资料来源|青桐资本(身份证号：qtziben）)
市场规模25亿美元，两家全球公司上市，国内三家明星企业先后完成新一轮融资。2020年，激光雷达轨迹将继续发挥力量，新技术、新产品将陆续出现，风险投资的普及将回归理性。
自动驾驶和机器人场景的大量应用为激光雷达注入了新一轮的活力。2020年新老玩家竞争中，激光雷达行业的主要特点是什么？技术上有哪些新趋势？资本在创业公司中专注于哪些能力？
青桐资本一直关注技术领域。本文将分为两个部分：4个主要视角直接触及2020年激光雷达行业的新特点；本文分析了初创企业资本的主要考虑因素，包括技术维度的两个新趋势和大规模生产的四个细分能力。
一 . 激光雷达市场回暖
作为先进探测市场的重要组成部分，激光雷达行业的发展与应用场景息息相关，其中三个时间点至关重要。2016年自动驾驶火热，激光雷达市场一路火爆，资本青睐；2018年自动驾驶热度达到峰值后有所下降，激光雷达也随之波动；2020年，疫情下，机器人需求上升，激光雷达开始回升，资本变得理性。
根据MarketsandMarkets的数据，2020年全球激光雷达市场预计将接近25亿美元，2016年至2020年的复合年增长率为15%。据国联证券预测，2020年国内市场将达到10.2亿元。
2020年1月至11月，虽然投融资事件数量没有增加，但总共有10起，但何塞、速腾、镭三大明星企业都完成了新一轮融资，其中何塞科技C轮融资达到1.73亿美元。整个2016-2020年，融资事件数量在2018年达到峰值，共27起，然后开始下降。主要受自主驾驶商业化周期长，投资更理性的影响。
从资本构成来看，有两大特点：1)行业发展初期，自动驾驶如火如荼，大多是汽车相关的资本布局。庆炎资本在两年内完成了8笔销售，BAIC对速腾进行了两次投资。2)2019年以来，美元和人头人民币资金增加，市场变得更加理性。技术解决方案是关注的焦点，如IDG投资北星光电，光速中国投资海赛科技。
看二级市场，2020年两家总公司上市，也会给行业带来收益。9月，领先的激光雷达公司Velodyne走后门上市；12月，卢米娜通过与SPAC的合并登陆纳斯达克。
激光雷达，即激光探测和测距，主要是通过测量激光发射和接收回波的时间差来确定目标的方位、距离和形状。广泛应用于机器人、无人驾驶、移动设备、军事、3D打印等领域。
激光雷达玩家互相竞争。据青桐资本统计，目前中国有46名球员。其中有速腾、何塞、镭神等众多明星企业，但目前市场集中度不高，有技术优势的创业公司仍有机会跑出来。那么，在这个理性发展阶段，2020年激光雷达航迹发展有哪些新特点？
二 . 2020年行业4大发展特征
随着自主驾驶行业信心的复苏和机器人场景的不断增加，国内激光雷达市场将在2020年开始回升。纵观今年行业发展，主要呈现以下四个特点：
1.技术热点：硅灯、FMCW、OPA
激光雷达有很多技术途径，各厂商也在探索不同的技术方案。根据结构的不同，激光雷达可以分为三种类型，如图所示：机械激光雷达、混合固态激光雷达和固态激光雷达。其中，固态激光雷达被业界公认为发展方向，具有体积小、成本低的优点。
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在芯片技术路径上，硅光也是业界的“热词”，主要是将光学芯片和探测器芯片集成在同一个硅衬底上。硅光的价值之一在于大大降低固态激光雷达的成本。根据宋河资本的数据，如果光学芯片尺寸设计为600平方毫米，基于硅光的OPA固态激光雷达的估计成本可以控制在40美元以内。根据国家科学光学核心的数据，使用硅光可以简化昂贵的相干检测技术，并且附加成本非常低。
2.成本：实现突破，迎来成千上万的产品
成本是激光雷达最大的痛点，影响其量产。早在2007年，Velodyne就推出了一款64线机械激光雷达，售价高达8万美元，主要是因为其结构复杂，光学元件精密，成本高。
13年过去了，激光雷达技术和价格一直在迭代，2020年，中国将迎来成千上万的产品。今年1月，在DJI蓝沃销售的Horizon和Tele-15产品售价分别仅为6499元和8999元。成本的降低无疑将推动激光雷达的大规模应用。
