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1、泓域咨询/东莞汽车传感器项目商业计划书东莞汽车传感器项目商业计划书xx投资管理公司报告说明政策支持机器人行业发展，移动机器人有望受益。借助强大的内置感知系统及控制系统，移动机器人能够完成多种无人作业，从而减轻对人力的依赖，提高生产效率。为推进我国机器人产业发展，有关部门相继制定发布了一系列政策，例如2021年12月，工信部等部门发布“十四五”机器人产业发展规划，争取2025年我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，2035年我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。根据谨慎财务估算，项目总投资16845.81万元，其中：建设投资12531.14万元，占项目总投资的74.
2、39%；建设期利息139.27万元，占项目总投资的0.83%；流动资金4175.40万元，占项目总投资的24.79%。项目正常运营每年营业收入36200.00万元，综合总成本费用29685.19万元，净利润4764.56万元，财务内部收益率20.96%，财务净现值5626.19万元，全部投资回收期5.68年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。经分析，本期项目符合国家产业相关政策，项目建设及投产的各项指标均表现较好，财务评价的各项指标均高于行业平均水平，项目的社会效益、环境效益较好，因此，项目投资建设各项评价均可行。建议项目建设过程中控制好成本，制定好项目的详细规
3、划及资金使用计划，加强项目建设期的建设管理及项目运营期的生产管理，特别是加强产品生产的现金流管理，确保企业现金流充足，同时保证各产业链及各工序之间的衔接，控制产品的次品率，赢得市场和打造企业良好发展的局面。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 项目概述9一、 项目提出的理由9二、 项目概述9三、 项目总投资及资金构成11四、 资金筹措方案11五、 项目预期经济效益规划目标12六、 项目建设进度规划12七、 研究结论12八、 主要经济指标一览表12主要经济指
4、标一览表12第二章 项目投资主体概况15一、 公司基本信息15二、 公司简介15三、 公司竞争优势16四、 公司主要财务数据18公司合并资产负债表主要数据18公司合并利润表主要数据19五、 核心人员介绍19六、 经营宗旨21七、 公司发展规划21第三章 行业发展分析23一、 智能驾驶为主要驱动力，市场空间广阔23二、 成本性能或为要素，技术演进推动格局26三、 发射模块：VCSEL易于集成功率密度低，FMCW光源处于发展期28第四章 项目背景及必要性31一、 探测模块：SPAD/SiPM具有更高灵敏度31二、 下游应用市场主要包括智能驾驶、服务型机器人和测绘等领域31三、 激光雷达：精确测量传
5、感器，智能驾驶为主要驱动力34四、 加快建设高品质现代化都市36五、 项目实施的必要性37第五章 创新发展39一、 企业技术研发分析39二、 项目技术工艺分析41三、 质量管理42四、 创新发展总结43第六章 法人治理结构44一、 股东权利及义务44二、 董事46三、 高级管理人员50四、 监事52第七章 发展规划54一、 公司发展规划54二、 保障措施55第八章 SWOT分析说明57一、 优势分析（S）57二、 劣势分析（W）59三、 机会分析（O）59四、 威胁分析（T）60第九章 运营管理66一、 公司经营宗旨66二、 公司的目标、主要职责66三、 各部门职责及权限67四、 财务会计制度
6、70第十章 建筑物技术方案74一、 项目工程设计总体要求74二、 建设方案76三、 建筑工程建设指标77建筑工程投资一览表77第十一章 进度实施计划79一、 项目进度安排79项目实施进度计划一览表79二、 项目实施保障措施80第十二章 建设规模与产品方案81一、 建设规模及主要建设内容81二、 产品规划方案及生产纲领81产品规划方案一览表82第十三章 风险防范83一、 项目风险分析83二、 项目风险对策85第十四章 项目投资计划87一、 投资估算的依据和说明87二、 建设投资估算88建设投资估算表92三、 建设期利息92建设期利息估算表92固定资产投资估算表93四、 流动资金94流动资金估算表
7、95五、 项目总投资96总投资及构成一览表96六、 资金筹措与投资计划97项目投资计划与资金筹措一览表97第十五章 经济收益分析99一、 经济评价财务测算99营业收入、税金及附加和增值税估算表99综合总成本费用估算表100固定资产折旧费估算表101无形资产和其他资产摊销估算表102利润及利润分配表103二、 项目盈利能力分析104项目投资现金流量表106三、 偿债能力分析107借款还本付息计划表108第十六章 项目综合评价说明110第十七章 附表附件112主要经济指标一览表112建设投资估算表113建设期利息估算表114固定资产投资估算表115流动资金估算表115总投资及构成一览表116项目投
