ICC訊 激光雷達是一種綜合的光探測與測量系統，可以創建出目標清晰的 3D 圖像。隨著汽車向自動駕駛過渡，激光雷達受到產業界越來越多的關注，有望彌補攝像頭在精度、穩定性、抗環境干擾和視野上的局限性，是 L3、L4 和 L5 級標準的自動駕駛不可或缺的元件。

  今年，中國智能駕駛市場高速增長，根據蓋世汽車研究院智能駕駛配置數據分析，2024年上半年，激光雷達市場呈現出爆發式增長態勢，搭載量已達到驚人的58.4萬顆，超過了去年全年的搭載量，2024全年預計會突破130萬顆。VCSEL作為激光雷達的核心部件之一，市場規模將隨著激光雷達市場空間的擴大而增長。

  近期，在VCSEL領域發生了兩起融資事件。3月10日，行業領先的VCSEL光學解決方案商瑞識科技獲得近億元B+輪融資。據悉，本輪投資方為廣汽資本、江淮汽車旗下產業資本和合肥產投，融資將繼續用于加速技術產品研發及量產落地。

  5月6日，縱慧芯光完成數億元C+輪融資，本輪投資方包括國開制造業轉型升級基金、聯動豐業務、芯禾資本、蘇州永鑫。縱慧芯光是一家半導體產品研發商，主要研發VCSEL芯片、器件級模組產品，應用于3D感知、自動駕駛、虛擬現實、增強現實等領域。

  VCSEL芯片未來三年的市場增長趨勢如何?艾邁斯歐司朗、瑞識科技等中外廠商推出了最新的VCSEL芯片產品?本文進行詳細解讀。

  VCSEL芯片從消費電子向車載應用拓展，年復合增長率達8.1%

  2017年11月，蘋果發布了嵌入 VCSEL 用于人臉識別的 iPhone X引領了行業風潮。2018 年，移動和消費成為 VCSEL 最大的市場，規模達到 4.4 億美元。華為、小米等安卓智能手機制造商很快也加入了這一潮流。

  8月25日，Research and Markets發布《全球VCSEL市場預測》，報告指出全球 VCSEL 市場預計將從 2024 年的 13 億美元增長到2029年的 19億美元，預計從2024年到2029 年，其復合年增長率將達到 8.1%。

  2018年開始，消費電子是VCSEL占比最大且增長最快的應用市場。據不完全統計，2023 年消費性電子產品導入 3D 感測的品牌包含 Apple(手機、平板計算機)、Honor(手機)、Meta Quest 3、Magic Leap 2。iPhone 15 Pro 采用 Sony 堆棧結構技術，將 VCSEL 及驅動 IC、SPAD 及 ISP(ASIC Chip)以堆棧結構使系統尺寸大幅減少，并同時實現高速響應和高輸出功率，在相同功率下提供更好的光達掃描性能，拉長電池續航時間，同時提高相機和擴增實境的性能。

  這家機構還特別指出，汽車應用中 VCSEL 的不斷增加驅動了整體市場的增長。VCSEL 在汽車應用中發揮著關鍵作用，尤其是高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 和自動駕駛汽車。它們支持高分辨率3D傳感和激光雷達系統，這對于增強車輛安全和導航至關重要。

  “為什么華為智駕技術加持的汽車選擇激光雷達?” 華為常務董事、終端 BG 董事長、智能汽車解決方案 BU 董事長余承東對媒體表示，因為激光雷達可以提高安全性。他說一輛黑色的車在隧道里面壞了，攝像頭無法識別，只有到車跟前才能發現。如果是一輛白色的車壞在路上，從攝像頭看上去它和藍天白云融為一體，白色車運動起來毫米波雷達可以識別，但是停駛在路邊的，攝像頭方案的車輛還是會撞。激光雷達不會致盲，攝像頭會致盲。

  據不完全統計，2023年國內有20多款新車搭載激光雷達上市，2024年，寶馬、奔馳、沃爾沃等外資品牌也將激光雷達加入上車潮中，激光雷達的密集上車帶動了出貨量增長。

  隨著激光雷達的技術架構持續更新，從單點激光掃描到多線激光，從復雜的機械式逐步向半固態、固態式演進。激光雷達在汽車上應用聚焦30米到70米的中短距補盲，現在整體發展方向是向芯片集成度越來越高的全固態激光雷達演進。

  為何VCSEL成為汽車激光雷達的關鍵部件?汽車廠商對激光雷達的期待值是四大方向：1、探測距離越做越遠;2、角分辨率越做越高;3、在框架結構上更傾向于無旋轉部件;4、市場對于激光雷達降低成本要求越來越高。瑞識科技有限公司市場總監孫正強指出，VCSEL 具有效率高、光束質量好、精度高、功耗低、小型化、高可靠、調制速率快、可大量生產、制造成本低等優勢，逐步來匹配激光雷達演進需求。

  艾邁斯、瑞識科技加快推出車用VCSEL芯片方案

  8月8日，全球領先的光學解決方案供應商艾邁斯歐司朗宣布，將推出創新的高性能8通道915nm SMT脈沖激光器——SPL S8L91A_3 A01，為自動駕駛賦予能量，簡化系統設計并提升性能，使長距離探測的激光雷達更高效和可靠。

  據AMS官方信息顯示，SPL S8L91A_3 A01采用單片集成8通道設計，每個激光器通道提供125W的功率，即總峰值光功率為1,000W，極大地增強對高速公路自動駕駛至關重要的遠距離激光雷達系統的性能。該款激光器有4個可單獨尋址的陽極，每個陽極連接到兩個并行操作的激光器通道。

  SPL S8L91A_3 A01旨在滿足汽車行業的嚴格要求，性能規格符合并超越AEC-Q認證標準。該款激光器的QFN封裝是保障可靠設計的關鍵，可提供滿足汽車環境挑戰的持久解決方案。除可大規模應用于自動駕駛汽車的激光雷達系統之外，該新款激光器可應用于工業激光雷達，可提升機器人、安防監控、智慧城市和最后一公里交付等應用的性能。艾邁斯歐司朗官方宣布，SPL S8L91A_3 A01將于今年秋季推出。

  瑞識科技在2018年成立，核心團隊成員曾任職于Lumentum、Avago等全球知名的半導體企業，主要產品為VCSEL芯片、1.5次光學集成光源和VCSEL激光模塊，應用于新能源汽車的DMS和夜視系統及激光雷達、掃地機器人、無人機、消費電子、醫療醫美、工業光伏等領域。

  “VCSEL大規模的商用在2017年，蘋果在其iPhone X Face ID模塊中開始使用VCSEL激光器，每個iPhone X中使用了三顆VCSEL芯片。當時創業團隊對接這個項目，到了2019年，我們花了一年時間把940、850型號的VCSEL芯片流片出來，并且推向市場。” 深圳瑞識科技有限公司市場總監孫正強表示，“后面我們就針對掃地機器人、工業機器人和車載領域做對應的VCSEL方案。2022年業界首款掃地機器人SLAM導航用VCSEL激光雷達量產出貨，該系列激光雷達產品搭載瑞識科技VCSEL激光模塊。目前在國內掃地機器人專用的LDS激光雷達的VCSEL芯片領域，瑞識科技占據70%的市場份額。”

圖：瑞識科技在光博會現場VCSEL芯片展示 電子發燒友拍攝