• Lidar 2024-2034: Technologien, Akteure, Märkte und Prognosen
• TOF- oder FMCW-Detektion; mechanische, MEMS-, OPA-, Flash-, Flüssigkristall- und andere Festkörper-Lidare für ADAS, autonome Fahrzeuge, Industrie, Smart City, Sicherheit und Kartierung mit Schwerpunkt Automotive

In den letzten Jahren hat die Automobilindustrie mit der Entwicklung und dem Fortschritt des autonomen Fahrens bemerkenswerte Fortschritte bei den Sensortechnologien gemacht, wobei eine bestimmte Innovation große Aufmerksamkeit erlangt hat: das dreidimensionale Light Detection and Ranging (LiDAR), eine Fernerkundungsmethode, die Laserlicht nutzt, um Entfernungen zu messen und präzise 3D-Karten der Umgebung zu erstellen.

Der Lidar-Markt für Automobilanwendungen wird bis 2034 auf 9,5 Milliarden US-Dollar anwachsen. Die Nachfrage nach Lidars in der Automobilindustrie treibt die enormen Investitionen und die rasante Entwicklung von Lidars voran, mit Innovationen in der Strahlsteuerungstechnologie, Leistungsverbesserung und Kostensenkung bei Lidar-Transceiver-Komponenten. Diese Bemühungen können dazu führen, dass Lidars in einem breiteren Anwendungsszenario als nur in konventionellen Anwendungen und Automobilen eingesetzt werden. IDTechEx nutzt seine Erfahrungen in den Bereichen Laserphysik, Halbleiter, Optik, Sensoren, Optoelektronik und Transportwesen, um eine umfassende Analyse von Technologien und Produkten zu erstellen. Es wurden 10-Jahres-Marktprognosen zu Lidar-Einheiten und Marktwert mit Schwerpunkt auf der Automobilindustrie erstellt. IDTechEx bietet auch wichtige Details zur Einführung von Lidar-Systemen, wie z.B. Fahrzeugmodell, Einführungszeitpunkt, Lidar-Anbieter, Lidar-Modell, Lidar-Typ, Anzahl der eingesetzten Lidar-Geräte, Position im Fahrzeug für derzeitige und zukünftige Fahrzeuganwendungen.

Nach einem Zeitraum engagierter Forschung durch fachkundige Analysten hat IDTechEx einen Bericht veröffentlicht, der einzigartige Einblicke in die globale 3D-Lidar-Technologie-Landschaft und den entsprechenden Markt bietet. Der Bericht enthält eine umfassende Analyse des Marktstatus und der Prognosen mit Schwerpunkt auf der Automobilindustrie, wobei die Technologieanalyse auch potenziell auf Lidars für die industrielle Automatisierung, Robotik, Smart City, Sicherheit und Kartierung angewendet werden kann. Wichtig ist, dass der Bericht eine unvoreingenommene Analyse von Primärdaten enthält, die durch unsere Interviews mit den wichtigsten Akteuren gesammelt wurden, und dass er auf unserer Expertise in den Bereichen Transport, Elektronik und Photonik aufbaut.

Die Lidar-Revolution: Damit mehr Maschinen die Welt sehen können

Lidar, die Abkürzung für Light Detection and Ranging, ist eine seit Jahrzehnten existierende Entfernungsmessungstechnik, deren Geschichte bis zur Erfindung des Lasers in den 1960er Jahren zurückreicht, kurz nach der Erfindung des Lasers. Lidar wurde bereits in Bereichen wie Kartierung, Vermessung, Militär, Archäologie, Landwirtschaft und Geologie eingesetzt.

Doch erst in den 2000er Jahren wurde die Technologie in kommerziellen Automobilanwendungen eingesetzt, die von der Entwicklung von 3D-LiDAR profitierten, das mithilfe eines Strahlsteuerungssystems 3D-Informationen liefert. Die Erfindung der Strahlsteuerungstechnologien ermöglicht es Lidar, den 3D-Raum für erweiterte Einsatzszenarien zu erreichen.

