工業4.0浪潮席卷而來，數字化、智能化正重塑工業生產流程，智能制造產業諸多細分賽道不斷跑出行業黑馬。
近年來，在“工業+機器人”兩大需求引擎提振下，應用于傳感硬件終端的激光雷達迎來超千億元的市場前景。日前，證券時報記者來到位于濰城區的“濰坊市專精特新產業園”的富銳光學總部，實探擁有“機器人之眼”的激光雷達生產線。
據了解，2023年富銳光學激光雷達產品出貨量達到4萬余臺，根據目前市場及客戶情況預估，2024年該公司經營態勢有望再上一層臺階。業內人士認為，高精度工業激光雷達行業格局正在重塑，行業逐漸迎來“破曉”時分。
為工業4.0裝上“眼睛”
隨著越來越多的行業以實現工業4.0為目標，傳感器在工業領域的應用越來越廣泛。有了傳感器，系統設備就有了“感知器官”，其中激光雷達便發揮著“眼睛”的功能。
“激光雷達是一種通過發射激光獲取周圍環境距離、反射強度等信息，來構建二維或三維場景的傳感器。”富銳光學董事長張小富介紹，隨著相關技術發展和應用，激光雷達以它的高測量精度、精細的時間和空間分辨率等特性成為一種重要的主動遙感工具。
在富銳光學生產車間里記者了解到，工業激光雷達通常具有精密的結構設計和高性能的光電子元器件，例如高分辨率的激光發射器、高靈敏度的接收器、高速度的數據采集器等。工業激光雷達通常要求具有高穩定性、高精度、高重復性、高抗干擾能力等特點。
“激光雷達由激光發射、接收、信息處理、掃描四大基礎系統構成。可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑，測距精度可達厘米級，激光雷達最大的優勢就是‘精準’和‘快速、高效作業’。”張小富介紹。
當前，激光雷達被廣泛用于無人駕駛汽車和機器人領域，被譽為廣義機器人的“眼睛”，是一種通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離的主動測量裝置。
激光雷達通過激光器和探測器組成的收發陣列，結合光束掃描，可以對設備所處環境進行實時感知，獲取周圍物體的精確距離及輪廓信息，以實現避障功能；同時，結合預先采集的高精地圖，機器人在環境中通過激光雷達的定位精度可達厘米量級。
在工業生產和服務等領域，激光雷達還廣泛應用于工業機器人、機械臂、AGV、智慧物流、智慧倉儲、安防巡檢、無人叉車、交通監控等多個領域。
如今越來越多的企業在工廠、倉庫、港口和其他商業環境中采用智能自動化。“例如在港口，集裝箱搬運、碼垛以及倉儲物流等流程需要更快更高效的作業，采用高精準度的激光雷達可以幫助解決許多生產性難題，減少港口擁堵和生產延誤造成的損失?！睆埿「槐硎?。
傳感器作為我國“強基工程”的核心關鍵部件之一，是實現工業轉型升級、提高產品質量和可靠性的重要組成部分。當前，隨著工業領域的自動化程度逐漸提高，工廠對傳感器的要求也越來越高。很多工業應用都離不開精準測量、目標跟蹤與移動的功能，激光雷達所生成的3D圖像數據便可滿足這些需求。
以智能倉儲領域為例，從改善倉庫的自動化移動機器人（AGV），到地面運輸配送，激光雷達應用能夠為智能倉儲建設提供支持，在降本增效的同時創造更安全的工作環境。“目前，國內每年AGV/智能無人叉車需求量大約在20萬臺左右，隨著智慧物流產業和激光雷達國產化的發展，未來市場的保有量約在3000萬臺左右，按照一臺設備安裝3個激光雷達測算，未來需求非?？捎^?！睆埿「环Q。
機器人產業帶動市場空間擴容
據了解，激光雷達技術的應用原來一直僅局限于軍事領域，在民用和商業中的應用是近年才推廣普及開來。
“早在上世紀80年代，民用激光雷達技術就已經成熟，但由于成本高昂未能廣泛推廣應用，2010年以后，隨著國內供應鏈逐步完備、應用場景拓寬，以及一系列技術突破帶來價格下降，才得以在工業市場上逐步應用?！睆埿「恢v述，近年來，隨著應用場景的不斷擴大，在民用和商業領域激光雷達的需求呈爆發式增長，并且隨著機器人產業快速發展，傳感器的行業空間正加速擴容。
