禾賽科技(HesaiTechnology)最初是一家專注于激光氣體分析儀的企業(yè),利用激光遙測原理進(jìn)行天然氣泄漏檢測。2015年底,公司果斷“轉(zhuǎn)道”,將手頭在光學(xué)和電路設(shè)計上的技術(shù)積累應(yīng)用到車載激光雷達(dá)領(lǐng)域。2016年10月,禾賽發(fā)布了國內(nèi)首款32線激光測距雷達(dá)Pandar32,正式進(jìn)軍智能駕駛賽道。隨著2017年4月推出的Pandar4040線高性能產(chǎn)品問世,禾賽打破了美國Velodyne和德國Ibeo的壟斷地位,在美國加州L4自動駕駛市場贏得了超過三分之一的客戶。同年7月,公司成為百度Apollo自動駕駛計劃的50家戰(zhàn)略合作伙伴之一,為百度定制開發(fā)環(huán)境感知套件。
此后,禾賽延續(xù)“由高打低”的戰(zhàn)略,專注于高線數(shù)、高性能激光雷達(dá),不斷累積技術(shù)優(yōu)勢。到2021年,公司推出了面向高級輔助駕駛(ADAS)前裝量產(chǎn)的半固態(tài)激光雷達(dá)AT128,并在同年底宣布獲得理想汽車、集度汽車、高合汽車、路特斯等國內(nèi)外主機廠共計數(shù)百萬臺的定點訂單。這一系列關(guān)鍵決策和產(chǎn)品積累,使得禾賽很快崛起為“智駕之眼”領(lǐng)域的巨頭。
從“氣體檢測設(shè)備生產(chǎn)商”到“智駕之眼巨頭
憑借敏銳的戰(zhàn)略眼光和扎實的技術(shù)積累,禾賽迅速確立了全球龍頭地位。根據(jù)行業(yè)研究機構(gòu)Yole的數(shù)據(jù),2024年公司在全球L4自動駕駛和ADAS激光雷達(dá)市場的份額分別達(dá)到61%和26%,均居行業(yè)首位。2020–2024年間,禾賽的激光雷達(dá)出貨量連續(xù)4年翻倍增長,2024年實現(xiàn)了非公認(rèn)會計準(zhǔn)則(Non-GAAP)年度盈利,是全球首家也是唯一一家在激光雷達(dá)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全年盈利的上市公司。這一成績既得益于市場對高端感知系統(tǒng)需求的急劇增長,也歸功于禾賽持續(xù)的自主研發(fā)和成本優(yōu)化,使其產(chǎn)品在性能和價格上兼具競爭力。在公司不斷擴(kuò)大的業(yè)務(wù)版圖中,智能汽車感知是核心。
2024年中國乘用車前裝搭載ADAS激光雷達(dá)約160萬臺,其中禾賽以約28.7%的市場份額位列第二,僅次于速騰聚創(chuàng);公司預(yù)計2025年出貨量將達(dá)到120–150萬臺,同比顯著增長。與此同時,禾賽在高級自動駕駛(L4)領(lǐng)域與全球前10強的8家合作,自動駕駛感知方案客戶遍布北美、歐洲和中國。在海外市場,禾賽始終堅持全球化拓展策略:公司在歐美等地實現(xiàn)規(guī)?;杖?,2024年海外收入占比達(dá)25.7%(其中北美約占13.5%);近期還與一家歐洲頂級主機廠達(dá)成多年獨家定點合作(覆蓋燃油車和新能源車多個車型),最新款奔馳CLAL2++高階駕駛系統(tǒng)就采用了禾賽的激光雷達(dá)??梢哉f,禾賽憑借全球化布局與技術(shù)優(yōu)勢,正成為自動駕駛和汽車安全領(lǐng)域不可或缺的感知系統(tǒng)供應(yīng)商。
激光雷達(dá)的核心原理是發(fā)射激光脈沖、接收反射信號并測量飛行時間來計算距離,從而構(gòu)建空間點云。每發(fā)出一束激光并成功接收,就能感知到空間中的一個點;為了精細(xì)刻畫周邊環(huán)境,激光雷達(dá)通常需要每秒掃描上百萬個點。禾賽的激光雷達(dá)包含兩個核心模塊:發(fā)射模塊(TX)和接收模塊(RX)。
激光雷達(dá)模塊組成
