激光测距行业情况

这是一篇关于激光测距的思维导图，主要内容包括：行业现状及市场规模，产业链，竞品，分类，壁垒，竞争格局，结构，定义。

激光测距

• 定义
  • 激光测距仪是一种高级光电设备，旨在测量两个物体之间的距离。激光还具有方向性好、亮度高、能量密度大等特点。人们根据激光所具有的上述特征,针对性地对其中一项或多项特点加以应用。例如，针对能量密度极大的特点，研制出激光切割机等装备;利用方向性好的特点，研制激光测距仪等装置。
• 分类
  • 按照测量方法：有相位式激光测距、脉冲式激光测距、三角法激光测距、激光回波法等
    • 三角法：只能测量近距离物体，越远误差较大
    • 脉冲法：开发难度较高，需要精细的时钟电路、脉宽极窄的发射电路，同时测量方案与算法影响很大。可测量远距离，百米级，地月距离测量。2019年6月，中国首次通过激光精确测得地月距离，成为全球第5个精确测得地月距离的国家，全球仅有5个国家可以具备激光精准测量地月距离技术。
    • 相位法：通过求解发射波和接收波的相位差来反推TOF。而且这个相位并非光的原始相位，而是被调制的光强的相位。测量距离与相位差有关，100khz,对应测程为1500米。需要根据量程需要来调整频率，一般情况下频率越小精度越高，量程越小。适用于中距离测量，精度可以达到毫米、微米级。—覆盖目前大部分需求。需要一定测量时间，测量慢速物体。精度基于数字信号处理器及算法。
  • 距仪的类型：有手持激光测距仪、云服务激光测距仪、望远镜式激光测距仪等
    • 手持激光测距仪：200米以下，精度2mm左右。
    • 望远镜式激光测距仪：一般在2000米以下，大于2000米以上，一般采用YAG激光。
• 结构
  • 测距仪主要由光学、电子和机械三大系统组成。光学系统包括用于发射的准直镜头和用于接收的聚焦镜头；电子系统由提供高峰值窄脉冲的脉冲电路、识别返回信号的接收电路以及用于触发脉冲和计算距离的FPGA控制器组成；机械系统则包括激光测距仪的外壳，确保光学系统的同心性和间距。
• 行业现状及市场规模
  • 据调研机构恒州诚思（YH Research）研究统计，2023年全球激光测距传感器市场规模约142亿元，预计未来将持续保持平稳增长的态势，到2030年市场规模将接近314亿元，未来六年CAGR为11.6%。 随着国防现代化建设、工业智能化及高精设备需求增加。同事，激光测距设备成本下降及小型化的趋势，激光测距仪的应用场景更广，未来市场规模增长可观。 激光测距传感器属于技术密集型产业，行业准进入门槛较高，国外企业占据全球市场主导地位。我国激光测距传感器市场起步晚，国产设备市场占有率极低，但随着技术突破，高性能激光测距传感器国产替代速度将加快。 2023年12月，商务部、科技部发布《中国禁止出口限制出口技术目录》公告，其中明确提到限制测距精度＜2mm的激光探测及测距系统技术出口。
• 产业链
  • 上游随着国内光学材料、激光器、集成电路等行业快速发展，产品性能不断提升，价格不断下降，又利于本行业提高产品性能降低生产成本。下游，随着现代化、智能化建设，精准测距需求不断能提升，下游需求稳步增长。
  • 上游：激光器、激光电源、接收器、编码器，其核心为光学材料、激光器、集成电路等
    • 激光器，产生激光的装置叫做激光器，激光器按工作物质不同可以分为固体激光器气体激光器、半导体激光器、液体激光器和自由电子激光器等。而按工作方式的不同，激光器又可分为脉冲激光器和连续波激光器。 目前应用于激光测距仪的激光器主要为半导体激光器。
  • 下游， 军用：单兵手持、坦克、装甲、水面舰艇、潜望、机炮、机载、导弹、卫星、航天等领域。 民用：激光测距仪可广泛应用于交通、电力、水利、通讯、环境、建筑、地质、警务、消防、爆破、航海、铁路、农业、林业、房地产、休闲/户外等民用领域。主要应用方向有运动物体位置监控、装卸装配定位、料位液位的测量、超大物体几何计量、车辆激光测速、车辆超限检测、货车体积测量、铁轨障碍物检测、地图构建等。 主要应用方向有运动物体位置监控、装卸装配定位、料位液位的测量、超大物体几何计量、车辆激光测速、车辆超限检测、货车体积测量、铁轨障碍物检测、地图构建等。
