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，是激光雷達和 3D 傳感等模組的核心部件，將成為下一波高科技主流的必需元器件。

應用場景一

激光雷達

激光雷達是一種綜合的光探測與測量系統，通過發射與接收激光束，分析激光遇到目標對象后折返的時間差或相位差，確定目標對象距離。多束激光通過疊加，利用多普勒成像技術，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。

人工智能、5G 技術的逐漸普及，使得無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人和車聯網等行業發展前景廣闊。這些技術的實現能夠大幅減少人為失誤帶來的交通風險、提高交通運輸效率、提升道路通行能力、改變汽車生產消費模式，實現交通運輸安全、高效、綠色的發展愿景。同時能夠緩解社會老齡化帶來的勞動力短缺的問題，提高生產力水平、提升生活品質。

根據沙利文的統計及預測，受無人駕駛車隊規模擴張、激光雷達在高級輔助駕駛中滲透率增加、以及服務型機器人及智能交通建設等領域需求的推動，激光雷達整體市場預計將呈現高速發展態勢，至 2025 年全球市場規模為 135.4 億美元，較 2019 年可實現64.63%的年均復合增長率。

資料來源：沙利文研究

從國外產業鏈與國內產業鏈比較的角度而言，國外激光雷達上游公司由于起步更早，積累更為深厚，尤其在底層光電器件以及芯片領域。國外激光雷達下游企業在商業化進度方面也更成熟。然而，國內激光雷達行業的上游供應商、下游客戶近幾年均發展迅速，有望實現逐步趕超。

應用場景二

3D 傳感消費電子市場領域

當前，消費電子領域主流的 3D 方案主要采用結構光及飛行時間技術。3D成像必須主動發射特殊波段的紅外光，發射端由紅外光發射器、準直透鏡和衍射光柵構成，用于成像的紅外發射器主要有 LED 和 VCSEL 兩類。

VCSEL 在技術和成本上有明顯優勢。首先在技術上，VCSEL 線寬較窄且波長對溫度漂移較小，測量精度高，抗環境光干擾；閾值電流也較小，在相同的輸出功率下具有更高的效率，特別適用于手機等電量“緊缺”的移動設備；而在成本方面，比起其它激光，調整準直 VCSEL 更加容易，這樣就能夠生產低成本的基于 VCSEL 的收發器，更重要是制造工藝與發光二極管（LED）兼容，批量制造成本較低。

在整個消費電子領域，包括手機、AR/VR、物聯網、自動駕駛等使用場景對 3D 機器視覺的需求不斷增長。根據 Yole 預測，2019 年，全球 3D 傳感市場規模約為 50 億美元，到 2025年，將增長至 150 億美元，年復合增長率達到20.09%。

2019-2025 年 3D 傳感細分市場規模（單位：百萬美元）

數據來源：Yole

VCSEL作為 3D傳感技術的基礎傳感器，受益于物聯網傳感技術的廣泛應用，特別是 5G 和 AI兩大重要技術的市場發展，其應用市場規模不斷增加，特別是以 VCSEL 為發射源的 3D 立體照相機作為應用場景的核心部件將會迎來高速發展，3D 相機是一種超級智能眼睛，能夠記錄立體信息并在圖像中顯示的照相機，能夠記錄的額外增量信息包括：物體縱向尺寸、縱向位置以及縱向移動軌跡等等，在智能手機等消費類電子應用之外，還有更廣闊的應用市場，包括生物識別、智慧駕駛、機器人、智能家居、智慧電視、智能安防、3D 建模、人臉識別和 VR/AR 等新興領域。

根據 Yole 預測，2020 年，VCSEL 激光器全球市場規模約為 11 億美元，預計到 2025 年將增長至 27 億美元，年復合增長率達到 19.67%。隨著 3D 傳感技術在各領域的深度應用，將持續推動 VCSEL 激光器市場的快速發展。

2020-2025 年 VCSEL 激光器市場規模（單位：百萬美元）

數據來源：Yole

2020 年，VCSEL 在移動和消費領域營收達到 8.44 億美元，占整個 VCSEL市場的 78%，是 VCSEL 市場最主要的應用方向。當前 VCSEL 激光器在移動和消費領域的應用主要集中于旗艦機型上，市場空間依舊廣闊。以 3D 相機在智能手機的應用為例，截止到 2019 年，3D 相機在智能手機的滲透率還不到 20%，隨著 3D 技術的進一步發展，未來五年，滲透率有望達到 70%，尚有 3.5 倍的增長空間。

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