據麥姆斯咨詢報道,1月7日,上海證券交易所科創板披露,上海禾賽科技股份有限公司(簡稱:禾賽科技)提交了招股說明書,擬在科創板上市募資約20億元,擬發行股本不超過6360萬股,該股本占發行后總股本的不超過15.01%,由此計算禾賽科技的估值約為133億元(約合20億美元)。華泰聯合證券為其保薦機構。如果順利,禾賽科技將是國內第一家上市的激光雷達(LiDAR)創業公司。
禾賽科技本次IPO募資將投入到的3個方向,分別是:
(1)智能制造中心,擬投入超13億元;
(2)激光雷達專屬芯片,擬投入6.5億元;
(3)激光雷達算法研發,擬投入1.5億元。
注:以下提及的報告期內均指:2017年、2018年、2019年、2020年前九個月。
無人駕駛汽車和無人物流機器人技術是人工智能(AI)在機器人領域深度應用的產物,其發展將帶來全球性的技術革命。社會生產力的高效發展離不開信息和物質的流動,互聯網技術將信息傳輸的時效性和成本做到了極致,改變了人類的生活和工作方式,并由此催生了一批萬億級市值企業。與之相似,無人駕駛技術將提升物質傳輸的時效性、降低傳輸成本,在互聯網技術的基礎上進一步提升社會運轉效率,未來所形成的效益是我們今日難以想象的。該領域已成為各國政府、全球汽車行業、互聯網企業、科技企業的“兵家必爭之地”,布局者包括 Google(谷歌)、Amazon(亞馬遜)、Apple(蘋果)、百度、華為等科技公司, GM(通用)、Bosch(博世)、BMW(寶馬)等汽車行業公司,Uber(優步)、滴滴等出行服務公司,以及眾多的無人駕駛獨角獸公司。
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,可以對廣義機器人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,以實現自主導航。
激光雷達顯性參數
隱性指標包含激光雷達產品的可靠性、安全性、使用壽命、成本控制、可量產性等,這些指標難以量化,也缺乏公開信息,只能通過產品是否應用于行業領先企業的測試車隊或量產項目中得以體現。
禾賽科技基本情況
禾賽科技主營業務為研發、制造、銷售高分辨率3D激光雷達以及激光氣體傳感器產品。其中,面向廣義機器人應用的激光雷達為公司核心產品,廣義機器人包括具有無人駕駛功能的汽車,也可稱之為輪式機器人,另外還包括實現無人清掃、無人運送等功能的新型服務機器人。報告期內,公司激光雷達主要市場集中于無人駕駛領域,并逐漸向服務機器人領域拓展;公司激光氣體傳感器產品主要應用于氣體檢測領域,主要包括激光甲烷遙測儀和激光氧氣傳感器。
《科技日報》在2018年4月推出了“亟待攻克的核心技術” 系列專欄,列舉了35項對于中國而言“卡脖子”的核心技術,包含光刻機、芯片、重型燃氣輪機等。其中激光雷達位列第十項,彼時美國Velodyne在無人駕駛激光雷達領域深耕了10多年時間,占據了近80%的市場份額。禾賽科技從2016年初開始自主研發激光雷達,逐步進入了無人駕駛激光雷達領域。公司產品已服務的客戶包括:北美三大汽車制造商中的兩家、德國四大汽車制造商之一、美國加州2019年DMV路測里程前15名中過半的自動駕駛公司,和大多數中國領先的自動駕駛公司。這其中包括了全球最大的三家移動出行服務公司中的兩家、全球最大的汽車零部件供應商博世集團、全球最大的自動駕駛卡車公司之一和全球最大的自動駕駛配送公司之一等知名公司。基于在技術、產品和市場端的表現,禾賽科技于2017年9月獲得了國內無人駕駛領軍企業百度集團領投的B輪融資,于2019年5月獲得了全球第一大汽車零部件供應商博世集團領投的C輪融資。
禾賽科技技術的先進性體現在激光雷達整機系統、芯片化研究成果、激光雷達通用技術研究成果、激光氣體傳感器技術研究成果等方面。截至2020年9月30日,公司及其下屬子公司擁有專利權177項,其中國內專利167項,境外專利10項。國內的167項專利中,38項為發明專利、88項為實用新型專利、41項為外觀設計專利。禾賽科技為高新技術企業,2019年12月被認定為上海市科技小巨人企業、嘉定區企業技術中心,2019年6月入選上海市專利工作試點企業。報告期內,公司承擔7項科研項目,其中國家級項目2項,技術內容涵蓋激光雷達、激光氣體傳感器等領域。
