激光雷達(dá)(LiDAR)是一種通過脈沖激光照射目標(biāo)并用傳感器測(cè)量反射脈沖返回時(shí)間來測(cè)量目標(biāo)距離的測(cè)量工具。激光雷達(dá)的原理是利用ToF(TimeofFlight，飛行時(shí)間測(cè)距法)，通過發(fā)射接受激光束，分析激光遇到目標(biāo)對(duì)象后的折返時(shí)間，從而得到物體表面與探測(cè)主體的精確距離，進(jìn)而在空間坐標(biāo)系中為這束光線賦予角度信息，就能得到這個(gè)點(diǎn)的三維定位。隨著光束的增多，探測(cè)主體便可利用所得各點(diǎn)的相對(duì)位置，勾勒出三維空間中的物體細(xì)節(jié)，即點(diǎn)云——激光雷達(dá)的三維視覺。

激光雷達(dá)主要應(yīng)用于以高級(jí)輔助駕駛（ADAS）、車聯(lián)網(wǎng)為主的車用以及機(jī)器人等領(lǐng)域。高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）主要包括感知系統(tǒng)（感知層）、計(jì)算分析（決策層）、控制執(zhí)行（執(zhí)行層）三大模塊，其中感知是智能駕駛的先決條件，其探測(cè)的精度、廣度與速度直接影響智能駕駛的行駛安全。以各類傳感器為主的感知系統(tǒng)采集的信息會(huì)經(jīng)由決策層處理分析后給出動(dòng)力供給、方向控制等操作，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。而感知系統(tǒng)路線有攝像頭、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)。其中激光雷達(dá)具有更強(qiáng)的綜合性能。根據(jù)灼識(shí)咨詢的預(yù)測(cè)，激光雷達(dá)車端市場(chǎng)規(guī)模在2023年已達(dá)到百億。車用領(lǐng)域所應(yīng)對(duì)的場(chǎng)景復(fù)雜度更高，激光雷達(dá)的性能要求則會(huì)相對(duì)較高，其演進(jìn)路徑是從L4級(jí)測(cè)試車輛到高端乘用車前裝搭載，待成本足夠合理時(shí)向平價(jià)汽車過渡。目前激光雷達(dá)正處于高端乘用車前裝搭載，這一時(shí)期重點(diǎn)比拼車企端交付和工程化落地，同時(shí)逐步開啟價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。

激光雷達(dá)在機(jī)器人端的應(yīng)用主要是一些應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)簡(jiǎn)單的封閉園區(qū)。

激光雷達(dá)的主要優(yōu)點(diǎn)在于探測(cè)精度高、探測(cè)范圍廣。攝像頭方案商用普及較早，能夠獲取到豐富的色彩和細(xì)節(jié)信息，但成像受制于環(huán)境光線。而超聲波方案雖然成本較低，但由于感知距離較近且易受環(huán)境影響，因此主要用于停車輔助。而毫米波雷達(dá)雖有更強(qiáng)的抗干擾能力，但感知精度并不理想，不具備圖像級(jí)的成像能力。綜合來看，激光雷達(dá)探測(cè)精度高、范圍廣、穩(wěn)定性強(qiáng)，并能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)3D建模，因此成為當(dāng)前重要的感知方案。

國產(chǎn)激光雷達(dá)廠商于2016年開始入局。激光雷達(dá)誕生初期主要應(yīng)用于科研及測(cè)繪項(xiàng)目，并隨著技術(shù)發(fā)展逐步在工業(yè)探測(cè)和無人駕駛項(xiàng)目上試點(diǎn)。激光雷達(dá)的技術(shù)架構(gòu)持續(xù)更新，從單點(diǎn)激光掃描到多線激光，從復(fù)雜的機(jī)械式逐步向半固態(tài)、固態(tài)式演進(jìn)。目前主流新能源車企與激光雷達(dá)廠加速推進(jìn)激光雷達(dá)的商業(yè)化落地，激光雷達(dá)技術(shù)也在持續(xù)向芯片化、陣列化發(fā)展。

我國量產(chǎn)乘用車自動(dòng)駕駛等級(jí)正逐步從L2向L3+過渡，據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國在售新車L1-L4自動(dòng)駕駛滲透率分別為24%、35%、9%和2%。