TX模塊包括激光器及其驅(qū)動電路,用于發(fā)射光脈沖;RX模塊包含光電探測器以及信號放大和處理電路,用于接收反射光并提取距離信息。無論是機械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá),還是半固態(tài)、純固態(tài)雷達(dá),其TX/RX模塊的功能都是相通的。禾賽強調(diào)TX/RX的芯片化設(shè)計,通過專用半導(dǎo)體芯片將傳統(tǒng)架構(gòu)中上百個分立元件高度集成。這種集成化帶來多重優(yōu)勢:一方面,大量分立器件被集成到幾顆芯片上(包括激光發(fā)射、接收、驅(qū)動和信號處理等功能),顯著縮小了硬件體積;另一方面,集成化使得裝配工藝實現(xiàn)自動化,減少了人工調(diào)試工作(據(jù)估計可節(jié)省雷達(dá)成本中約20%的人工調(diào)試開支),從而降低生產(chǎn)成本;高度自動化的裝配也提高了產(chǎn)品良率和可靠性,避免了繁瑣人工裝配中難以控制的誤差。
禾賽的芯片化思路不止于提高單個模塊集成度,更體現(xiàn)在架構(gòu)演進(jìn)上。公司從2017年就成立了芯片研發(fā)部門,制定了多代芯片的開發(fā)路線圖。在此框架下,禾賽的激光雷達(dá)收發(fā)單元經(jīng)歷了從“點對點”到“線對線”再到“面對面”的形態(tài)演進(jìn):第一代到第三代芯片通過自研驅(qū)動芯片、模擬前端芯片、波形數(shù)字化芯片和SoC等,不斷提升系統(tǒng)性能和集成度,同時降低成本。到2024年,禾賽推出第四代芯片架構(gòu),采用3D堆疊技術(shù),在單板上集成了512個通道,進(jìn)一步壓縮了體積并降低了成本。借助這一芯片化優(yōu)勢,全新的AT512激光雷達(dá)實現(xiàn)了線數(shù)翻16倍、點云密度翻80倍的同時,與十年前的典型32線雷達(dá)相比價格不到當(dāng)時的1%。這些進(jìn)展使得禾賽的產(chǎn)品在性能、體積和成本上都有質(zhì)的飛躍。
在掃描方式上,禾賽早期與其他廠商一樣,考慮過EEL(EdgeEmittingLaser)+MEMS振鏡的方案。此方案核心是一塊厘米級的微振鏡在兩個軸上高速擺動,將若干EEL激光器的光束扭轉(zhuǎn)到不同角度,實現(xiàn)掃描。相對于傳統(tǒng)機械式旋轉(zhuǎn),MEMS方案減少了機械部件,僅需很少的EEL激光器就能覆蓋廣闊視場并獲得較高點云密度。然而MEMS振鏡的擺角極限較小,為了擴(kuò)大視場往往需要使用多臺振鏡級聯(lián)拼接,導(dǎo)致圖像邊緣出現(xiàn)畸變或重疊,還增加了后端算法處理的難度。在成本方面,一個可行的路徑是提高振鏡振動頻率以減少激光器數(shù)量(理論上可將EEL激光器數(shù)量精簡至1顆),但MEMS振鏡技術(shù)的可靠性和壽命仍是考驗。
禾賽最終選擇了另一條技術(shù)路線,即VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)+SPAD(單光子雪崩二極管)結(jié)合的TX/RX方案。在這種半固態(tài)架構(gòu)中,發(fā)射端使用陣列化的VCSEL射出激光,接收端采用靈敏度極高的SPAD探測反射光信號。激光發(fā)射和掃描分離設(shè)計:禾賽采用一維轉(zhuǎn)鏡,即讓一塊反射鏡僅在水平方向上緩慢旋轉(zhuǎn),將線陣激光束覆蓋成寬闊的視場。這種方案機械結(jié)構(gòu)更簡單、穩(wěn)定性更高;不過其局限在于每一條垂直線都需要對應(yīng)一個真實的VCSEL光源,所以早期如果仍使用離散元件成本會很高。禾賽通過芯片化和自動化裝配不斷提升VCSEL的集成度,成功降低了成本??梢哉f,經(jīng)過迭代優(yōu)化后,VCSEL+一維轉(zhuǎn)鏡已成為兼顧性能與成本的主流方案。目前,禾賽全系半固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品以及競爭對手速騰聚創(chuàng)的M3型號都已采用這一方案。
在實際應(yīng)用中,禾賽的激光雷達(dá)產(chǎn)品已經(jīng)展現(xiàn)出卓越的性能優(yōu)勢。根據(jù)實測結(jié)果,64線級別的Pandar64擁有業(yè)內(nèi)最長的實測測距能力;在40線級別產(chǎn)品中,同距離下Pandar40P的點云數(shù)量最多,公司旗下L4級別的激光雷達(dá)產(chǎn)品在各線數(shù)層面都取得了最佳的綜合性能。這些高端雷達(dá)主要用于無人車、高級自動駕駛測試等場景,為客戶提供了極高的遠(yuǎn)距分辨率和豐富點云。在面向汽車消費市場的高性價比產(chǎn)品線上,禾賽也取得了成本突破,以AT512為例,線數(shù)提高到512線后,單位價格卻比10年前典型的32線雷達(dá)降低了100倍以上。憑借這些優(yōu)勢,禾賽自2019年以來整體毛利率一直保持在35%以上,明顯高于全球所有上市友商,充分體現(xiàn)了其技術(shù)與成本雙重競爭力。
