分析 丨汽车降本，车载LiDAR成本最低多少？

特斯拉的自动驾驶技术规划没有采纳激光雷达（下文简称LiDAR），CEO马斯克认为价格昂贵的传感器并非自动驾驶所需；反观国内车企对于激光雷达显得更加“包容”，激光雷达在乘用车的定点项目遍及主流品牌。

图注：已公开乘用车LiDAR定点项目（芯查查制表）根据信通院《车载激光雷达技术与应用研究报告（2023年）》统计，截止到2023年第三季度，已有36家中国车企宣布使用激光雷达，预计国内将有高达106款搭载激光雷达的车型上市，占全球同期预计发布搭载激光雷达新车型总数量近90%，国内搭载激光雷达的车企数量和规模将在未来一段时间长期领跑。从已经公开的乘用车激光雷达定点项目来看，国内激光雷达应用有几个特点：（1）搭载LiDAR的车型大部分集中在20万元价格以上，特别是30-40万元的中高端车型。20万元以下车型可以视为LiDAR有待于开发的增量市场。（2）尽管有许多定点项目，不表示LiDAR已经进入应用成熟期。DIGITIMES Research的数据显示，2022年乘用车LiDAR出货量约为15万颗，主要来自我国本土汽车制造商推出和交付的车型，这些车型通过LiDAR实现了L2自动驾驶。预计2023年全球车载LiDAR出货量达到50万颗，中国将贡献80%至90%的交付量。以中国汽车工业协会统计数据，2022年乘用车产销分别完成2383.6万辆和2356.3万辆，那么即使2024年的车载LiDAR出货量翻倍，其渗透率仍然很低。（3）供应商格局较为集中，国内LiDAR常见的供应商为禾赛科技和速腾聚创。过去Velodyne一度垄断LiDAR市场，2020年败走中国市场之后，本土厂商进入激光雷达领域并快速崛起。

图注：车载LiDAR厂商定点车型数量占比（图片来源：天风证券）汽车OEM更看重LiDAR成本和可靠性

最初汽车产业引入LiDAR，看重的是其可以弥补摄像头等现有传感器的不足，但是这种性能的优越性并没有换来广泛采用。

特别是2023年以来，汽车产业笼罩在“价格战”的氛围中，背后综合多种因素，包括一季度受特斯拉降价影响、“国六A”清库存等，降价涉及的面广泛，据统计有近50家主流车企的上百款车型加入。在这种背景之下，LiDAR相对其他传感器原本就不具备成本优势，汽车终端市场降价进一步阻碍LiDAR的普及。

降本增效成为汽车OEM厂商首要任务，在选择LiDAR的时候，厂商可能不再优先考虑性能，而更多地考虑成本、可靠性、车规级认证、供应链、大规模生产能力、可扩展性和易于集成等，再叠加LiDAR系统中的每个组件都充斥着大量技术选项，这些都影响LiDAR的应用。

图注：LiDAR产品的技术组合（图片来源：IDTechEx）LiDAR的成本与其结构有关联，为简单起见，LiDAR硬件可分为四部分：发射器、接收器、光束控制（Beam steer）、信号控制/处理模块。其中，业界在光束控制系统投入了大量精力，因为这是3D LiDAR的一项关键创新，多数LiDAR初创公司强调其在光束控制系统方面的独特性。光束控制对LiDAR的可靠性和点云的规律性起着重要作用，但是LiDAR性能参数，如精度、探测范围和每秒点数，主要依赖于收发器，收发器也在很大程度上决定了LiDAR成本。

车载LiDAR成本：单价100美元是终极目标？另据中信证券的预测，2030年LiDAR车型渗透率达10%，对应的高性能主LiDAR平均价格约450美元；而乐观情况下，渗透率和平均价格分别为40%和300美元。

影响LiDAR的成本和价格的因素很多，除了渗透率之外，竞争和市场需求条件、以及规模制造也会影响车载LiDAR的因素。

LiDAR的价格和成本要降低到多少，才符合车企的性价比需求，业界没有一个标准。不过，华为此前就高调宣称，未来计划将LiDAR成本降低至200美元，甚至是100美元。业界也存在一种说法是，当每年量产100万台，LiDAR成本可以降至500美元，甚至低至100美元。

此外，降低LiDAR价格和成本的最根本途径还是技术和产品的革新。无论怎样，如果车载LiDAR要在更广泛的自动驾驶市场中普及，都要设法降低LiDAR的成本，从国内车载LiDAR领先厂商来看，通常有几个做法：

（1）自研芯片

自研芯片是降低LiDAR成本的方法之一。例如，禾赛科技自研专用驱动芯片、模拟前端芯片、波形数字化处理芯片、SoC片上系统芯片，将实现更优的性能、更高的集成度、更低的生产成本。该公司已完成芯片化V1.0研究成果并应用于PandarXT之中，PandarXT是国内收发端均使用自研芯片的架构领先的多线旋转机械式LiDAR产品。

图注：禾赛科技自研多通道驱动芯片、模拟前端芯片

（2）芯片化

业界的共识之一是，使用半导体工艺的芯片，代替LiDAR传统的分立式架构，倘若这种产品形态得以实现，能够达到指数级降低成本。芯片化的本质是通过集成电路的手段将通用的、低集成度的电路元器件和系统根据应用的需要，加工成高集成度的专用模块。

采用芯片化思路之后，禾赛科技2022年开始量产的AT128，如今的LiDAR单线收发成本仅有原来分立式系统的1/20；此外，北醒LiDAR技术架构所使用的发射器数量，仅为1D扫描架构的1/32，接收器数量仅为1/8，模组数量极大降低；探维旗下Duetto系列产品至2024年的尺寸可能将缩小1/2，单价降至200美元。

（3）激光波长倾向于选择905nm

激光波长的选择集中在905nm还是1550nm。1550nm的历史较长，但不是由于1550nm的检测范围较长，而是发散角较小，另一方面与905nm相比，1550nm具有更强的吸水性。但是就供应链成熟度和量产规模而言，905nm占主导市场地位，目前对905nm的投资会越来越大。905nm波长的技术选择，有利于降低光电探测器的成本，此外，905nm激光器可以使用相对便宜的半导体材料生产，有助于节省制造过程中的成本。除非调频连续波（FMCW）技术大量采用，因为1550nm与FMCW是比较好的技术搭配。

（4）从机械式向纯固态演变

传统机械式LiDAR成本较高，半固态LiDAR和全固态LiDAR应运而生。市面上绝大多数车规级LiDAR均为半固态方案，且对外报价已经下探到了1000美元以内，是目前很多LiDAR厂商发力的领域。目前，转镜和棱镜式已具备车规级量产案例，MEMS也有望2022年快速迎来量产。

纯固态方案的特点是激光收发模块、扫描模块没有机械运动，依靠电子部件控制激光的发射角度，大大降低成本。固态LiDAR分为OPA和FLASH两种方案。由于技术难度相对较大，固态方案短期内应用难度大。

图注：机械式、半固态、全固态LiDAR的主要厂商（芯查查制表）小 结车载LiDAR下沉到中低端车型的“敲门砖”仍然是成本，考虑到汽车对于可靠性有着天然的需求，加上自动驾驶的级别越来越高，因此车载LiDAR的降本措施要从多个方面着手，本文讲述了降低车载LiDAR成本的几种做法。

审核编辑 黄宇