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摘要
本期产业观察聚焦激光雷达在路端的投资机会，我们通过回顾视频监控行业的发展历程，从政策、技术、边际成本、核心竞争力、潜在进入者的角度，分析了路端激光雷达的行业成长逻辑。
激光雷达也是路端智能网联的刚需。众所周知，激光雷达是高等级智能驾驶的必备感知设备，通用Cruise搭载了4个、谷歌WaymoONE搭载了5个。在我国选择通过车路协同路径发展高等级智能驾驶的背景下，路端智能化也需要激光雷达，强效补充摄像头的感知不足。目前全国在建的61个智能网联示范区中，有23个披露了对激光雷达的使用情况，更是说明其在路端的必要性，而示范区对激光雷达的需求爆发只是行业成长的第一步。
从视频监控发展历程，看路端激光雷达的行业成长逻辑。我们主要从三个方面回顾了视频监控行业，并对路端激光雷达行业的成长路径做出判断：1）政策驱动下，5-10年平均增速通常在30-40%；2）技术驱动下，市场空间有望从初期的36亿，成长为亿元；3）在专用化和智能化驱使下，软件价值量提升，边际成本下降，行业综合毛利率可提升至少10%，至58%。由此三点，测算出未来10年市场规模，预计在年达到亿元。
我们从三点行业特征探讨了路端厂商的核心竞争力：1）激光雷达技术路径多变化快，其中不变的是对新技术的预判和整合能力；2）下游G端客户议价能力较高，同时从技术成熟度象限再次印证，激光雷达产品好用与否，是由路端场景和需求方决定的，以市场为导向、端到端是成功的关键词；3）在产品过硬的基础上，路端客户更看重服务，海康大华近10年的销售费率都在8%以上，而均胜等汽车电子的则不超过8%。
投资建议：看好在交通行业业务和客户积累的厂商。目前，在自能网联示范区中，产品已得到验证的包括：镭神智能、万集科技、海康智联、北醒光子。随着市场规模扩大，潜在进入者还包括：1）车端厂商，如速腾聚创、禾赛科技；2）交通智能体华为；3）解决方案厂商向上游拓展。面对进入者的压力，我们认为有助于快速提升公司管理效率。在先发的基础上，现有路端厂商需完全以标杆客户为导向，保持专注，以此差异化竞争。
风险提示：激光雷达降价速度不及预期；主流市场对新技术接受度不及预期；各地建设智能网联基础设施不及预期。
本期作者：郑宇舟
负责人：鲍雁辛
我们乐于与所有对TMT行业、新能源、新材料、新消费、新制造产业研究感兴趣的朋友们交流，希望入群的麻烦留言（不收取任何费用）。
目录
以下正文
1.激光雷达车与路
1.1.高分辨三维成像
激光雷达是一种三维成像传感器，通过发射激光脉冲，并接收反射回来的光波生成独具特色的高分辨率点云图。根据发射光波的不同波长，激光雷达可用于识别不同物体，从气体分子到行人车辆。用于识别行人车辆的激光雷达波长通常在或nm，属于远红外线，对人眼没有伤害，适合感知1-米范围内的物体。
激光雷达在上世纪60年代被发明出来后，主要用于军事、航空领域的测距和武器制导，随后用于地理测绘、等相对小众的专业场景。随着激光技术的发展，激光雷达还可以被用于工业自动化、扫地机器人、无人机、测风塔，以及汽车智能驾驶，甚至是智能手机。随着激光雷达的体积和价格越来越亲民，预计未来会被用于各式各样的智能终端，作为摄像头的有效补充，作为三维世界的感知入口。
激光雷达被首次用于智能驾驶汽车是在年DARPA的无人驾驶挑战赛上。在年，谷歌将其用于无人驾驶汽车，并在年后逐渐成为高等级智能驾驶汽车的标配；然而大部分整车厂对目前的产品还不满意，都在积极研发真正符合车规级，且成本足够低的激光雷达。
1.2.补充摄像头感知
同样作为成像传感器，激光雷达与摄像头相互补充。汽车行驶环境相当复杂，而摄像头在能见度低的情况下几乎无法识别物体，比如夜晚、雨雪雾天气、阳光迎面照射、从隧道出来的一瞬间，或是60米以外的行人。同时，对摄像头来说，所有物体都是2D的，一辆白色货车行驶在白色的立交桥前面，这对摄像头来说，白色货车与背景融为一体了。
