Обзор рынка

Объем мирового рынка Light Detection and Ranging (LiDAR) в 2022 году составил 2 061,7 млн ​​долларов США, и ожидается, что среднегодовой темп роста выручки составит 12,5% в течение прогнозируемого периода. Рост инвестиций в исследования и разработки (НИОКР), растущее признание LiDAR в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), а также в строительных и инженерных приложениях, а также растущее применение LiDAR для навигации по опасной или труднопроходимой местности являются ключевым фактором роста рыночных доходов. LiDAR — это передовая технология дистанционного зондирования, которая в основном использует лазер, сканер и специализированный приемник глобальной системы позиционирования (GPS) для измерения расстояний между объектами на поверхности земли. География, добыча полезных ископаемых, лесное хозяйство, гражданское строительство, архитектура и археология — вот лишь некоторые из многих областей применения LiDAR. Кроме того, устройства LiDAR позволяют исследователям и картографам гибко, точно и точно анализировать как естественные, так и искусственные ландшафты.

LiDAR используется учеными Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) для создания более точных карт береговой линии, создания цифровых моделей высот для использования в географических информационных системах, поддержки операций по реагированию на чрезвычайные ситуации и для множества других целей. Со временем развитие картографирования коридоров и топографической съемки, автомобилестроения, добычи полезных ископаемых, нефти и газа и других вертикалей выиграло от проникновения картографических систем LiDAR и поддерживающих их технологий, что является одним из основных факторов, стимулирующих рост доходов рынка.

Растущее использование систем LiDAR в БПЛА, разработка 4D LiDAR и смягчение правил, регулирующих использование коммерческих дронов в различных приложениях, — все это последние разработки, которые, как ожидается, будут способствовать росту доходов рынка. Кроме того, увеличение инвестиций автомобильных гигантов в стартапы LiDAR, возможности для проектирования на основе коротковолнового инфракрасного излучения (SWIR) в долгосрочной перспективе, технологические сдвиги с внедрением твердотельных, микроэлектромеханических систем (MEMS), flash LiDAR и других технологий LiDAR, разработка более совершенных геопространственных решений с использованием слияния датчиков, а также инициативы, предпринятые правительствами разных стран для поощрения использования дронов LiDAR для крупномасштабных съемок, также положительно влияют на спрос на различные типы LiDAR во всем мире, поэтому ожидается, что это приведет к росту доходов магазин.

Динамика рынка:

Драйвер: растущий спрос на БПЛА или дроны LiDAR для различных приложений.

Растет потребность в беспилотных летательных аппаратах или дронах LiDAR для различных задач, включая фото- и видеосъемку, строительство и обнаружение опасностей, среди прочего, что является основным фактором роста доходов рынка. Система LiDAR обычно состоит из ряда датчиков, в том числе датчика LiDAR, приемников GNSS для определения пульса и блока инерциальных измерений (IMU) для определения направления и скорости полезной нагрузки. БПЛА LiDAR можно использовать в качестве альтернативы обычным типам и платформам LiDAR для создания точных и точных 3D-карт и моделей. С помощью LiDAR удалось создать точные и полные модели трехмерных растровых изображений местности. Кроме того, технология LiDAR быстро развивается и предлагает действенные заменители обычных аэрофотосъемок с помощью лидара, выполняемых самолетами или вертолетами. Различные варианты использования демонстрируют, как бортовое сканирование LiDAR с использованием дронов, как правило, быстрее, дешевле и безопаснее, что способствует росту доходов на рынке.

Ограничение: сложная конструкция и дорогостоящие исследования и разработки.

Стоимость одной системы LiDAR колеблется от 8 000 до 30 000 долларов США. Инженеры-электрики из Стэнфорда сократили электронные и механические компоненты системы LiDAR на крыше до одного кремниевого чипа. Тепло, особенно высокие температуры, также может поставить под угрозу общую работу дрона и эффективность датчика, что приведет к менее точным данным. При использовании на поверхности воды или когда поверхность неровная, он не может генерировать точные данные, поскольку чрезмерная глубина воды будет влиять на отражение импульсов, что может сдерживать рост доходов на рынке.

