證券研究報告1 報告摘要: L3級自動駕駛取得歷史性突破,激光雷達未來可期 奔馳L3級自動駕駛將于德國落地,搭載法雷奧激光雷達。
這是全球首個真正意義 上面向私人市場的L3級乘用車量產車型。
中國市場已有明確指引,預計2025年 L2~L3級車占比達50%,2030年L2~L3級車占比超70%,同時L4級及以上車占比達 20%。
我們認為奔馳率先落地有望帶動更多具備技術優勢的主機廠在法規趨于開放 的前提下啟用自身自動駕駛服務,激光雷達作為核心傳感器配套車型數量增長明 顯,更多主機廠已開始逐步接納,未來有望充分受益自動駕駛進程推進。
半固態為乘用車主流方案,未來或將向固態拓展 激光雷達發展路徑可類比磁盤,由機械式向固態逐步演進。
我們認為C端市場機械 式激光雷達受制外觀、成本、使用壽命等因素難以配套乘用車規模量產,固態產品 目前技術尚不成熟落地受限,因而短期內乘用車激光雷達方案仍將以半固態(轉鏡、 MEMS)為主。
激光雷達廠商競爭激烈,配套核心主機廠的供應商有望突圍 目前車載激光雷達尚處發展較為早期階段,國內外主要廠商均已發布各自核心產 品。
我們認為于當前時間節點暫未有明確產品標準制定,因而與下游合作更為緊密 廠商有望在未來具備較強競爭優勢。
B端市場我們認為已有成熟機械式產品布局廠 商有望率先受益,建議關注Velodyne、禾賽科技、速騰聚創;C端面向量產乘用車 我們認為半固態廠商短期具備優勢,建議關注法雷奧、禾賽科技、速騰聚創、華為 等廠商產品進程。
業績方面由于前期研發等投入較高且暫時產品尚未實現大規模量 產,因而短期內業績或將承受部分壓力,未來有望在配套汽車放量后達到盈利拐點。
投資建議 終端產品方面建議關注已發布車載128線數半固態激光雷達產品廠商萬集科技,同時我 們認為未來隨著下游激光雷達放量,上游細分領域,如光學元器件、激光器器件/模組, 有望迎來業績加速釋放,成長空間廣闊。
建議重點關注光學元器件領域的天孚通信、騰 景科技、福晶科技、永新光學,聚焦激光器器件/模組領域的炬光科技、光庫科技。
風險提示 自動駕駛技術發展不及預期;自動駕駛政策支持不及預期;激光雷達降本幅度不及預 期;激光雷達技術發展不及預期;主機廠對激光雷達接受程度不及預期。
盈利預測與財務指標 代碼重點公司 現價EPSPE 評級 12月17日TTM 2021E 2022ETTM 2021E 2022E 300394天孚通信32.860.710.901.1446.2236.4728.72推薦 300620光庫科技48.200.690.901.5169.9853.6431.95推薦 688195騰景科技30.160.420.510.9872.5158.8330.71推薦 資料來源:公司公告、民生證券研究院 注:數據截至2021年12月17日收盤 推薦維持評級 行業與滬深300走勢比較 資料來源:Wind,民生證券研究院 分析師:馬天詣 執業證號:S0100521100003 電話:021-80508466 郵箱:matianyi@mszq.com 研究助理:馬佳偉 執業證號:S0100121100028 電話:021-80508467 郵箱:majiawei@mszq.com 研究助理:崔若瑜 執業證號:S0100121090040 電話:021-80508469 郵箱:cuiruoyu@mszq.com 相關研究 1.行業深度研究:雄獅少年—元宇宙在 汽車行業的探討 2.行業深度研究:元宇宙之眼——光器 件橫向從B向C拓展,行業有望迎全面 爆發 -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 20-1121-0221-0521-0821-11 通信(中信)滬深300 通信 行業研究/深度報告 激光雷達或成元宇宙核心場景 深度研究報告/通信2021年12月20日 證券研究報告2 深度研究/通信 目錄 1 L3級自動駕駛取得歷史性突破,激光雷達未來可期..............................................................................................3 1.1 L3級自動駕駛已于德國落地,中國市場路線圖提出明確指引...............................................................................3 1.2車展作為車市風向標提供重要指引,激光雷達上車進程加速................................................................................4 1.3多傳感器融合可實現優勢互補,激光雷達性能優勢凸顯........................................................................................6 1.4中國智能網聯高速推進,2026年激光雷達空間有望達百億...................................................................................8 2當前半固態為乘用車主流方案,未來或將向固態拓展.........................................................................................10 2.1.激光雷達演進路徑可類比磁盤,均由機械式逐步向固態轉變..............................................................................10 2.2.短期上車方案仍以半固態為主,未來逐步向固態發展演繹..................................................................................11 2.3.后續方向:定制開發專用芯片降本增效,產品細節不斷優化..............................................................................13 2.4.海外國內廠商各有千秋,行業競爭日趨激烈..........................................................................................................14 3激光雷達位于產業鏈中游,推薦上游光學核心標的.............................................................................................22 3.1.激光雷達位于產業鏈中游,上游光學領域部件構成主要成本..............................................................................22 3.2.炬光科技:夯實激光行業上游元器件核心優勢,發力向中游延伸把握激光雷達發展機遇..............................23 3.3.天孚通信:平臺型的光器件一站式解決方案提供商,積極切入C端激光雷達市場拓展成長空間..................24 3.4.光庫科技:稀缺光芯片及器件制造商,鈮酸鋰與光纖激光器件業務雙輪驅動..................................................25 3.5.騰景科技:精耕精密光學元件及光纖器件,發力拓展C端應用場景積蓄成長動力..........................................26 3.6.萬集科技:車載激光雷達新品打開公司第二成長曲線..........................................................................................27 3.7.淳中科技:音視頻顯控設備領軍者,降本拓新增長在即........................................................................................27 4風險提示....................................................................................................................................................................28 插圖目錄............................................................................................................................................................................29 表格目錄............................................................................................................................................................................30 證券研究報告3 深度研究/通信 1 L3級自動駕駛取得歷史性突破,激光雷達未來可期 1.1 L3級自動駕駛已于德國落地,中國市場路線圖提出明確指引 奔馳L3級自動駕駛將于德國落地,搭載法雷奧激光雷達。
2021年12月,奔馳官方宣布 將正式成為首個在德國合法啟用L3級駕駛輔助系統的廠商。
目前,搭載最新一代DRIVEPILOT 的奔馳S級和EQS已經通過了德國相關監管部門的審批,搭載一顆法雷奧長距離激光雷達,融 合攝像頭、毫米波雷達與超聲波雷達,可以被允許在德國高速上以不高于60km/h的條件啟用。
這是繼本田推出限量版L3之后,全球首個真正意義上面向私人市場的L3級乘用車量產車型。
DRIVEPILOT系統將從2022年開始正式搭載新車或者通過OTA方式進行功能釋放,系統可以 實現駕駛員的“脫手脫眼”。
目前由于L3仍是有條件的自動駕駛,駕駛員仍需要對道路保持 注意力,做好接管的準備。
同時奔馳正在計劃尋求兩年內在法規和監管允許下開拓美國等其他 市場,目前這套系統正在德國以外的地區進行相關測試。
我們認為奔馳率先落地有望帶動更多 具備技術優勢的主機廠在法規趨于開放的前提下啟用自身自動駕駛服務。