能见度和识别3D物体的问题都是激光雷达擅长的。激光可以轻松穿透雨雪雾，感知到真正的障碍物；通过反射回来的光波可以清晰地勾画出物体的轮廓，而不受其颜色所迷惑。不仅如此，激光雷达的扫描速度和响应速度都是毫秒级的，响应远快于摄像头，在车辆行驶中，慢1毫秒可能就意味着交通事故。
目前业内依然存在大量关于激光雷达和摄像头或双目视觉方案只能取其一的讨论，我们认为激光波和可见光两种电磁波的物理属性决定了两者无法替代对方。
1.3.高等级智驾必备
智能驾驶汽车包括三层系统架构：感知层、决策层和执行层。决策系统根据感知层捕捉到的数据做出判断，并通过执行层操控油门、转向或制动，因此感知是第一步，只有感知并识别车辆行驶周围的所有物体，智能驾驶系统才能做出精确的预判。
智能驾驶最初主要使用摄像头和毫米波雷达进行感知，比如Mobileye在年推出的ADAS产品。然而，摄像头不擅长识别物体的三维轮廓，且受限于颜色、光线、天气等因素，激光雷达则可以有效补充这点。
经过15年的发展，激光雷达已成为整车厂高等级智能驾驶的标配。摄像头、激光雷达等多种传感器的融合使用也成为业界共识。这也意味着L3及以下的中低等级智能驾驶无需配备激光雷达，而目前大部分整车厂还没有发布高等级智能驾驶的量产计划。
1.4.路端感知同样适用
与汽车智能滑相似，为了实现高等级智能驾驶，路端也需要布满传感器。通过在路上架设传感器，能感知到车辆盲区中的危险，并将信息通过V2X车联网传递给车辆，相当于为车辆开启了上帝视角。与车端情况相似，仅靠摄像头无法全天候识别复杂的路况，因此也需要使用激光雷达作补充，这给路端激光雷达开辟了新的市场。
在智能网联和新基建政策推动下，各地纷纷开始加快示范区的建设。目前，全国已有18个省级行政区在建设61个示范区，平均每个省3.4个。在建的示范区中，我们统计到已有23个示范区将激光雷达用于提升路端感知。
2.从视频监控看激光雷达成长逻辑
路端激光雷达的行业历史数据有限，因此我们通过参考视频监控行业的发展历程来预测路端激光雷达行业的未来。路端激光雷达与监控摄像头都是toG卖传感器的生意，不管是产品形态、产业链环节，还是客户群体、行业驱动力都非常相似。
我们将从政策驱动、技术驱动、边际成本和核心竞争力的角度回顾视频监控行业发展历程，并尝试解答四个问题：
1）政策驱动下，行业平均增速有多少？见2.1
2）技术驱动下，激光雷达在路端能拓展哪些新市场？见2.2
3）软件价值量提升，边际成本下降，行业毛利率能提升多少？见2.3
4）激光雷达技术层出背景下，整机厂商的核心竞争力是什么？见3.1
5）toG的销售费用需要控制在什么水平？见3.4
2.1.政策驱动增速稳定
按照下游客户划分，我国视频监控行业可分为toG、toB和toC，分别占市场规模的34%、60%和6%。其中，toG包括平安城市和交通是国内对摄像头需求最大的两个下游市场。
视频监控在平安城市工程中的应用起步于年，到全面建设用了5年，五年CAGR为22%。年国务院发布《中国安防行业“十二五”发展规划》，年作为主要采购方的公安部发布视频监控行业标准，年八个部委联合发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》扫清监控系统跨部门合作的问题。三条重磅政策的推动下，各级政府全面铺开建设，在年基本完成目标，三年CAGR为36%。
再看车联网行业，近三年内就出台了发展规划、行业标准、多部委合作的政策组合拳，随后作为主要采购方的交通部今年发布了多个政策+标准文件，说明路端智能网联基础设施一定会加快建设进度。
由此得出我们第一个合理测算：平安城市示范区建设5年后，在全国城市中全面推进花了3年，在乡镇推进花了5年。结合《智能汽车创新发展战略（正式稿）》中的建设目标，我们预计智能网联示范区建设需要5年，从-年；在主要城市道路和高速公路推进需要3年，从-；进一步拓展预计还需要5年；整体行业平均增速预计在30-40%。
2.2.技术升级解锁新市场
在行业发展的20多年中，视频监控行业发生过四次技术升级，每次技术进步，都提升了产品的功能性和易用性，降低了成本。根据海康威视公告数据，前端摄像头的单价从年的元，降低到了年的85元，12年降低了98%。其中-年，降幅最大，两年降了53%，大概率是因为CMOS替代了CCD芯片带来的。