Ключевые выводы

Технологические идеи:

В зависимости от технологии мировой рынок LiDAR делится на 2D, 3D и 4D. В 2022 году на сегмент 2D пришлась наибольшая доля доходов. Свет движется по воздуху с постоянной скоростью, обеспечивая точность. Двухмерные датчики используют одну плоскость лазеров для записи измерений X и Y. Это может быть достигнуто с помощью одного вращающегося лазерного луча или непрерывного кольца светового излучения. Одинаковые данные по осям X и Y собираются как кольцевыми лазерами, так и датчиками 2D LiDAR. Наиболее эффективными датчиками для таких задач, как дальность и обнаружение, являются 2D-датчики, которые являются ключевым фактором роста доходов в этом сегменте. Активные оптические датчики, такие как 2D LiDAR Online, 360-градусные камеры и виртуальные туры, также используются для сканирования и идентификации окружающей среды вокруг робота. В отличие от других методов съемки, импульсы LiDAR можно использовать для создания виртуальных 2D-представлений местоположения, которые можно использовать для создания виртуальных туров. Такие факторы создают высокий спрос на 2D-сенсоры на рынке, в результате чего ожидается рост выручки в этом сегменте.

Ожидается, что в течение прогнозируемого периода сегмент 4D будет демонстрировать стабильно высокие темпы роста выручки. Технология 4D использует метод, известный как измерение времени пролета и эхолокацию, для отображения объектов в трехмерной среде. В области автономных транспортных средств в настоящее время проводятся исследования о том, как наносить на карту расположение вещей на пути. Например, Sick, немецкий производитель датчиков, и Aeva, эксперт по программному обеспечению со штаб-квартирой в США, заключили многолетнее соглашение о расширении использования технологии 4D-лидара Sick в коммерческих датчиках, в том числе для дальнего позиционирования и обнаружение скорости, которое, как ожидается, будет стимулировать рост доходов сегмента.

Информация о компонентах:

В зависимости от компонентов мировой рынок LiDAR делится на лазерные сканеры, датчики, системы навигации и позиционирования и другие. В 2022 году на сегмент лазерных сканеров пришлась наибольшая доля выручки. Это стало результатом значительных усилий, предпринятых для производства доступных компонентов сканирования в больших объемах и устранения недостатков системы LiDAR. Компоненты подсистемы LiDAR с большим полем зрения (FoV), чем у традиционных компонентов LiDAR, разрабатываются и производятся рыночными фирмами, работающими в нескольких странах. Кроме того, расходы направляются на управление приложениями для автомобильных и авиационных продуктов с высокой вибрацией, прочная конструкция, позволяющая лучше выдерживать перепады температур, снижение производственных затрат и повышение эксплуатационной надежности, что является основным фактором роста доходов в этом сегменте.

Ожидается, что в течение прогнозируемого периода сегмент датчиков будет демонстрировать стабильно высокие темпы роста выручки. Это связано с тем, что предприятия конечного использования вложили значительные средства в сверхтонкие твердотельные датчики LiDAR, которые могут видеть на 360 градусов, и испытали огромные технические прорывы. Например, хорошо известный метод определения дальности LiDAR использует свет для освещения объектов для их обнаружения. Датчик LiDAR, используемый в автомобильной промышленности, действует как глаз для автономных автомобилей, помогая им определять расстояние до ближайших объектов, а также скорость или направление транспортного средства.

Информация о типах:

В зависимости от типа мировой рынок LiDAR делится на полупроводниковые и механические. В 2022 году на механический сегмент пришлась наибольшая доля доходов. Лидары с механическим сканированием могут физически вращать систему лазер/приемник или использовать вращающееся зеркало для направления светового луча для сбора данных на широкой площади до 360 градусов. В лидарах с механическим сканированием используются мощные коллимированные лазеры для фокусировки отраженного сигнала через плотно сфокусированную оптику на детекторе. Они обеспечивают полную картографию окружающей среды, но из-за их высокой стоимости (от нескольких до десятков тысяч долларов), сложности, проблем с надежностью и большого размера они не являются предпочтительным решением для промышленных установок в автомобильных и мобильных приложениях. Автомобильная промышленность с нетерпением ожидает автомобильных технологий LiDAR, которые обеспечат наилучшее соотношение цены и качества и обеспечат значительную степень автоматизации производства автомобилей, что создает спрос на этот тип LiDAR на мировом рынке и, как ожидается, приведет к росту доходов. роста этого сегмента.