圖1:奔馳L3級自動駕駛將于德國落地 資料來源:佐思汽車研究,民生證券研究院 路線圖指引下預計中國市場2025年L2~L3級車占比達50%,2030年L2~L3級車占比超 70%,同時L4級及以上車占比達20%。
中國汽車工程學會發布節能與新能源汽車技術路線圖 2.0,對我國智能網聯汽車發展總體路線提出明確指引,2025年PA、CA級智能網聯汽車銷量 占比超50%,C-V2X終端新車裝配率達50%;2030年PA、CA級占比超70%,HA級占比超20%, C-V2X終端新車裝配基本普及。
預計到2035年中國方案智能網聯汽車產業體系更加完善,各 類網聯式高度自動駕駛汽車廣泛運行。
證券研究報告4 深度研究/通信 圖2:汽車智能網聯總體路線圖 資料來源:《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》,民生證券研究院 1.2車展作為車市風向標提供重要指引,激光雷達上車進程加速 我們認為歷年車展可視為車市風向標,對當前汽車行業發展現狀與后續行業走向有明顯 指示作用。
政策對智能駕駛提出明確指引后,我們由今年兩次車展看到的最核心邊際變化:更 多的主機廠愿意將激光雷達作為主要傳感器之一,應用于具備較強自動駕駛/高等級輔助駕駛 功能的車輛中。
上海車展信號:自主品牌已開始擁抱激光雷達。
2021年4月上海車展中小鵬推出XPILOT 3.5自動駕駛輔助系統以及Xmart OS 3.0車載智能系統,蔚來推出NIOPilot自動輔助駕駛 系統,華為與北汽新能源合作推出極狐阿爾法SHI,電動化+智能化成為新車熱門題材。
自主 品牌表現亮眼,小鵬P5、蔚來ET7、北汽極狐α等可支持較高等級自動駕駛水平的汽車產品發 布,可支持的自動駕駛等級可達L3~L4級,在傳感器領域應用攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷 達的通俗,也根據自身自動駕駛整體方案的選擇,分別應用1-3顆激光雷達。
表1:上海車展部分車型情況 品牌車型外觀圖 可支持自動 駕駛等級 配置個數 預計上市時間售價激光 雷達 毫米 波雷達 超聲波 雷達 攝像頭 小鵬P5 L3.5255122021年10月15.79萬起 蔚來 ET7 (亮相) NAD蔚來自動 駕駛技術 1512112022年一季度 44.80-52.60 萬 上汽智己 L7 (高端款) L33512152022年上半年40.88萬 證券研究報告5 深度研究/通信 極狐阿爾法SHI L2.53612122022年上半年 38.89-42.99 萬 哪吒 哪吒 Eureka 03 部分場景下 L4級 3512182022年- 上汽RES33 高階智能駕 駛PP-CEMTM 1128122022年下半年33萬起 資料來源:汽車之家,上海車展,民生證券研究院 廣州車展相較上海車展,搭載激光雷達的汽車產品與主機廠數目顯著提升。
對比上海車 展,11月廣州車展中小鵬新車G9繼續沿用激光雷達、同時威馬、長安、長城、高合、哪吒、 理想、非凡等發布新車均采用激光雷達路線,長城沙龍新車機甲龍搭載4顆激光雷達,其余多 數自動駕駛新車型均搭載了1-3顆激光雷達,多數車型預計將于2022年上市。
表2:廣州車展部分車型情況 品牌車型外觀圖 可支持自動 駕駛等級 配置個數 預計上市 時間 售價激光 雷達 毫米波 雷達 超聲波 雷達 攝像頭 小鵬G9 L3-L42512122022年中- 威馬M7 L3-L43512 7(800萬攝像 頭)+4(環視 攝像頭) 2022年- 長安 阿維塔 E11 - 3612 9(ADS攝像 頭)+4(環視 攝像頭) 2022年三 季度 - 理想X01 L41512 12(800萬攝 像頭) 2022年中35-50萬 哪吒哪吒S L3-L42512132022年底- 上汽 非凡 R7 L3 共33個,包括激光雷達、4D成像雷達、5G- V2X、高精地圖、視覺攝像頭、毫米波雷達 2022年下 半年 - 長城 沙龍 機甲龍 L3-L44512 7(800萬攝像 頭)+4(環視 攝像頭) 限量版預售 48.8萬 高合 HiPhi Z L415 - 證券研究報告6 深度研究/通信 廣汽 埃安 LX Plus L3-L436128 - 22.96-34.96萬 資料來源:汽車之家,廣州車展,民生證券研究院 更多主機廠將激光雷達納入產品感知端方案,有望帶來激光雷達產業正循環。
我們認為價 格因素仍為制約激光雷達大規模上車的主要因素之一,而造成激光雷達價格較高的核心原因 在于量無法得到釋放因而對于前期研發生產等投入無法有效分攤。
2021年已有多家主機廠選 擇激光雷達作為量產汽車產品的主要傳感器,我們認為更多主機廠開始將激光雷達納入自身 產品感知端傳感器方案將有望帶來激光雷達產業正循環,以增量需求帶動降本,進而打開更 廣闊的需求空間。
圖3: 2021年已有多家主機廠選擇激光雷達方案 資料來源:Innoviz,民生證券研究院 1.3多傳感器融合可實現優勢互補,激光雷達性能優勢凸顯 各傳感器性能均有優劣,多傳感器融合方案可實現優劣互補。
對比雷達和攝像頭,攝像頭直接成像能力較雷達較差,但核心優勢在于可識別物體的內容, 在辨別指示牌與道路標識上具備較高必要性;無光條件下攝像頭表現受限,毫米波雷達和激光 雷達在黑暗無光的情況下也能夠實現較高水平測量。
對比三類雷達,測距和速度方面以毫米波雷達為最優,分別能夠達到400m和1000km/h, 故對于高速公路跟車等場景,毫米波雷達更能發揮優勢;精度和探測角度方面以激光雷達為最 優,分別能夠達到1mm和15-360°,針對遠距小障礙物、近距離加塞、隧道、車庫等復雜場 景,激光雷達能夠充分發揮其高精度、高分辨率、能夠創建3D地圖的特點,但在雨霧天氣的 探測能力較差且成本較高。
超聲波雷達最具成本優勢,價格低至15-20美元/顆,但超聲波測 量較遠距離目標時回波信號較弱,高速行駛情況下誤差較大。
證券研究報告7 深度研究/通信 表3:各傳感器優劣勢對比 超聲波雷達77GHz毫米波雷達激光雷達攝像頭 測距0.1-3m部分已可達400m 200m左右理論上可達300m 精度差10mm最小1mm - 探測角度120° 10-70° 15-360° 30° 速度范圍<=100km/h >=1000km/h >=300km/h - 溫度穩定性一般好好- 天氣影響較小小較大大 成本低,15-20美元/顆較高,300-500美元/顆 高,當前半固態約1000 美元/顆 低,35-50美元/顆 優點防水防塵、成本優勢 精度高,天線尺寸小, 帶寬分辨率高 高精度,高分辨率,能 創建3D點云環境感知圖 利用機器視覺CV與 AI,2D-3D環境圖 缺點高速情況下受影響 傳輸損耗大,制作工藝 高,芯片價格貴 天氣影響較大,價格高 需要后端運算,受天氣 影響較大 主要功能泊車、倒車 自適應巡航,自動緊急 剎車,前向碰撞預警 高等級自動駕駛 高級輔助/自動駕駛,倒 車影像,360環視 資料來源:民生證券研究院整理 基于各傳感器各自優劣勢,自動駕駛車載感知方案將更多采用多傳感器融合方案,其中。
激光雷達憑借性能優勢,或將成主流車企重要選擇。
純視覺領域特斯拉利用海量車主駕駛數據 進行神經網絡訓練,不斷覆蓋更多的工況和場景,使其視覺方案接近人類判斷。
目前多數車企 并不具備大量底層數據及軟件算法,因而更傾向于選擇激光雷達+高精度地圖作為L3及以上 級別自動駕駛感知端解決方案。
在雷達的選擇上,激光雷達在復雜場景具備不可替代性,成像 效果更優且更直接:毫米波雷達的金屬反射電磁波性能遠比人體高,因此針對類似自行車或行 人等反射物在距離檢測車輛1.5米左右時,普通采用3發4收單片3D毫米波雷達檢測效果不 佳,即便是成像毫米波雷達,對于行人、錐桶這類物體成像效果也難以應用;而激光雷達則可 實現較高清晰度的成像效果,同時在當前自動駕駛系統無法解決的一些邊緣場景也均可應用, 如車輛切入、檢測車后突出物、道路中的異形物等。
圖4:純視覺方案成像 圖5:激光雷達成像 資料來源:知乎,民生證券研究院 資料來源:知乎,民生證券研究院 證券研究報告8 深度研究/通信 1.4中國智能網聯高速推進,2026年激光雷達空間有望達百億 新能源車加速滲透,為智能網聯推進提供廣闊空間。
2021年以來我國新能源車滲透率持 續走高,已由2020年12月的9.1%提升至2021年11月的20%,增長明顯。
2021年1-11月我 國新能源乘用車銷量已達280.7萬輛,滲透率達14.7%,較2020年1-11月的5.9%提升明顯。
我們認為伴隨新能源車銷量持續提升及滲透率不斷走高,有望依托新能源汽車電子電氣架構 變革為智能網聯汽車推進帶來廣闊成長空間。
圖6:新能源車滲透率持續走高 資料來源:wind,乘聯會,民生證券研究院 智能網聯乘用車銷量占比整體呈現上升趨勢,目前單月滲透率已近14%。
目前統計口徑中 智能網聯乘用車必須配備有L2級以上輔助駕駛能力,并同時具備車聯網、OTA升級功能。
目 前智能網聯乘用車銷量占比整體雖有波動但仍呈現上升趨勢,據我們統計測算10月智能網聯 乘用車零售終端滲透率已達13.94%。
圖7:智能網聯汽車占比整體呈現上升趨勢 資料來源:wind,車云,乘聯會,民生證券研究院 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 0 50 100 150 200 250 2020.122021.012021.022021.032021.042021.052021.062021.072021.082021.092021.102021.11 新能源車銷量(萬輛)乘用車銷量(萬輛)新能源車滲透率 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0% 0 50 100 150 200 250 2020.122021.012021.022021.032021.042021.052021.062021.072021.082021.092021.10 智能網聯汽車銷量(萬輛)當月汽車銷量(萬輛)占比 證券研究報告9 深度研究/通信 全球激光雷達于ADAS和Robotaxi等相關領域2026年市場空間合計將達近30億美元, 中國市場有望占據半壁江山。
據權威機構Yole Development預計,2025年激光雷達在汽車和 工業應用領域的市場預計將從2020年的17.7億美元增長至2026年的57億美元,CAGR為 21%。
其中2020年用于ADAS中的激光雷達占汽車和工業激光雷達市場的1.5%。
預計2026年 ADAS的比例將達到41%,CAGR將達到111%,市場規模將達到23億美元。
同時Robotaxi等自 動駕駛汽車領域預計到2026年市場規模將達5.75億美元,2020-2026年CAGR為33%。
