禾赛科技冲刺美股:要做激光雷达第一股 芯片化是正确道路

发布时间 : 2023-01-18  浏览次数 :

  禾赛科技(HESAI)日前递交招股书,准备在美国纳斯达克上市,股票代码为“HSAI”。

  禾赛科技是中概股底稿审查正式落地后,首家向美国资本市场发起上市的大型中概股企业,也是滴滴恢复上架以来,首家向美股发起上市的硬科技企业。可以说,禾赛科技此次赴美上市有风向标的意义。

  据介绍,禾赛基于半导体设计的TX/RX系统(激光收发系统)采用专用集成电路/自研芯片化技术,与传统激光雷达分立组件的架构相比具有明显优势。禾赛自研的芯片化技术最大限度地在提高激光雷达性能的同时,降低了功耗。

  传统激光雷达需要组装数百个分立组件,出现质量问题和不一致问题的可能性更高;而基于禾赛芯片化技术研发的激光雷达,将多种功能集成到几颗芯片上,不仅降低了系统的复杂性,并且通过简化内部结构,大幅降低了成本。

  禾赛已完成了芯片化技术v1.5版本的升级,并将继续升级和优化,利用半导体供应链中现有的先进制造工艺,为客户提供更高性价比的产品。

  历史上,激光雷达一直没有大规模上车的原因有三个:质量差、成本高、生产方式落后。而禾赛提出了芯片化方向,将激光雷达的发展推上摩尔定律的轨道,好处显而易见。

  首先,集成度提升使激光雷达内部元器件数量大幅降低,据禾赛此前透露,打个比方来说的线个,产品复杂度大幅降低,可靠性和质量也就大幅提升。

  第二,元器件数量的大幅减少意味着供应链的简化和韧性,禾赛透露,关键供应商数量可以从约100个降低至仅有10个左右,BOB真人减少因缺少零部件断供的可能性。

  第四,性能也会大幅提升,基于摩尔定律红利,随着自研芯片带来的集成度不断提升,其分辨率可以提升约10倍。

  据禾赛招股书,截至2022年12月底,搭载禾赛第一代芯片的XT系列产品已经交付超1万台,搭载禾赛第二代芯片的AT128已经累计交付超过6万台,搭载禾赛第三代芯片的纯固态产品FT120也已经获得多家OEM定点,今年年底前就开始量产交付。每一代芯片的集成度都更高,单线成本都在降低,在可预见的未来持续增能降本。

  而且,自研芯片是一项长期投入,禾赛从2017年开始组建团队专研激光雷达专用芯片,到现在5年时间也只是初获成果,第二代芯片化产品开始量产。同时禾赛早已开始研发下一代芯片化产品。

  禾赛的激光雷达技术基于VCSEL阵列,可实现905nm和940nm波长,而这项技术在智能手机等消费电子产品中3D传感方面的应用也得到证明。

  禾赛认为,1550nm波长的激光器和接收器组件普遍存在高功耗、光纤激光器成本较高以及基于InGaAs接收器灵敏度低等问题。为了实现更强的测远能力,1550nm波长的激光雷达产生的巨大功耗所带来的点密度有限的问题,则需要更多非车规级组件以更高的成本来实现。

  因此,禾赛战略性地采用905nm/940nm波长的VCSEL阵列。在测远能力的提升上,禾赛通过升级激光接收器和芯片化技术的应用,正探索进一步优化905nm/940nm波长激光雷达的可能性。

  从性能的角度来说,1550nm的优势是单点测远,主要因为它的发射功率更高。但激光雷达不光要看得远,还得看得清。1550nm的优点是有利于单点测远,但分辨率不如905nm。

  激光雷达是一个被动散热的元器件,不能无限制地提升功率,1550由于材料导致其功率远大于905,因此若想进一步提高点频,就会导致其功率过高而根本无法上车。

  目前市场上典型的1550nm激光雷达点频大概在100万左右,相比禾赛的AT128 153万每秒的点频,还是低非常多。

  从成本和产业链成熟度的角度来说,905nm的激光器为砷化镓材料,探测器为硅材料,已经充分地在消费类电子和汽车电子领域验证了,已经有器件厂商获得了AECQ认证,产业链比较成熟。砷化镓广泛应用于手机射频、Face ID以及iPhone上的3D摄像头,而硅基材料兼容现有的硅产业链,技术成熟,方便批量生产,开发难度低,成本也低。

  而1550nm的激光器为磷化铟材料,探测器为铟镓砷材料,多用在通信领域,是否可以获得车规认证还有待时间验证,而且材料比较昂贵,目前产业规模也达不到硅基材料的水平,开发成本、生产成本较高。

  总而言之,1550nm和905nm只是两种不同的波长选择,各有优劣,最终激光雷达的性能、成本和可靠性还是要看激光雷达产品的整体设计。也有厂商采用了1550nm路线并成功量产,比如图达通猎鹰。但是目前只有905nm的一维转镜架构被证实可以被芯片化。

  禾赛此前也曾透露,随着半导体工艺的进步、以及新工艺提升激光接收器灵敏度,未来905nm激光雷达的测远有望提升至250米以上,长期是比较被看好的路线。