从应用领域来看，由于功能性和成本的改善，解锁了零售、公安、交通、政府、企业门禁、家用等多个千亿级的市场。根据中安网数据，年我国视频监控市场规模为亿元，是年91亿元的15.8倍，CAGR为24%。
与摄像头相似，激光雷达也经历了多次技术革新。从机械式到MEMS微电机式，功能性提升的同时，价格降低了99%。功能性的提升体现在更小的体积、更高的产品一致性、更稳固的内部结构，以及更强大的软件功能。
随着Flash或OPA技术逐步成熟，激光雷达从MEMS混合固态到纯固态时代，预计性价比会有进一步的提升。预计当价格降低到元时，能广泛被用于智能汽车；当价格降低到元时，能被用于智慧安防、智慧城市、AR/VR、消费电子等市场。
当价格降到-元范围内，我们认为有大量公安和企业监控场景可以使用激光雷达补充或替代摄像头。如今的摄像头主要通过AI算法，对物体进行分类，通常能实现98%以上的准确率，然而依然存在大量场景是AI摄像头不擅长的，比如对人体动作的识别、对快速移动物体的识别、低能见度条件下的识别等。相比摄像头，激光雷达无需AI算法训练也能轻松实现这三点。因此，我们认为未来将有部分安防和企业监控场景，将会需要摄像头和激光雷达相互补充，甚至有些用途中只需要激光雷达。
基于上述推测，我们得出第二个合理测算：交通和安防行业对激光雷达的需求量在万台，随着单价越来越低，软件价值量的提升，市场空间合计为亿元。
远期在消费端，AR眼镜被认为是5G时代革命性的智能终端。通过AR眼镜，用户可以与虚拟世界中物体进行三维互动，而这些三维内容的制作需要能感知三维空间的传感器，这正是激光雷达擅长的。近期苹果新推出的iPhone12上也搭载了激光雷达。然而，这部分市场还存在较多不确定性，我们暂时无法对市场空间进行测算，主要受制于两个问题：
1.需求端：专业的2D内容制作团队，如记者、摄影师、平面设计师，使用相机、图片处理软件、平面设计软件制作和编辑内容。如果把激光雷达看作是相机的3D升级版，专业AR内容制作机构会使用什么样的激光雷达来制作内容？
2.供给端：路端和车端的激光雷达厂商在掌握固态产品的设计和制造技术后，是否也能推出用于消费电子的产品或核心零部件？
2.3.软件带来边际成本下降
对摄像头来说，从年开始的智能化是行业近几年的主要驱动因素。在AI的加持下，摄像头拓展了功能性以及整个监控系统的自动化水平，在售价上也有所体现。根据艾瑞咨询数据，年AI视频监控软硬件的售价在每路2万，是传统监控产品售价的4倍。AI产品的毛利率为80-90%，而传统产品仅为50-60%。
与摄像头相似，专用化和智能化也是激光雷达的必经之路。相对标准化的激光雷达硬件，配合场景专用的软件，满足不同客户的需要。随着厂商服务客户的类别增加，专用软件也将从定制化，逐步走向模块化和标准化。同时，AI算法能提升激光雷达的识别和判断能力。目前，部分头部厂商已推出点云图识别的AI算法及开发组件，如Velodyne、Ouster、速腾聚创。
对于激光雷达来说，如果加入专用软件和AI功能，预计售价至少可以是原来的2倍，毛利率至少提升10-15%
近期上市的Velodyne也在财务预测中体现了这一趋势。首先下半年，公司的泰国工厂开张，能将硬件毛利率提升20个百分点。年，随着专用软件收入的提升，毛利率预计可以从年的50%，提升至年的58%。
由此我们得出第三个合理假设：目前国内，在价格战的影响下，激光雷达软硬件的综合毛利率在30%左右，随着量产订单落地，预计能达到40%。在规模化应用的2-3年后，专用软件和AI占比提升，路端激光雷达行业的综合毛利率有望提升到至少50-60%。
2.4.市场规模测算
在以上三个章节中，我们主要从市场空间、行业平均增速和行业综合毛利率的角度对路端激光雷达行业进行了推测，包括三点：
1.基于合理假设，我们预计交通和安防行业对激光雷达的需求量在万台，随着单价越来越低，软件价值量的提升，市场空间合计为亿元；