我們 認為當前中國市場于電動化和智能網聯領域均處于全球領先位置,且中國具備全球最大的終 端汽車消費市場,因而我們認為中國有望在未來占據ADAS與Robotaxi相關領域激光雷達市 場需求的半壁江山,2026年激光雷達中國市場需求空間有望達百億元人民幣。
圖8:激光雷達市場空間預測 資料來源:Yole,民生證券研究院 證券研究報告10 深度研究/通信 2當前半固態為乘用車主流方案,未來或將向固態拓展 2.1.激光雷達演進路徑可類比磁盤,均由機械式逐步向固態轉變 磁盤演進以存儲介質為區別要素,從宏觀向微觀轉變。
HDD機械硬盤和SSD固態硬盤是目 前兩大常見的計算機外存儲設備。
機械硬盤以磁盤為核心存儲介質,工作時磁盤繞主軸高速轉 動,產生的氣流使得磁頭停留在磁盤上方一個微小的距離并以磁化的方式讀取磁盤上對應位 置的數據。
固態硬盤的存儲介質則是被稱為閃存顆粒的半導體材料,通過主控運行固件程序來 控制數據讀寫,工作時依靠傳遞電信號的方式進行數據的傳輸而不發生任何機械運動。
圖9:機械硬盤內部構造示意圖 圖10:固態硬盤內部構造示意圖 資料來源:CSDN,民生證券研究院 資料來源:CSDN,民生證券研究院 固態硬盤于消費級市場迅速普及,有望逐步實現機械硬盤的替代。
線代硬盤雛形誕生于 1956年,1973年確立溫式架構,隨著硬盤容量的不斷提升,家用PC硬盤快速增長,1990起 硬盤存儲密度大幅提升,民用級硬盤進入GB時代。
21世紀初,垂直存儲技術進一步提高了硬 盤的存儲密度,容量突破TB級別,硬盤廠商也進入整合期。
2010年HDD產業達到頂峰,此后 機械硬盤受制于自身體積難以縮小且成本較高,加之采用NANDFlash技術的SSD日趨成熟, 具備更快的讀寫速度、更低的功耗和發熱程度等優勢,二者價格差也逐漸縮小,硬盤市場逐漸 被SSD占領。
2020年全球HDD機械硬盤的出貨量為3.5億個,SSD固態硬盤出貨量未3.2億 個,2021年SSD或有望實現反超。
圖11:全球計算機外存儲器演進歷程 資料來源:艾瑞咨詢,民生證券研究院 證券研究報告11 深度研究/通信 表4:機械硬盤和固態硬盤性能和價格對比 機械硬盤固態硬盤 時延2ms 0.02ms 5年返還率13.40% 0.80% 功耗10w 3w 平均壽命49.6個月12.7個月 重量較重較輕 噪音有無 防震抗摔較差較好 價格較低,2T的機械硬盤價格在350到500元之間較高,80GIntel固態硬盤,價格為4000元左右 資料來源:中國信通院,搜狐網,知乎,民生證券研究院 激光雷達的演進可類比機械硬盤到固態硬盤。
按照光束操縱方式的不同,激光雷達可分為 機械式、半固態和固態。
對硬盤和激光雷達演化歷程進行對比可以發現:從原理層面,激光雷 達同樣經歷了從宏觀機械運動到微觀運動的轉變,由宏觀機械式地轉動發射頭向半固態MEMS 的微幅振鏡、Flash型的傳感器陣列演進。
從市場層面,固態硬盤和固態激光雷達都處于相對 較高價格區間,二者都有望通過技術演進或成本調整帶來價格下降,從而促進產品滲透率提升。
2.2.短期上車方案仍以半固態為主,未來逐步向固態發展演繹 機械式激光雷達可量產性低且成本高,多用于測試項目。
機械式激光雷達在豎直方向上排 布多組激光線束,發射模塊以一定頻率發射激光,通過不斷旋轉發射頭將激光從“線”變成 “面”,實現動態掃描。
其技術已經相對成熟,能夠實現360°掃描,高線束也帶來了更高的 分辨率和測距距離。
但其分離的收發組件導致生產過程要人工光路對準,且旋轉部件體積和重 量龐大,難以滿足車規的嚴苛要求,難以量產。
此外,其元器件成本較高,故應用多集中在自 動駕駛測試項目與B端自動駕駛車輛Robotaxi、Robobus、無人物流車等。
圖12:機械式激光雷達原理示意圖 圖13:機械式激光雷達外觀圖 資料來源:濱松公司,民生證券研究院 資料來源:新浪財經,民生證券研究院 轉鏡方案率先解決車規級需求,短期或將與MEMS并存。
轉鏡式保持收發模塊不動,讓電 機在帶動轉鏡運動的過程中反射激光從而達到掃描探測效果。
轉鏡方案的激光雷達最早是法 雷奧Scala于2017年在奧迪A8上應用,目前蔚來ET7上搭載的Innovsion激光雷達也屬于 轉鏡式激光雷達。
轉鏡依托于精度和成本優勢有望最早通過車規,但缺點在于電機驅動帶來了 證券研究報告12 深度研究/通信 一定的功耗、穩定性不足和光源能量分散等。
圖14:轉鏡式激光雷達原理示意圖 圖15:轉鏡式激光雷達外觀及內部結構 資料來源:面包板社區,民生證券研究院 資料來源:麥姆斯咨詢,民生證券研究院 MEMS綜合優勢明顯,或將成為主流方案。
半固態激光雷達又可分為MEMS激光雷達和旋轉 掃瞄鏡激光雷達等。
微振鏡替代傳統機械式旋轉裝置,由微振鏡通過一定諧波頻率振蕩反射激 光形成較廣的掃射角度和較大掃射范圍,高速掃描形成點云圖效果。
在同樣的點云密度時,硅 基MEMSLidar的激光發射器數量比機械式旋轉Lidar少很多,極大降低了成本且提高了系統 可靠性,因此受到整車廠商青睞,未來短期內或占據主導地位。
其缺點在于光學口徑和掃描角 度有限,從而限制了測距能力和FOV。
圖16: MEMS激光雷達原理示意圖 圖17: MEMS激光雷達外觀圖 資料來源:濱松公司,民生證券研究院 資料來源:robosense,民生證券研究院 Flash型激光雷達遠程探測難度高,應用受限。
Flash可以通過短時間內向各個方向發射 大覆蓋面陣激光,利用微型傳感器陣列采集不同方向反射回來的激光束快速記錄整個場景。
其 優點是一次性實現全局成像來完成探測,無需考慮運動補償;且Flash激光雷達采用的是垂直 腔面發射激光器,比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。
缺點在于激光功率受限,探測距離近,且信噪較差,因此應用受到限制。
證券研究報告13 深度研究/通信 圖18:固態-Flash激光雷達原理示意圖 圖19:固態-Flash激光雷達外觀圖 資料來源:GeekCar,民生證券研究院 資料來源:LeddarTech,民生證券研究院 OPA受芯片成熟度牽制,落地尚有距離。
OPA技術原理與相控陣雷達類似,它由元件陣列 組成,通過控制每個元件發射光的相位和振幅來控制光束,無需任何機械部件。
OPA方案的優 勢在于是純固態Lidar,體積小,易于車規;掃描速度快,一般可達到MHz量級以上;精度高, 可以做到μrad量級以上;可控性好,能夠在感興趣的目標區域進行高密度掃描。
但由于產業 鏈尚處于起步階段,上游零部件多數需要激光雷達廠商自研,且制造工藝要求較高存在一定壁 壘,短期內無法實現量產。
圖20:固態-OPA激光雷達原理示意圖 圖21:固態-OPA激光雷達外觀圖 資料來源:維科網,民生證券研究院 資料來源:Quanergy,民生證券研究院 2.3.后續方向:定制開發專用芯片降本增效,產品細節不斷優化 定制化開發專用芯片將實現降本增效雙重提升。
針對激光雷達應用特點,定制開發VCESL 和單光子器件的專用芯片能夠進一步提升系統性能、增強可靠性以及降低成本,且有利于實現 關鍵元器件的自主可控,是未來的主要發展趨勢。
VCSEL多通道驅動芯片通過采用高壓CMOS 工藝,可提供數十安培的峰值電流以及納秒級的窄脈寬驅動能力,滿足激光雷達探測需求。
未 來通過VCSEL陣列和驅動芯片封裝級別的集成,可進一步減小驅動環路的寄生電感,獲得更 窄脈寬和更高電光轉換效率,提升激光雷達的測距精度和測遠能力。
單光子接收端片上集成芯 片通過片內集成探測器、前端電路、算法處理電路、激光脈沖控制等模塊,能夠直接輸出距離、 反射率信息,而且能夠逐步代替主控芯片FPGA的功能。
未來隨著線列、面陣規模的不斷增 證券研究報告14 深度研究/通信 大,逐步升級CMOS工藝節點,單光子接收端SoC將實現更強的運算能力、更低的功耗和更高 的集成度。
圖22:禾賽科技自主研發的激光雷達專用芯片組 圖23:激光雷達專用芯片及功能模塊示意圖 資料來源:禾賽科技官網,民生證券研究院 資料來源:禾賽科技招股說明書,民生證券研究院 1550nm激光雷達性能更優,未來或與905nm產品占據不同細分市場。
車載激光波長主要 有905nm和1550nm兩種。
由于透鏡會將激光聚焦到眼睛的視網膜上而引起潛在危險,即使在 較低功率下,905nm及更短波長的準直激光束,對行人是有風險的。
而在1550nm波段,大部 分光在到達視網膜之前就會被眼球的透明部分吸收,這降低了對視網膜損失,因此1550nm激 光雷達的激光器功率可達到傳統905nm激光雷達的40倍。
但由于前者采用銦鎵砷(InGaAs)近 紅外探測器,比后者所使用的硅基光電探測器更昂貴,故生產成本相對較高。
目前905nm波長 的激光雷達依托于成本優勢在汽車領域仍為主流,占比達到65%。
我們預計后續高端車系或傾 向于采用基于1550nm波長的FMCW激光雷達,中低端品牌或更傾向采用905nm產品。
圖24:按波長劃分的全球LiDAR市場結構 圖25: 150nm波段可降低對視網膜損失 資料來源:Yole,民生證券研究院 資料來源:知乎,民生證券研究院 2.4.海外國內廠商各有千秋,行業競爭日趨激烈 激光雷達產品廠商競爭激烈,看好配套核心主機廠的供應商實現突圍。
目前車載激光雷達 尚處發展較為早期階段,國內外主要廠商均已發布各自核心產品。
我們認為于當前時間節點暫 未有明確產品標準制定,因而與下游合作更為緊密廠商有望在未來具備較強競爭優勢。
業績 方面由于前期研發等投入較高且暫時產品尚未實現大規模量產,因而短期內業績或將承受部 分壓力,未來有望在配套汽車放量后達到盈利拐點。
B端市場我們認為具備機械式產品廠商有 69.0% 14.0% 7.0% 7.0% 3.0% 905nm 1550nm 1064nm Unknown 885nm 證券研究報告15 深度研究/通信 望受益,建議關注Velodyne、禾賽科技、速騰聚創;C端面向量產乘用車我們認為布局半固 態(轉鏡/MEMS)廠商將在短期具備優勢,建議關注法雷奧、禾賽科技、速騰聚創、華為等廠 商產品進程。