• 竞争格局
  • 目前已初步形成从研发到制造的全球供应商体系。相对军用产品市场，国际民用激光测距仪产品市场竞争更加充分。
  • 国际
    • 军用领域，枪用小型测距仪、手持式测距仪、重频激光测，相关激光主要以波长0.9微米、1.064 微米、1.54 微米和 1.57 微米为主，已形成多种型号测距仪系列产品。上述企业在全球激光测距仪市场上的竞争，本质上是国家间综合国力竞争的体现。
  • 国内
    • 国内激光测距仪产品市场竞争的参与者主要分为两类:即国内生产企业和国内科研院所。我国的激光测距仪产品生产企业主要有本公司、江苏曙光光电有限责任公司、常州第二电子仪器有限公司等。国内从事激光测距仪产品研究的科研院所主要有西南技术物理研究所、华北光电技术研究所、中原电子技术研究所和洛阳电光设备研究所等单位。
  • 全球激光测距传感器(Laser Ranging Sensor)核心厂商包括Panasonic，SICK，禾赛科技和Ouster (Velodyne)，前四大厂商占有全球大约30%的份额。北美是最大的市场，占有大约30%的份额。产品类型而言，激光三角测距传感器是最大的细分，占有大约54%的份额，同时就下游来说，汽车行业是最大的下游领域，占有约30%的份额。
• 壁垒
  • 行业属于新兴高新技术行业，行业对人才水平要求高，属于技术密集型行业。行业内拥有核心技术企业较少。
  • 技术壁垒：主要需要突破涉及到高性能激光发射接收光学镜头设计技术、激光杂散光抑制设计技术、高损伤阈值/高消光比激光膜系设计及制备技术、小型灯泵浦脉冲固体激光器设计装调技术、高重频半导体泵浦脉冲固体激光器设计装调技术、小型低功耗激光电源设计技术、大动态范围高速激光信号调理技术、精密光学系统装调技术、激光光束质量检测分析技术等技术。
  • 工艺壁垒，生产、装配、调试、检测工艺复杂。需要完善的加装工艺、检测手段，以保证产品稳定性。如高性能光学元器件加工、镀膜工艺，激光器柔性安装抗失调工艺、光轴一致性调装工艺等。
  • 人才壁垒，设备涉及光、机、电、软件等多学科，需要多学科综合人才，如光学设计和分析人员、信号检测及处理技术人员、信息电路设计及调试人员等，且目前行业内相关研发生产经验人才较少，人才壁垒高。
• 竞品
  • 江苏曙光光电有限责任公司（5308厂） 该公司始建于1969年，是中国兵器工业集团公司直属独资企业，主要从事光学、激光、专用计算机、精密仪器为主的光机电一体化科研与生产。具有机械加工、光学冷加工、光学镀膜、表面处理、薄壁铸造、印制电路板加工、电子装配、激光加工设备的生产制造、机床数控及交流伺服系统、纺织机械电控系统等生产线，主要从事激光、火控类军用光电产品研制生产。 该公司一直专注于激光技术的研究和应用，以激光应用技术为核心，大力发展高科技信息化军品。同时，利用军工技术，大力发展民用激光应用产品。
  • 久之洋
    • opo（光学参量震荡）晶体光学平行性技术
      • 2021到2023年激光测距仪收入为0.6亿，1.1亿，0.8亿。毛利率为44%，38%，21%。
        • 主要供应中船集团，
  • 江苏亮点光电集团
    • 激光器、激光测距模块、测距仪
      • 年收入2亿元。
    • 技术：以金锡焊封装技术、在线准直技术、瞬态热管理技术等几十种半导体激光器领域中的核心技术，形成国际国内引领优势: 以镇玻璃激光器技术、opo激光器技术、YAG激光器技术结合独特的双闯值算法、对数函数算法等软件硬件结合的核心技术形成国内测距机型号最全、精度领先。
      • 主要用于外贸、民品，产品性价比高。