禾賽科技股權分布
截至招股說明書簽署日,禾賽科技共擁有32名股東,前十大股東及其持股占比分別為孫愷(持股10.23%)、李一帆(9.9%)、向少卿(9.9%)、Lightspeed Opportunity(7.98%)、百度中國(7.88%)、博世中國(7.65%)、上海樂以(7.13%)、Lightspeed HS(4.86%)、遠瞻豐源(3.51%)、Light Select(3.43%)。
公司股本結構
孫愷、李一帆和向少卿均為禾賽科技的創始人。其中,第一大股東孫愷任禾賽科技董事、首席科學家。李一帆任禾賽科技董事長、總經理兼首席執行官。向少卿任公司董事、首席技術官。
本次公開發行之后,禾賽科技的前十大股東及其持股占比情況預計將會出現較小變化。預計發行后,公司前十大股東及其持股占比情況將變為孫愷(持股8.7%)、李一帆(8.41%)、向少卿(8.41%)、Lightspeed Opportunity(6.78%)、百度中國(6.7%)、博世中國(6.5%)、上海樂以(6.06%)、Lightspeed HS(4.13%)、遠瞻豐源(2.99%)、Light Select(2.92%)。
禾賽科技產品表現
2020年7月,日本科學技術振興機構JST下屬的Core Research for Evolutional Science and Technology(簡稱:CREST)和日本Open Innovation Platform with Enterprises, Research Institute and Academia(簡稱:OPERA)共同支持的激光雷達測評組(由于該機構在公開市場上未能買到公司最新產品Pandar128,所以評測中只選擇了Pandar64作為公司最高性能激光雷達的代表)發表測評文章,測試范圍包含4家廠商的10款激光雷達產品,這是當前覆蓋廠家及型號最廣的激光雷達測評資料,其中包括公司的Pandar64和Pandar40P。Pandar64和Pandar40P也是報告期內公司最主要的營收來源。
測評中公司的Pandar64及Pandar40P在實際測遠及目標物點云數目、全距離范圍精準度、全距離范圍內對不同反射率目標的探測一致性、噪點和丟點控制、反射強度分離度等方面表現突出。例如測評中比較不同型號的激光雷達在多個距離下對同一輛轎車進行探測的點云數目(下圖為原文中的測試結果),該能力直接反映無人駕駛車輛對不同距離下物體的識別能力,是激光雷達最核心的指標。
Pandar64、VLS-128(Velodyne產品)、HDL-64(Velodyne產品)、OS1-64(Ouster產品)通道數目大于等于64,測試結果具有一定可比性。實測結果表明:HDL-64探測距離僅至85 m,OS1-64探測距離僅至35 m,Pandar64探測距離達180 m;從角分辨率來看,Pandar64雖然在產品手冊指標上的點云數目少于VLS-128,然而測試中Pandar64比線數為其兩倍的VLS-128表現更好,具體比較結果如下圖所示。
同樣對于Pandar40P、VLP-32C(Velodyne產品)、RS-LiDAR-32(速騰聚創產品),根據產品手冊,這幾款激光雷達每幀取得的被測車輛點云數目應該大致相同。實際測試結果中RS-LiDAR-32探測距離不及預期,僅至50 m,Pandar40P可探測至180 m,此外VLP-32C點云數目整體來看低于Pandar40P,具體比較結果如下圖所示。
由于實際測試中的突出性能,Pandar64和Pandar40P被認為是此類場景下目標物探測和識別的理想選擇。這也是這兩款產品在無人駕駛市場獲得認可的原因之一。其中Pandar64是2019年全球無人駕駛市場最具影響力的激光雷達之一,單款產品形成了2.24億元的銷售。