表5:各激光雷達廠商基本情況概覽 公司主要產品類型量產情況合作企業 Velodyne HDL-64E機械式2007年 谷歌、百度、福特、奔馳 HDL-32E機械式2016年 VLP-16機械式2018年 VelarrayH800半固態未明確 VelarrayM1600半固態未明確 Luminar Iris MEMS預計2022年 7家Top10整車廠,如上汽、沃爾沃等 Hydra MEMS - Aeva Aeries半固態-奧迪、保時捷 Innoviz Innoviz One半固態2021年 寶馬、陜汽 Innoviz Two半固態預計2022年 Valeo Scala1轉鏡2017年 - Scala2轉鏡2020年發布 Scala3轉鏡- Ouster ES2 Flash預計2024年寶馬 禾賽科技 Pandar40機械式2017年發布 上汽、戴姆勒、百度、理想、愛馳、新石器、 Pandar40P機械式2018年發布 Pandar 40M機械式2020年發布 Pandar128機械式2020年發布 PandarQT機械式2020年發布 PandarGT半固態2020年 AT128半固態2022年 速騰聚創 RS-LiDAR-16機械式- 上汽、吉利、一汽、極氪RS-LiDAR-32機械式- RS-LiDAR-M1 MEMS 2021年 大疆Livox Horizon雙棱鏡2020 小鵬、解放 Tele-15轉鏡2020 AVIA半固態2020年發布 MID-70半固態2020年發布 HAP轉鏡2021年發布 華為96線激光雷達轉鏡2021北汽新能源、長安、廣汽、哪吒 資料來源:民生證券研究院整理 Velodyne為全球機械式激光雷達頭部企業。
Velodyne成立于1983年,位于硅谷,2016 年Velodyne將核心業務激光雷達部門剝離,成立新公司Velodyne LiDAR,已成為車載激光雷 達產業的龍頭。
公司提供“硬件+軟件”解決方案,其中硬件產品占比達90%以上,激光雷達產 品主要包括旋轉機械式、混合固態式、固態式等多種產品(波長以905nm為主)。
公司為激光 雷達先驅,市場占有率較高,用戶遍及了汽車主機廠、自動駕駛研究機構和三維測繪等領域。
證券研究報告16 深度研究/通信 自2007年推出第一款3D激光雷達以來,截至2020年底,據公司披露激光雷達產品累計出貨 量達5.16萬臺。
其中,2020年出貨量為1.16萬臺。
公司在全球擁有300多家客戶,在汽車 領域與谷歌、百度、Uber、福特、通用、奔馳等知名的無人駕駛技術代表均有合作。
圖26: Velodyne產品矩陣圖 圖27: Velodyne合作伙伴 資料來源:Velodyne官網,民生證券研究院 資料來源:Velodyne公告,民生證券研究院 法雷奧:ADAS全球領導者,激光雷達已與多核心主機廠實現合作。
法雷奧成立于1923年, 專注于汽車行業的汽車零部件、集成系統和模塊的設計、生產和銷售,同時供應于主機配套及 售后維修市場。
公司共有四大事業部:舒適及駕駛輔助系統CDA事業部(包括駕駛輔助系統和 內部控制系統)、動力系統PTS(包括傳動系統和電力系統)事業部、熱系統THS(包括熱動 力系統和空調控制)事業部、視覺系統VIS(包括雨刮系統和燈光系統)事業部。
公司以“創 新+地理擴張”為核心戰略和核心優勢,創新方面,公司在全球126個國家/地區中,共有7.8 萬件專利申請,其中激光雷達相關專利超過500項,已經生產了超過15萬顆激光雷達,在全 球配備激光雷達的量產車中絕大多數所使用的是法雷奧的產品;地理擴張方面,法雷奧銷售地 遍布全球,正在加強中國市場開拓,有望充分受益于中國在汽車出行方面的引領變革作用。
與 公司合作的汽車品牌包括寶駿、紅旗、吉利、江淮、路虎、啟辰、長安等。
資料來源:法雷奧官網,民生證券研究院 資料來源:汽配圈,民生證券研究院 Luminar:深耕1550nm銦鎵砷激光雷達技術,產品性能優秀。
Luminar成立于2012年, 圖28:法雷奧激光雷達產品概覽 圖29:法雷奧加強開拓中國市場 證券研究報告17 深度研究/通信 總部位于美國硅谷,于2020年12月在納斯達克以SPAC方式上市。
公司產品覆蓋了激光雷達 ASIC芯片、兩款固態MEMS激光雷達IRIA&HYDRA、自動駕駛感知軟件及一體化解決方案,深耕 波長為1550nm的激光雷達并在該領域具備絕對優勢。
Luminar憑借強大的技術研發能力和前 景獲得了較高的市場認可度,目前已經和超過50多家車企、自動駕駛公司以及相關行業企業 達成合作。
在乘用車市場,全球前10家OEM廠商中有7家是Luminar的客戶,公司披露在中 國市場已拿下上汽R汽車ES33和小馬智行下一代Robotaxi兩張訂單,已有訂單總額超過13 億美金。
資料來源:Luminar上市宣傳材料,民生證券研究院 資料來源:Luminar上市宣傳材料,民生證券研究院 Innoviz:重點布局MEMS,與寶馬深度合作。
Innoviz于2016年在以色列成立,2020年 在納斯達克上市。
公司已公布的激光雷達產品有InnovizOne和InnovizTwo,二者均采用ToF 測距原理、905nm波長疊加MEMS方案。
Innoviz通過多版本產品適配乘用車、貨車、工業無人 機等多樣化應用場景,短期內聚焦后裝市場,2022-2023年起更大的增長將來自前裝量產市場。
車規級MEMS激光雷達產品的研發和量產是Innoviz的核心優勢,Innoviz是第一家擁有汽車 OEM客戶(寶馬)的固態激光雷達制造商,2021年InnovizOne首次批量生產。
圖32: Innoviz產品概覽 資料來源:Innoviz,民生證券研究院 Innovusion:行業領先的圖像級激光雷達企業。
Innovusion(圖達通)成立于2016年, 圖30: Luminar產品Iris 圖31: Luminar在各細分市場的合作伙伴 證券研究報告18 深度研究/通信 總部位于美國硅谷,是一家圖像級遠距離激光雷達自動駕駛與智慧交通解決方案提供商,是世 界領先的300線激光雷達高新企業。
公司主要產品包括獵鷹Aquila激光雷達、捷豹精英版交 通激光雷達以及OmniSense軟件解決方案。
公司研發的激光雷達屬于混合固態激光雷達,采用 1550nm光源,在智能駕駛汽車、智慧交通、智慧高速、軌道交通、無人礦卡等領域均有應用。
公司核心優勢在于通過比較成熟的電機和轉鏡、擺鏡的方案組合,在達到高性能的同時更容易 形成量產。
公司整體激光雷達出貨量近千顆,2022年預計破萬顆。
目前已拿到蔚來等客戶訂 單,蔚來ET7預計將在2022年初交付。
資料來源:Innovusion官網,第一電動,民生證券研究院 資料來源:GeekNEV,民生證券研究院 Ouster:VCSEL+SPAD解決方案打破傳統激光雷達桎梏。
Ouster成立于2016年,總部位 于美國舊金山。
其主要產品包括OS0超廣角激光雷達、OS1中距激光雷達和OS2長距激光雷 達。
Ouster的核心優勢即其VCSEL+SPAD解決方案,將系統所需的所有SPAD集成到單顆ASIC 芯片中,幫助激光雷達在一秒鐘的時間里處理超過1萬億光子,產生260萬個數據點,再將上 述結構整體與旋轉裝置集成在一起實現大范圍掃描。
此外,Ouster采用Multi-beam Flash (多光束閃光)核心專利技術,通過精確光束而非泛光來照明整個場景并收集光線,從而提升 激光雷達整體效率。
Ouster的這一方案既降低了成本,又讓整體結構更為緊湊牢固。
2021Q3, Ouster激光雷達傳感器出貨量超過1630個,同比上漲127%;與戰略客戶的合同數量增加到 62個。
Ouster目前擁有超過600個來自全球各地的合作伙伴,其中有30%來自自動駕駛領域。
資料來源:Ouster官網,民生證券研究院 資料來源:Ouster官網,民生證券研究院 圖33: Innovusion激光雷達產品 圖34: Innovusion已拿到蔚來ET7訂單 圖35: Ouster激光雷達產品 圖36: Ouster長距、中距、短距激光雷達搭載位置 證券研究報告19 深度研究/通信 禾賽科技:聚焦自動駕駛,重點布局機械與半固態激光雷達。
禾賽科技于2014年在上海 創立。
公司擁有激光雷達和激光氣體傳感器兩大產品線,在激光雷達方面公司秉承“長、中、 短距兼備,機械、固態方案并進”的立體化產品矩陣。
其中ToF、機械旋轉式激光雷達產品已 經得到了廣泛應用;長距半固態激光雷達AT128主要面向即將興起的乘用車高級輔助駕駛市 場,將于2022年大規模量產交付。
禾賽科技的優勢主要體現在產品力方面,公司堅持技術導 向,招股書顯示其產品研發費用占到了總體營收的64%,保持了技術的前瞻性和產品性能的領 先性。
公司市場認可度高,百度、美團無人配送、Aurora、小馬智行、Nuro、文遠知行、Zoox 等在內的Robotaxi或無人配送領軍企業均為公司合作伙伴。
圖37:各年度公司新增可銷售產品型號演變 圖38:禾賽科技部分下游合作伙伴 資料來源:禾賽科技招股書,民生證券研究院 資料來源:禾賽科技官網、公告,民生證券研究院 速騰聚創:激光雷達硬件+AI感知算法雙線并行。
公司創立于2014年,總部位于深圳。
公司硬件產品以ToF測距、905nm、波長、機械式激光雷達為主,同時積極開拓MEMS技術,相 關產品RS-LIDAR-M1已達到車規級并獲得了首個北美車企定點客戶。
公司核心優勢在于融合 了激光雷達硬件與AI點云算法技術,形成的解決方案在ADAS乘用車、Robotaxi、Robotruck、 無人巴士、無人配送等領域均有應用。
公司出貨量保持每年三倍以上增長,已實現五位數的年 出貨量,領先于行業。
其產業鏈合作伙伴覆蓋了全球頂級半導體與芯片制造商、OEMs、一級供 應商、自動駕駛科技公司等,整車領域包括上汽、一汽、廣汽、吉利汽車等。
資料來源:半導體行業觀察,民生證券研究院 資料來源:全球智能網,民生證券研究院 華為:定位前裝量產,未來或實現價格下探。
華為自2016年開始技術預研,沒有選擇從 圖39:激光雷達硬件+AI感知算法雙線并行 圖40:公司部分合作伙伴 證券研究報告20 深度研究/通信 傳統旋轉機械式激光雷達切入,而是直接主攻難度較高的車規級前裝激光雷達,2020年開始 量產,目前有單顆、2顆、3顆等三種激光雷達上車配置方案。
華為針對MEMS激光雷達功率較 低的問題,采用多線程微振鏡激光測量模組進行改進,在性能、可靠性和成本三方面形成平衡: 性能方面實現25°*150°大視野,水平和垂直線束均勻分布,穩定性強;可靠性方面按照ISO 國際標準嚴格執行。
同時華為引入前融合感知技術進一步簡化算法,為行車提供安全冗余。
華 為憑借在光電領域的技術積累優勢顯著提升了激光雷達的有效距離和FOV,同時通過投資供應 鏈企業形成成本優勢從而實現量產。
據華為官微,華為將按年產10萬套的產能推動激光雷達 前裝上車,與之合作的主機廠包括北汽、長安、廣汽、長安、賽力斯、哪吒等。
資料來源:半導體行業觀察,民生證券研究院 資料來源:全球智能網,民生證券研究院 大疆Livox:視覺能力儲備深厚,車規級激光雷達價格優勢顯著。
Livox在2016年成立, 是大疆在激光雷達領域子公司。
Livox在軟件方面將無人機的核心視覺識別能力轉移到自動駕 駛技術上,硬件產品激光雷達在轉鏡半固態方案的基礎上進行優化。
Livox在自動駕駛領域的 主要產品為Tele-15和Horizon:前者在905納米波段下,能夠做到人眼安全且同時達到500 米(反射率為80%),幫助汽車“看得更遠”,后者的水平視場(HFOV)為81.7°,能夠幫汽 車“看得更寬”,二者價格分別為9000元和6499元,較其他廠商上市產品有明顯價格優勢。