2.参考视频监控的发展历程，我们预计智能网联示范区建设需要5年，从-年；在主要城市道路和高速公路推进需要3年，从-；进一步拓展预计还需要5年；整体行业平均增速预计在30-40%；
3.目前国内，在价格战的影响下，激光雷达软硬件的综合毛利率在30%左右，随着量产订单落地，预计能达到40%。在规模化应用的2-3年后，专用软件和AI占比提升，路端激光雷达行业的综合毛利率有望提升到至少50-60%。
在此基础上，考虑到激光雷达的更新换代周期在5年左右，且每年会从下游客户收取订单金额20%的维保服务费，我们得出激光雷达在路端未来10年的市场规模预测。
3.看好在交通行业有积累的厂商
3.1.核心竞争力探讨
继续参考监控摄像头行业，20世纪末的摄像头和现在的AI摄像头，除了镜头组以外，前端和后端是不同的产品。在这点上，激光雷达有过之而无不及，从年的机械式到年的MEMS微机电，再到OPA光学相控或Flash面阵式，除了原理和算法没变，结构和制造可以说是完全不同的产品了。
这样“汤和药全换”的变化可参考显示设备行业发展历程。机械式激光雷达就像是CRT显像管显示屏幕，所有的光电原理都通过机械组件来实现，而OPA或Flash固态激光雷达就像是如今OLED或MicoLCD显示屏。当年CRT显示屏的龙头中，部分厂商抓住了每一次技术变革走到了今日，如Sony、LG；也有部分厂商在平面显示趋势中落后了，如ViewSonic，还有部分厂商再也看不到了。
那些在每一轮技术升级中都胜出的厂商，要么是该技术的领导者，要么是领导者的紧密跟随者。对于前沿的技术趋势，他们都在主流市场之前就开始持续投入研发。在这个过程中，对厂商来说：核心能力是：1）对新技术的预判；2）对新技术的整合能力。
3.2.产品由下游主导
在路端产业链中，激光雷达作为数据采集设备，需要与各类交通系统解决方案相互集成，并最终提供给各地交投集团、高速公路运营公司、城市交管部门等路端采购方。面向安防市场也是一样，采购方多为各个地方政府和国有企业，议价能力较强。
激光雷达产品是否好用，是由应用场景和需求方决定的。这决定了厂商若想成为技术深耕型的商业模式存在难度。同时，由于车端和路端的采购模式迥异，也决定了兼顾两者存在组织架构上的难点。这点从车载摄像头供应商没有涉足安防交通市场，而海康从年就开始布局车载摄像头，但前装市占率较低，也能看出这点。
再看年专利咨询机构KnowMade的数据，目前专利数量和技术成熟度最高的激光雷达厂商是电装、法雷奥等Tier1，而纯粹的激光雷达厂商在专利和技术成熟度上均处于第二梯队，如Velodyne、Quanergy、速腾聚创、镭神智能。这点再次说明，在激光雷达技术上领先的厂商，并不意味着在车载技术成熟度和专利壁垒的领先，而领先的反而是通过收购进入激光雷达行业，但更了解整车厂需求的Tier1。
很多人会认为激光雷达在技术和成本上的高速发展，主要是技术驱动，而非下游主导，我们认为正相反。正是因为车端对激光雷达体积、成本等规格上的需求，才迫使厂商们积极研发OPA、flash等新技术方向，以此降低产品单价。
3.3.下游看重服务
与车端不同，toG行业的销售费率较高，海康和大华近十年的销售费率都在8%以上，而汽车电子龙头们则在8%以下，仅有-年超过。这主要是因为G端客户更为分散，在看重产品的同时，也非常看重服务，因此通常需要人员稳定的销售、售前和维护团队。
3.4.抓住先发机遇
在路端激光雷达赛道上，我们看好在交通领域有业务经验和客户资源的激光雷达供应商。符合要求的供应商包括：镭神智能、万集科技、海康智联和北醒光子。
当路端市场足够大的时候，还存在三类潜在进入者：1）车端激光雷达厂商，如速腾聚创、禾赛科技、北科天绘等；2）华为；3）解决方案供应商向上游拓展，如千方科技、海信网络等。
如何看待来自巨头们的竞争？
与华为同台竞争是国内科技行业的新常态。与巨头们竞争并不意味着没有胜算，反而竞争压力会迫使企业提升组织管理效率，在对手犯错的时候胜出。历史上也不乏此类成长企业，在巨头们的压力下，依然成为行业龙头的案例，如今日头条、沃尔玛、亚马逊、奈飞。严格意义上说，新公司并不是取缔了传统巨头，而是以新玩法开辟了新市场，在新市场中成为龙头。
