激光雷达是自动驾驶的眼睛，这项技术已经成为智能驾驶旗舰车型准标配。现在这双眼睛长什么样？以镭神车规混合固态激光雷达CH128X2为例，尺寸比上一代更缩小了，高度仅仅45mm，适合把激光雷达嵌入车顶。
现阶段，市面上已经有不同尺寸、用于不同应用场景的激光雷达，围绕“眼睛”的讨论，多是关于激光雷达的数量和摆放位置。
大公司总能给出参考答案：2022年百度推出第六代量产无人车——Apollo RT6，搭载了8颗激光雷达，共38个传感器，可以更大程度适应复杂的道路交通。
激光雷达市场需求正在暴增。仅在去年，就有多家车企发布了搭载激光雷达的车型。比如，量产车小鹏P5搭载了2颗激光雷达，整车价格不足20万；长城 WEY 摩卡、威马M7，同样将激光雷达的搭载数量增加到了3颗；Waymo第五代自动驾驶平台搭载的Pacifica运营车，搭载了5颗激光雷达，其与Zeekr合作的无人驾驶车，预测搭载了6颗……
激光雷达越来越被需要了，这也促进着激光雷达技术的快速发展。如果把时间轴调回到 2016 年，全球仅有一家能够量产64线激光雷达的制造商。当时，这种技术稀缺，不仅售价超过 7 万美元，且供货周期长达半年之久。而6年后的今天，在经历了技术迭代、资本热捧之后，多家咨询机构在研究报告中将2022年预判为激光雷达量产元年。
那么，激光雷达走向量产的背后需要哪些支撑？需求高起的同时，又如何降低成本实现量产？在激光雷达创造的巨大市场空间中，想要抓住中国市场的结构性机会又要具备什么条件？
激光雷达是 L3 级以上自动驾驶的必需品
激光雷达被认为是“自动驾驶的眼睛”，用于智能车辆准确识别自身位置和周边环境，是自动驾驶在感知层必不可少的关键环节。
此前，对于这颗“自动驾驶的眼睛”是否应该是激光雷达，还存在以摄像头主导+毫米波雷达的 “视觉派”和以摄像头、激光雷达等多传感器融合方案的“多传感融合派”两种不同方案，但到了去年，随着自动驾驶从 L2 向 L3 级别迈进的步伐日趋坚定，后者的阵营越来越发庞大。
具体来说，以特斯拉为代表的视觉感知派认为，人类既然可以通过视觉信息+大脑处理，成为一个合格的驾驶者。那么摄像头+深度学习神经网络+计算机硬件，也能达到类似的效果，而且成本可以控制在较低的范围内。
不过，即使有海量数据来进行训练，纯视觉方案还是存在一些障碍，比如测距精度较差，稍远一点就无法获取有效精度；在蓝天白云等纯色或部分纯色的特定场景下，无法提取深度信息造成误判等。这些障碍，有时会严重影响到处于自动驾驶状态汽车的行驶安全，容易引发大众担忧。
相比来看，即使价位高昂，激光雷达的优势也很明显：精度较高、探测距离远、抗干扰能力强，可以主动检测周围多物体环境，获取周围环境点云构建3D环境模型，在雨雪、沙尘、大雾天气等极端天气和夜间也可以不受影响。因此，这种性能优势使得大多车厂将激光雷达列为面向L3级及以上级别自动驾驶不可或缺的感知器件。
自动驾驶厂商选择激光雷达实现上量的首要原因是需求拉动。随着自动驾驶和智能化带来的汽车产业革命，代表未来方向的智能汽车市场渗透率将不断提高，作为自动驾驶的眼睛，激光雷达等智能传感器的需求量，也随智能汽车的市场扩大而水涨船高。
例如，蔚来ET7标配的激光雷达供货方图达通，其长距离激光雷达位于宁波的产线已经安装完成，前期规划年产能10万台；另一家做车规级激光雷达的企业镭神与金龙、五菱、东风悦享、陕汽等达成合作，其C轮3亿元的融资也主要用于筹建产能达50万台的徐州生产基地及其全自动化产线。
此外，激光雷达需求端市场规模不仅限于自动驾驶，据 Frost&Sullivan 预测，2025 年全球激光雷达市场规模将达 135.4 亿美元，其中高级辅助驾驶、无人驾驶、车联网和服务机器人领域在激光雷达市场总规模的占比分别为 34.64%、26.30%、33.81%和 5.26%，仅中国激光雷达市场规模就将达到 43.1 亿美元。
其次，另一转折性因素是 L2 级自动驾驶向 L3 的升级。激光雷达由于探测精度高（5cm）、探测距离相对更长（0-300 米）、可构建环境 3D 模型、实时性好的优势，更能够满足 L3-L5 级别自动驾驶需求。所以，当车企普遍已经实现 L2 级别辅助驾驶、并向 L3 级别自动驾驶级别迈进时，激光雷达是实现自动驾驶的必要条件。
SPAD 技术是激光雷达成本降低的关键支撑
与其他视觉方案相比，激光雷达仍存在量产上的致命缺点：好货不便宜。2022 年能否如预期一样实现大批量生产，壁垒仍在于激光雷达成本的高低。