Livox在自動駕駛技術方面與大眾合作,整車合作伙伴則包括小鵬、東風汽車、一汽解放等。
資料來源:Livox官網,民生證券研究院 資料來源:Livox官網,民生證券研究院 圖41:華為96線中長距激光雷達 圖42:華為部分合作伙伴 圖43: Tele-15產品性能 圖44: Livox部分合作伙伴 證券研究報告21 深度研究/通信 一徑科技:面向L3級別以上自動駕駛的MEMS激光雷達解決方案提供商。
一徑科技2017 年成立于北京,2019年發布首款ML-30固態激光雷達,2020年全球首發面向車規級量產的 MEMS激光雷達全套解決方案。
公司產品主要包括遠場和近場兩個系列共款MEMS激光雷達,以 及高分辨率輸出的點云算法。
公司的核心競爭優勢在于其產品已通過ISO-16750多項車規級 可靠性實驗,達到了商用車的可靠性標準,具備了穩定批量供貨能力。
2020年7月公司常熟 工廠投產,2020年公司激光雷達產量達到數千臺,主要應用于無人車和L3級自動駕駛卡車方 面,2021年保守估計產量可達到上萬臺,2023年乘用車激光雷達有望在前裝量產上市。
公司 的重點客戶包括通用、吉利、福特、廣汽等。
資料來源:一徑科技官網,民生證券研究院 資料來源:一徑科技官網,民生證券研究院 圖45:公司激光雷達產品序列 圖46:公司產品高分辨率點云輸出 證券研究報告22 深度研究/通信 3激光雷達位于產業鏈中游,推薦上游光學核心標的 3.1.激光雷達位于產業鏈中游,上游光學領域部件構成主要成本 激光雷達的上游包括了激光器、探測器、FPGA芯片、模擬芯片、核心光學元件/組件、掃 描鏡、旋轉電機。
當前,可投資的A股標的包括了光學元器件領域的天孚通信、騰景科技、福 晶科技、永新光學等,激光器領域的炬光科技、光庫科技,FGPA芯片領域的圣邦股份,模擬 芯片領域的紫光國微,電機領域的鳴志電器等。
圖47:激光雷達產業鏈情況 資料來源:民生證券研究院整理 注:A股上市已標紅 從激光雷達成本拆解的角度,光學部分的占比在不同方案中不盡相同。
以Valeo的Scala 為例,該產品屬于轉鏡式激光雷達,其機械鏡單元、機械激光單元成本占比23%,兩者中均包 含一定的光學元器件產品。
與之相較,在Livox的Horizon(棱鏡式)激光雷達中,光學部分 占比更高,透鏡模組的成本占比高達54%。
圖48: Valeo Scala成本拆解 圖49: Livox Horizon成本拆解 資料來源:Systemplus,民生證券研究院 資料來源:Systemplus,民生證券研究院 45.0% 23.0% 13.0% 10.0% 8.0%1.0% 主板 激光單元板 機械鏡單元 機械激光單元 殼體封裝 電機單元板 54.0% 16.0% 13.0% 7.0% 4.0% 3.0% 2.0% 1.0% 透鏡模組 殼體封裝 MCU板 激光二極管 光電二極管陣列 以太網 控制定子 光學傳感器板 證券研究報告23 深度研究/通信 3.2.炬光科技:夯實激光行業上游元器件核心優勢,發力向中游 延伸把握激光雷達發展機遇 深耕激光行業上游半導體激光/激光光學元器件,業務領域向中游延伸拓展成長空間。
公 司成立于2007年,將于2021年底在科創板上市。
起步期聚焦于高功率半導體激光器領域,產 品聚焦半導體激光元器件,2017年通過并購LIMO從而將業務范圍拓展至激光光學元器件, LIMO是業內領先的激光光學元器件、光子應用模塊和系統研發及生產商,曾獲得國際光學工 程學會(SPIE)頒發的全球光電行業最高榮譽之一Prism Awards棱鏡獎。
公司自并購LIMO以 來,實現了市場、品牌及產品資源的有效整合,目前已形成Focuslight和LIMO兩大品牌,其 中“產生光子”相關產品屬于Focuslight品牌,“調控光子”相關產品屬于LIMO品牌。
在基 礎上,公司當前進一步向市場空間更大的中游光子應用模塊和系統領域拓展(“提供解決方 案”,包括激光雷達發射模組和UV-L光學系統等)。
因而目前的業務可分為四大塊,即半導 體激光元器件、激光光學元器件、汽車應用業務(激光雷達發射模組)、光學系統業務,2021 年上半年,前兩者的占比近90%。
半導體業務的客戶主要有中科院、以色列飛頓、必盛激光、 創鑫激光、LDXOptronics、青島奧美克醫療、H公司、英諾激光科技、AMPLITUDESYSTEMES 等;激光光學元器件業務的客戶主要有創鑫激光、銳科激光、相干公司、Velodyne、TeraDiode、 蘇州長光華芯等;汽車應用業務的客戶主要有德國大陸集團、Argo AI、T公司等;而光學系 統系統業務的客戶主要有韓國APS、韓國LG電子、RayVis等。
當前重點聚焦激光雷達領域,充分把握行業發展機遇。
公司在激光雷達領域的客戶是激光 雷達制造商,產品具體包括了激光雷達面光源(AL01系列光源模組、AT01/02系列VCSEL光源 模組)、激光雷達線電源(LE01905nm EEL線光斑光源模組)、激光雷達光源光學組件 (AOP190001/AOP190002 LiDAR光源光學組件)。
根據公司公告,當前已通過IATF16949質量 管理體系認證、德國汽車工業協會VDA6.3過程審核,擁有車規級激光雷達發射模組設計、開 發、可靠性驗證、批量生產等核心能力。
并通過首個量產項目積累了大量可靠性設計及驗證經 驗。
客戶方面,已與北美、歐洲、亞洲多家知名企業達成合作意向或建立合作項目,包括美國 納斯達克激光雷達上市公司VelodyneLiDAR、Luminar、福特旗下知名無人駕駛公司Argo AI 等,其中激光雷達線光源產品已與多家客戶建立新產品開發項目,2016年起開始研發的高峰 值功率固態激光雷達面光源已與德國大陸集團簽訂批量供貨合同,現已進入批量生產階段。
上市募資助力積極擴產,助力業績加速釋放。
公司“炬光科技東莞微光學及應用項目(一 期工程)”和“激光雷達發射模組項目”的總投資額分別達2.65億元和1.67億元,其中募集 資金投入額分別為2.44億元和1.67億元。
前者用于投建激光光學元器件生產基地,項目規劃 總建筑面積20565平方米,建設期為24個月,設計的激光光學元器件年產能為2600萬只。
后 者將用于建設激光雷達發射模組生產基地以更好地滿足市場對車載激光雷達發射模組的需求。
項目規劃建筑面積約12000平方米,建設期同樣為24個月,設計的激光雷達發射模組年產能 為3069917臺。
隨著項目的推進,未來有望助力公司業績加速釋放。
證券研究報告24 深度研究/通信 3.3.天孚通信:平臺型的光器件一站式解決方案提供商,積極切 入C端激光雷達市場拓展成長空間 業界領先的光器件一站式解決方案提供商,平臺屬性顯著。
公司成立于2005年,2015年 在創業板掛牌上市。
上市前,精耕于三大基礎光無源器件(陶瓷套筒、光纖適配器和光收發組 件),上市后公司內生外延并舉,在橫向和縱向持續發展,成長路徑清晰。
橫向上,積極拓展 高端光器件品類,不斷提升公司產品在光模塊中的價值占比,并促進產品版圖內的協同效應。
縱向上,將光無源器件與有源封裝業務有機耦合,實現縱向產業鏈協同,公司由此成為國內稀 缺的能提供光模塊產業鏈上游一站式解決方案的平臺型供應商。
當前,公司共布局了十三大產 品線,八大方案(高端無源器件整體解決方案和高速光器件封裝OEM方案)。
聚焦研發,夯實光器件領域的技術優勢。
2020年,公司啟動定增項目聚焦打造光引擎封 裝平臺,當前產品已轉入批量生產。
除此之外,公司在研項目包括了5G用MWDM用TOSA器件 開發,50GBIDI光器件研發、保偏光器件研發、800G光器件研發等二十余個研發方向。
以激光雷達為代表的前瞻應用布局持續推進,構筑未來成長空間。
天孚在夯實B端傳統 電信市場/數通市場的基礎上,加速向C端新型應用領域拓展。
這些領域所用光器件等產品雖 在產品設計、參數要求、性能指標上與光通信領域有所區別,但技術平臺、產線具有一定復用 性,因而相關技術與能力能夠實現跨領域的復制和延伸。
在激光雷達領域,公司產品包括了基 礎元件類產品和集成封裝器件產品,當前已成立了專門的銷售團隊和項目組持續跟進開發。
投資建議:公司傳統無源業務實力強勁,有源封裝業務與無源業務實現縱向產業鏈協同, 是國內稀缺的能提供光模塊產業鏈上游一站式解決方案的平臺型供應商。
未來,隨著下游以激 光雷達為代表的新型應用領域持續拓展,將為公司提供較大的增量空間。
我們預測公司2021- 2023年營收分別達11.89、16.00、21.32億元,歸母凈利潤3.52、4.47、5.72億元,對應PE 倍數36x、29x、22x。
選取光器件行業內的太辰光、光庫科技,博創科技、騰景科技作為可 比公司。
根據wind一致預期,目前可比公司2021年與2022年的平均PE在49x和32x。
維持 “推薦”評級。
風險提示:傳統電信/數通市場的需求不及預期,新型應用領域的需求不及預期 表6:天孚通信盈利預測與財務指標 營業收入(百萬元) 8731,1891,6002,132 增長率(%) 67.0% 36.1% 34.6% 33.3% 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元) 279352447572 增長率(%) 67.5% 26.1% 27.0% 28.0% 每股收益(元) 1.410.901.141.46 PE(現價) 23.3336.4728.7222.44 PB 7.724.794.103.47 資料來源:wind、民生證券研究院 注:數據截至2021年12月17日收盤價 項目/年度20202021E 2022E 2023E 證券研究報告25 深度研究/通信 3.4.光庫科技:稀缺光芯片及器件制造商,鈮酸鋰與光纖激光器 件業務雙輪驅動 深耕光器件行業二十載,不斷擴展業務布局。
公司成立于2000年,2017年在創業板掛 牌上市。
2007年在公司發展進入瓶頸之際,引入了王興龍博士帶領的技術管理團隊,自此開 啟加速發展期。
重點聚焦高功率、高壁壘賽道,高功率隔離器及高功率光纖光柵的全球市占率 均超50%。
2017年上市后,考慮到傳統業務市場規模有限,遂開啟外延擴張步伐,一方面收購 加華微捷完善在光器件領域的布局。
另一方面,重點發力向鈮酸鋰調制器芯片及器件領域拓展。
當前,業務分光纖激光器件、光通訊器件、鈮酸鋰調制器及光子集成產品三大方向。
收購優質資產向稀缺光芯片商轉型,公司競爭優勢明顯,定增擴產加速業績釋放。
流量顯 著增長驅動相干技術從骨干網下沉,用于相干領域的鈮酸鋰調制器將迎發展機遇,而未來隨薄 膜鈮酸鋰技術發展成熟,市場空間將更廣闊。
公司2020年初完成對Lumentum旗下鈮酸鋰調制 器產線相關資產的收購,正式切入該領域。
該領域門檻高,主要競爭對手僅富士通及住友,公 司將充分受益于在封測方面的成本優勢及需求側國產化替代帶來的機遇。