回到激光雷达行业，已进入路端的激光雷达厂商相比巨头们有两点优势：1）专注，厂商需要找到一个细分客群或主流客群的细分需求点，将全公司的所有资源统一，由此切入，先成为这个细分市场的龙头，再横向扩张；2）完全以市场为导向的先发机会，即使所有管理者都知道，也不是都能做到，尤其是规模大的企业，更是难以在内部为一个行业的客户协调多部门资源。
3.5.在路端已有积累
激光雷达在路端的市场，我们看好在交通领域有业务和客户资源积累的厂商。目前，符合条件的包括：万集科技、镭神智能、北醒光子。
3.5.1.镭神智能
镭神智能成立于年，致力于提供性能优异、质量可靠、价格厚道的激光雷达和高效完善的整体解决方案。镭神的产品布局较广，包括面向工业、物流、机器人、无人机、车载和交通领域的客户超过家，还出口到韩国、日本、欧洲、加拿大等海外国家。目前，镭神有多名员工，其中多名研发，且分别在深圳和浙江拥有和平方米的激光雷达生产厂区。
镭神是目前在示范区市场案例最多的。从年就已率先陆续在北京、上海、广州、深圳、重庆、苏州、郑州、许昌、西安、常州等多个城市的自动驾驶示范区落地，布点覆盖信号灯、事故黑点、路口盲区、桥隧、学校行人过街等多种场景。
镭神已经为交通场景推出识别算法。基于激光雷达和摄像头融合感知的数据，系统不只是输出目标属性，还可直接判断并输出“交通逆行”、“交通拥堵”、“道路遗撒”、“车辆慢行”、“异常变道”、“占用应急车道”、“闯入事件”、“排队超限”、“停车”、“超速”、“V2P”等事件信息，满足车路协同丰富的道路场景智能化应用的需求。
与同类厂商相比，镭神在激光雷达领域拥有更加深厚的技术储备，体现在五点：
1.管理层对技术趋势的预判很准：每次技术革新，都是第一个推出产品，包括目前路端激光雷达；
2.掌握多种雷达实现原理：包括时间飞行法ToF、相位法、三角法、调频连续波FMCW；按扫描方式包括机械式、MEMS、混合固态；这使公司在多次技术革新中处于领先地位；
3.核心零部件都是自研的：包括全固态激光发射和探测阵列、LD和APD自动化封装、ASIC加速芯片、TIA芯片等。
3.5.2.万集科技
万集科技成立于年，并于年上市A股，主要提供三块业务：ETC、动态称重、激光检测，年分别实现30、2.9和0.3亿元营收。万集是道路称重行业的龙头，在ETC行业市占率第二。
万集从年开始进入激光检测市场，先后推出9款激光雷达，分别针对车辆分型、轮廓测量、车载、工业、物流和车路协同场景。
万集在交通行业已积累了较多客户资源，尤其是各地交投集团、高速公路建设公司，及下属的系统集成商。借助集成商的渠道，万集的客户不局限于单一地区。根据年招股书数据，当期前十大客户包括陕西、武汉、天津、辽宁、安徽、云南等地区的交投集团。
在车联网智慧交通领域，万集提供两类产品：1）信息采集设备，如摄像头、毫米波雷达、激光雷达和边缘计算节点；2）针对测试示范区、城市和高速道路的智能网联云控平台。
3.5.3.海康智联
早在年，海康就以“5G车联网示范试点工程一期项目”为契机，展开适用于智能驾驶的车端和路端智能网联产品，并在年成立海康智联科技，专注于为发展承载自动驾驶和智慧出行的交通信息基础设施。
海康智联主要提供四类车路协同产品：多种感知设备、车联网通信与边缘计算终端、云控平台和车路协同应用系统，覆盖从道路感知到车路协同应用的全面产品线。海康智联的产品目前被用于位于浙江桐乡、浙江德清和上海安亭的智能网联示范区。
3.5.4.北醒光子
北醒光子成立于年，专注于为交通、安防、工业、物流，以及无人机与机器人等物联网领域提供激光雷达产品。针对不同场景，北醒的产品矩阵齐全，从手指大小的单点测距雷达，到量程多米的高性能3D激光雷达。
北醒的产品多为纯固态，且大多都通过了工业级测试，防水防尘。在固态趋势下，北醒还推出了面阵原理的激光雷达，及自研抗串扰芯片。软件层面，北醒提供SLAM算法SDK套件，及在各类场景下的物体识别解决方案，帮助企业部署应用。
北醒的销售模式主要通过渠道+线上直销，根据