禾賽的激光雷達(dá)已經(jīng)在眾多典型場景中獲得應(yīng)用,早在2018年美國硅谷的無人配送車公司Nuro就與Kroger合作,率先推出了面向消費者的無人送貨服務(wù),采用的正是禾賽的Pandar40P激光雷達(dá)。截至2018年末,Pandar40已有約70%出口到美歐東南亞市場,并且全球超過三分之一持有無人車測試牌照的美國自動駕駛公司都是禾賽的付費客戶。2023年,全球前十家L4自動駕駛公司中有8家使用禾賽高性能激光雷達(dá)(包括Aurora、Zoox、國內(nèi)百度Apollo等)。這些案例表明,在頂級自動駕駛感知領(lǐng)域,禾賽已成為主要的技術(shù)供應(yīng)商。ADAS及乘用車高級駕駛輔助方面,禾賽的產(chǎn)品也在持續(xù)普及,根據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù),2024年中國乘用車前裝標(biāo)配ADAS激光雷達(dá)約160萬臺,禾賽約占28.7%市場份額(僅次于速騰聚創(chuàng)的32.7%),2024年禾賽出貨量約45.6萬顆。進(jìn)入2025年,隨著更多車型搭載激光雷達(dá),禾賽預(yù)計出貨量將超過百萬級。
值得一提的是,2024年第四季度禾賽贏得了迄今為止海外前裝激光雷達(dá)領(lǐng)域規(guī)模最大的訂單,與某歐洲頂級主機廠達(dá)成多年獨家定點合作(覆蓋燃油車和新能源車多個車型),最新發(fā)布的奔馳CLAL2++高階輔助駕駛系統(tǒng)就配備了禾賽激光雷達(dá)。由此可見,激光雷達(dá)在高端燃油車及新能源車的L2+、L3自動駕駛系統(tǒng)中都發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用,市場需求廣闊。同時,禾賽積極開拓多元化場景——比如將自主技術(shù)應(yīng)用于激光氣體監(jiān)測儀器等領(lǐng)域,與歐洲Gazomat等合作伙伴實現(xiàn)了國際化應(yīng)用推廣??傮w來看,禾賽的激光雷達(dá)產(chǎn)品已在L4自動駕駛、城市無人配送和車規(guī)級ADAS等典型場景中全面鋪開,為自動駕駛和智能汽車提供了“探測之眼”。
綜上所述,禾賽科技通過自主芯片研發(fā)、前沿硬件架構(gòu)和規(guī)?;a(chǎn),形成了覆蓋從高性能到高性價比的全線激光雷達(dá)產(chǎn)品體系。其技術(shù)路線從早期的EEL+MEMS向當(dāng)前的VCSEL+SPAD轉(zhuǎn)變,充分利用了芯片化帶來的集成度提升和成本下降。目前,禾賽所有半固態(tài)雷達(dá)產(chǎn)品均采用VCSEL線陣配合一維轉(zhuǎn)鏡方案,在保證高性能的同時成本持續(xù)降低,毛利率長期領(lǐng)先同行。
隨著技術(shù)不斷演進(jìn),禾賽將有望向純固態(tài)方向邁進(jìn):可以預(yù)見,當(dāng)TX/RX架構(gòu)進(jìn)一步擴(kuò)展到二維面陣,實現(xiàn)全固態(tài)設(shè)計時,將完全消除機械運動部件。此外,無論是電動汽車還是傳統(tǒng)燃油車,只要集成了高級駕駛輔助系統(tǒng),激光雷達(dá)都是通用而有效的傳感方案,這意味著市場的總規(guī)模遠(yuǎn)大于單一車系應(yīng)用。隨著自動駕駛路線日趨清晰、成本快速下降和更多國際合作(如歐洲頂級OEM的定點生產(chǎn)),激光雷達(dá)滲透率還將顯著提升。未來,禾賽有望持續(xù)依托技術(shù)優(yōu)勢,推出更多高集成度、低成本的雷達(dá)傳感器,為智能駕駛、智慧城市和工業(yè)應(yīng)用提供更豐富的場景解決方案,夯實其在全球激光雷達(dá)領(lǐng)域的龍頭地位。