2020年12月公司啟 動定增項目擴產8萬件鈮酸鋰調制器芯片及器件產能,隨定增項目推進將加速業績釋放。
光纖激光器是激光雷達的技術方案之一,公司在光纖激光器件領域深耕多年,有望獲得 較大的增長空間。
在光纖激光器中,公司不涉及光源,而是聚焦其內的光纖激光器件產品。
產 品布局全面,包括了合束器、光耦合器、光準直器、保偏分路器、環形器、光纖跳線、光學子 模塊封裝等,目前與某海外激光雷達廠商有深入合作。
投資建議:公司積極轉型國內稀缺的鈮酸鋰光芯片及器件供應商,技術儲備豐富。
定增有 望推動公司向鈮酸鋰光芯片的IDM模式發展。
未來,公司將充分受益于薄膜鈮酸鋰優異性能所 帶來的較大市場空間及國產替代趨勢所帶來的競爭格局改善機遇,定增所擴產能有望為公司 提供較強的業績增長動力。
我們預測公司2021-2023年營收分別達6.59、9.98、13.53億元, 歸母凈利潤1.47、2.47、3.48億元,對應PE倍數54x、32x、23x。
選取MCU龍頭樂鑫科技、 兆易創新、中穎電子,SoC龍頭晶晨股份、同為光器件行業內的騰景科技作為可比公司。
根據 wind一致預期,目前可比公司2021年與2022年的平均PE在62x和43x。
維持“推薦”評級。
風險提示:鈮酸鋰擴產進度不及預期,行業競爭加劇,薄膜鈮酸鋰路線發展不及預期 表7:光庫科技盈利預測與財務指標 營業收入(百萬元) 4926599981,353 增長率(%) 25.8% 34.0% 51.6% 35.5% 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元) 59147247348 增長率(%) 3.0% 149.0% 67.9% 40.5% 每股收益(元) 0.550.901.512.12 PE(現價) 87.2753.6431.9522.74 PB 3.214.864.223.56 資料來源:wind,民生證券研究院 注:數據截至2021年12月17日收盤價 項目/年度20202021E 2022E 2023E 證券研究報告26 深度研究/通信 3.5.騰景科技:精耕精密光學元件及光纖器件,發力拓展C端應 用場景積蓄成長動力 精耕細作,專注精密光學元件及光纖器件領域。
公司成立于2013年,2021年在科創板上 市。
公司發展分三階段,成立初期聚焦于平面光學元件,重點服務光纖激光領域。
2015年開 始,公司自主技術研發突破了高功率光學元件和光纖器件技術,實現了高功率鍍膜光纖線量產, 進入了銳科激光等知名光纖激光器廠商的供應鏈體系。
同時公司開始將產品拓展至光通信領 域,與下游的Lumentum、Finisar、蘇州旭創和光迅科技等廠商建立了合作關系。
2018年至今, 公司進入第三個發展階段,公司通過了華為的供應商認證,正式成為華為的直接供應商。
在鞏 固傳統領域地位的同時,逐步與生物醫療、消費類光學等領域廠商形成合作,開拓應用領域。
當前,公司業務整體分為精密光學元件和光纖器件兩大塊,2020年營收占比分別為70%和30%。
光學領域基礎實力突出,部分產品達到行業領先水平。
公司憑借在光學光電子領域的技術 沉淀,構建了四大核心技術平臺,依托自身技術實力,公司在濾光片、透鏡、方形非球面透鏡、 高功率鍍膜光纖線、聲光器件以及準直器等產品性能指標達到行業先進水平。
加速C端應用領域拓展,為未來成長蓄力。
醫療領域,公司的各類光學元器件,可應用于 內窺鏡系統、流式細胞儀、DNA測序儀、拉曼光譜儀等生物醫療器械和設備。
消費類光學領域, 精密光學是AR應用的關鍵支撐技術之一,騰景科技開發的濾光片等光學元件,可應用于AR等 新興消費電子產品。
汽車領域,相關光學元器件產品可應用于激光雷達。
整體而言,未來隨著 下游多個相關應用領域產品的加速放量,將給予公司較大業績彈性,成長空間廣闊。
投資建議:公司精耕光通信產業鏈上游的精密光學元件及光纖器件,技術水平國內領先, 細分領域競爭格局良好。
隨著下游光模塊產能逐步從國外向國內遷移,公司有望持續替代國外 廠商份額。
除了傳統光通信領域,公司同樣不斷拓展自身光學元器件產品的下游應用場景,未 來隨著應用于下游多個領域的產品加速放量,將進一步賦予公司業績彈性,成長空間廣闊。
我 們預測公司2021-2023年營收分別達3.02、4.98、6.97億元,歸母凈利潤0.66、1.27、1.79 億元,對應PE倍數59x、31x、22x。
選取光器件行業內的光庫科技,精密光學元件領域的永 新光學、藍特光學作為可比公司。
根據wind一致預期,目前可比公司2021年與2022年的平 均PE在53x和42x。
維持“推薦”評級。
風險提示:電信/數通市場需求不及預期,行業競爭加劇,新型應用領域發展不及預期 表8:騰景科技盈利預測與財務指標 營業收入(百萬元) 269302498697 增長率(%) 50.4% 12.2% 64.9% 39.9% 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元) 7166127179 增長率(%) 55.3% -6.5% 91.6% 41.2% 每股收益(元) 0.730.510.981.39 PE(現價) 41.3258.8330.7121.75 PB 0.004.243.723.18 資料來源:wind、民生證券研究院 注:數據截至2021年12月17日收盤價 項目/年度20202021E 2022E 2023E 證券研究報告27 深度研究/通信 3.6.萬集科技:車載激光雷達新品打開公司第二成長曲線 萬集科技定位智能交通生態綜合服務提供商,處于細分領域龍頭地位。
公司是專業從事智 能交通系統(ITS)技術研發、產品制造、技術服務的國家級高新技術企業,為公路交通和城 市交通客戶提供專用短程通信(ETC)、激光產品、智能網聯、動態稱重系列產品的研發和生 產,在智能交通信息采集與處理細分領域處于龍頭地位。
經過27年的不斷成長,公司同時在 車聯網、大數據、云平臺、邊緣計算及自動駕駛等多個領域積累了大量自主創新技術,為智慧 高速、智慧城市提供全方面綜合的解決方案。
此外,公司在全國有32個技術服務中心,具備 全國性業務承接能力。
公司智能網聯研發投入加大,車規級全固態激光雷達賦能未來。
目前,公司形成了四大產 品系列。
公司在ETC領域先后攻克了包括ETC多車道自由流技術在內的一系列技術難題,市場 份額連續5年位列前三。
近年來公司加大對前裝ETC-OBU的研發投入,將“濾波屏蔽擬合技 術”、“OBU自診斷技術”應用于前裝ETC-OBU中。
智能網聯方面,公司相關研發投入持續加 大,已經完成了基于LTE-V2X通信模組的V2X車載通信終端和V2X路側通信終端的開發,推 動實現車、路、云一體化解決方案。
激光領域,公司已累計獲得專利259項,截至2020年公 司激光雷達出貨量已超過10萬臺,2021年12月公司發布了混合固態128線車規級激光雷達, 這是按照既定規劃面向高階自動駕駛發布的一款高線束激光雷達,產品發布將進一步完善公 司在前裝車規級激光雷達產品布局,滿足量產自動駕駛車輛的技術研發需求。
動態稱重領域, 公司創新性融合動態稱重設備、傳感設備等開發超限超載非現場執法系統。
3.7.淳中科技:音視頻顯控設備領軍者,降本拓新增長在即 淳中科技是業內領先的專業音視頻控制設備及解決方案提供商。
公司自2011年成立以來 便專注于專業音視頻顯控設備的設計、研發、生產和銷售。
公司產品分為設備類和平臺類,設 備類產品包括拼接處理類、信號傳輸類、矩陣切換類、邊緣融合類、接口配件類產品等,平臺 類產品包括坐席協作類、中央控制類、音頻會議類、可視化智能管理平臺等。
公司產品被廣泛 應用于社會各行業的指揮控制中心、會議室及展覽展示等多媒體視訊場景,并為一系列標志性 項目提供了解決方案。
公司產品位于顯控系統產業鏈中游,并向上游芯片領域延伸。
基于公司 在研發方面的不懈投入,目前累計已獲授權專利49項,其中發明專利22項。
芯片自研持續順利推進,規劃布局車載視頻領域帶來成長機會。
公司在自主可控音視頻處 理芯片方面持續加大投入,努力提高國產音視頻控制產品的競爭優勢,自研的視頻處理芯片目 前進展順利,預計明年交付工廠流片,有望在芯片短缺的大環境下帶來成本優勢,提升競爭力。
隨著汽車智能座艙的不斷普及,將會大量增加音視頻的采集和顯示模塊,公司憑借在高清和超 清數字視頻方面的深耕以及軟硬件協同優勢,已在規劃和布局車載視頻應用等領域,未來有望 充分受益于車聯網崛起之勢,疊加5G新基建和超高清視頻規劃等政策利好,實現新一輪快速 成長。
證券研究報告28 深度研究/通信 4風險提示 1、自動駕駛技術發展不及預期:自動駕駛技術發展若不及預期將延緩下游整車自動駕駛 應用進程; 2、自動駕駛政策支持不及預期:政策支持力度不及預期將會影響自動駕駛推進與傳感器 等零部件整體需求; 3、激光雷達降本幅度不及預期:激光雷達成本若降低幅度不及預期將影響需求釋放; 4、激光雷達技術發展不及預期:激光雷達技術迭代進程若不及預期將影響放量進程; 5、主機廠對激光雷達接受程度不及預期:若愿意使用激光雷達的下游主機廠數目較少則 會對激光雷達產業鏈產生影響。
證券研究報告29 深度研究/通信 插圖目錄 圖1:奔馳L3級自動駕駛將于德國落地...........................................................................................................................3 圖2:汽車智能網聯總體路線圖.........................................................................................................................................4 圖3: 2021年已有多家主機廠選擇激光雷達方案............................................................................................................6 圖4:純視覺方案成像.........................................................................................................................................................7 圖5:激光雷達成像.............................................................................................................................................................7 