在疫情期间，还出现了一个特殊现象，某激光雷达价格上涨，这是上游供应链价格上涨和供应周期较长造成的。镭智官方数据显示，由于供应链缩减，2020年3月，其全线激光雷达产品价格上涨20%。
3.场景：机器人领域成了新的量
作为一种硬技术，应用场景是激光雷达发展的重要“堡垒”。激光雷达的应用涵盖机器人、无人驾驶、移动设备、军事、3D打印等领域。其中，机器人和自动驾驶是目前应用最广泛的场景。
1)机器人：催化激光雷达在疫情下开始流行
机器人需求的爆发是2020年激光雷达应用场景的亮点。那么机器人为什么要装激光雷达呢？以较早使用的AGV为例，主要从两个方面考虑：1)需要避障功能。AGV大多采用磁迹导航技术，无法自主避障。激光雷达可以解决这个缺点。2)导航视觉方案需要优化。激光雷达无需附加反射镜即可实现路径规划，定位精度高，路径灵活。今年，激光雷达在工业领域的体积一直在增加。根据中国移动机器人产业联盟的数据，预计2020年AGV的市场规模将比上年增长20%。
与此同时，C端对激光雷达应用场景的需求也在不断上升。其中，扫地机器人销量飙升。根据JD.COM的数据，从1月到9月，扫地机器人的销量增长了91%。Cobos、小米、美的、云辉等激光导航扫地机主流都采用EAI激光雷达方案。在手持终端场景中，今年的iPhone 12 Pro系列和iPad Pro都配备了激光雷达扫描仪。
2)自动驾驶复兴，大批量生产陆续进行
安全是自动驾驶的“第一要务”。作为先进自动驾驶传感器的主力，激光雷达方案的安全性更高，根据ElecFans可以达到99.99999%，而相机、毫米波雷达等传感器只能保证99%。
自动驾驶仪场景现在正处于回归理性的时期，大部分都处于R&D和测试阶段。智能车联盟的数据显示，截至2020年6月，北京已向13家企业的77辆自驾汽车发放临时试驾牌照。青桐资本与业内创始人和投资人沟通，认为预计未来五年基本实现目标。根据摩根大通的数据，2025年中国自动驾驶市场的规模预计将超过71亿美元，五年平均年增长率为33%。
此外，激光雷达技术在自动驾驶领域已经从机械发展到固体。目前，大规模预装量产已经陆续启动，6家乘用车公司已经公布了在量产车上安装激光雷达的计划。2018年，奥迪A8将配备法雷奥4线SCALA激光雷达，2020年，小鹏表示其2021年新车型将配备激光雷达。
4.玩家：技术巨头跨国进入市场，竞争激烈
目前国内有46台lidar播放器。其中三星公司进入市场较早，融资进入中后期，包括速腾、何塞、镭神；此外，一些初创企业专注于前瞻性技术，如北星、北科天汇和郭克光芯。以FMCW技术为例，目前只有三家公司。根据公司官方数据，罗威已初步完成样品；光勺计划今年第四季度量产。这些企业都是激光雷达领域的“土著”。它们的技术路线、扫描方式、检测方式和应用场景见下图。
此外，今年华为和DJI这两大技术巨头的跨境进入，也加速了行业竞争。2020年，华为和DJI蓝沃先后发布了旋转扫描架构的混合固态激光雷达。12月21日，华为正式发布了车载规格的96线中远程激光雷达。
纵观国内激光雷达市场，本土企业在成本上有优势，而国外玩家仍然面临着“水土不服”的问题。2019年，维罗达因宣布退出中国市场，其产品价格偏高，在39.99-70万美元之间，与国内品牌相比缺乏价格优势。
Lidar的新老玩家“同场竞技”，技术和量产被公认为行业两大竞争力。那么，2020年技术的主要新趋势是什么？投资机构在量产中专注于哪些能力？
三 . 激光雷达创投新风向
2020年，当市场趋于理性时，资本释放会考虑哪些方面？青桐资本与轨道相关的创始人和投资人沟通后认为，根据目标发展阶段的不同，有两大方向：1)初创公司，主要看尖端技术；2)发展到一定阶段的公司，主要以量产为主。
1.创业公司考虑：技术路径
所谓尖端技术，主要看其在检测距离和检测精度上的性能是否提高，能否解决成本痛点。激光雷达有很多技术方案，每一个都在探索和验证。其中，硅光和FMCW作为新的技术趋势，近年来受到风险投资界的广泛关注。
1)硅光：从IC到PIC的演变
