疫情憂心重重，需靜下心來繼續學習。無人駕駛這麼火，如何入手？瞭解無人駕駛市場，學習相關知識，推薦從核心部件激光雷達開始。
汽車人參考在此期間，用萬字長文全面系統分析激光雷達。
本文為市場篇，主要包含激光雷達專利分析，專利戰爭，激光雷達需求端挖掘，供給端出貨量和銷售額分析，市場趨勢以及單價信息。
全球專利：近7000項，彙集五大領域
據統計，全球第一份激光雷達專利於1934年在美國申請，數量寥寥。一直到20世紀80年代後期，在日本汽車廠商的帶動下，激光雷達專利才開始活躍起來。隨著越來越多玩家加入，在2010年起開始強勁增長。
截至2017年，全球一共申請了3萬多項與汽車激光雷達有關的專利，其中與激光雷達產品本身直接相關的專利近7000項，這些專利由2000多名申請實體提交（數據來源：麥姆斯諮詢）。
這近7000多項專利，主要集中在以下五個領域：
1. 邊緣發射激光器（Edge Emitting Laser，EEL）；
2. 發光二極管LED（Light Emitting Diode，LED）；
3. 垂直腔面發射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL）；
4. 雪崩光電二極管（Avalanche Photon Diode，APD）和單光子雪崩二極管（Single Photon Avalanche Diode，SPAD）；
5. Flash面陣式激光雷達和固態激光雷達；
每一個領域，無論是下游的最終用戶主機廠，中游激光雷達廠商（Tier-1），上游的光學和電子元器件廠商（Tier-2），還有傳感器廠商，都在積極申請和佈局，如下圖：
為何大家都要搶著申請激光雷達的專利？
Velodyne “558”和Waymo的“936”專利大戰
相比其他成熟產業，無人駕駛激光雷達屬於新興領域，技術新，圈子小，通過知識產權，建立技術壁壘，能排擠競爭對手，迅速佔領市場，達到四兩撥千斤的目的。
Velodyne在2007年申請的專利US7969558，業內稱為“558專利”，即高分辨率激光雷達系統，英文全稱High definition LiDAR System。
558專利
該專利的核心內容是三維點雲測量系統和方法，且在專利中註明該技術適用於自動駕駛、高級駕駛輔助系統（ADAS）、機器人視覺和其它各種應用。
閱讀過前幾章節的讀者應該知道，三維點雲測量是激光雷達最大的優勢，也是激光雷達的根基，由於該專利的基礎屬性，被其他競爭者申請的專利大量引用，包括Quanergy、博世、Waymo、豐田汽車等等。Velodyne藉此澆築了一道機械式激光雷達的高牆。
2016年，Velodyne以侵犯專利為由，將其最大競爭者Quanergy訴諸法庭；2019年，Velodyne又將中國的兩家初創公司速騰聚創與禾賽科技告上法庭。憑藉著該專利，Velodyne幾乎統治了整個機械式激光雷達領域。
於此同時，谷歌旗下的Waymo在2013年申請的US9368936，業內人稱“936專利”（2016年獲批），又成為了激光雷達的另外一睹高牆。
936專利
2017年，Waymo以此專利控告正大紅大紫的優步Uber，這場官司最終結果是Uber支付給Waymo公司0.34%的股份作為賠償（約2.45億美元)，Uber 同時承諾不會再複製Waymo的技術。
幾乎所有的國際零部件廠商、主機廠、初創企業都在大量囤積激光雷達的相關專利，鞏固自身優勢。
可惜的是，一家德國諮詢機構統計，中國初創企業相關專利數量幾乎為0。
需求端：兩種技術路線，需求有多有少
實現無人駕駛，目前有兩條技術路線在並行發展：
1. 在原有汽車上基礎上，通過先進駕駛員輔助系統（ADAS），嵌入有限數量的傳感器，從而實現部分自動駕駛，稱為自動駕駛汽車“ADAS Vehicle”。
傳統主機廠通用、福特、豐田、寶馬、奧迪等，以及造車新勢力特斯拉和蔚來都是選擇這條技術路線；
目前市場上已經出現了達到Level 3的ADAS自動駕駛汽車（代表產品：奧迪A8）；
2. 通過嵌入大量的傳感器，實現完全自主駕駛，即機器人汽車“Robotic Cars”。
一些科技巨頭和初創公司，如 WayMo、優步Uber、百度、蘋果等，選擇了這條技術路線。
目前它們已經在市場上推出了機器人出租車Robotic Taxi，巴士，以及實現特定場景下的低速貨物運輸服務。
