車用激光雷達技術(shù)與市場趨勢分析

逍遙設(shè)計自動化

引言
7 x, m/ c9 }# ?  ^4 x7 |激光雷達(LiDAR)技術(shù)在自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域扮演關(guān)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(shù)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]。

& V6 g# p8 v9 }$ M激光雷達工作原理與架構(gòu)

! s0 T- l5 M4 l% x- I: T. d圖1：激光雷達基本工作原理圖，展示了激光光源、光學(xué)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)。
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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。
& n* F7 r* T/ {) H主要組件包括：

光源（激光器）

光學(xué)系統(tǒng)

掃描機構(gòu)

光電探測器

信號處理單元

計算系統(tǒng)
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& y4 S. J0 e5 e市場概況與應(yīng)用
全球汽車激光雷達市場正在快速增長，預(yù)計將從2023年的5.38億美元增長到2029年的36.32億美元，年復(fù)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(lǐng)域。
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圖2：2019-2029年P(guān)C&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(dǎo)地位。
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7 ~- {9 W# j& \' X8 d8 e技術(shù)實施與集成
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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(fēng)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。

8 g- x2 }8 }: L/ q% [+ Y汽車制造商在激光雷達集成方面有多種選擇：

擋風(fēng)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(cè)面安裝：改善周邊視野

市場競爭與參與者
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1 s5 P+ y3 C* B: G% o: O( E! e! ^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。

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(dǎo)地位，禾賽科技和速騰聚創(chuàng)在市場份額方面領(lǐng)先。競爭格局顯示中國市場和西方市場存在明顯差異：

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(shè)計定點主要集中在中國市場
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技術(shù)趨勢與演變
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圖5：餅圖比較2024年和預(yù)計2034年成像技術(shù)和波長分布的市場份額。
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- a4 ?; J' d  V/ a技術(shù)在多個維度上持續(xù)發(fā)展：

成像技術(shù)：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(dǎo)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)

圖6：圖解顯示FMCW激光雷達公司從工業(yè)應(yīng)用到進入汽車市場的發(fā)展路徑。

+ \% l+ ]  x8 C+ q行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)包括：
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成本降低需求

集成復(fù)雜性

性能優(yōu)化

制造規(guī)模擴大

市場采用速度

' b. k5 d2 K& L3 R4 {3 \結(jié)論

圖7：最終市場概覽，顯示到2029年市場預(yù)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。
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- d/ z7 j3 W  |) g9 V9 \  n本文介紹汽車激光雷達技術(shù)的基本原理、市場動態(tài)和未來趨勢。隨著技術(shù)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(yīng)用的普及。

! T3 D$ d, d6 _" i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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