激光雷达(Light Detection and Ranging, LiDAR)是以激光为探测媒介的主动遥感技术。通过发射激光脉冲并接收反射信号,计算时间差以确定目标的距离、方位、高度等参数,最终生成数字化三维模型。其名称源于英文缩写“LiDAR”,直译为“光探测与测距”。
激光雷达作为基于光脉冲的环境建模遥感技术,其应用场景覆盖家庭安防系统、条码扫描设备、面部识别终端等多元领域,而最具行业影响力的应用方向集中于完全自动驾驶技术的产业化推进。而在自动驾驶系统架构中,环境感知模块作为汽车“认知”外部世界的基础单元,构成全面实现自动驾驶的核心技术节点。当前环境感知领域存在显著技术路线分野,核心分歧聚焦于传感器配置方案:其一为“摄像头+毫米波雷达”的纯视觉融合方案,其二为“激光雷达+摄像头+毫米波雷达”的多传感器融合方案。
激光雷达是自动驾驶的核心传感器之一,在性能、防干扰和信息量方面优势明显。相比于摄像头,激光雷达受黑夜、雨水、阳光直射等环境光线变化影响小,且无需深度算法学习。相比于毫米波雷达,激光雷达测量精度和分辨率更高,能探测出物体的具体形状。
综合来看,汽车环境传感器中,激光雷达在探测距离、精度、分辨率、夜间、可靠度、轮廓检测等方面表现优异,无需深度学习算法,可直接获得物体的距离和方位信息,显著提升自动驾驶系统的可靠性,提高识别成功率、增加系统安全冗余,能够构建出一个完整的机器能够理解的道路场景,极大程度解决长尾效应带来的问题。随着高等级自动驾驶对于传感器要求的不断提升,激光雷达将作为传统传感器的重要补充,支撑自动驾驶的信息获取。
激光雷达的分类
激光雷达按扫描方式可分为机械式、混合固态和纯固态激光雷达。机械式激光雷达是最早应用于自动驾驶的激光雷达类型。机械式激光雷达的发射系统和接收系统整体 360°转动,也就是通过不断旋转发射器,将激光点变成线,并在竖直方向上排布多束激光发射器形成面,达到 3D 扫描并接收信息的目的。
机械式激光雷达是最早应用于自动驾驶的激光雷达类型,但由于其需要精密的机械结构以及多光学元件协调工作,因此成本居高不下、结构体积大、功耗高、散热难度大,同时旋转部件寿命也难以与车规级使用场景要求完全匹配,难以形成车规级产品。
纯固态激光雷达作为激光雷达技术演进的最终形态,现已成为智能驾驶和机器人领域的关键技术方向。相较于机械式激光雷达,纯固态激光雷达取消了复杂高频转动的机械结构,不仅能降低物料和量产成本,也能提升产品可靠性、生产效率和一致性,耐久性得到了巨大的提升,结构最简单,集成度最高,体积大幅缩小。
纯固态激光雷达主要包括 OPA(Optical Phased Array)光学相控阵和Flash 闪光激光雷达两种,但目前纯固态激光雷达产品距离规模化车规级量产尚有一定技术障碍。
混合固态式激光雷达是当前自动驾驶领域的核心技术之一,结合了机械式与固态技术的优势,在性能、成本和可靠性之间实现了平衡。目前,混合固态激光雷达主要包括 MEMS 振镜激光雷达、转镜式激光雷达、棱镜激光雷达。混合固态激光雷达用“微动”器件来代替宏观机械式扫描器,是收发模块(激光器、探测器)与扫描部件解耦,收发模块静止、仅扫描器旋转,在微观尺度上实现雷达发射端的激光扫描。旋转幅度和体积的减小可有效提高系统可靠性,降低成本。目前混合固态式激光雷达技术成熟,更适合大规模应用。
激光雷达的行业现状
近年激光雷达成本大幅下降。激光雷达作为高阶智驾系统的核心传感器,早期其占整车成本比比较大。在过去几年中,激光雷达的单颗成本从数万元降至现在的2000元到 3000 元,成本的下降为激光雷达需求量的提升提供良好的先决条件。激光雷达的成本下降主要归因于技术的进步,主要包括如下方面。
