敦和观市 | 股票市场观察：激光雷达的投资机会展望

来源：敦和资管

数据来源：敦和资管股票团队整理

撰写时间：2021年05月06日

核心观点 ：智能驾驶是科技行业未来确定性的方向，而激光雷达是其中重要一环。随着越来越多的车企推出首款搭载激光雷达的新车型以及激光雷达企业纷纷开启上市准备，2021年必将成为激光雷达发展的标志性年份。我们认为，转镜、MEMS、flash等方案会是未来乘用车自动驾驶领域主要的技术路线，并看好能够提供软硬件一体化、能够持续升级算法并提供定制化设计能力的综合激光雷达服务商。

四月市场回顾

过去的一个月，在美联储持续鸽派表态以及海外央行和大型基金配置需求增加因素影响下美债收益率回落，权益市场估值压力得以缓解。同时，欧美主要国家疫苗接种加速以及经济数据逐步好转的刺激下，市场风险偏好持续回升。然而，月末印度等地区疫情失控以及拜登政府的加税政策增加了市场的不确定性，整体来看，4月全球股市继续上涨，月末涨势有所放缓。结构上看，龙头科技股业绩超预期带动纳指上涨5.4%，领跑全球主要股指。欧洲本月疫苗接种开始加速，法国和英国股指涨幅分别上涨3.8%和3.1%，通胀压力大的德国，其指数表现相对较弱。相比之下，日本股指受到疫情再次爆发影响，日经225全月下跌1.3%，领跌全球主要股指。

国内方面，A股与港股跟随全球股市回暖，但幅度偏弱。4月进入财报季，部分前期调整大，业绩出色的个股出现了明显的反弹。然而，由于对经济增速放缓以及通胀的担忧，市场做多意愿不强，表现为震荡的特征。4月上证指数微涨0.1%，恒生指数上升1.2%，明显弱于欧美股指。

分行业看，海外部分地区疫情催化叠加一季度业绩快速修复，此前调整较多的医药板块大幅反弹，全月上涨11.6%，领涨A股；供需偏紧、产品价格上行的板块，如有色、钢铁、煤炭以及基础化工板块本月也有不错的表现；新能源汽车产业链的高景气，叠加上海车展新车亮相以及华为、小米等头部科技公司纷纷入局，带动新能源板块和汽车板块本月表现亮眼；芯片短缺导致部分电子品涨价以及VR产品销量预期带动电子板块本月上涨6.5%。与之相对，前期碳中和主题炒作上涨较多的公用事业本月明显回调，下跌8.9%，领跌A股；而经济复苏边际放缓背景下，建筑、银行和交运等传统经济板块表现不佳；非银板块中保单销售不佳的保险拖累行业整体下跌4.8%；业绩兑现不及预期的军工板块表现也跌幅靠前。港股行业表现和A股类似，医药、材料、信息技术行业涨幅靠前，港股运输行业受益于运价上涨表现良好。主题方面，4月表现较好的主题集中在疫苗、医疗服务、白酒、新能源产业链以及手机产业链。整体来看，4月国内市场分化明显，股价差异主要来自业绩驱动，部分年报季报超预期的优质个股表现较好，新经济行业表现好于传统行业。

话题讨论：激光雷达的投资机会展望

2021年4月中旬，采用华为全栈式解决方案的首款车北汽极狐-阿尔法S首发上市。它配备了3个激光雷达，可以实现城市路况的全自动驾驶，一经推出就引发了资本市场对于激光雷达的激烈讨论；

实际上，激光雷达在过去一段时间一直是市场关注的焦点，一方面，越来越多的车厂准备在2021年推出搭载激光雷达的新车型，另一方面，在美股两家激光雷达Velodyne和Luminar上市之后，禾赛科技也在A股递交了IPO申请（随后暂时撤回申请），速腾聚创也在资本市场助力下快速发展；产业的爆发与初创企业登上资本市场的时间点都越来越近，2021年注定是激光雷达发展史上一个重要年份！

作为投资者，在投资激光雷达企业之前需要先思考三个重要的问题：激光雷达方案的优势在哪？如何面对技术路线的不确定性？激光雷达终局的商业模式应该是怎么样的？本文接下来将针对这三个问题提出自己的看法；

探讨话题一：为什么特斯拉坚持不用激光雷达？激光雷达方案的优势及未来空间讨论

马斯克曾经在2019年的一次活动中表示：“车辆上的雷达方案是极其愚蠢的，任何使用激光雷达方案的人或者企业最后都将失败，他们大费周章的使用这些昂贵的传感器本身就是一个麻烦。”

