一、激光雷达整机的投资价值

1）车规壁垒：激光雷达是一款“机械+光学+电子”产品，车规难度高，上车周期长。厂商的第一款车规级激光雷达，总历时可能接近四年半到五年时间。此外，根据我们的了解，车厂的DV测试周期三个月到半年不等，一般需要至少两轮DV才能满足认证要求。

2）算法壁垒：由于激光雷达光学路径设计非标，使得算法和整机必须是耦合的关系，而不是像摄像头模组一样软硬件解耦，从而有更高的毛利率。激光雷达算法包含四个方面：

（1）光源生成：由 FPGA、 Laser Driver 及相关算法生成，同时由 FPGA 形成抗干扰编码等；（2）光源扫描：电机、MEMS 等相关部件的扫描算法、ROI 区域形成由 DSP 等器件来完成；（3）光源接收：信号检测、放大、噪声滤除、近距离增强由 DSP 算法完成；（4）信号处理：点云生成、状态数据、消息数据等。

3）芯片壁垒：头部激光雷达公司正在将TIA、ADC、 FPGA、DSP集成到一个SOC里，降本增效的同时提升行业门槛。

二、激光雷达产业链的投资价值

在发射端中，随着国内产业链崛起以及产业的整体技术路线调整，905nm VCSEL激光芯片等产品有望在市场实现突破。此外，1550nm光源也具备独特优势，与主流的905nm形成错位竞争，未来随着FMCW测距路线的逐步发展，预计其份额还有进一步增长的空间。

1、为什么激光雷达会选择在905nm和1550nm发光？

这与现存的产业链成熟度有关。1550nm光纤激光器是光通信领域应用最广的光源之一，而905则与消费电子共用产业链（手机上的3D ToF传感器通常使用940nm光源，与905基本属于同种半导体激光器，可以共用 GaAs 材料体系），所以都有一定的发展基础。

2、选择905nm还是1550nm？

受到人眼限制，1550nm 路线的探测距离优势明显，而受到材料限制， 905nm路线的成本优势也同样明显，因此二者构成错位竞争。预计1550nm激光雷达将主要要用于以安全性为核心卖点的车辆（如沃尔沃等）、价位和品牌定位较为高档的车辆（如蔚来、奔驰、上汽飞凡R等）、重卡（刹车距离较长，奔驰重卡采用 1550nm 激光雷达） 等特殊定位的车辆。其余车辆受限于成本，则更适合采用905nm激光雷达。1550nm激光的高功率特性在一定程度上缩小了与905的成本差距。

3、905nm EEL，欧司朗一家独大局面暂难改变

905nm 路线又分为 EEL 和 VCSEL，目前全球和国内的 905nm EEL 的光芯片基本采用了欧司朗的光芯片。除了有先发优势外，另一大原因就是欧司朗后来在低温漂EEL 上通过专利构筑了自己的优势，而温漂是激光雷达的一个很大的挑战。

4、低成本，VCSEL取代EEL大势所趋

VCSEL取代EEL的首要原因是成本，按照Yole的统计，EEL的后道处理工序成本比VCSEL高了一倍以上。如果再考虑给EEL增加DBR， 就需要在EEL侧面沉积多层晶体，成本会进一步提高。

VCSEL取代EEL的第二大原因是因为过去VCSEL发光功率低的问题已经被新的 “多结”工艺所解决。

此前由于VCSEL发展较晚，而且更多用于消费电子，对大功率没有需求，所以此前的VCSEL大多都是单层结的，功率较小。此随着近年来VCSEL结数的不断增加，最后一块短板已经被补齐，在激光雷达领域替代 EEL已经完全可行。

APD：低成本高可靠仍有价值，1550路线需使用APD

目前APD与SiPM相比灵敏度上存在较大差距，因此在较新的追求探测距离的905路线激光雷达上已经出现了被替代的趋势。但APD受自然光和环境温度干扰程度更轻， 在强烈阳光等场景下也具有其价值。

目前在1550nm APD领域，我国已有企业布局，例如芯思杰为镭神智能开发阵列SPAD，也正在和国内其余头部激光雷达在合作。

SPAD/ SiPM：905nm路线替代APD已成大势，关注PDE与可靠性

SPAD/SiPM路线面临的一个比较明显的问题是自然光干扰，尤其是强烈日光的干扰。由于日光是连续谱，几乎涵盖了所有激光雷达的工作波长，所以仅靠滤光片是无法完全滤除阳光的，强烈的阳光入射会导致SiPM中多个SPAD单元饱和，并且在恢复初始状态前都无法吸收光子，因而有可能漏掉真正的反射信号。

与单独的转镜方案不同，转镜+振镜方案灵活度较高，能够支持ROI设计（密集扫描重点关注区域，其他区域保持常规扫描频率）。图达通的falcon激光雷达采用的就是转镜+振镜方案，转镜负责水平扫描，振镜负责垂直扫描。

另外一种是转镜与线光斑的组合。线光斑路线的优势在于发射的是连续的线光斑，因此垂直方向的分辨率非常高，而且如果需要进一步增加垂直分辨率，只需增加接收端的分辨率，无需增加激光器（发射端分辨率约等于无限），升级成本更低。

目前高速运放领域主要被TI、ADI等国外厂商占据，但国内激光雷达厂商表现出一些自研的趋势，例如镭神智能与禾赛科技等公司都在自研TIA。根据禾赛科技招股说明书， 其自研的TIA在通道数、功耗、展宽、通道隔离度方面都比ADI的产品占据优势。

目前高速ADC主要由国外厂商生产，但国产也有望在未来进行自研。根据禾赛科技招股说明书，其自研的高速 ADC 芯片性能超越 TI 的同类产品，在采样率不变的前提下， 分辨率、功耗、信噪比都有改善，并且还内置了 PLL 锁相环。

相较于CPU，激光雷达需要进行大量的信号处理、电机时序控制等，CPU虽然也能做，但如果采用专用的算法以及为算法专门优化设计的电路，FPGA的效率会高得多。