(1)芯片化与集成化:自研专用芯片(ASIC)的广泛应用,使得激光雷达的电子部件成本大幅下降。早期激光雷达采用通用芯片,功能利用率低,造成成本浪费,而自研芯片可剔除不需要的功能,集成所需功能,从而显著降低成本。例如,禾赛科技通过自研 ASIC 芯片,实现了收发模组的集成化,大幅减少了元器件数量,降低了生产成本。
(2)发射模块优化:发射端逐渐采用平面化的激光器器件,如垂直腔面发射激光器(VCSEL)有望逐渐取代传统的边发射激光器(EEL)。VCSEL 在工艺上更具优势,且近年来其发光功率密度显著提升,弥补了传统VCSEL 的不足。
(3)固态化技术发展:固态激光雷达通过减少机械部件,实现了体积小、可靠性高的设计目标,降低了制造成本。混合固态激光雷达已成为20-40万价格区间乘用车市场的主力方案,其一维转镜方案在可靠性、体积和重量上具有显著优势。
成本下行助力激光雷达逐步向低价车型渗透。2024 年首次出现了5 个20万元以下车型搭载激光雷达的情况。这一变化预示着激光雷达技术将进一步走进大众市场,不再是中高端车型的专属配置。随着硬件成本的继续降低以及智能驾驶功能受到消费者的广泛青睐,10-20 万元价格区间的车型将成为 2025 年激光雷达竞争的重要市场。其中,7 月 24 日零跑 B01 正式上市,较相应预售版本下降1-1.6 万元,激光雷达配置价格下探。零跑 B01 正式上市定价 8.98-11.98 万元,对应预售版本下降1-1.6万元(其中高配版本降幅更大),激光雷达版本车型售价再度下探。
价格下降驱动相关主机厂出货量的提升。出货量方面,2024 年禾赛科技ADAS激光雷达交付量 45.64 万台,同比增长 134.2%,2025 年第一季度ADAS 激光雷达交付14.61 万台,同比增长 178.5%。速腾聚创 2024 年 ADAS 激光雷达交付量51.98万台,同比增长 113.9%。规模效应已显著凸显,速腾聚创的销售毛利率从2022 年的-7.41%到 25Q1 的 23.49%;禾赛科技的销售毛利率从 2023 年的低点35.24%回升至2025Q1的41.74%。激光雷达的成本下降与规模化普及形成正向循环,配置率有望大幅提升,并带动产业链进入良性发展周期。
激光雷达搭载量与渗透率实现同步快速提升。根据盖世汽车研究院的数据,2024年 1-11 月期间,中国市场激光雷达的搭载量达到 131.4 万颗,同比增长高达191.5%,成为市场增长最快的细分领域。这一增长主要得益于导航辅助驾驶(NOA)功能的普及和硬件成本的显著下降,这表明激光雷达技术在汽车智能化驾驶中的应用正快速普及,市场接受度和需求均在持续上升。7 月 28 日,高工智能汽车产业研究院发布上半年激光雷达前装数据。数据显示,2025 年 1-6 月,我国乘用车市场激光雷达前装搭载交付量达到 104.39 万颗,同比增长 83.14%,继续保持高增速。
激光雷达逐步向低价车型渗透。2024 年首次出现了5 个20 万元以下车型搭载激光雷达的情况。这一变化预示着激光雷达技术将进一步走进大众市场,不再是中高端车型的专属配置。随着硬件成本的继续降低以及智能驾驶功能受到消费者的广泛青睐,10-20 万元价格区间的车型将成为 2025 年激光雷达竞争的重要市场。其中,7月24日零跑 B01 正式上市,较相应预售版本下降 1-1.6 万元,激光雷达配置价格下探。零跑 B01 正式上市定价 8.98-11.98 万元,对应预售版本下降1-1.6 万元(其中高配版本降幅更大),激光雷达版本车型售价再度下探。
激光雷达供应商装机量几乎由四大供应商垄断。盖世汽车研究院智能驾驶配置数据显示,2024 年国内乘用车市场激光雷达标配规模(不包含进出口和选配)最大的四家供应商依次为速腾聚创、华为、禾赛科技和图达通,累计装机量分别为514,995颗、420,538 颗、392,571 颗和 205,604 颗,四家公司市场份额加总达99.9%。