8、资计划与资金筹措一览表117营业收入、税金及附加和增值税估算表118综合总成本费用估算表119利润及利润分配表120项目投资现金流量表121借款还本付息计划表122第一章 项目概述一、 项目提出的理由FMCW激光雷达的光源不同于ToF激光雷达，窄线宽的线性调频光是实现相干检测的基础。目前商用的能够实现窄线宽输出的激光器有四种类型：分布式反馈激光器（DFB）、分布式布拉格反射激光器（DBR）、外腔激光器以及通过窄线宽激光器的种子元加上外调制的方案。二、 项目概述（一）项目基本情况1、项目名称：东莞汽车传感器项目2、承办单位名称：xx投资管理公司3、项目性质：扩建4、项目建设地点：xx（待定）5、
9、项目联系人：韦xx（二）主办单位基本情况公司坚持提升企业素质，即“企业管理水平进一步提高，人力资源结构进一步优化，人员素质进一步提升，安全生产意识和社会责任意识进一步增强，诚信经营水平进一步提高”，培育一批具有工匠精神的高素质企业员工，企业品牌影响力不断提升。未来，在保持健康、稳定、快速、持续发展的同时，公司以“和谐发展”为目标，践行社会责任，秉承“责任、公平、开放、求实”的企业责任，服务全国。公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上，坚持优化结构，提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式，补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板，走绿色、协调和可持续发展道路，不断优
10、化供给结构，提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以提质增效为中心，以提升创新能力为主线，降成本、补短板，推进供给侧结构性改革。面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态，公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索，提升企业综合实力，配合产业供给侧结构改革。同时，公司注重履行社会责任所带来的发展机遇，积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来，公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。（三）项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xx（待定），占地面积约39.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用
11、设施条件完备，非常适宜本期项目建设。（四）产品规划方案根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：xxx套汽车传感器/年。三、 项目总投资及资金构成本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资16845.81万元，其中：建设投资12531.14万元，占项目总投资的74.39%；建设期利息139.27万元，占项目总投资的0.83%；流动资金4175.40万元，占项目总投资的24.79%。四、 资金筹措方案（一）项目资本金筹措方案项目总投资16845.81万元，根据资金筹措方案，xx投资管理公司计划自筹资金（资本金）11161.52万元。（二）申请银行借款方案根据
12、谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额5684.29万元。五、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入（SP）：36200.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：29685.19万元。3、项目达产年净利润（NP）：4764.56万元。4、财务内部收益率（FIRR）：20.96%。5、全部投资回收期（Pt）：5.68年（含建设期12个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：13324.17万元（产值）。六、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12个月的时间。七、 研究结论由上可见，无论是从产品还是市场来看，本项目设备较先进，其产品技术含量较
13、高、企业利润率高、市场销售良好、盈利能力强，具有良好的社会效益及一定的抗风险能力，因而项目是可行的。八、 主要经济指标一览表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积26000.00约39.00亩1.1总建筑面积45924.211.2基底面积15860.001.3投资强度万元/亩309.772总投资万元16845.812.1建设投资万元12531.142.1.1工程费用万元11076.762.1.2其他费用万元1196.042.1.3预备费万元258.342.2建设期利息万元139.272.3流动资金万元4175.403资金筹措万元16845.813.1自筹资金万元11161.523.2
