車載激光雷達市場激蕩下的濾光片產(chǎn)業(yè)有哪些挑戰(zhàn)與機遇
隨著中國智能汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,激光雷達作為高階自動駕駛的“眼睛”,其市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。2023年國內(nèi)乘用車前裝激光雷達交付量突破60萬臺,同比增長超過50%,禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等國內(nèi)企業(yè)已成為全球出貨主力。新能源車型如小鵬G9、理想L系列、問界M7等紛紛將激光雷達作為核心傳感器配置,推動產(chǎn)業(yè)鏈深度變革。
(圖源AI)
一、濾光片:激光雷達性能的“守門人”
在激光雷達系統(tǒng)中,接收端濾光片扮演著無可替代的關鍵角色:
核心作用:嚴苛過濾環(huán)境雜散光(如強烈日光、其他激光干擾),僅允許特定波長的激光信號高效透過,是保障雷達探測精度與距離的核心屏障。
性能基石:其透過率、截止深度、角度穩(wěn)定性等指標直接決定雷達信噪比與有效探測距離。
技術路線分化下的濾光片需求演進
當前車載激光雷達呈現(xiàn)多技術路線并行發(fā)展格局,對濾光片提出差異化需求:
(激埃特NBP1550窄帶濾光片)
1.波長分野:
905nm:技術成熟、成本較低,供應鏈完善,是目前主流方案(約占據(jù)70%市場份額)。其濾光片需重點對抗太陽光在近紅外波段的強輻射。
1550nm:人眼安全功率上限高,探測距離遠(可達250m+),抗陽光干擾能力顯著更強,是高端車型發(fā)展方向(如蔚來ET7、理想L9)。濾光片需匹配銦鎵砷探測器,技術壁壘與成本更高。
2.掃描方式演進:
機械旋轉(zhuǎn)式:濾光片需承受高速旋轉(zhuǎn)帶來的振動與離心力考驗,對膜層牢固度、環(huán)境耐久性要求極高。
半固態(tài)(MEMS/轉(zhuǎn)鏡):主流趨勢,濾光片需在緊湊空間內(nèi)保持光學性能穩(wěn)定。
純固態(tài)(Flash/OPA):無運動部件是終極方向,要求濾光片具備超寬視場角下的優(yōu)異角度穩(wěn)定性(中心波長偏移控制±1nm內(nèi))。
(NBP905窄帶濾光片)
二、高端激光雷達濾光片的“極限挑戰(zhàn)”
車載環(huán)境的嚴苛性與雷達性能的高要求,將濾光片技術推向新高度,對中端廠商構成顯著挑戰(zhàn):
1.光譜性能“尖峰”要求:
超窄帶寬:需精準匹配激光波長(如±5nm甚至更窄),確保極高信噪比。
超高截止深度:在阻帶區(qū)(尤其是太陽光峰值波段)需達到OD5(即>99.999%)以上的截止深度,近乎“黑洞”級阻隔能力。
陡峭過渡帶:通帶與阻帶間的光譜過渡需極其陡峭(<1%通帶寬度),最大化利用可用光譜。
(激埃特工廠鍍膜機)
2.環(huán)境與可靠性“煉獄”考驗:
溫度穩(wěn)定性:工作溫度范圍常要求-40℃至+105℃,中心波長偏移需嚴格控制在±0.5nm內(nèi)——這對膜系設計與基底材料提出極限挑戰(zhàn)。
極端環(huán)境耐受:須通過車規(guī)級振動、沖擊、高溫高濕(雙85測試)、冷凝、鹽霧等嚴酷試驗,確保10-15年使用壽命。
光學穩(wěn)定性:長期強光照射下,膜層不得出現(xiàn)性能衰減或損傷。
3.制造工藝與質(zhì)控“精密堡壘”:
超低缺陷控制:鍍膜過程中微米級針孔、瑕疵會導致信號串擾,良率管控是成本關鍵。
納米級膜厚精度:需借助離子束濺射等先進鍍膜設備實現(xiàn)亞納米級膜厚控制,設備投入巨大。
復雜膜系設計:通常需50-150層以上的精密膜堆結(jié)構,設計仿真與工藝實現(xiàn)能力缺一不可。
(圖源網(wǎng)絡,侵刪)
三、中端濾光片廠商:破局之路何在?
面對高聳的技術壁壘,中端濾光片廠商并非毫無機會,但需理性研判,戰(zhàn)略聚焦:
挑戰(zhàn)現(xiàn)實存在:
高端鍍膜設備(如IBS離子束濺射)投入巨大,且工藝Know-how積累需要時間。
車規(guī)級可靠性設計、測試體系及與Tier1/雷達廠的聯(lián)合驗證門檻極高。
頭部濾光片企業(yè)(如水晶光電、Viavi、舜宇等)已建立先發(fā)優(yōu)勢與緊密合作關系。
破局機遇與可行路徑:
1.細分市場切入:優(yōu)先攻關技術門檻相對較低的905nmMEMS/轉(zhuǎn)鏡雷達濾光片,或特定Flash雷達應用,積累經(jīng)驗與口碑。
2.聯(lián)合研發(fā)攻關:與國內(nèi)激光雷達廠商(速騰、禾賽、華為等)深度綁定,共同開發(fā)定制化、高性價比解決方案,響應其降本與供應鏈安全需求。
3.工藝創(chuàng)新與國產(chǎn)化替代:探索新型鍍膜材料、改進沉積工藝提升良率;積極采用國產(chǎn)高端鍍膜設備,降低投資成本。
4.差異化技術儲備:關注新興技術方向,如抗激光干擾(LFI)濾光片(應對多雷達同頻干擾)、超寬視場角濾光片等。
5.擁抱國產(chǎn)替代浪潮:利用整車廠對供應鏈安全與成本管控的強烈訴求,成為國產(chǎn)雷達核心光學部件的重要備份或主力供應商。
總之,車載激光雷達濾光片市場絕非坦途,卻是中端廠商實現(xiàn)技術躍遷與價值提升的必爭之地。其技術挑戰(zhàn)將加速行業(yè)洗牌,唯有勇于投入研發(fā)、精準戰(zhàn)略定位、深耕工藝創(chuàng)新并積極尋求產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的企業(yè),方能在這場光學精密制造的角逐中贏得未來。對激埃特光電等國內(nèi)企業(yè)而言,立足自身技術基礎,選擇適宜突破口,深度融入國產(chǎn)激光雷達生態(tài)鏈,不僅具有商業(yè)必要性,更是在智能駕駛時代奠定行業(yè)地位的關鍵一役。
盡管濾光片雖小,卻是激光雷達在復雜環(huán)境中‘明察秋毫’的光學基石。其方寸之間的鍍膜精度,決定著自動駕駛感知世界的清晰邊界?!?/p>