3D-Lidar ist eine optische Wahrnehmungstechnologie, die es Maschinen ermöglicht, die Welt zu sehen, Entscheidungen zu treffen und zu navigieren. Gegenwärtig reichen die Maschinen, die Lidar nutzen, von kleinen Servicerobotern bis hin zu großen autonomen Fahrzeugen. Die sich rasch entwickelnden Lidar-Technologien und -Märkte lassen viele ungewisse Fragen offen, die es zu beantworten gilt. Die Technologielandschaft ist unübersichtlich mit zahlreichen Optionen für jede Komponente eines Lidar-Systems. IDTechEx hat vier wichtige technologische Entscheidungen identifiziert, die jeder Lidar-Akteur und Lidar-Nutzer treffen muss: Messverfahren, Laser, Strahlsteuerungsmechanismus und Photodetektor. Der Strahlsteuerungsmechanismus ist die komplizierteste und kritischste Wahl, während der Sender und der Empfänger (Transceiver) eine wichtige Rolle bei der zukünftigen Kostenreduzierung und weiteren Leistungssteigerung des Lidars spielen.

1Vier wichtige technologische Entscheidungen bei der Entwicklung oder Auswahl eines 3D-Lidar-Moduls. Quelle: IDTechEx

Wer gewinnen wird: Wettbewerbsfähige Technologielandschaft

Aufgrund der zahlreichen technologischen Optionen für die Schlüsselkomponenten und Messmethoden können verschiedene Technologiekombinationen entwickelt werden, wodurch sich die in diesem Bereich tätigen Akteure voneinander unterscheiden. Die meisten Akteure in diesem Bereich behaupten, ein einzigartiges Produkt der nächsten Generation anzubieten, das den konkurrierenden Technologien überlegen ist.

Auswahl an Lidar-Technologien. Quelle: IDTechEx

Die Möglichkeiten sind jedoch nicht unbegrenzt. Bestimmte Komponenten eignen sich besser für eine bestimmte Technologie, z. B. ist der oberflächenemittierende Laser mit vertikaler Kavität (VCSEL) eine beliebtere Wahl für 3D-Blitz-Lidar im Vergleich zum kantenemittierenden Laser (EEL). Während der VCSEL mit einer Wellenlänge von 905 nm ausgereift ist, kann es sehr schwierig sein, ihn mit kurzwelligem Infrarot (SWIR) zu realisieren. Es gibt auch weniger gängige Kombinationen wie MEMS mit FMCW, da die technischen Herausforderungen größer sind.

Mit seiner Erfahrung in den Bereichen Laserphysik, Halbleiterphysik und Optoelektronik sowie der Beratung von milliardenschweren Unternehmen in Fragen des Geschäftswachstums und der Technologiestrategie hat IDTechEx Fachwissen in den Bereichen Transport, Elektronik und Photonik aufgebaut und kann umfassende technologische Analysen und Benchmarking anbieten.

Die heute getroffenen technologischen Entscheidungen werden immense Auswirkungen auf die Leistung, den Preis und die Skalierbarkeit von Lidar in der Zukunft haben. Der derzeitige Zustand des Lidar-Marktes ist unhaltbar, da sich unweigerlich erfolgreiche Technologien und Akteure herausbilden werden, die die Technologie- und Geschäftslandschaft konsolidieren.

Nur Bildverarbeitung oder Sensor-Fusion: Wohin wird sich der Markt entwickeln?

Als repräsentatives Unternehmen steht Tesla auf der Seite der reinen Bildverarbeitung, während die Mehrheit der Automobilhersteller die Sensorfusion unter Einbeziehung von Lidar als ihre zukünftige Antwort verfolgt. Die Forderung nach Redundanz und der steigende Bedarf an 3D-Informationen machen Lidar immer attraktiver. Der Kampf um ADAS und den Markt für autonome Fahrzeuge trägt dazu bei, dass Lidar auch in anderen Anwendungsmärkten akzeptiert wird, da die Preise sinken und die Zuverlässigkeit steigt. Die Bemühungen in der gesamten Lidar-Lieferkette, von den Materiallieferanten bis hin zu den Automobilherstellern, bieten nicht nur Chancen für konventionelle Material- und Komponentenhersteller, sondern ermöglichen auch neue Lebensstile für den Verbraucher mit kommenden Innovationen.