14、银行贷款万元5684.294营业收入万元36200.00正常运营年份5总成本费用万元29685.196利润总额万元6352.747净利润万元4764.568所得税万元1588.189增值税万元1350.6410税金及附加万元162.0711纳税总额万元3100.8912工业增加值万元10562.3313盈亏平衡点万元13324.17产值14回收期年5.6815内部收益率20.96%所得税后16财务净现值万元5626.19所得税后第二章 项目投资主体概况一、 公司基本信息1、公司名称：xx投资管理公司2、法定代表人：韦xx3、注册资本：540万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx5
15、、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2013-6-117、营业期限：2013-6-11至无固定期限8、注册地址：xx市xx区xx9、经营范围：从事汽车传感器相关业务（企业依法自主选择经营项目，开展经营活动；依法须经批准的项目，经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动；不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。）二、 公司简介公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上，坚持优化结构，提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式，补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板，走绿色、协调和可持续发展道路，不断优化供给结构，提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、
16、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以提质增效为中心，以提升创新能力为主线，降成本、补短板，推进供给侧结构性改革。面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态，公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索，提升企业综合实力，配合产业供给侧结构改革。同时，公司注重履行社会责任所带来的发展机遇，积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来，公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。三、 公司竞争优势（一）自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时，通过整合各平台优势，构建全产品系列，并不断进行产品结构升级，顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累，公司产品性能处于国内领先水
17、平。公司多年来坚持技术创新，不断改进和优化产品性能，实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性化需求，不断升级技术，充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中，公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时，公司还十分重视自主知识产权的保护。（二）工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备，有效提高了精度、生产效率，为产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外，公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一，公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证，表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求，而且部分产品能够与国际标准接轨，能够跻身于国际市场竞争中。在
18、日常生产中，公司严格按照质量体系管理要求，不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程，保证公司产品质量的稳定性。（三）产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求，而且能根据客户的个性化要求，定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列，完备的产品结构，能够为客户提供一站式服务。对公司来说，实现了对具有多种产品需求客户的资源共享，拓展了销售渠道，增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势，在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。（四）营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点，公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区域，并