随后的两年时间里，马斯克又在公开场合多次表示激光雷达鸡肋无用，事实上特斯拉也一直保持着极其激进的视觉算法自动驾驶路线。

但从马斯克针对激光雷达的种种言论中可以看出，他之所以不看好激光雷达主要是因为成本问题，过高的投入成本与特斯拉的发展路线不符，并没有否认激光雷达优异的性能表现。

目前自动驾驶的环境监测传感器主要包括摄像头和雷达两类：

-摄像头通过图像识别技术实现距离测量、目标识别等功能；

- 雷达利用发射波和反射波之间的时间差、相位差获得目标物体的位置和速度等数据；雷达可以分为毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达三类；

由于成本高昂，以视觉方案为核心的特斯拉，认为激光雷达没有必要，它的自动驾驶方案由摄像头主导，配合毫米波雷达等低成本元件组成；但高光溢出、阳光直射、黑暗或雨水遮挡都有可能导致摄像头失效，而激光雷达可以避免这些极端情况；同时，激光雷达具有毫米波10倍的精度，可以对物体3D形状精准刻画，受限于精度，毫米波做不到对缓慢移动的人和其他静止物体（比如路边花坛、路牌、电线杆）的区分；整体而言，激光雷达加摄像头的多传感融合方案可以应对更多极端情况，将是未来确定性极高的发展方向；

美股上市的激光雷达企业Luminar预计激光雷达未来总规模达到1800亿美元（按照全球9000万辆汽车计算，一辆车搭载4个激光雷达，单个激光雷达售价500美元）；即使考虑到未来价格的下降，激光雷达也是个千亿美金级别的巨大市场，值得去重点研究；

探讨话题二：投资时如何应对技术路线的不确定性

目前投资激光雷达最大的问题，是它的技术路线还没收敛，不能判断哪个路径一定会成为未来的主流；

激光雷达的工作原理可以分为扫描加测距两部分，通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出到目标对象的相对距离，并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，快速得出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据；

按照扫描方式划分，激光雷达可以分为机械旋转和固态激光，固态激光又分为MEMS、Flash、相控阵OPA等类别；

（1）机械式雷达

机械式雷达通过机械式旋转来实现激光扫描，多束激光纵向排列，叠加后呈现出三维立体图形；

机械式激光雷达作为自动驾驶领域最早开始应用的传统激光雷达，历经多年迭代技术已较为成熟，目前Robotaxi厂家倾向于选择传统的机械式激光雷达；但是机械式方案的问题在于成本难以下降，而且稳定性比较差，维护成本比较高，所以它难以应用在乘用车领域；

（2）机械式雷达的演进方案：旋转镜面版本

旋转镜面版本的激光雷达可以看成是机械式雷达的演进方案，它固定发射和接收端，激光通过旋转镜面系统进行扫描。谷歌自动驾驶公司Waymo旗下的honeycomb也采用类似的原理；

法雷奥SCALA是第一个通过车规级功能安全标准认证（ISO 26262）并在量产车型上使用的激光雷达，采用4线机械式扫描，探测距离150m，在2018年款奥迪A8上作为长距离探测雷达使用，累计出货超10万台；

（3）MEMS激光雷达

MEMS激光雷达的原理是通过MEMS微振镜来代替传统的机械式旋转装置，由微振镜反射激光形成较广的扫描角度和较大的扫描范围。

其中关键的器件MEMS微振镜是在硅片上采用半导体工艺做出来的高精密、微小活动部件，镜面尺寸通常mm计。

MEMS激光雷达代表公司是以色列公司Innoviz，Innoviz成立于2016年1月，其联合创始人兼董事长Omer Keilaf曾担任以色列国防部电子研究主管，并在1979年获得以色列国防奖。公司的核心团队和技术来自以色列情报总队精英技术部门（“Unit 81”）；公司作为tier-2角色，与Aptiv、麦格纳、哈曼、中国的经纬恒润战略合作，经过历时3年数百万公里的测试，2018年获得宝马定点（通过麦格纳），是宝马的第一个激光雷达供应商，预计2022年交货。

（4）Flash激光雷达

Flash激光雷达的工作原理是短时间内发射出一大片覆盖探测区域的激光，再以高度灵敏的接收器完成对前方环境的探测；

Flash方案的好处是，它的发射端和接收端设备都做成芯片级部件，再加上驱动器和主板，就成了雷达本体；它取消了用于扫描的旋转部件，且收发端实现了芯片级设计，这样可以降低成本，也有利于通过车规的可靠性测试；

Flash激光雷达的一个缺点是探测距离短，因为一次要打出去几十数百束激光，在激光发射功率一定的情况下，每束激光的能量就会被均摊，进而导致激光的发射距离就会变小，从而影响探测距离。为了解决这个问题，Ibeo采用了区域扫描技术，一次只在一个区域发射激光，把发射器的能量集中起来；同时，在器件上选用SPAD（单光子雪崩二极管）来接受反射信号，即使激光发射的距离很远，反射的信号很弱，也能感应的到；这两个创新解决了Flash激光雷达探测距离的问题；