Ожидается, что сегмент твердотельных накопителей будет демонстрировать стабильно высокие темпы роста выручки в течение прогнозируемого периода. Когда используются полупроводники, термин «твердое состояние» может использоваться для описания лазерного источника или детектора. Flash LiDAR, микроэлектромеханическая система (MEMS) LiDAR и оптическая фазированная решетка (OPA) LiDAR — это три основных типа твердотельных лидаров. Инновационные технологии на основе нанофотоники, такие как LiDAR на основе флэш-памяти, LiDAR на основе MEMS и LiDAR на основе OPA, могут использоваться в датчике LiDAR благодаря улучшенной оптической технологии. Несмотря на то, что в лидарах на основе MEMS используются движущиеся микроэлементы для изменения направления лазера, обычно утверждается, что эти устройства попадают в эту категорию. Подразумевается, что в твердотельной системе нет подвижных элементов. Технология FMCW, которая позиционируется как твердотельная, в последнее время была принята Aeva, Aurora, Intel и другими крупными компаниями.

Региональные данные:

Согласно региональному анализу, в 2022 году на рынок Северной Америки приходилось наибольшая доля доходов. Это является результатом увеличения расходов на усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS) и автономные автомобили, а также повышения осведомленности общественности о преимуществах систем LiDAR. Основные производители, разработчики, дистрибьюторы и поставщики датчиков и оборудования LiDAR, а также другие участники рынка находятся в Северной Америке. Основные технологические достижения, связанные с LiDAR, в последние годы произошли в Северной Америке и Европе, что позволило фирмам из этих регионов продавать высококачественные LiDAR на развивающихся рынках, таких как Азиатско-Тихоокеанский регион и Ближний Восток.

Ожидается, что на рынке Азиатско-Тихоокеанского региона будет зарегистрирован самый быстрый среднегодовой темп роста выручки в течение прогнозируемого периода благодаря внедрению технологий LiDAR. Индия использует технологии LiDAR для геодезических и картографических операций. Технология картографирования была ускорена с внедрением LiDAR, который имеет огромный потенциал. В последние годы в Индии наблюдается рост числа новых компаний, которые позиционируют себя как поставщики комплексных геопространственных или геоинтеллектуальных услуг. По мере того, как каждый день находят все больше и больше применений этой технологии, технология LiDAR в Индии и ее приложения в настоящее время достигают новых высот. Кроме того, датчик LiDAR в Японии является ключевой технологией для будущего процесса автоматизации или высокоавтоматизированного, полностью автоматизированного и автономного вождения. В Японии системы LiDAR также используются в автомобильной промышленности для распознавания окружающей среды, помощи в ориентации, обнаружения препятствий и измерения расстояний, обеспечивая повышенную безопасность и эффективность на перегруженных автомагистралях и в автоматизированных промышленных условиях, что, как ожидается, будет стимулировать рост доходов рынок в этом регионе. Например, в июле 2022 года компания Innoviz Technologies Ltd. объявила, что Почта Японии, предоставляющая банковские услуги, агентства по страхованию жизни и имущества, почтовые и логистические услуги, планирует создавать цифровые карты с использованием высокопроизводительного датчика InnovizOne LiDAR от Innoviz, открывая путь для следующего поколения интеллектуальных городских услуг, таких как автономное вождение и беспилотная доставка, что побуждает производителей использовать этот датчик.

Ожидается, что в течение прогнозируемого периода рынок Европы будет демонстрировать стабильно высокие темпы роста выручки. Это связано с растущим спросом на механические LiDAR в таких отраслях, как автомобилестроение, производство и промышленные цели. Кроме того,…