車用激光雷達技術與市場趨勢分析

逍遙設計自動化

引言
激光雷達(LiDAR)技術在自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領域扮演關鍵角色。自2005年Velodyne公司在DARPA大挑戰(zhàn)賽后開發(fā)出首個實時3D激光雷達系統(tǒng)以來，這項最初用于地形和大氣測量的技術已經(jīng)發(fā)展成為自動駕駛車輛開發(fā)和安全系統(tǒng)的核心組成部分[1]。

" \3 c3 ~: h& g- h6 Q5 ~, G: o1 q激光雷達工作原理與架構
# _9 `! T" N. H4 d/ M9 i  p
) e, P5 V# m% `7 ?: Y# ~- y! g1 E( e圖1：激光雷達基本工作原理圖，展示了激光光源、光學系統(tǒng)、掃描器/漫射器、光電探測器、信號處理器和計算單元如何生成3D點云數(shù)據(jù)。

: J0 y! k% `6 d3 S1 V( `6 J激光雷達系統(tǒng)通過發(fā)射激光脈沖并測量光線反射回來所需的時間來工作。
主要組件包括：

光源（激光器）

光學系統(tǒng)

掃描機構

光電探測器

信號處理單元

計算系統(tǒng)

1 g6 ?, u) i6 a" N5 A4 s市場概況與應用
& a9 X' C, B$ d8 C( r( G全球汽車激光雷達市場正在快速增長，預計將從2023年的5.38億美元增長到2029年的36.32億美元，年復合增長率達38%。市場主要分為乘用車/輕型商用車(PC&LCV)和機器人出租車兩個領域。
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圖2：2019-2029年PC&LCV和機器人出租車激光雷達市場收入趨勢圖，顯示PC&LCV細分市場正逐步占據(jù)主導地位。
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技術實施與集成
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3 d5 n6 q& n9 z3 _6 C圖3：展示車輛上各種可能的激光雷達安裝位置，包括格柵、擋風玻璃、車頂、保險杠和大燈，以及每個位置的具體優(yōu)勢和局限性。

汽車制造商在激光雷達集成方面有多種選擇：

擋風玻璃后方：適合長距離探測

車頂安裝：最大視野范圍

格柵集成：傳統(tǒng)安裝位置

大燈集成：美觀整合

側面安裝：改善周邊視野
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2 m4 P, _  z& h0 z. U# N4 j6 v* _1 Q市場競爭與參與者
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1 _  t  S. L% [# p7 K$ [圖4：全球激光雷達市場分布圖，突出顯示中國和世界其他地區(qū)在定價和采用率方面的區(qū)域差異。

7 C+ T/ @  r4 g! s4 g市場競爭激烈，現(xiàn)有廠商與新進入者并存。中國制造商已經(jīng)占據(jù)主導地位，禾賽科技和速騰聚創(chuàng)在市場份額方面領先。競爭格局顯示中國市場和西方市場存在明顯差異：
+ {& i1 k) N. d  D

中國市場：較低平均銷售價格（450-500美元）

其他地區(qū)：較高平均銷售價格（700-1000美元）

設計定點主要集中在中國市場

% X5 L: r% V2 T. R/ K技術趨勢與演變
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圖5：餅圖比較2024年和預計2034年成像技術和波長分布的市場份額。
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& N, y" ]6 X8 G; ~2 Y技術在多個維度上持續(xù)發(fā)展：
' T+ V" T1 O! f* A4 Q) o( ]

成像技術：從機械系統(tǒng)向固態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變

波長：近紅外(NIR)持續(xù)占主導地位

光電探測器：向更先進的探測系統(tǒng)發(fā)展

處理能力：集成更高級的計算能力

未來展望與挑戰(zhàn)
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圖6：圖解顯示FMCW激光雷達公司從工業(yè)應用到進入汽車市場的發(fā)展路徑。
3 Z% [$ m* @4 m2 z
* X# W/ o9 V. c! {行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)包括：

成本降低需求

集成復雜性

性能優(yōu)化

制造規(guī)模擴大

市場采用速度

結論

* I) }7 Z5 [+ n& U0 w4 n圖7：最終市場概覽，顯示到2029年市場預計增長至36.32億美元，包括PC&LCV和機器人出租車細分市場的分布。
' t0 z- s4 D6 o8 I6 d: k
& ^7 }# M( P; p( d本文介紹汽車激光雷達技術的基本原理、市場動態(tài)和未來趨勢。隨著技術不斷成熟，硬件和軟件集成方面將出現(xiàn)更多創(chuàng)新，推動自動駕駛車輛和ADAS應用的普及。

參考文獻
[1] P. Boulay, Y. Yang, P. Cambou, and S. Hallereau, "LiDAR for Automotive 2024: Market and Technology Report," Yole Intelligence, Lyon, France, Rep. YINTR24424, 2024.
, [+ o, X6 l& @( f* i8 [4 B
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- {- ?6 f0 [8 N/ T* a" J; N關于我們：
/ K; {- J- h0 s2 q深圳逍遙科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家專注于半導體芯片設計自動化（EDA）的高科技軟件公司。我們自主開發(fā)特色工藝芯片設計和仿真軟件，提供成熟的設計解決方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分別針對光電芯片、微機電系統(tǒng)、超透鏡的設計與仿真。我們提供特色工藝的半導體芯片集成電路版圖、IP和PDK工程服務，廣泛服務于光通訊、光計算、光量子通信和微納光子器件領域的頭部客戶。逍遙科技與國內(nèi)外晶圓代工廠及硅光/MEMS中試線合作，推動特色工藝半導體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，致力于為客戶提供前沿技術與服務。
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