中国激光雷达市场规模、市场价格及行业发展趋势分析[图]

    激光雷达Lidar(LIghtDetectionandＲanging)是一种通过探测远距离目标的散射光特性来获取目标相关信息的光学遥感技术，是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，主要由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。它的工作原理与微波雷达或无线电雷达类似，即由发射系统发射一个信号，与目标发生相互作用，返回的信号被接收系统收集并处理，获得所需的目标信息。随着超短脉冲激光技术、高灵敏度的信号探测和高速数据采集系统的发展和应用，激光雷达由于测量精度高、时间和空间分辨率精细以及探测跨度大而成为一种重要的主动遥感工具。

    目前，激光雷达的种类很多，依据不同的划分标准，可以有不同的划分结果。

    按激光波段分，有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达；按激光介质分，有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等；

    按激光发射波形分，有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等；按显示方式分，有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达；

    按运载平台分，有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等；

    按功能分，有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角雷达和跟踪雷达、激光成像雷达，激光目标指示器和生物激光雷达等；

    按用途分，有激光测距仪、靶场激光雷达、火控激光雷达、跟踪识别激光雷达、多功能战术激光雷达、侦毒激光雷达、导航激光雷达、气象激光雷达、侦毒和大气监测激光雷达等。

    一、激光雷达行业市场发展

    2017年，全球激光雷达行业市场规模约在16.5亿美元左右，市场规模尚小，而未来随着技术发展日渐成熟，基于激光雷达的空间分辨率、探测灵敏度、抗干扰能力以及大范围实际监测等方面的优势，将被更加广泛地应用于自动驾驶汽车、环保、气象、生态、农业、海洋和测绘等领域，市场规模将得到进一步扩大。预计2017-2022年间全球激光雷达行业规模复合增速将达到25.8%，到2022年全球激光雷达市场规模将超过52亿美元。

2017-2022年全球激光雷达行业市场规模预测(亿美元)

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    相关报告：智研咨询发布的《2019-2025年中国车载激光雷达行业市场运行态势及投资战略咨询报告》

    从区域市场结构来看，北美是激光雷达行业最主要的市场，其市场份额在45%左右；欧洲紧随其后，市场份额也超过了1/3。而中国所在的亚太地区则由于技术相对落后，发展仍处于起步阶段，市场规模较小。

全球激光雷达的市场结构

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    以中国市场为例，在民用和商业领域，激光雷达长期存在供不应求的现象。但总体来看，如果未来可以在生产技术上实现突破，缓解行业供需矛盾，那么行业发展规模增速将得到明显提升，未来发展前景十分广阔。

2010-2018年中国民用激光雷达产销情况

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2010-2018年中国商业激光雷达产销情况

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    随着激光雷达技术的不断进步，激光雷达不仅仅在军事领域大显身手，其在民用领域的应用范围也在不断扩展。如今激光雷达技术已广泛应用于社会发展及科研研究的各个领域，成为社会发展服务中不可或缺的高技术手段。

    1.用于大气环境监测

    激光雷达由于探测波长短、波束定向性强、能量密度高，因此具有高空间分辨率、高探测灵敏度和不存在探测盲区等优点，已经成为目前对大气进行高精度遥感探测的有效手段。利用激光雷达可以探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，可以对主要污染源进行有效监控。

    2.用于险情预报

    激光雷达技术能够精密测量角度和距离,且能以很高的精度确定垂线和局部垂线,因此它在测绘中非常有用。通过定位雷达设备观测现有卫星的后向发射器目标及与地球有关的卫星距离变化,可以监测与地质结构漂移有关的地质物理运动,进行地震预报。

    不同种类的大气颗粒物与激光发生的散射现象不同,利用激光雷达监测系统有效区分由沙尘暴引起的沙尘颗粒物和其他大气颗粒物,并且通过研究沙尘暴的起源、传输途径、时空分布特点,能有效对沙尘暴进行预报、监测,采取相宜的措施阻断沙尘暴的传播路径,有效降低沙尘暴造成的灾害程度,同时对环境的保护提出积极的措施。

    3.用于气象侦测

    利用激光雷达进行气象侦测,可提高天气预报的准确性。用激光取代无线电波来进行气象侦测,激光雷达具有测量跟踪不含任何微粒的风的能力,可以监视大型天气系统,对其移动方向做出准确的预测,能进行长期的天气预报，这将对工农业生产、人民生活带来深远影响。