在Pandar64、Pandar40P獲得市場廣泛認可的基礎上,禾賽科技于2020年9月推出了采用新一代光學集成工藝的旗艦產品Pandar128,其點頻為Pandar64的三倍,然而重量和體積的增加均不超過10%。公司于2020年10月推出中距激光雷達PandarXT,利用公司芯片化V1.0技術積累,使用自研多通道發射及接收芯片,性能指標得到鞏固的同時,降低了產品的成本,豐富了公司的產品類別。Pandar128及PandarXT的技術先進性及與市場同類產品比較情況如下所示:
①Pandar128是市場上性能領先的機械式激光雷達旗艦機
Pandar128是當前市場中綜合性能領先的遠距機械式激光雷達產品。Pandar128的競爭優勢體現如下:①從測距能力來看,在強太陽光(100 klux照度)的條件下,Pandar128在0.3~200 m范圍內可實現對10%反射率目標物的穩定探測。作為遠距激光雷達產品,Pandar128也兼顧了近距離的探測性能,最近探測距離為0.3 m。②從角分辨率來看,Pandar128中心區域垂直角分辨率為0.125°,水平角分辨率在10Hz 幀率下為0.1°,相比同類產品具有更高的點云密度,對于同一距離下的相同目標物,有效探測點數更多。③綜合點頻、功耗及體積來看,Pandar128體積和重量均不足某美國公司的128線產品的50%,僅用約23%的功耗增加實現了44%的點頻提升,集成度具有明顯優勢。
②PandarXT是以高性價比為核心設計特點的中距激光雷達
PandarXT是公司于2020年10月發布的基于芯片架構的中距旋轉式激光雷達,目標市場為低速服務型機器人應用領域,該領域對成本的要求高于無人駕駛領域。產品基于公司芯片化V1.0的技術積累,收發模塊均使用自研的激光雷達專用芯片。其在綜合指標上具有以下優勢:①從測距能力來看,對于10%反射率的目標物,探測距離可達80 m,能夠涵蓋園區封閉場景、低速物流場景的感知需求。近距離通過創新的收發光路架構,實現了測距的“零盲區”,即使物體貼緊光罩仍然能夠輸出點云信息。②從測距精準度來看,PandarXT測距準度典型值可達±1 cm,測距精度典型值可達0.5 cm,相比同類產品,能夠為機器人系統提供更準確的距離信息。③從自研專用芯片的優勢來看,自研多通道發射芯片使得發射端驅動電路成本降低約70%,自研多通道模擬前端芯片使得接收端模擬電路成本降低約80%。同時自研芯片的使用也使PandarXT在性能一致性、集成度、可量產性等方面具有競爭力。
禾賽科技激光雷達芯片化技術
禾賽科技于2017年末成立了芯片部門,開展激光雷達專用芯片的研發工作。激光雷達專用芯片化研究包括激光驅動芯片、模擬前端芯片、數字化技術和芯片以及SoC芯片,其在激光雷達系統的功能如下圖所示。其中芯片化V1.0成果多通道激光驅動芯片及多通道模擬前端芯片已完成量產,并應用于多個激光雷達研發項目和PandarXT的量產項目。高精度數字化技術已應用于公司產品,模擬數字轉換芯片已進入開發后期,在SoC芯片領域也進行了技術儲備。
激光雷達專用芯片及功能模塊示意圖
(1)自研多通道激光驅動芯片
自研多通道驅動芯片
其技術先進性具體如下:
與同樣應用于激光雷達市場的同類產品比較如下表所示:
(2)自研多通道模擬前端芯片
自研多通道模擬前端芯片
其技術先進性具體如下:
與同樣應用于激光雷達市場的同類產品比較如下表所示:
(3)高速高精度波形數字化技術與芯片
激光雷達系統需要對接收到的光電信號波形進行采樣和數字化處理,在數字域通過算法提取出波形的時間、距離、反射率等信息,因而波形數字化技術的先進程度會直接影響激光雷達的性能表現。禾賽科技在波形數字化方向的技術領先性體現如下:
在高速模擬數字轉換器(Analog to Digital Converter, ADC)方面,禾賽科技具備電路和芯片設計能力,高速ADC芯片已進入開發后期,當前版本已實現1 GSPS采樣率、10 bit分辨率,實測性能指標滿足激光雷達的需求,并且具備功耗低、體積小等優勢,與同樣應用于激光雷達市場的同類產品比較如下表所示:
在高精度時間數字轉換器(Time to Digital Converter,TDC)方面,禾賽科技具備電路和芯片設計能力,開發了測時精度優于50 ps的電路IP,電路IP已用于公司多款激光雷達產品。
在數字化波形算法方面,禾賽科技自2016年開展激光雷達業務以來在該技術方向有深厚的積累。通過全波形算法、多閾值TDC算法等技術,可實現優于1 cm的測距精準度,達到行業領先水平。
禾賽科技財務情況
禾賽科技于2014年10月成立,2020年8月由有限公司正式改制成為股份公司。招股書顯示,2017年、2018年、2019年、2020年1月~9月,禾賽科技分別營收約1947萬元、1.32億元、3.48億元、2.53億元。公司凈利潤分別為虧損2427萬元、盈利1611萬元、虧損1.49億元、虧損9379萬元。
招股書顯示,2017年至2020年,該公司的營收大多緣于出售激光雷達產品。2017年、2018年、2019年、2020年1月~9月,禾賽科技激光雷達產品的營收分別為1433萬元、1.28億元、3.28億元(2890套激光雷達)、1.9億元(2132套激光雷達),在總營收中的占比則分別為74.87%、96.69%、94.38%、75.38%。
禾賽科技主營業務收入按照產品的劃分情況
禾賽科技的主營產品
禾賽科技出現虧損的主要原因,一是研發支出金額較高;二是受到2020年新冠肺炎疫情的影響,部分客戶的采購需求出現了臨時性放緩;三是禾賽科技對外支付了大量專利許可費用,公司在2019年與Velodyne就雙方的專利糾紛達成和解,在當年為此支付了約1.6億元的專利許可費,后續按年支付的專利許可使用費。以2020年1-9月為例,禾賽科技支付的專利許可費為1500萬元。
研發投入在禾賽科技的營業收入中的占比一直較高,2017年、2018年、2019年、2020年1月~9月的占比分別達到151.02%、46.54%、48.32%和64.43%。
禾賽科技的研發投入情況
另外,在資產方面,報告期內禾賽科技的資產總額分別為2.1億元、4.1億元、12.4億元、13.17億元。
禾賽科技客戶情況
禾賽科技在招股書中對主要客戶的銷售情況做了介紹。從數據看,每年的五個主要客戶共同構成了禾賽科技當年的主要收入來源。
2017年,前五大客戶分別是Drive.AI、博世、Motion集團(銷售給安波福和德爾福的數據匯總)、一家來自北美的自動駕駛配送公司、上海燃氣浦東銷售有限公司。禾賽科技從中營收約936萬元,占公司當年總營收的48.1%。
2018年的前五大客戶分別是Motion集團、Aurora、Lyft、一家來自北美的自動駕駛配送公司、博世。禾賽科技從中營收約為8208萬元,占當年公司總營收的61.78%。
2019年的前五大客戶分別是一家總部位于底特律、旗下擁有自動駕駛子公司的車企(應該是通用汽車)、博世、百度、景騏集團(銷售給廣州景騏科技有限公司、WeRide、安慶文遠知行、文遠粵行(廣東)出行科技有限公司的數據匯總)、一家總部位于硅谷的自動駕駛公司。禾賽科技從中營收約1.58億元,占公司總營收的45.38%。
最后是2020年1月~9月期間,禾賽科技的前五個大客戶分別是一家來自加拿大的上市公司(向禾賽科技采購激光氣體傳感器)、Aurora、一家在中美兩國同時布局的自動駕駛公司、一家來自北美的自動駕駛配送公司、一家境內貿易商。禾賽科技從中營收約1.18億元,占公司總營收的46.91%。
對于公司前五大客戶名單出現變動的情況,禾賽科技表示主要原因在于:(1)因為無人駕駛行業蓬勃發展,所以不斷有新的客戶涌現。(2)客戶自身的需求產生一定影響。(3)受到2020年新冠肺炎疫情的影響,用于呼吸機的激光氧氣傳感器銷售金額增長顯著。
禾賽科技發展戰略