19、在欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络，及时了解客户需求，为客户提供贴身服务，达到快速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队，在各区域配备销售人员，建立从市场调研、产品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期，公司多名销售人员具有研发背景，可引导客户的技术需求并为其提供解决方案，为客户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢，结成了长期战略合作伙伴关系，公司经销网络较为稳定，有利于深耕行业和区域市场，带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月201
20、8年12月资产总额5735.494588.394301.62负债总额1848.331478.661386.25股东权益合计3887.163109.732915.37公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入17428.8113943.0513071.61营业利润3929.773143.822947.33利润总额3549.802839.842662.35净利润2662.352076.631916.89归属于母公司所有者的净利润2662.352076.631916.89五、 核心人员介绍1、韦xx，中国国籍，无永久境外居留权，1959年出生，大专学历，高级工程师职称。2
21、003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问；2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。2、戴xx，1974年出生，研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司；2006年8月至2011年3月，任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长；2019年8月至今任公司监事会主席。3、于xx，1957年出生，大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司；2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。4
22、、郭xx，中国国籍，无永久境外居留权，1970年出生，硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。5、胡xx，中国国籍，无永久境外居留权，1971年出生，本科学历，中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。6、余xx，中国国籍，1976年出生，本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理；2004年4月至20
23、11年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。7、崔xx，中国国籍，1977年出生，本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任，2017年8月至今任公司监事。8、任xx，中国国籍，无永久境外居留权，1961年出生，本科学历，高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。六、 经营宗旨根据国家法律、行政法规的规定，依照诚实信用、勤勉尽责的原则，以专业经营的方式管理和经营公司资产，为全体股东创造满意的投资回报。七、 公司发展规划（一）战略目标与发展规划公司致力于为多产业的多领域客户提供高质量产品、技术服务与整体解决
24、方案，为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。（二）措施及实施效果公司立足于本行业，以先进的技术和高品质的产品满足产品日益提升的质量标准和技术进步要求，为国内外生产商率先提供多种产品，为提升转换率和品质保证以及成本降低持续做出贡献，同时通过与产业链优质客户紧密合作，为公司带来稳定的业务增长和持续的收益。公司通过产品和商业模式的不断创新以及与产业链企业深度融合，建立创新引领、合作共赢的模式，再造行业新格局。（三）未来规划采取的措施公司始终秉持提供性价比最优的产品和技术服务的理念，充分发挥公司在技术以及膜工艺技术的扎实基础及创新能力，为成为百亿级产业领军企业而努力奋斗。在近期的三至五年，公司聚焦于产业