价格水平适中是实现量产的前提，激光雷达的价位也确实在逐年下降。比如，2017年，镭神智能将16线机械式激光雷达成本降低了 57%，而单机价格仍高达 2.2 万元；2019 年，其生产的 32 线激光雷达再次将成本拉低到市面价格的 50%，但仍不便宜；直到2020 年，32 线机械式激光雷达价格降至 3 万元、16线激光雷达降至6500元以内，才具备了实现量产装车的基础。
即使价位持续下降，现阶段车载激光雷达的单价仍普遍处于2000美元到上万美元的高位，哪怕实现量产也是一笔不小的成本。
那么，如何降低成本呢？首先需要对激光雷达产业链上游进行拆解。具体来说，按照此前媒体对 Velodyne（最早的激光雷达公司） VLP-16 BOM的成本拆解数据，预计激光器、探测器、光学部件、电路板、电机外壳及结构件成本占比分别为40%、35%、10%、10%和5%。
其中，在占比35%的探测器领域，技术突破可以实现降本增效目的。如果按照器件结构分类，探测器可以分为APD 探测器（雪崩式光电二极管）、SPAD 探测器（单光子雪崩二极管）以及 SiPM 探测器 （硅光电倍增管，是集成了多个单光子雪崩二极管的光电探测器件）等。目前，车载领域的探测器以APD为主，其他应用领域以SiPM居多。
就车载领域来说，想要降本，从 APD 向 SPAD 的研发创新几乎是探测器行业公认的发展方向。一方面是因为对车载领域的探测器提出了更高的要求，采用APD的激光雷达，存在体积大、成本高、不稳定的局限性，所以在相当长的一段时间内，APD都难以成为车载领域普及型的标准配置。
另一方面，SPAD在性能上要明显优于APD。APD（雪崩二级管）需要几百个光子才能有效检测，而SPAD（单光子雪崩二极管）仅需要一个光子就能有效检测。国金证券也曾在报告中指出，SPAD工作具有单光子探测能力，比传统APD增益能力提高约10万倍，可实现低激光功率下的远距离探测，功耗、体积较小，已成为研发创新方向。
但硬骨头难啃，SPAD 的制造工艺难度极高。具体来说，由于SPAD过于灵敏、受环境影响大，所以此前在科研领域研究较多，大规模民用的案例仍是空白。
SPAD 芯片厂商阜时科技创始人莫良华告诉 36 氪，SPAD 器件的研发落地有三个难点：一是 SPAD 器件是集材料、工艺、设计于一体的综合性课题，需要多种技术基础才能研发；二是芯片设计难度高，光子飞行速度很快，波长较短，要同时接收多个光子，在高速电路上将芯片做到低功耗；三是必须具备抗干扰能力。SPAD有高灵敏的优点，环境光和其他激光雷达发射信号均会对 SPAD 器件造成干扰，影响功效甚至失效。
因此，阜时科技从2019年开始布局激光雷达SPAD芯片研发，引入海外专家团队，联合内部资深芯片设计团队，用两年多的时间攻克工艺、器件和电路集成的难点，2021年成功流片，2022年批量交付客户。
因为入局门槛太高，所以研发SPAD的企业数量少、产品稀缺。目前市面上真正可以看到的车规级传感器，只有安森美的 Padion SPAD 和索尼的IMX459，而在中国市场，曾在国信证券研究报告中提及的SPAD 芯片企业，也只有阜时科技、灵明光子、芯辉科技、宇称电子等。
2022 年初，阜时科技已成功拿到头部车企激光雷达厂商的SPAD芯片定制订单，在国内先一步迈进车载激光雷达供应链，也是目前全球为数不多有能力量产车规级 SPAD 芯片的公司。
在这个玩家数量极少的领域，无论从技术先进性，还是专利数量角度，阜时科技都属业界头部。目前，阜时科技已开始向客户批量交付芯片，是国内最早交付激光雷达接收芯片的公司之一。截至7月，阜时已申请知识产权 749件，获授权 397件，全面覆盖 SPAD 芯片及激光雷达领域。
阜时科技12寸BSI工艺的SPAD晶圆
更重要的是，过往航天领域的SPAD器件主要采用砷化镓材料制作，阜时科技的突破性创新在于研发了硅基的SPAD，仅仅是APD成本的十分之一，且可用于民用激光雷达。如果将售价作为参考的话，索尼IMX459 样品价格大概是 200 美元/颗，而阜时科技凭借多年的产业深耕及与供应商的战略合作，产品价格可能更具竞争力。
这意味着，此前一直存在的激光雷达高价红灯，终于等来了绿色通行证。
谁能抓住中国市场的超车机会？
与多数科技产业相似，当大额资金开始进入产业时，往往是竞争开始出现激烈苗头的时候。这一点在中国的激光雷达市场尤甚。2021 年，全球激光雷达市场融资总额超 60 亿元人民币，中国公司拿到了其中的 58 亿。
资本入局的根本逻辑是对激光雷达市场空间的期待：按照Yole预测数据，激光雷达整体市场规模到2026年有望达到57亿美元，其中用于ADAS领域的激光雷达市场空间到 2026年有望达到 23亿美元，5年CAGR高达94%。
