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从技术路线到产业格局:快速了解激光雷达


  来源: 光电汇OESHOW 时间:2021-09-07 编辑:仪器仪表WXF
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激光雷达(LiDAR)是AI人工智能时代最具想象力的传感器,LiDAR主动探测,不受外界环境光影响,实时感知环境信息,获得精确可靠三维数据,赋予机器人超越人类视觉的能力。


随着人工智能时代的来临,激光雷达被广泛应用于自动驾驶、机器人、安防监控、无人机、工业机器人、地图测绘、物联网、智慧城市等高新科技领域。


根据沙利文的统计及预测,受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动,激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势,至 2025 年全球市场规模为 135.4 亿美元,较 2019 年可实现 64.63%的年均复合增长率。


激光雷达整体市场估预

资料来源:沙利文研究


2020~2021年,这两年激光雷达产业进入了划时代的时期。随着激光雷达技术的落地成熟,激光雷达产品逐步被应用到自动驾驶中,激光雷达的量产上车几乎已经成为未来的确定项,国内北汽极狐、小鹏、蔚来、上汽R汽车先后宣布将在即将量产的车型上搭载激光雷达,国外福特、宝马、奔驰、本田、沃尔沃等整车厂也早早通过战略投资、技术合作等方式布局车载激光雷达,下游应用市场火热。


资本市场也反映出了对这一趋势的热情,美股六大激光雷达公司Velodyne、Luminar、Ouster、Aeva、Innoviz、AEye通过SPAC(Special Purpose Acquisition Company,即特殊目的收购公司)方式上市,国内激光雷达公司禾赛科技、速腾聚创、图达通、镭神智能等完成不同程度的融资进程,同样备受资本关注。


激光雷达的“高光时刻”正在到来。


激光雷达产业链构成


激光雷达上游主要包含激光发射、激光接收、扫描系统和信息处理四大部分,这四大部分中大量的光学和电子元器件,构成了激光雷达的基础。中游可分为车用激光雷达和物流运输激光雷达两大类。


Yole预计,激光雷达应用是目前汽车行业增长最快的行业之一。从出货量来看,Yole预计2030年全球激光雷达出货量约2390万个,市场前景广阔。其下游应用广泛,主要可以分为无人驾驶行业、ADAS行业、服务机器人行业、车联网行业等。


激光雷达产业链构成

图来源:汽车人参考


激光雷达的工作原理


激光雷达由发射系统、接收系统 、信息处理三部分组成。激光雷达的工作原理是利用可见和近红外光波(多为950 nm波段附近的红外光)发射、反射和接收来探测物体。


激光光源作为激光雷达的核心部件之一,激光光源的选择需综合考虑实际应用环境、激光雷达技术方案、性能需求以及成本需求,需要多种类型的激光光源来适应不同的道路环境。


目前业内主流采用905 nm和1550 nm两种波长,905 nm波长适用的光电探测器比1550 nm的更便宜,但1550 nm对人眼安全阈值功率更高。其中,最常用的是InGaAs/GaAs应变量子阱脉冲激光二极管(PLD, Pulsed laser diode),波长以905 nm最为流行。905 nm方案一般采用边缘发光(EEL)技术或垂直腔面发射激光器(VCSEL)技术。


激光雷达几种主流技术路线


下面我们将从激光雷达几大主要类别,简述激光雷达的技术路线及产业化格局,带大家一起看看炙手可热的 LiDAR“炸子鸡们”走向何方。


激光雷达几种主流技术路线

激光雷达分类表(光电汇制)


1、测距原理

从测距方法的原理来分,目前主要有飞行时间法(TOF)、连续波型(FMCW)与三角测距法。


1)TOF

TOF通过脉冲方式发射的光子遇到反射物反射回来的时间计算与物体之间的距离,FMCW通过连续方式发射激光来达到同样的效果,业内主流的激光雷达企业技术原理的布局方向集中在飞行时间法上。ToF激光雷达可以提供非常高的激光发射频率,与其它激光雷达系统相比,效率提高2~4倍。我们常见的产品多为脉冲ToF型,在硬件上由四部分构成,分别是:激光发射、扫描器、反射光接收、数据处理。


2)FMCW

关键词:激光雷达 技术路线 产业格局    浏览量:8180

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