25、的研发、智能制造和销售，在消费升级带来的产业结构调整所需的领域积极布局。致力于为多产业的多领域客户提供中高端技术服务与整体解决方案。在未来的五至十年，以蓬勃发展的中国市场为核心，利用中国“一带一路”发展机遇，利用独立创新、联合开发、并购和收购等多种方法，掌握国际领先的技术，使得公司真正成为国际领先的创新型企业。第三章 行业发展分析一、 智能驾驶为主要驱动力，市场空间广阔智能驾驶采用不同类型的传感器实现车辆对周边道路、行人、障碍物、路侧单元及其他车辆的感知，在不同程度上实现车辆安全、自主、智能驾驶，是激光雷达的重要应用场景，可根据驾驶员与自动驾驶系统参与程度分为五个等级。典型的智能驾驶系统包括环
26、境感知、决策规划和控制执行三大部分。其中环境感知系统主要包括摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达等传感器。激光雷达性能好、精度高，或为智能汽车核心传感器。激光雷达常应用于高精度电子地图和定位、障碍物识别、可通行空间检测、障碍物轨迹预测等方面，具备分辨率高、探测范围广、信息量丰富等优势，或为实现汽车智能驾驶的核心装置。智能汽车激光雷达需求有望随驾驶自动化水平提升不断增加。当前驾驶自动化水平正处于不断提升的过程中，据ICVTank，全球高级别自动驾驶渗透率呈上升趋势，即搭载激光雷达的智能汽车销量有望提升。据麦姆斯咨询，L3、L4和L5级别自动驾驶则分别需要搭载1颗、2-3颗与4-6颗激光雷达，
27、随驾驶自动化水平提升单车激光雷达搭载数量不断增加。移动机器人、智慧城市与测绘为典型应用，与车载领域相比性能需求不同服务型机器人、智慧城市及测绘是激光雷达的典型应用场景，对激光雷达性能有不同要求。例如应用于工业领域的YDLIDAR激光雷达测距最远为30米，应用于测绘等领域的华测导航激光雷达最远测程可达1350米，与禾赛科技车载领域典型产品Pandar128测距能力200米完全不同。据沙利文，2019年国内和全球智慧城市与测绘领域在激光雷达市场份额中占比最高，分别达70%和61%。政策支持机器人行业发展，移动机器人有望受益。借助强大的内置感知系统及控制系统，移动机器人能够完成多种无人作业，从而减轻
28、对人力的依赖，提高生产效率。为推进我国机器人产业发展，有关部门相继制定发布了一系列政策，例如2021年12月，工信部等部门发布“十四五”机器人产业发展规划，争取2025年我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地，2035年我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。技术不断成熟与人力成本上涨共同促进服务机器人发展，2026年全球市场规模有望达到2126亿美元。服务机器人执行除工业自动化应用外的多种任务，随科技进步服务机器人不断融入智能语音、AI算法、通讯、大数据、物联网等新技术，能力逐步提升的同时生产成本不断下降；同时人力成本的上升进一步降低了服务机器人的应用成本，因此在许
29、多领域服务机器人替代人工已成为新的发展趋势。据MordorIntelligence预测，2026年全球服务型机器人市场规模有望达到2126.2亿美元，2021-2026年CAGR达44.9%。据中商产业研究院，2022年我国服务型机器人市场规模有望达到542.3亿元，同比增长38.4%。激光雷达是自主移动机器人实现建图、定位、导航、避障等功能的核心部件，2025年全球移动机器人领域激光雷达市场规模有望达到7亿美元。服务机器人环境感知、定位建图、导航避障等解决方案采用的环境感知传感器主要是激光雷达和深度摄像头，典型产品如YDLIDARTG30激光雷达测距半径可达30米，Intel深度摄像头D45
30、5测距半径为6米，或对应不同的应用场景。据沙利文预计，2025年全球移动机器人领域激光雷达市场规模有望达到7亿美元。激光雷达在智慧城市与测绘领域应用包括实景三维城市、大气环境监测和智能交通等，2025年全球市场规模有望超过45亿美元。测绘方面，通过激光雷达采集三维空间数据并处理得到具有坐标信息的影像数据，进而实现实景三维建模已成为主流发展方向。大气环境监测方面，可通过激光雷达探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，进而有效监控主要污染源。智能交通方面，可通过激光雷达对道路进行连续扫描并获得实时动态的车流量点云数据并处理得到车流量等参数，进而实现智能交通控制。据沙利文预测，2025年
31、全球智慧城市与测绘领域激光雷达市场规模有望超过45亿美元。二、 成本性能或为要素，技术演进推动格局性能是激光雷达产品获得下游客户青睐的重要指标，衡量激光雷达性能的指标主要包括探测距离、测距精度、角分辨率、视场角范围、功耗、体积、集成度等。车企通常要求激光雷达在高速场景下具有150米以上的探测距离、120的宽视角以满足十字路口等特殊场景的检测、误差小于3cm测距精度、误差小于0.3的水平与垂直角分辨率、百万级别点频和较小的体积等。全球激光雷达市场设计方案导入或以机械式（含转镜、棱镜）方案为主，未来有望由混合固态过渡到固态方案。机械式激光雷达的扫描系统中，需要高可靠性的旋转电机和多个激光发射器，同
32、时多部件结构所需的系统综合制造成本也较高，因此整体成本较高。MEMS激光雷达发射和接收激光器大幅减少，当前受限于MEMS振镜价格较高，大规模量产后MEMS振镜有望降低至30-50美元，或具备成本优势；但MEMS激光雷达接收端的收光孔径较小，光接收功率远低于机械式激光雷达，因此具有信噪比低、有效距离短及FOV窄的缺点。机械式激光雷达实现高线束需要多个激光发射器，同时扫描系统依赖电机，部件、制造、系统成本都很高。以Velodyne的64线激光雷达为例，采用了16组激光发射器以及2组激光接收器，产品结构复杂。据汽车之心，Velodyne的机械式激光雷达PuckVLP16总BOM成本约830990美元
