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]。
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) t8 @5 X  v; `4 T激光雷達工作原理與架構
, \) Z2 l. T. L
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點云數據。
" l' u. g: W4 U' T+ a/ N
. n" x' M. O# h. ~7 z, R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。
2 f4 M) Z6 d* }& D, Z- A主要組件包括：
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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)

7 P" x) [& l& `( K市場概況與應用
8 C2 G# a4 _5 }! j/ v) Z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。

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主導地位。

技術實施與集成

; W6 R$ V8 u5 p2 u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

市場競爭與參與者

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。
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0 A5 J- T7 p" Y$ d9 P市場競爭激烈，現有廠商與新進入者并存。中國制造商已經占據主導地位，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：
" [+ C- C6 T) B

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

  @# H, F! w" w技術趨勢與演變

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。
2 J2 O7 I' g% b6 i8 a
0 V# t  A  W5 v0 e* O技術在多個維度上持續(xù)發(fā)展：
2 H* q, l/ V. g7 {3 U/ Z( G6 F# M

成像技術：從機械系統(tǒng)向固態(tài)系統(tǒng)轉變

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
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未來展望與挑戰(zhàn)

- p4 |) V: z! e* }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。
1 g8 D3 {* o% a
/ ]" l  g; Y* K, q/ @' m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
, W, s# Y' H+ v5 e/ V% a7 H
9 E) O7 G5 |  j3 X+ i" C; o結論
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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。

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更多創(chuàng)新，推動自動駕駛車輛和ADAS應用的普及。
2 q: ~; {  p- |8 W4 x' X
, K2 v7 e' C7 ?2 T' Z7 ^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.

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