Flash激光雷达的代表厂商是Ibeo，Ibeo总部位于德国汉堡，汽车供应商采埃孚持有Ibeo 40％的股份；Ibeo此前已与法雷奥共同研发了全球首款车规量产激光雷达SCALA；现在它第二款产品IBEO NEXT选择的就是Flash路线；

2020年12月30日，长城汽车举行智能驾驶发布会，宣布2021年实现中国首个配置激光雷达的自动驾驶，所搭载的就是IBEO NEXT；它的大小和身份证差不多。相比于传统花盆底式的机械式激光雷达，IBEO NEXT因为体积小，所以会更容易集成到车上。

上述几种路线（机械、MEMS、FLASH）是针对扫描系统做出的差异化路线，在测距原理上同样存在路线之争，目前主流用TOF，未来可能用FMCW；

TOF指飞行时间测距方式，即计算光子往返时间；它的优势是响应快、探测精度高、廉价光源即可实现；劣势是易受太阳光子和其他激光雷达的干扰；用的探测器是APD、SPAD，技术成熟度比较高；

FMCW指调频连续波技术，它会发射高频连续波，其频率随时间按照三角波规律变化，返回波与原波相干，根据相干合波的拍频计算距离和相对速度；FMCW优势是发射功率低，信噪比高，对探测器要求低；长远看，适合芯片集成，有望低成本量产；它的劣势在于对激光源要求高，供应商少且技术成熟度低导致现在成本高；

远期看（五年后），FMCW可能替代TOF成为主流测距方式；

那么从投资的角度如何看待激光雷达的路线之争？

首先，虽然目前不能很精准地去判断哪条路线一定能走出来，但是大的技术路径变革方向是可以判断的；激光雷达初期的应用以机器人和robotaxi为主，机械式已经足够；下一步，激光雷达在乘用车自动驾驶领域开始爆发，机械式因为体积、价格等原因，难以胜任；固态与半固态的技术路线开始快速发展，未来潜力更大；

其次，在确定了大的方向之后，可以通过跟踪激光雷达企业通过车规认证的情况以及和车企合作的情况来动态比较不同路径的优劣势；比如，我们判断转镜、MEMS、flash会是未来主要的方向，我们可以重点跟踪大疆、华为、Luminar、innovusion的产品量产的进度和上车的表现；这些是企业竞争力的直接证明，也是投资重要的判断依据；

探讨话题三：激光雷达终局的商业模式判断，我们应该投产业链哪个环节？

我们认为，在激光雷达发展到成熟阶段后，真正有价值的激光雷达企业一定是提供软硬件一体化的综合服务企业，而不是纯粹的硬件提供者；

自动驾驶过程中面临的实际问题非常复杂，各种天气、路况和障碍物的组合非常多，激光雷达的作用不仅仅是作为传感器去获取周边三维信息，更重要的是利用算法去分析处理采集到的信息，并反馈到自动驾驶系统；

在行业发展的终局，单纯提供硬件的激光雷达企业是没有太大投资价值的，因为卖硬件是个很差的商业模式，在技术成熟后会不断降价；单纯卖硬件的企业，在行业爆发初期会出现利润大幅增长，但在行业中后期因为竞争对手的进入会面临降价的压力，其业绩增长的持续性不强；更重要的是，单纯的硬件并不具备高门槛和高议价权；

激光雷达企业真正有价值的地方在于后端的软件与算法；软件与算法需要不断迭代升级，可以重复收费，而且它会随着企业数据积累而不断完善，这意味着这个业务黏性很强，对于软件提供商的依赖也很重；目前各大车厂都在组建团队开发自己的软件算法，但是在未来，我们判断自动驾驶系统是个高度定制化的方案，而不是一个千篇一律的方案，很多车厂还是会需要激光雷达企业去帮助他们开发软件算法；

目前很多公司已经在布局算法业务，并和自己的激光雷达产品深度绑定；比如Luminar的感知软件算法非常强大，具有远距离和极端气候条件下的模型算法，能够在无照明条件下，判读道路标识和路沿，为路径规划和决策系统提供更多支撑，减少客户进一步开发的工作，目前支持L4，软硬件套装近1000$，L2/3低于500$,软件可提供OTA（over-the-air）空中升级；Luminar毛利率和EBITDA利润率都是最高的，比肩自动驾驶、AI龙头英伟达和赛灵思，主要就是因为Luminar来自软件方面收入较高，软件业务盈利能力较强。

投资观点：

自动驾驶离我们越来越近，激光雷达作为其中重要一环，正处于产业爆发的前夕，也将是未来最确定的科技产业投资机会。透过对激光雷达终局的思考，我们认为最有投资价值的是能够提供软硬件一体化、能够持续升级算法并提供定制化设计能力的综合激光雷达服务商。随着有竞争力的企业逐渐登陆资本市场，我们相信这一次中国企业更有希望引领行业发展，也会给投资者带来巨大的潜在回报！

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