Globale Verteilung der Lidar-Akteure. Quelle: IDTechEx

Chinesische Akteure vs. nicht-chinesische Akteure, OEMs/Tier1s vs. Lidar-Unternehmen

Im Jahr 2024 werden zahlreiche Lidar-Anwendungen in der Öffentlichkeit diskutiert. Der ursprüngliche Zweck der Integration von LiDAR in die Automobilindustrie bestand darin, seine einzigartigen Vorteile zu nutzen, um die Einschränkungen bestehender Sensoren wie Kameras zu überwinden, was von vielen LiDAR-Startup-Unternehmen oft betont wird. Jüngste Untersuchungen von IDTechEx deuten jedoch darauf hin, dass die derzeitige und künftige Einführung von LiDAR in der Automobilindustrie nicht in erster Linie durch Leistungsüberlegungen bestimmt wird. Die Erstausrüster und Tier-1-Unternehmen haben ganz andere Überlegungen als die Tier-2-Lidar-Unternehmen, wobei letztere sich mehr auf den technologischen Fortschritt und die Leistungsverbesserung konzentrieren, während erstere andere Faktoren gleichwertig oder stärker bewerten: Kosten, Zuverlässigkeit, die Möglichkeit, die Automobilzulassung zu bestehen, Lieferkette, Massenproduktionsfähigkeit, Skalierbarkeit und einfache Integration, um nur einige zu nennen. Darüber hinaus zeigt die Marktlandschaft ein sehr unterschiedliches Verhalten auf dem chinesischen Markt und den nicht-chinesischen Märkten.

IDTechEx hat sich auf Marktteilnehmer konzentriert, die sich als Tier-2-Zulieferer für die Automobilindustrie positionieren, wobei sowohl Zulieferer als auch Erstausrüster berücksichtigt wurden. Der Bericht untersucht, wie Innovationen in der Lidar-Technologie das Wachstum der Lidar-Marktsegmente beeinflussen. In den Kapiteln zur technischen Analyse nutzt IDTechEx seine Erfahrung in der physikalischen Forschung, um neue technische Konzepte für ein nicht spezialisiertes Publikum zu erklären. Die Marktprognosen basieren auf einer umfassenden Analyse von Primär- und Sekundärdaten, kombiniert mit einer sorgfältigen Berücksichtigung von Markttreibern, Hemmnissen und Aktivitäten der Hauptakteure. Die Technologieeinführungspläne für sechs Lidar-Typen in vier Typen von autonomen Fahrzeugen der Stufe 3+ werden bewertet, um einen ausgewogenen Ausblick auf die Marktchancen zu geben.

Das IDTechEx-Modell des Lidar-Marktes berücksichtigt, wie sich die folgenden Variablen während des Prognosezeitraums für jedes Strahlführungstechnologie-Segment entwickeln: Technologiebereitschaftsgrad von Lidar, Lidar-Stückpreis, Fahrzeugproduktionsvolumen; Einführung der autonomen Fahrzeugtechnologie; Einführung der Lidar-Technologie; Lidar-Marktanteil pro autonomes Fahrzeugsegment.

Unser Bericht beantwortet wichtige Fragen wie:

• – Welche Lidar-Technologien stehen heute zur Verfügung und wie wirken sich diese Entscheidungen auf die Produktentwicklung und Produktpositionierung aus?
• – Wie ist der aktuelle Stand der einzelnen Lidar-Technologien und was sind die zukünftigen Trends und Möglichkeiten?
• – Wie entwickelt sich die Lidar-Geschäftslandschaft in Bezug auf die Lieferkette, Bemühungen und Partnerschaften?
• – Wie werden sich die einzelnen Lidar-Marktsegmente kurz- und langfristig entwickeln?

Beispiele für Lidar-Konfigurationen, die in unserer Marktanalyse und den Prognosen für autonome Fahrzeuge der Stufe 3+ berücksichtigt wurden. Quelle: IDTechEx

*Von Dr. Xiaoxi He