在这样的市场空间下，让人情绪高涨的是中国市场的超车机会——
体量巨大的中国市场与汽车智能化时代机遇交汇在一起，中国车企已然是全球最积极搭载激光雷达的客群，而激光雷达上游核心部件中主要依赖进口的发射端激光芯片、接收端探测器芯片、处理芯片等成为重点关注对象。
那么，在大市场、激烈竞争环境中仍能把握住“流水滔滔不绝”者，必然不能单凭勇气冒进，而是在发展过程中形成了自身的深厚技术积累。
自 2017 年发展至今，阜时科技已形成了激光雷达SPAD、屏下光学和3D视觉三大产品线。SPAD芯片不仅仅适用于固态FLASH激光雷达，也可以用于机械式、半固态式的激光雷达，甚至可以在OPA雷达中担任接收角色。其适用范围广泛，从消费电子领域的摄像头对焦、3D成像，到扫地机的室内导航、机器人及AGV的室外导航、定位，无人机的空地定位，以及自动驾驶领域，都可以看到SPAD芯片的身影。
力合基金投资阜时科技的项目负责人向36氪表示，阜时科技的整个发展历程实际上都是在做机器视觉产品，是以迭代式、矩阵式的方式在不同阶段推出创新型产品。
“比如现在主要研发的 SPAD 芯片，我们更愿意用‘与世界同步探索’的理念去看待它。面向未来，我们认为阜时科技的研发和产品落地能力不仅仅局限于自动驾驶，而是全系列不同应用场景的的激光雷达都可以用。更关键的是，除SPAD外，阜时的其他业务也体现了它的产品力，这些业务在我们认识阜时科技的时候就已具有不错的市场地位。”该项目负责人说。
先进的技术能力来自于优秀的研发团队。目前，超过200多名员工的阜时，研发人员占比超过70%。芯片设计团队成员平均拥有10年以上行业经验，主导设计的芯片历史累计出货近40亿颗，其专门用于前沿技术研究的内部研究院有近30人，部分是从海外招聘的深圳市高层次专业人才。
阜时科技创始人莫良华是模拟电路设计、混合信号芯片设计、芯片架构设计及系统设计等方面的资深专家，曾参与起草国家标准《生物特征识别防伪技术要求》。这位清华大学集成电路学院的博士生，在人机交互领域深耕20多年，带领团队在多技术领域达到世界前列，获授权100多件国内外专利（其中美国专利20件）。
技术的突破和成本的下降必将带来市场的井喷。就阜时科技而言，2021年订单比上年出现10余倍的增长，而2022年订单同比增长也在10倍以上。
变量之下必有生机。随着电动化、智能网联化转型的加速，汽车行业迎来变革，产业格局也将发生变化。一直处于领先地位的欧美燃油车企将迎来转型挑战，与此同时，巨大的中国 C 端市场为中国企业创造了技术的创新实验田和丰收地。
谁能定义未来出行工具的样子？激光雷达量产的此刻，又如何能抓住结构性创新的中国机会呢？“扛旗者”不仅要有长期主义的坚定，也能抓得住批量交付的当下。
文章来源：36Kr，侵权联系删除
Welcome to join us.Aibang lidar industry communicationThere are currently 2,700 people, including relevant persons in charge from major lidar manufacturers and OEMs. Click on the tags below to filter
Lidar OEM Autonomous Driving application terminal laser VCSEL light detector sensor Optical element Optical module filter Galvanometer Optical components radome cover adhesive Electronic component semiconductor chip tier1 Parts Non-standard automation Hardware circuit board motor Coating Coating equipment Plastic Products vehicle electronics Surface treatment auto parts equipment Testing Equipment Connector plastic Material software trading acting College graduate School other
Download:
English 
Chinese