芯片集成化
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激光雷达,是怎么被中国打成白菜价的?
新浪财经· 2026-02-03 20:53
行业格局与市场动态 - 激光雷达行业在2026年初展现出强劲势头,龙头企业禾赛科技在CES 2026上宣布,其2026年产能将从2025年的200万台翻倍至400万台,并被英伟达选为官方激光雷达合作伙伴 [2][30] - 全球激光雷达市场份额发生根本性转变,中国品牌已占据全球市场70-80%的份额,彻底改变了曾被西方企业把持、单价动辄数万美元的局面 [4][32] - 市场增长驱动力发生转移,主要增长不再来自汽车行业,而是智能清洁机器人等新领域,2025年上半年全球割草机器人销量同比暴增327%,整个智能清洁机器人市场出货1535.2万台,同比增长33% [4][32] - 中国激光雷达行业成功从汽车单点应用扩展到家电、机器人、工业等多个应用场景,全球扫地机器人出货量前五名均为中国品牌,它们依靠激光雷达导航技术主导市场 [6][34] - 美国激光雷达龙头企业Luminar已申请破产保护,其巅峰市值近千亿美元,曾获沃尔沃、奔驰等订单,但最终因订单幻觉、长期低于成本价供货以及中国品牌的竞争而失败 [6][34] 技术原理与实现挑战 - 激光雷达的基本原理(发射激光脉冲并计算回波时间以生成3D点云)虽已公开数十年,但原理简单不等于实现简单 [9][37] - 实现高性能激光雷达需要四个核心模块精密协同:光源、探测器、扫描机构和算法,任何一个模块不达标都会影响整体性能 [11][39] - 光源模块(如VCSEL)需在纳秒级精确控制脉冲宽度,以达成厘米级测距精度,同时平衡功率与人眼安全 [11][39] - 探测器模块(如SPAD)需要极高的量子效率(需达到70%以上)以敏感捕捉微弱光信号,并严格控制灵敏度、响应速度和噪声 [11][39] - 扫描机构模块(如机械转镜或MEMS)需实现精准的空间扫描,频率控制不佳会导致盲区或漏扫 [13][41] - 算法模块需在毫秒级时间内完成对原始嘈杂电信号的同步、寻峰、滤波和距离计算 [13][41] 中国企业的核心竞争力:芯片集成化 - 中国企业实现突破的关键在于“芯片集成化”,即将发射、接收和信号处理三大功能集成到一块自研芯片上 [13][41] - 在发射端,中国企业采用940nm波长的VCSEL方案替代国外昂贵的1550nm EEL方案,VCSEL天生适合阵列化集成,单个激光点成本仅几美元,实现了从“个别户”到“工业化”的转变 [15][43] - 在接收端,中国企业采用SPAD阵列技术,并结合“3D堆叠”工艺,将探测芯片垂直堆叠在处理芯片上,极大缩短信号传输距离,减少干扰和损耗,降低成本并提升性能 [17][45] - 在信号处理端,中国企业用专用的ASIC芯片替代了国外常用的昂贵、高功耗的FPGA芯片,专为处理雷达信号设计,效率更高 [17][47] - 芯片集成方案带来了巨大的成本优势:机械式激光雷达每组芯片成本约200美元,16组即3200美元,而集成化方案下整个核心芯片成本可压至200美元以内,成本仅为前者的6%不到 [21][49] - 国产激光雷达的BOM成本从2019年的万级美元降至2025年的200多美元,降幅达52%,实现了从“奢侈品”到“消费品”的蜕变 [21][49] 技术难点与工艺护城河 - 芯片集成的核心难点在于解决“冰火两重天”的矛盾:发射端(VCSEL阵列)工作时产生高热,而相邻的探测端对温度和光噪极度敏感 [22][50] - 攻克此难题需要解决“光电隔离”和“热管理”,涉及芯片设计上的微米级物理沟槽隔离以及长期的底层工艺积累,以应对异质材料膨胀系数不一致导致的裂纹和损耗 [22][50] - 中国工程师在国产电车“地狱级练兵场”的倒逼下,研发迭代速度极快,能在一年内完成四五次芯片打样和装车测试,通过成千上万次实车打磨和试错来解决问题 [23][51] - 这种“在火山上盖冰雕”的高难度集成能力和快速迭代的工程能力,构成了中国厂商的核心护城河 [24][52] 技术溢出与新应用场景 - 成本大幅降低的激光雷达技术产生了显著的“技术溢出”效应,催生了新的重要应用场景 [25][53] - 在eVTOL(飞行汽车)领域,激光雷达成为标配传感器,解决了对高压电线等细障碍物的探测难题,使全天候空中出行成为可能 [25][53] - 在智慧基建(V2X)领域,低成本激光雷达阵列被部署于城市路口,实现全天候、全路段的3D数字孪生感知,弥补了单车智能的感知死角 [27][55] - 在抢险救灾领域,搭载轻量化集成雷达的无人机可在火场浓烟、矿井坍塌等极端黑暗环境中快速生成三维地图,指导精准救援 [27][55] - 激光雷达的“感知廉价化”正推动其成为各类机器的标配,引领进入一个全新的时代 [28][56]