33、。混合固态激光雷达BOM成本显著低于机械式激光雷达。据SystemplusConsulting，Valeo的转镜式激光雷达Scala1（4线）总BOM成本约为300美元，MEMS微振镜式激光雷达根据振镜和光源不同制造成本范围约为4501200美元。其中MEMS激光雷达相比转镜式在光学、机械性能和功耗方面表现更佳，同时得益于激光收发单元数量的减少，以及MEMS振镜随量产有较大的降价空间，混合固态激光雷达中MEMS方案或能达到更低的成本。Flash激光雷达设计简洁、元件少、成本低，是目前纯固态激光雷达的主流方案。Flash激光雷达产品在消费电子领域产品成熟度较高，但在车载领域还需解决高能量发射的痛
34、点，当前还难以实现远距离探测，主要用作补盲。为了克服探测距离的限制，相关企业纷纷探索基于VCSEL+SPAD的单光子面阵方案，其中ibeo推出的ibeoNEXT产品具备12880分辨率，采用顺序扫描的工作方式，探测距离可达140m（10%反射率），当前已具备量产能力；Ouster于2020年发布了具备200m（10%反射率）探测能力的ES2；国内企业奥锐达同样推出了ordarrayTM系列激光雷达。OPA固态激光雷达潜力较大，当前还处于发展初期。光学相控阵OPA固态激光雷达采用多个光源组成阵列，通过控制各光源发射的时间差合成角度灵活、精密可控的主光束。OPA光学相控阵的核心是光学相控阵单元，目
35、前还没有成熟的技术，突破时间或较为漫长。Quanergy是OPA激光雷达的典型代表，其光学相控阵固态激光雷达产品S3-2TM探测距离7m（10%反射率），或主要针对工业设计。2022年5月10日，Quanergy宣布其光学相控阵（OPA）技术已成功实现250米的距离检测。芯片化架构、硅光器件研发、算法优化等均有望降低激光雷达成本。TOF激光雷达可通过开发VCESL和单光子器件的专用芯片降低成本。FMCW激光雷达所需线性调频光源可研发硅光器件取代成本高昂的分立外腔激光器和铌酸锂调制器，探测器可将基于硅光技术的锗硅探测器在接收模块中集成为BPD阵列，进一步与系统其他模块的硅基器件单片集成，有效降低
36、尺寸和成本。此外，芯片化架构的激光雷达还能节省对每个激光器进行单独光学调试的人力成本。三、 发射模块：VCSEL易于集成功率密度低，FMCW光源处于发展期EEL（EdgeEmittingLaser）边发射激光器具有高发光功率密度的优势，但因其发光面位于半导体晶圆的侧面，使用过程中需要进行切割、翻转、镀膜、再切割的工艺步骤，往往只能通过单颗一一贴装的方式和电路板整合，而且每颗激光器需要使用分立的光学器件进行光束发散角的压缩和独立手工装调，比较依赖产线工人的手工装调技术，生产成本高且一致性难以保障。VCSEL(verticalcavitysurfaceemittinglaser)垂直腔面发射激光器
37、具有易于二维集成、阈值低、光束质量好、调制频率高、寿命长、单模工作稳定、易于实现低温漂系数等优点。然而传统的VCSEL激光器存在发光功率密度低的缺陷，导致只在对测距要求近的应用领域有相应的激光雷达产品（通常50m）。VCSEL激光器自上而下包括P型欧姆接触电极、P型掺杂的分布式布拉格反射镜(DBR)、氧化限制层、多量子阱有源区、N型掺杂DBR、衬底以及N型欧姆接触电极。量子阱有源区位于n型掺杂和p型掺杂的DBR之间。DBR反射镜具有大于99%的反射率。有源区的光学厚度为1/2激光波长的整数倍，通过P-contact向有源区注入电流并产生受激辐射的光子在DBR中往复被反射并谐振放大，从而形成激光
38、。近年来国内外多家VCSEL激光器公司纷纷开发了多层结VCSEL激光器，将其发光功率密度提升了510倍。2021年，Lumentum发布了新款高功率、高效率的五结和六结VCSEL阵列，每个发射孔的光功率超过2W，从而使得1平方毫米VCSEL阵列的峰值功率超过800W。功率密度提升为应用VCSEL开发长距激光雷达提供了可能，结合其平面化所带来的生产成本和产品可靠性方面的收益，VCSEL未来有望取代EEL。FMCW激光雷达的光源不同于ToF激光雷达，窄线宽的线性调频光是实现相干检测的基础。目前商用的能够实现窄线宽输出的激光器有四种类型：分布式反馈激光器（DFB）、分布式布拉格反射激光器（DBR）、
39、外腔激光器以及通过窄线宽激光器的种子元加上外调制的方案。第四章 项目背景及必要性一、 探测模块：SPAD/SiPM具有更高灵敏度激光探测的核心器件是光电探测器，能把光能转换成电信号，主要要求包括频带宽、灵敏度高、线性输出范围宽、噪声低等。激光雷达探测器主要分为光电二极管（PD）、雪崩二极管（APD）、单光子雪崩二极管(SPAD)和硅光电倍增管(SiPM)四种，APD目前是激光雷达的主流探测器。SPAD工作在盖革模式，能够达到106量级的增益。SiPM由SAPD阵列并联组成，SPAD有更高的灵敏度，仅能判断是否感知到激光，SiPM的灵敏度相对较低，但能区分激光强度的大小。在相同的分辨率要求下，S
