进一步利好。据Velodyne，到2022年其市场规模将超120亿美元。

历经13年发展，激光雷达赛道加速洗牌。众多留存玩家中，既有在行业“摸爬滚打”多年的实力玩家，也不乏具备前沿技术优势的初创公司、“来势汹汹”的科技巨头。

激光雷达技术路线百家争鸣，目前尚未有明确的技术方案胜出。我们注意到，传统机械式、半固态激光雷达，在成本、三维点云技术等方面遇到瓶颈；全固态激光雷达，在消费级、车规级场景持续推进，但也面临着分立式、集成式2种技术路径的思考。

从整体行业发展趋势来看，主要有2大亮点：第一，采用OPA、相干探测的技术方案，正逐步被客户认可，并获得资本关注。这2种技术并非新概念，2020年其技术突破取得实质性进展。第二，硅光CMOS技术，目前海内外多家厂商正积极研究、突破。硅光现阶段向光传感场景延伸，除了考验厂商在光子集成技术方面的积累，更注重对材料体系、集成工艺、流片工艺、封装工艺等全流程的把控能力。作为芯片级的集成方案，硅光在未来超低成本、超高可靠性的全固态激光雷达方案中，也将占据重要环节。