兩種技術路線對應了不同的生態系統，特別是在傳感器和計算上各有側重。
但無論是自動駕駛汽車ADAS Vehicle，還是機器人汽車Robotic Cars，激光雷達都會得到應用。
不同處在於，激光雷達由於售價比較高，尺寸比較大，對自動駕駛汽車ADAS Vehicle的吸引力不大，但激光雷達在長距離和分辨率上的優異性能，被機器人汽車Robotic Cars廣泛採用。
平均下來，一輛Level 3級別的汽車搭載激光雷達數量為1個，L4級別的搭載數量為2-3個，L5級別即無人駕駛需要搭載4-6個激光雷達。
供給端：出貨量/銷售額強勢增長，千億級市場
根據上文需求，諮詢機構Yole預計，激光雷達應用是目前汽車行業增長最快的行業之一。
從出貨量來看：
2020年，全球激光雷達出貨量約34萬個，其中ADAS Vehicle約20萬個，Robotic Cars約14萬個，二者比例1.42：1
2025年，全球激光雷達出貨量約470萬個，其中ADAS Vehicle約340萬個，Robotic Cars約130萬個，二者比例2.61：1
2030年，全球激光雷達出貨量約2390萬個，其中ADAS Vehicle約1930萬個，Robotic Cars約460萬個，二者比例4.19：1
從銷售額來看：
2020年，全球激光雷達銷售額約12.95億美元，其中ADAS Vehicle約9500萬美元，Robotic Cars約12億美元，二者比例1：12.6
2025年，全球激光雷達銷售額約61.9億美元，其中ADAS Vehicle約15.35億美元，Robotic Cars約46.55億美元，二者比例1：3.03
2030年，全球激光雷達銷售額約139.32億美元，其中ADAS Vehicle約73.91億美元，Robotic Cars約65.4億美元，二者比例1：1.13
以上數據很有意思，自動駕駛汽車ADAS Vehicle的出貨量高，但是其銷售額卻遠小於機器人汽車Robotic Cars。
另外，無論從銷售額還是出貨量來看，自動駕駛汽車ADAS Vehicle的應用會逐漸超過機器人汽車Robotic Cars。
針對於中國市場，有諮詢機構預測2020年激光雷達市場銷售額約為5.14億元，到2025年市場規模73.38億元。
12. 市場趨勢：未來是固態還是機械？
未來是固態和Flash激光雷達的天下，還是機械激光雷達佔主導？根據諮詢機構Yole的預測，不同領域市場不一樣。
自動駕駛汽車ADAS Vehicle：固態佔主導
固態激光雷達和Flash激光雷達出貨量在2021年起逐漸增多；
2025年，固態/Flash約為50萬個，機械式約290萬個，比例為1：5.8
從2029年開始，固態/Flash出貨量超過機械式激光雷達；
到2030年，固態/Flash出貨量約為1200萬個，機械式約730萬個，比例為1.64：1
從銷售額的角度，2025年固態/Flash約為2230萬美元，機械式達到13.12億美元；
而到了2030年，固態/Flash銷售額約為45.83億美元，機械式增加到28.09億美元；
機器人汽車Robotic Cars：機械式佔主導
前期以機械式激光雷達為主，固態激光雷達和Flash激光雷達出貨量在2023起逐漸增多；
2025年，固態/Flash約為5萬個，機械式約120萬個，比例為1：24；
到2030年，固態/Flash出貨量約為54萬個，機械式約400萬個，比例為1：7.4；
從銷售額的角度：2025年固態/Flash約為7300萬美元，機械式約45.82億美元；
到2030年，固態/Flash銷售額約為6.46億美元，機械式約58.94億美元；
單價
激光雷達單價逐年下降，Velodyne的第一代機械激光雷達售價高達7.5萬美元。根據相關企業信息，2020年機械式激光雷達單價有望降至1000美元以下。
而固態激光雷達由於成本低於機械式激光雷達，已經有部分公司的產品宣稱單價可以低於100美金。
汽車行業面臨轉型，無論是企業還是個人，學習新的東西總不會錯，看到了機會，投資未來也是投資自己。
激光雷達全面分析共十二個章節，共計12329字，圖片45張，視頻2個，汽車人參考隨後會整理一份PPT彙總，請關注更新。
本文為“汽車人參考”原創，原創碼字不易，也請轉發此文，關注“汽車人參考”是對我們最大的支持。
閱讀更多 汽車人蔘考 的文章