40、iPM相比SPAD阵列的面积较大。此外，SiPM作为硅基传感器，感知波长一般小于1000nm。与APD相比，SPAD/SiPM具有灵敏度高、结构紧凑等优点。SPAD/SiPM可探测距离超过200m、5%的低反射率目标，在明亮的阳光下也能工作，在具备较高分辨率的同时可采用小光圈与固态设计集成到汽车中，正成为新兴激光雷达探测器。目前，国内外多个激光雷达探测器厂商对SPAD/SiPM探测器有所布局，Flash激光雷达也较多采用VCSEL加SPAD的方案。二、 下游应用市场主要包括智能驾驶、服务型机器人和测绘等领域凭借其较高水平的性能和精度，激光雷达已成为智能驾驶环境感知系统的重要组成部分。随着未来自
41、动驾驶普及度的提升和自动驾驶等级的提高，激光雷达市场成长空间广阔。一方面，自动化水平提升意味着自动驾驶系统对于环境感知的要求提高，从而带动单车激光雷达搭载量增长。据麦姆斯咨询，自动驾驶对激光雷达的单位需求将由L3级的1颗提升至L4级的23颗和L5级的46颗。另一方面，智能汽车渗透率逐步增加、智能驾驶普及度逐渐提升，车载激光雷达作为实现智能驾驶核心部件有望放量。目前，从造车新势力到传统主机厂都正在智能驾驶领域积极布局使用车载激光雷达。2021年起激光雷达开始规模化进入汽车前装市场，2022年搭载激光雷达的车型陆续发售，激光雷达有望迎来放量元年。移动机器人、智慧城市与测绘同样为激光雷达重要应用，据
42、沙利文预计2025年全球市场分别有望达到7/45亿美元。车载激光雷达当前处于发展期，技术路线多样，厂商方案落地或面临技术成熟度、成本、性能等各方面的综合考量。激光雷达通常由发射、接收、信息处理和扫描模块组成，发射模块将激光发射至目标物体后，光电探测器接收目标物体反射回来的激光并转换为电信号，经放大与模数转换后输入信息处理模块建立物体模型，实时生成周围环境平面图信息。（1）激光雷达按测距原理可分为ToF与FMCW，ToF是目前车载中长距激光雷达主流方案，FMCW整机及其上游产业链仍处于发展期，与ToF相比具备灵敏度高、探测距离远、抗干扰能力强、能够直接测速等优点，但短期内成本较高，未来有望通过芯
43、片化推动成本下降。（2）发射系统方面，ToF激光雷达使用的半导体激光芯片包括边发射（EEL）和垂直腔面发射（VCSEL），其中EEL功率密度高但发射模组装调复杂且一致性较难保障；VCSEL易于二维集成、阈值低、光束质量好、调制频率高、寿命长、单模工作稳定、易于实现低温漂系数，但当前功率密度较低，未来有望随功率密度提升取代EEL。FMCW激光雷达光源仍处于发展期，当前各类方案分别受限于性能或成本。（3）激光雷达根据扫描系统不同可分为机械式、混合固态（转镜式、棱镜式、MEMS）和纯固态。传统机械式激光雷达因体积重量大难过车规、可量产性差、成本高等推广受限，短期内混合固态方案或为车载激光雷达主流，未
44、来随着全固态激光雷达的发展，成本有望进一步降低。其中Flash激光雷达已具备较成熟方案，光学相控阵（OPA）激光雷达上游成熟度较低，短期产业化难度较大。（4）激光雷达探测器主要包括光电二极管（PIN）、雪崩光电二极管（APD）、单光子雪崩二极管（SPAD）和光电倍增管（SiPM）。APD目前是激光雷达的主流，与APD相比SPAD和SiPM具有探测范围广、灵敏度高、结构紧凑等优点，有望逐渐取代APD，目前国外多个厂商已对SPAD/SiPM探测器有所布局。成本与性能或为激光雷达市场竞争要素，技术演进推动格局变化。性能是激光雷达产品满足下游客户应用的基础，成本是激光雷达应用推广的重要因素。厂商有望通
45、过芯片化架构、硅光器件研发、算法优化、规模效应、自动化生产及合理的工艺设计降低激光雷达成本。据Yole预计全球车载激光雷达平均价格有望在2026年降至1000美元，并在2030年降至600美元。目前全球激光雷达市场参与者众多，竞争格局较为分散，具有较强竞争力的主要集中在中国、美国和欧洲，激光雷达扫描系统的固态化进程以及FMCW激光雷达的量产或对激光雷达市场未来竞争格局有较大影响。据Knowmade统计，海外厂商Velodyne、ibeo、Luminar及中国厂商禾赛科技、速腾聚创专利储备较为领先，或能一定程度上反映公司技术储备、科研能力和发展潜力。三、 激光雷达：精确测量传感器，智能驾驶为主要
46、驱动力激光雷达是结合了光学、电子、机械、软件、芯片、器件等技术，可以进行环境探测、数据处理和传输的智能传感器。激光雷达由发射系统、接收系统、信息处理系统和扫描系统组成。发射系统中的激励源周期性地驱动激光器，发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统，将激光发射至目标物体；经接收光学系统，光电探测器接收目标物体反射回来的激光，产生接收信号；接收信号经过放大处理和模数转换，经由信息处理模块计算，获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型。扫描系统对所在的平面扫描，并产生实时的平面图信息。激光雷达自诞生以来经历了五个发展阶段：（1）1960年代-1970年代：激光器诞生，基于激光的探测技术开始发展，这一时期激光雷达主要用于科研及测绘，1971年阿波罗15号载人登月任务使用激光雷达对月球表面进行测绘。（2）1980年代-1990年代：激光雷达商业化起步，开始用于工业探测和早期无人驾驶项目，这一时期西克和北洋等厂商推出单线扫描式2D激光雷达产品。（3）2000年代-2010年代早期：高线数激光雷达开始用于