2023年以來，我國相關(guān)部門及地方政府已發(fā)布逾百條自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策和規(guī)定，從大方針政策引導(dǎo)到各細(xì)分場(chǎng)景的文件指導(dǎo)，多方面推動(dòng)自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展。從國家層面來看，2023年7月，工業(yè)和信息化部聯(lián)合國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)修訂發(fā)布《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）（2023版）》，提出要分階段建立適應(yīng)我國國情與國際接軌的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系。2023年11月，工業(yè)和信息化部、公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部四部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》，明確表明搭載L3級(jí)和L4級(jí)自動(dòng)駕駛的車輛，在經(jīng)過遴選后，允許在限定區(qū)域內(nèi)開展上路通行試點(diǎn)，以政策推動(dòng)高階智能駕駛發(fā)展。2023年12月，交通運(yùn)輸部印發(fā)《自動(dòng)駕駛汽車運(yùn)輸安全服務(wù)指南（試行）》，就自動(dòng)駕駛汽車適用范圍、應(yīng)用場(chǎng)景、人員配備、運(yùn)輸車輛、安全保障和安全監(jiān)督八個(gè)方面提出明確要求。在國家政策引領(lǐng)下，各地方政府也紛紛出臺(tái)相應(yīng)方案或細(xì)則，其中，深圳、上海、北京三地走在前列，在自動(dòng)駕駛政策方面試點(diǎn)先行，為其他省市加快自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)建設(shè)提供重要參考。伴隨著央地協(xié)同完善行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)，我國高階自動(dòng)駕駛功能有望加速落地。激光雷達(dá)將成為自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵，據(jù)汽車之心表示，2024年激光雷達(dá)的車端滲透率有望突破1%大關(guān)。

城市NOA快速落地。NOA功能（高階智能駕駛輔助）的實(shí)現(xiàn)是智能駕駛從L2跨越到L3過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，目前多家傳統(tǒng)車企和新勢(shì)力車企在加速布局NOA功能。按應(yīng)用場(chǎng)景分，NOA功能分為高速場(chǎng)景和城市場(chǎng)景，高速NOA功能是指在高速公路輔助的基礎(chǔ)上配置高精地圖，幫助車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下匝道、車道保持等功能。城市NOA是指在城市道路按照導(dǎo)航路徑智能輔助駕駛到達(dá)終點(diǎn)，除了基本導(dǎo)航功能外，城市NOA還包括自動(dòng)泊車、智能跟車等功能。

高速NOA始于2019年特斯拉向中國大陸選裝FSD的車型推送NOA功能，隨后國內(nèi)蔚來、小鵬、理想等車企先后入局，在旗下部分車型中推出類似功能，2023年高速NOA已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化落地。與此同時(shí)，城市NOA功能作為最貼近用戶場(chǎng)景的技術(shù)被視為自動(dòng)駕駛通往L3級(jí)別的重要突破口，成為當(dāng)前行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)高地。2022年9月，小鵬P5在廣州推出城市NGP（即城市NOA），正式拉開國內(nèi)城市NOA大幕。2023年NOA迎來落地“元年”。伴隨眾多主機(jī)廠在更多城市陸續(xù)開放該功能，2024年城市NOA有望迎來更大規(guī)模的釋放，推動(dòng)國內(nèi)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。

圖表：2023年1-10月搭載NOA功能車型各傳感器方案市場(chǎng)份額

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

伴隨自動(dòng)駕駛水平升級(jí)，單車激光雷達(dá)需求增加。冗余設(shè)計(jì)是指在系統(tǒng)或設(shè)備的關(guān)鍵部分增加額外的功能通道、工作元件或部件，以確保在部分出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)或設(shè)備仍能正常工作，提高系統(tǒng)可靠性。隨著自動(dòng)駕駛程度提升，駕駛主體從駕駛員轉(zhuǎn)為車輛系統(tǒng)，為確保車輛始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，冗余設(shè)計(jì)變得必不可少，對(duì)于L3及以上自動(dòng)駕駛?cè)哂嘞到y(tǒng)將成為標(biāo)配。目前，高階自動(dòng)駕駛?cè)哂嘣O(shè)計(jì)涵蓋了感知冗余、控制器冗余、執(zhí)行器冗余、通信冗余等。其中，感知冗余是指采用“攝像頭+超聲波雷達(dá)+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)”多源異構(gòu)傳感器融合方案，以實(shí)現(xiàn)感知硬件能力互補(bǔ)，從而強(qiáng)化自動(dòng)駕駛的感知能力。根據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年1-10月，在搭載NOA功能的車型中，采用11V1R1L方案（11個(gè)攝像頭+1個(gè)雷達(dá)+1個(gè)激光雷達(dá)）的車型占據(jù)最大市場(chǎng)份額，達(dá)到27%。其他包含激光雷達(dá)的11V5R1L方案和11V5R2L方案分別占比17%和3.4%，含有激光雷達(dá)的多傳感器方案在搭載NOA功能的智能駕駛車型中占據(jù)主導(dǎo)地位。同時(shí)，伴隨著自動(dòng)駕駛水平持續(xù)提升，單車所需搭載的激光雷達(dá)數(shù)量將不斷增加。據(jù)中國信息通信研究院報(bào)告，L3級(jí)別以上車輛單車搭載量將隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升而成倍增加，L3、L4和L5級(jí)別自動(dòng)駕駛或分別需要平均搭載1顆、2-3顆和4-6顆激光雷達(dá)。