华安证券:芯片集成化发展 推动材料应用新蓝海
智通财经网· 2026-01-30 10:56
行业发展趋势与市场机遇 - 航天航空、电子技术等领域飞速发展,推动芯片级和模块级电子设备向微型化、多功能化、高功率密度方向发展 [1] - 高功率芯片散热问题亟待解决,随服役温度每上升18℃,半导体元件失效率就提高两到三倍 [1] - 随金刚石散热技术进一步成熟,有望持续推广商业化及规模化应用,保守估算下2032年金刚石散热市场规模有望达到97亿元 [1] 散热技术方案与材料需求 - AI芯片散热技术通过直接在芯片或处理器表面移除热量来优化设备性能并延长使用寿命 [1] - 传统散热方案主要分为散热材料及散热技术两类,散热材料以热界面材料、金属和陶瓷基导热材料为主,散热技术包含风冷、液冷、热管、VC均热板及散热器等多种方案 [1] - 电子封装材料需具备良好的导热性能、力学性能及可加工性能,以保证电子设备的稳定、可靠及安全运行 [2] 金刚石材料的性能优势 - 金刚石热沉材料天然热导率高达2000-2500W/(m.K),达到铜的4倍、铝的8倍以上 [2] - 金刚石热膨胀系数与半导体芯片核心材料硅与碳化硅高度匹配,热学性能的高度相似确保其在经历上万次温度循环后仍能保持界面稳定,有效避免因热膨胀失配导致的界面脱层问题 [2] - 多晶金刚石多用于需要高导热性、红外透过性及耐磨性领域,单晶金刚石在电子器件可承受大功率、高效率、超高频工作方面展现出独有优势 [3] 金刚石材料的制备工艺 - 金刚石合成工艺分为高温高压法和化学气相沉积法,高温高压法适合大规模合成,化学气相沉积法适合更精细可控的生长 [3] - 面向半导体领域的晶圆级金刚石通过化学气相沉积制备,在热丝法、MPCVD法及直流等离子体喷射法三类CVD方法中,MPCVD因没有电极污染而被认为是较优方案 [3] 相关公司 - 相关标的包括沃尔德,四方达,国机精工 [3]
最前线 | 智驾普及下,爱芯元智推出全球产品,黑芝麻2000大算力芯片亮相
36氪· 2025-04-27 12:56
行业趋势 - 算力增长和集成化是芯片行业发展的两大趋势 [1] - 车企对车载芯片的需求集中在高算力和算力集中化 [1] 爱芯元智新产品 - 发布新一代车载芯片M57系列,算力达10TOPS,支持混合精度和BEV算法 [1] - 功耗不超过3.5W(125度结温下),适合油车和电动车 [1] - 自研爱芯智眸AI-ISP技术,能在极端光线下生成高清图像,优化辅助驾驶场景 [1] - 集成MCU内置安全岛,实现ASIL-B/D级别功能安全 [1] - M57已具备量产条件,支持5R5V行泊一体域控和200万像素摄像头解决方案 [2] - 基于M57的首个量产车型正进行定点开发,即将出口欧洲 [2] 黑芝麻智能新产品 - 华山A2000家族基于7nm车规工艺,算力达主流旗舰芯片4倍 [2] - A2000 Lite专注城市辅助驾驶 [2] - A2000专注全场景通识辅助驾驶 [2] - A2000 Pro为高阶全场景通识辅助驾驶设计 [2] - 自研"九韶"NPU架构,支持Transformer硬加速和FP8/FP16混合精度运算 [3] - 通过优先级抢占机制提升复杂场景下的安全性 [3] - 武当系列是行业首款跨域融合计算芯片 [3] - 首发安全智能底座技术,确保关键系统独立运行 [3] - 多芯片并联实现算力模块化升级,覆盖全车型需求 [3] - 分层架构降低平台迭代成本 [3] - 武当C1296芯片采用7nm工艺,融合智能座舱/辅助驾驶/车身控制三域 [4] - 已搭载东风多款新车型,预计2025年量产 [4]