禾賽科技在進入激光雷達市場的早期,考慮乘用量產車市場開發周期漫長,對激光雷達集成度、可靠性、成本、規模化生產要求嚴苛;服務機器人市場對成本敏感程度高,對性能要求相對較低,客戶分散;無人駕駛市場對成本敏感度低、對性能要求高、客戶集中且多為頭部科技公司,有利于根據客戶反饋和技術迭代加深對系統的理解,形成技術護城河。結合當時的技術積累和體量,公司選擇從無人駕駛市場入手,集中資源打磨高線數機械旋轉激光雷達產品,積累系統設計和核心模塊開發經驗,憑借突出的產品性能實現較高毛利率的銷售收入、占領市場份額、積累品牌口碑。
禾賽科技通過開發無人駕駛高線數激光雷達積累了高性能激光雷達的核心技術后,預判行業終局中激光雷達的高性能、低成本化和高可靠性會是機器人和量產車ADAS市場最重要的核心能力,而實現高性能、低成本、高可靠性的關鍵效途徑是芯片化。于是公司在2017年底部署芯片技術發展方向,成立芯片部門,根據產品上積累的系統需求定義芯片參數,自主設計芯片。
公司發展戰略
當前禾賽科技已完成V1.0芯片化激光雷達架構的開發,技術成果多通道驅動芯片及多通道模擬前端芯片已應用于多個研發項目和PandarXT的量產項目。自研芯片的使用為產品在性能、集成度和成本上帶來了競爭優勢。公司規劃了多代芯片化架構,每一代架構都能讓激光雷達產品在提升性能的同時,降低成本。同一套架構不僅可以用在機械旋轉激光雷達產品,也可以用于以轉鏡或者振鏡為掃描原理的半固態激光雷達產品。多樣化的產品將服務無人駕駛、ADAS、服務機器人等海量市場。在實現激光雷達硬件系統領先的基礎上,公司投入研發基于激光雷達的感知算法、即時定位與高精地圖構建、感知數據管理平臺等技術,作為技術儲備,為市場提供更深入的解決方案(如車聯網)。
未來,禾賽科技會進一步加大在芯片和算法領域的研發投入,強化規模化生產能力,為激光雷達的市場需求爆發打好基礎。
激光雷達專利訴訟風險
2019年8月,Velodyne分別在美國加利福尼亞州北區聯邦地區法院和美國國際貿易委員會指控禾賽科技侵犯其在美國注冊的旋轉式激光雷達相關專利;同年,禾賽科技在德國法蘭克福/美茵地區法院對Velodyne提起訴訟,指控 Velodyne侵犯其在德國注冊的旋轉式激光雷達相關專利;次年,禾賽科技在中國上海知識產權法院指控Velodyne侵犯其在中國注冊的旋轉式激光雷達相關專利(以下合稱“專利糾紛”)。
2020年6月24日,禾賽科技與Velodyne簽署《訴訟和解和專利交叉許可協議》。根據《訴訟和解和專利交叉許可協議》,禾賽科技與Velodyne均在協議中否認對另一方的專利存在侵權行為,并約定在全球范圍內交叉許可雙方現有和未來的專利。考慮到發起和應對國際訴訟的費用和機會成本,禾賽科技同意向Velodyne支付和解費用,包括一次性的專利許可補償及后續按年支付的專利許可使用費。該協議有效期限至2030年2月26日,在協議有效期內,雙方承諾不在旋轉式激光雷達領域對對方提出任何專利訴訟。協議有效期限屆滿時,發行人在美國被Velodyne指控侵權的旋轉式激光雷達相關專利的保護期限亦將屆滿,Velodyne無法依據該專利繼續指控發行人侵權。
截至本招股說明書簽署日,前述所有的專利糾紛的所有法律程序已終止,發行人已依據《訴訟和解和專利交叉許可協議》向Velodyne支付專利許可補償和專利許可使用費,該協議正常履行,不存在違約情形。
根據境外律師出具的法律意見,Velodyne與禾賽科技簽署的《訴訟和解和專利交叉許可協議》不存在因違反美國加利福尼亞州、聯邦法律而被認定為無效的情形,具備可執行性。若Velodyne在《訴訟和解和專利交叉許可協議》期限內違反約定單方終止授權,發行人有權請求法庭或仲裁機構要求Velodyne繼續履行協議。
雖然禾賽科技與Velodyne之間的專利糾紛已經了結,但隨著激光雷達行業的快速發展和競爭加劇,未來不排除公司仍會與他方發生專利爭議或糾紛的可能性。如果公司在相關爭議或糾紛中最終被認定為過錯方或相關主張未獲得支持, 將可能對公司的業務發展造成不利影響。
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原文標題:禾賽科技沖擊科創板,欲做中國激光雷達第一股!
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