    4.用于交通管制

    激光雷达用于港口的交通管理具有相当的优越性,用扫描激光雷达可以描绘出港口和船只来往的高分辨率图像,提供显示和观测,再把海面航道叠加在显示器上,从而显示出船只的来往情况。船舰上装配有无线电通信设备,当发现一只船已偏航,可能与其他船发生碰撞时,交通管理中心会向这艘船发出指令信号,使它回归原来的航向,从而减少了海上事故的发生。

    激光雷达在公路交通管理中也发挥重要作用。“远程”雷达可用于确定后面车辆的时速,在并道或拐弯时,驾驶员就可凭此判断是否需要减速。交通管理部门已经把这种技术应用于高速公路的监视中,可以借此看到公路上的车流量和拥堵情况以及行驶中的各种车辆的大小。另外,激光雷达与数字计算机相结合可应用于空中交通管制,会提高分辨率和数据率,显著改善机场的技术工作。

    5.用于医学方面

    激光雷达技术在医学方面有很多应用，譬如，光学低相干断层扫描，这个技术起源于激光反射仪在眼科中研究眼睛结构的三维复原方面的广泛应用，实现对血管的三维内窥镜研究，扩展到多普勒三维测速仪。再比如，美国一个国家实验室开发出了一种集成激光和雷达系统的系统，这种系统可以减轻烧伤病人的痛苦。研究人员希望这种同频连续波激光雷达映射系统，可以从病人身体上去除坏死的皮肤和肌肉。这种新系统可以对烧伤病人的体表组织进行三维的激光雷达定位探测，以确定损害程度。利用探测定位结果，激光可以自动除去坏死的组织以利于新组织生长。

    二、激光雷达的价格

    2017年激光雷达的价格375美元，2018年降到175美元，预计未来三年，激光雷达的售价会逐步降到100美元，这将为量产车使用激光雷达铺平道路。

激光雷达的价格下降

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    激光雷达2020年市场规模有望超100亿。预计激光雷达受益于技术提升及产能提升，2020年单只激光雷达成本有望达到400元，以整车安装2－4个激光雷达（前后探测距离）测算，对应整车成本为800－1600元。按照2020年前装市场25％渗透率、后装市场5％渗透率估算，中国市场规模有望近200亿。

    二、激光雷达的发展趋势

    由于激光雷达是一种代价小、效果好、使用范围广的遥感手段，相信将来会应用得更为广泛。激光雷达固态化是未来趋势，存在小型化、低成本优势。固态激光雷达无需旋转部件，因而体积更小，方便集成在车身内部，并且系统可靠性提升，成本也可大幅降低。因此激光雷达有向固态发展的趋势。

    1、发挥功能日趋多样

    随着激光雷达的发展，其测量范围已从最初的利用米散射信号探测大气气溶胶分布，发展为可用于温度、风场、气体成分等多领域的探测。通过利用多通道探测，可实现一台激光雷达系统同时探测水汽混合比和气溶胶参数等多种大气参数。多波长激光雷达可测量气溶胶在多个波长上的消光系数和后向散射系数，进而反演出气溶胶的复折射率和粒子谱分布。

    2、搭载平台日趋多元

    地基单点固定式激光雷达对于研究和统计分析一些重要大气成分的变化规律具有重要价值，而将激光雷达搭载在多种移动式平台上，更能发挥出激光雷达的作用。车载式激光雷达，机动性高，转移观测场地更加便捷，便于应对突发事件的探测需要。机载式激光雷达可以进行较大范围的移动观测，并且便于对云层进行实验探测。星载激光雷达能够进行全球范围内重要大气参数的主动遥感。米散射气溶胶激光雷达、二氧化碳差分吸收激光雷达、多普勒测风激光雷达等将在不久的未来应用于全球卫星遥感观测。

    3、商业应用范围更加广阔

    激光雷达能够监测多种重要大气成分和参量的时空分布，具有测量距离远、时空分辨率高、探测成本低和能够连续自动观测的特点，具备其它探测方式无法替代的作用，在气象观测、大气环境监测和风场测量等民用领域日益受到重视，因此其应用市场广阔。目前，单波长米散射激光雷达、探测污染气体的差分吸收激光雷达，及测风激光雷达已经成功实现商品化。随着激光的效率越来越高，而且也更小巧、更便宜，这为汽车以及无人机提供了潜在应用，在自动驾驶汽车方面的应用可能是激光雷达最为广泛的商业应用。

    总之，随着激光雷达行业技术的不断发展，激光雷达行业的应用领域将越来越广泛，激光雷达的市场规模仍将保持高速上涨。2017年，中国激光雷达市场规模达到2.13亿元。但是，与发达国家相比，中国激光雷达行业发展相对落后，在技术以及应用领域的推广方面还需要进一步提升和扩大，这也为我国繁荣激光雷达发展提供了前进的动力和方向。