在硅光学方案中，复杂的光学器件被集成到硅光学芯片中，并通过CMOS技术进行处理。使用这种技术的激光雷达有两个优点：体积小和成本低。根据郭克光学核心的数据，目前的技术可以将整个模块的IC部分集成到硅光学芯片中，或者单独加工，使用倒装芯片、BSI、TSV等成熟工艺，实现小型化和最小成本。
硅光学方案的配合也可以解决其他技术路径的困境。OPA早期发展，阵列数量少，旁瓣、发散角、扫描角等问题严重。结合硅光，阵列数量增加，上述问题可以大大改善。
在激光雷达领域，硅光还处于起步阶段。然而，它不是一项新技术，它是由贝尔实验室在1985年提出的，现在被广泛应用于光通信领域。国际上激光雷达使用硅光的玩家很少，国外有模拟光子学、Voyant光子学、scandine光子学等；中国只有两家，分别是郭克光芯和罗威科技。其中，郭克光学核心于2019年完成了新一代硅基光学OPA固态激光雷达芯片；2020年，罗威推出了基于硅运算放大器的200线纯固态成像激光雷达。
材料、工艺和光源集成是硅光学技术普遍面临的三大因素。然而，整个国内行业和即将到来的企业正在逐步克服这些世界性的问题。硅光工艺平台陆续开放，各地如中国科学院微电子所、38电力所等纷纷搭建硅光Fab平台。为硅激光雷达的批量生产奠定了良好的基础。
2)FMCW:冉冉测距技术的“新星”
激光雷达主要有两种测距方案：调频连续波和ToF。其中，ToF是主流方案；FMCW吸引了att
在激光雷达的具体应用中，FMCW还处于试水阶段。主要是技术门槛高，对系统集成和信号处理算法要求严格。世界上采用这种技术的玩家并不多，包括自动驾驶领域的模拟光子，消费领域的AEVA、点云等公司。目前国内只有三家，分别是郭克光芯、罗威科技、广少科技。
技术的前沿让FMCW创业公司赢得了全球巨头的青睐。宝马和丰田在2018年投资了布莱克摩尔，光学巨头蔡司在2019年专门投资了布里奇光子。
2.企业在某一阶段的考虑：大规模生产能力
百家争鸣，产品谱系日益丰富。大规模生产已经成为投资机构关注发展到一定阶段的企业的焦点，可以分为四个维度：
首先，应用场景是否可以使用。根据高技术智能工业研究所的数据，L3以上的自动驾驶方案需要激光雷达。按照2-4辆车的组装，自行车800-1600元的成本，20%的市场渗透率，预计国内激光雷达市场将超过150亿元。
第二，价格和产能能否支撑规模。这就要求在设计产品的内部模块时，要考虑适合量产的模块，减少人工干预环节，在后期量产的供应链中做好储备。
三、能否通过车辆法规测试。Lidar产品达到车辆限界水平，需要通过三级标准认证，并进行车辆限界振动、冲击、温度循环等测试。目前国外唯一量产的车载激光雷达只有法雷奥SCALA2020年11月，镭智能CH32混合固态激光雷达率先通过中国车辆法规认证。
第四，有捆绑大客户。激光雷达产品的性能离不开客户的需求。该车厂在性能、价格、车辆规格、可靠性、质量等方面指标明确，可使R&D激光雷达企业少走弯路，保住订单。
四 . 总结
2020年，随着扫地机器人的不断增多，lidar逐渐从自主驾驶的“神坛”走向更加普及的应用场景，需求迅速上升；同时部分车型的自动驾驶方案落地，也给赛道带来了进一步的好处。据Velodyne称，到2022年，其市场规模将超过120亿美元。
经过13年的发展，激光雷达的轨迹已经被迅速打乱。在众多留存的玩家中，不仅有在行业内多年的厉害玩家，也有技术优势尖端、技术巨头强大的初创公司。
百家争鸣的激光雷达技术路线，却没有明确的技术方案取胜。我们注意到，传统的机械半固态激光雷达在成本和三维点云技术方面遇到了瓶颈。全固态激光雷达在消费者和车辆规格方面不断进步，但它也面临着两种技术途径：分立和集成。
从行业整体发展趋势来看，主要有两个亮点：一是OPA和相干检测的技术方案正逐渐被客户认可，并获得资本关注。这两项技术都不是新概念，它们的技术突破将在2020年取得实质性进展。二、硅光CMOS技术，目前国内外很多厂商都在积极研究和突破。目前，硅光延伸到光传感场景，不仅考验厂商对光子集成技术的积累，更注重对材料系统、集成工艺、压铸工艺、封装工艺等全过程的控制能力。硅光作为芯片级集成方案，在未来超低成本、超高可靠性的全固态激光雷达方案中也将发挥重要作用。
