大家还记得3年前网上流传的这份卡脖子清单吗？中国有35项关键技术被国外卡脖子，其中就有激光雷达，激光雷达广泛应用于我们的无人机、卫星测绘、机器人、自动驾驶车上，如此重要的东西，却长期被美国垄断，而且里面的核心零部件需要大量从国外进口，随时有被断供的风险，国产化替代可以说是刻不容缓。但是3年过去了，我再带大家看一下国产激光雷达产业链的水平，绝对是远远超出你的预期。
先说说激光雷达到底是什么东西，自动驾驶车大家都见过吧，车顶上不停旋转的那顶帽子就是激光雷达。通俗点说它就是汽车的眼睛，通过这个眼睛发射出来的光束，撞击附近的汽车、行人和树木等，然后光束再反弹回眼睛。眼睛这时候就会记录所有光束的往返数据，测量到车辆附近每个物体的距离和时间。这时候计算机算法，再将这些形状组合在一起，就绘制出了车辆周围世界的一个机器能够理解的虚拟3D模型。有些朋友这时候可能会说，这个原理好像类似于潜艇的声呐系统吧？没错，只不过这里我用光代替了声音，来衡量汽车与障碍物之间的距离。
目前激光雷达产业很大、产业链很长，大到“相当于手机产业+相机产业合起来才是激光雷达产业链。从核心零部件上看，主要由激光器、探测器、FPGA芯片、模拟芯片、光学部件构成。先说说激光器，激光器是激光雷达上发射器的主要部件，虽然以前被欧司朗OSRAM、AMS、Lumentum等美德厂商垄断，但是现在我们有深圳瑞波光电子、常州纵慧芯光半导体、镭神智能等优质厂商，完全可以实现国产替代。
就比如说瑞波光电，是国内唯一能提供638nm-1700nm全波段的大功率半导体激光芯片供应商。要知道10年前，中国大功率半导体激光芯片，几乎100%依赖进口；但是10年后，深圳瑞波光电子不仅成为该领域的破局者，更以其品质和量产优势，实现了国产替代，在行业细分领域占据国内30%以上的市场，并逐渐拓展至海外市场，成为国内极少数全面掌握半导体激光芯片设计、芯片制造工艺到封装测试等全套技术的引领者。
接着说探测器，也就是激光雷达接收器的主要部件，而探测器的核心器件是光电探测器。这个器件以前被First Sensor、Hamamatsu（滨松）、ON Semiconductor、Sony等美日德企业垄断，现在我们有了成都量芯集成科技、灵明光子、芯视界等优质厂商，可以起到国产替代作用。但是国外厂商在激光器和探测器起步较早，产品的成熟度和可靠性上，相比我们肯定是有一些优势的，毕竟我们起步较晚，好在国内厂商近些年发展神速，产品性能已经基本接近国外厂商的水平，并且已经有通过车规认证（AEC-Q102）的国产激光器和探测器出现，车规认证的审核标准有多苛刻，不用我多说了吧？这足以说明国产激光器和探测器的技术水平，完全可以实现国产替代，不存在什么卡脖子一说。而且相比国外厂商，我们在定制化上有较大的灵活性，价格也有一定的优势。
接着说一下FPGA芯片，也就是激光雷达的主控芯片，国外主流的厂商有美国Xilinx（赛灵思），Intel（英特尔）等。国内厂商有紫光国芯、西安智多晶微电子等。大家都知道啊，芯片领域国内起步较晚，所以国外厂商的产品性能肯定是领先于我们的，不过庆幸的是，FPGA并不是唯一的选择，MCU和DSP都可以作为替代方案。虽然国内紫光同创的产品性能不敌国外领先产品，但还是可以满足激光雷达的基本需求的。
接着说模拟芯片，激光雷达系统中发光控制、光电信号的转换、电信号实时处理等关键子系统，需要用到模拟芯片。国外厂商主要有美国TI（德州仪器），ADI（亚德诺半导体）等。国内厂商主要包括矽力杰半导体、圣邦微电子等。由于我们起步较晚，所以从产品丰富程度到技术水平，和美国这些厂商还普遍存在着一定的差距，尤其是车规类产品。
但是我同时也要告诉大家一个好消息，禾赛科技自研的发射端驱动芯片，已经可以替代美国德州仪器的芯片，接收端模拟前端芯片，已经可以替代美国亚德诺半导体的芯片，重点是两者都已经实现了量产，而接收端的模拟数字转换芯片（也就是替代美国德州仪器的芯片），也已进入了开发后期。可以给大家看一下禾赛和美国德州仪器、亚德诺半导体同类芯片的参数对比，从图上可以看出来，禾赛的各项性能参数丝毫不逊色于美国厂商，并且在某些指标上还有领先优势，这个主要还是归功于我们的后发优势，懂得都懂。
比起这些耀眼的成绩，我更佩服的是禾赛的高瞻远瞩、战略眼光，禾赛现在正在大力布局线阵式SoC芯片，这玩意集成了光电探测器、前端电路、波形数字化、波形算法处理、激光脉冲控制等功能模块，目的就是为了取代我上面说的激光雷达的主控芯片FPGA，现在不是被美国赛灵思和英特尔垄断吗？我相信等不了几年，禾赛的SoC芯片就会实现激光雷达主控芯片的国产替代。
最后再说一下激光雷达的光学部件，光学部件具体可分为扫描镜、旋转电机、窄带滤光片、准直镜头。扫描镜和旋转电机，国外厂商主要有Lemoptix、Microvision、Maradin、Mirrorcle、滨松、STM、Opus，我们有知微传感和创微，窄带滤光片国外有VIAVI、Alluxa，我们有水晶光电，准直镜头国外有Heptagon，我们有迈得特和福晶科技。我可以负责任地说，光学部件国内供应链的技术水平，已经完全达到甚至超越国外供应链的水准，而且我们有明显的成本优势，完全可以实现对国外品牌的替代。
最后总结一下，国产厂商尽管起步较晚，但是经过这几年的奋力追赶，我们与国外厂商的性能差距，确实是在逐渐缩小的，在激光器、探测器、光学部件领域，我们基本是可以实现国产替代的，芯片方面我们也有了重大突破，别忘了我们还有成本优势，就比如说目前自动驾驶汽车成本最高的部件就是激光雷达，以前卖几万、几十万不等，现在华为硬是做到了1000块左右，我相信未来不到三年，华为等国产厂商一定能把激光雷达做到更低的白菜价，到时候我们普通人开的10万元左右的车，也可以配备三五十万的车才拥有的辅助驾驶和自动驾驶系统，未来可期。今天把激光雷达核心零部件的情况给大家分析完了，下期接着给大家分析一下，国产激光雷达整机的技术水平相比国外龙头到底怎么样，我们下期不见不散。
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