圖6:新能源車滲透率持續走高.........................................................................................................................................8 圖7:智能網聯汽車占比整體呈現上升趨勢.....................................................................................................................8 圖8:激光雷達市場空間預測.............................................................................................................................................9 圖9:機械硬盤內部構造示意圖.......................................................................................................................................10 圖10:固態硬盤內部構造示意圖.....................................................................................................................................10 圖11:全球計算機外存儲器演進歷程.............................................................................................................................10 圖12:機械式激光雷達原理示意圖.................................................................................................................................11 圖13:機械式激光雷達外觀圖.........................................................................................................................................11 圖14:轉鏡式激光雷達原理示意圖.................................................................................................................................12 圖15:轉鏡式激光雷達外觀及內部結構.........................................................................................................................12 圖16: MEMS激光雷達原理示意圖....................................................................................................................................12 圖17: MEMS激光雷達外觀圖............................................................................................................................................12 圖18:固態-Flash激光雷達原理示意圖........................................................................................................................13 圖19:固態-Flash激光雷達外觀圖................................................................................................................................13 圖20:固態-OPA激光雷達原理示意圖............................................................................................................................13 圖21:固態-OPA激光雷達外觀圖....................................................................................................................................13 圖22:禾賽科技自主研發的激光雷達專用芯片組.........................................................................................................14 圖23:激光雷達專用芯片及功能模塊示意圖.................................................................................................................14 圖24:按波長劃分的全球LiDAR市場結構.....................................................................................................................14 圖25: 150nm波段可降低對視網膜損失..........................................................................................................................14 圖26: Velodyne產品矩陣圖............................................................................................................................................16 圖27: Velodyne合作伙伴................................................................................................................................................16 圖28:法雷奧激光雷達產品概覽.....................................................................................................................................16 圖29:法雷奧加強開拓中國市場.....................................................................................................................................16 圖30: Luminar產品Iris .................................................................................................................................................17 圖31: Luminar在各細分市場的合作伙伴......................................................................................................................17 圖32: Innoviz產品概覽..................................................................................................................................................17 圖33: Innovusion激光雷達產品....................................................................................................................................18 圖34: Innovusion已拿到蔚來ET7訂單........................................................................................................................18 圖35: Ouster激光雷達產品............................................................................................................................................18 圖36: Ouster長距、中距、短距激光雷達搭載位置....................................................................................................18 圖37:各年度公司新增可銷售產品型號演變.................................................................................................................19 圖38:禾賽科技部分下游合作伙伴.................................................................................................................................19 圖39:激光雷達硬件+AI感知算法雙線并行..................................................................................................................19 圖40:公司部分合作伙伴.................................................................................................................................................19 圖41:華為96線中長距激光雷達...................................................................................................................................20 圖42:華為部分合作伙伴.................................................................................................................................................20 圖43: Tele-15產品性能..................................................................................................................................................20 圖44: Livox部分合作伙伴..............................................................................................................................................20 證券研究報告30 深度研究/通信 圖45:公司激光雷達產品序列.........................................................................................................................................21 圖46:公司產品高分辨率點云輸出.................................................................................................................................21 圖47:激光雷達產業鏈情況.............................................................................................................................................22 圖48: Valeo Scala成本拆解..........................................................................................................................................22 圖49: Livox Horizon成本拆解......................................................................................................................................22 表格目錄 表1:上海車展部分車型情況.............................................................................................................................................4 表2:廣州車展部分車型情況.............................................................................................................................................5 表3:各傳感器優劣勢對比.................................................................................................................................................7 表4:機械硬盤和固態硬盤性能和價格對比...................................................................................................................11 表5:各激光雷達廠商基本情況概覽...............................................................................................................................15 表6:天孚通信盈利預測與財務指標.................................................................................................................................24 表7:光庫科技盈利預測與財務指標.................................................................................................................................25 表8:騰景科技盈利預測與財務指標.................................................................................................................................26 證券研究報告31 深度研究/通信 分析師與研究助理簡介 馬天詣,民生證券研究院通信行業首席分析師;北京大學數學系碩士,證券從業7年,曾任職于安信證券/國泰君安 證券/中關村科技園區管委會/北京股權交易中心;2018-2020年財經國際最佳top3通信分析師。
研究領域:前瞻研究 改變人類工作/生活/通信方式的偉大科技企業,重點研究符合中國制造業發展方向的硬科技企業。
馬佳偉,民生證券研究院通信行業研究員;上海交通大學材料學學士&博士,曾任職于東方證券,2021年加入民生證 券,重點覆蓋光模塊、云計算等領域。
崔若瑜,民生證券研究院通信行業研究員;新南威爾士大學金融碩士,西安交通大學電氣工程學士,曾任職于德邦 證券,2021年加入民生證券,重點覆蓋汽車智能網聯等領域。
分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,保證報告所采用的數據均來自合規渠 道,分析邏輯基于作者的職業理解,通過合理判斷并得出結論,力求客觀、公正,結論不受任何第三方的授意、影響, 特此聲明。
評級說明 公司評級標準投資評級說明 以報告發布日后的12個月內公司股價 的漲跌幅為基準。
推薦分析師預測未來股價漲幅15%以上 謹慎推薦分析師預測未來股價漲幅5%~15%之間 中性分析師預測未來股價漲幅-5%~5%之間 回避分析師預測未來股價跌幅5%以上 行業評級標準 以報告發布日后的12個月內行業指數 的漲跌幅為基準。
推薦分析師預測未來行業指數漲幅5%以上 中性分析師預測未來行業指數漲幅-5%~5%之間 回避分析師預測未來行業指數跌幅5%以上 民生證券研究院: 上海:上海市浦東新區浦明路8號財富金融廣場1幢5F;200120 北京:北京市東城區建國門內大街28號民生金融中心A座18層;100005 深圳:廣東省深圳市深南東路5016號京基一百大廈A座6701-01單元;518001 證券研究報告32 深度研究/通信 免責聲明 本報告僅供民生證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用。
本公司不會因接收人收到本報告而視其 為客戶。
本報告是基于本公司認為可靠的已公開信息,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。
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本公司在法律允許的情況下可參與、投資或持有本報告涉及的證券或參與本報告所提及的公司的金融交易,亦可 向有關公司提供或獲取服務。
本公司的一位或多位董事、高級職員或/和員工可能擔任本報告所提及的公司的董事。
本公司及公司員工在當地法律允許的條件下可以向本報告涉及的公司提供或爭取提供包括投資銀行業務以及顧 問、咨詢業務在內的服務或業務支持。
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所有在本報告中使用的商標、服務標識及標記,除非另有說明,均為本公司的商標、服務標識及標記。