在非汽車領域的激光雷達市場中，工業領域的市場需求最為廣闊，根據相關預測，2022年工業領域總激光雷達需求量為510萬臺，市場規模達到28億美元。智能機器人是另一個重要的激光雷達應用領域，包括服務機器人、工業機器人、農業機器人等，采用配備激光雷達解決方案的機器人可提高工作環境的安全性，同時降低勞動力成本。據預測，到2030年，全球機器人設備數量將達1350萬臺，對應超過3340萬臺激光雷達設備需求和167億美元的市場規模。
在業內人士看來，工業和機器人領域是最接近激光雷達大規模商業部署的領域。在工業和機器人技術、智能基礎設施，以及智慧城市等應用領域的推動下，激光雷達的市場需求迅猛增長，迎來大規模商用的機會。與此同時，以富銳光學為代表的企業在成本控制方面的積極探索，也將讓激光雷達從“舊時王謝堂前燕”到“飛入尋常百姓家”逐漸成為現實。
“新興下游應用領域對激光雷達精度要求不斷提升，考驗企業核心技術積累及量產經驗?！睆埿「槐硎?，隨著下游應用領域終端識別抓取場景增加，對激光雷達角分辨率及測距精度提出更高的要求，同時，量產工業高精度激光雷達需要攻克三大核心難點，包括底層架構設計、核心算法能力、生產標定經驗，這就使得市場上具備生產高精度工業用激光雷達能力的企業極其稀缺。
據相關研究報告分析，如果用四象限格局來劃分現有工業激光雷達玩家，橫向為量產交付能力由弱到強，縱向為激光雷達精度技術實現能力由弱到強，可以看到，國內低端激光雷達企業量產交付能力強但是產品精度不達要求，而海外玩家產品精度高但是量產交付能力弱。因此，海內外傳統的業內企業存在能力缺失，行業格局正在重塑，有“產品精度高+量產交付能力強”的最優競爭象限中，有望孕育下一代工業激光雷達領域獨角獸。
先發企業已掌握多重優勢
從目前來看，國內激光雷達賽道已日趨擁擠，但國產激光雷達企業仍普遍在量產、資質認證等方面存在難點。
有業內人士向記者指出，激光雷達生產企業需要通過一系列資質認證，以滿足總成廠商特殊的認證要求等?！矮@取這些資質認證有一定難度，需要激光雷達生產廠商擁有標準化生產車間、符合要求的檢驗檢測設備及人員配置、相應的管理體系及配套供應的營運記錄，這構成了進入行業的資質壁壘。”
張小富同樣向記者表示，激光雷達行業存在客戶導入難的特點，因此較早的在行業進行深耕的企業更具優勢。2017年，身為中國科學院半導體所激光研究院博士的張小富回到濰坊，匯聚了中國科學院、清華大學等十余名博士、碩士等國內頂尖科研人才和管理團隊創立富銳光學，成為國內較早深耕激光雷達工業領域應用的企業。
目前，富銳光學激光雷達產品的最終應用端已涵蓋國內外頭部制造業企業，其客戶名單中也包括許多服務機器人、工業機器人領域頭部客戶?！肮I機器人領域的商務合作呈爆發式增長，2022年到2023年已實現四倍的出貨量增長，目前在手訂單充足。”張小富表示。
據介紹，富銳光學已擁有行業內較為齊全的產品矩陣，從避障到導航類別擁有多個系列的產品，擁有測量精度可達厘米級別、環境適應性強、低反射率物體識別性強、供應鏈全面國產化替代等不同特點，下游應用領域涵蓋面較廣。
目前，富銳光學已在最核心、難度最大的精度控制及量產環節積累了較強的軟硬實力。在產品底層硬件架構、高精度的底層測距算法、全自研標定產線硬件設備、保證關鍵參數校正的標定算法等核心能力上均有突出表現。
此外，激光雷達行業對創新型高端人才的依賴性很強，為了招賢引才，富銳光學在北京設立了研發中心，采取高校、名企、中國科學院的合作模式，利用北京高端人才聚集優勢引入中國科學院的人才，聘請清華、北大、中國科學院、中船重工和北航專家作為專家顧問，持續推動公司技術研發以及激光雷達產業創新。
近年來，我國高度重視工業4.0智能制造體系建設，全國多地也相繼出臺激光雷達產業發展規劃，以富銳光學所處濰坊市濰城區為例，市區兩級通過股權投資、政策激勵等方式對激光雷達產業大力扶持，并建立起專精特新產業園，推動激光雷達、智能機器人等新興產業做大規模，支持產業鏈企業加快發展。
前述業內人士向記者表示，目前激光雷達行業正呈現市場規模高速增長、高性能產品需求快速提升等趨勢，在政策扶持的助推下，隨著智能化技術的持續突破和升級，以及服務型機器人及智能交通建設等領域需求的推動，預計激光雷達市場規模將實現快速擴容。
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