文/智能相對論

作者/leo陳

2021年,自動駕駛熱潮未退去,作為“眼睛”的激光雷達(dá)同樣熱度不減。尤其是L2級別以上的自動駕駛功能邁入量產(chǎn)階段,讓激光雷達(dá)“上車”這一行業(yè)共識難被撼動。

目前,比如谷歌Waymo、Mobileye、Cruise等自動駕駛領(lǐng)域的玩家,均采用激光雷達(dá)作為核心的“感知層”硬件。

而在產(chǎn)業(yè)鏈中游,“智能相對論”看到,全球的新老玩家齊聚在此。各家的技術(shù)路徑存在差異,催生出機(jī)械式、MEMS、Flash、OPA等各類產(chǎn)品,百家爭鳴。雖然當(dāng)下機(jī)械式仍為主流,但顯然市面上有著不一樣的聲音。

這可能恰恰是激光雷達(dá)市場格局未定的極好證明。身處賽道里的企業(yè),希望憑借更前沿的技術(shù)更快實現(xiàn)產(chǎn)品的商業(yè)化落地,在未來行業(yè)競爭格局中占據(jù)一畝三分地。

激光雷達(dá)在這樣的趨勢中向前推進(jìn),走到了十字路口。此前小鵬與特斯拉的隔空互嗆,再到華為首款車規(guī)級激光雷達(dá)的發(fā)布,國內(nèi)外的玩家已經(jīng)躁動不已。未來,產(chǎn)業(yè)鏈中游將涌入更多新人,它們會共同把激光雷達(dá)產(chǎn)品的迭代引向何方?

激光雷達(dá)欲窮“千米”目,企業(yè)仍需更上一層樓

自動駕駛規(guī)模化和商業(yè)化的步伐變得更快,激光雷達(dá)迎來了藍(lán)海市場。此外,激光雷達(dá)作為服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的上游,受益于后者的迅速爆發(fā)也迎來了空前的需求。

按照沙利文預(yù)計,2025年激光雷達(dá)市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到46．1億美元,2019年至2025年復(fù)合增長率達(dá)83．7%。

“智能相對論”了解到,目前國外知名的激光雷達(dá)公司有Velodyne、Ibeo、Innoviz、Quanergy等。德國汽車零部件供應(yīng)商博世此前宣布踏入激光雷達(dá)市場,索尼也于近日趁勢“殺入”。

值得一提的是,Velodyne去年9月份已在納斯達(dá)克借殼上市,目前市值已突破35億美元大關(guān);Luminar也以SPAC方式登陸資本市場,目前市值超過109億美元;初創(chuàng)公司AEye同樣效仿前輩,選擇了曲線上市。

在地球的另外一邊,國內(nèi)的初創(chuàng)企業(yè)正在緊鑼密鼓地進(jìn)場,賽道逐漸擁擠。企查查顯示,截至目前,共有445條與激光雷達(dá)相關(guān)的結(jié)果。而2020年初至今,新成立的公司就有68家。

(圖源:企查查)

“智能相對論”還了解到,目前國內(nèi)有超過200家激光雷達(dá)廠商。其中,3家明星企業(yè)入局較早,融資進(jìn)入中后期,包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能。

此外還有不少初創(chuàng)公司涌現(xiàn),如北醒、國科光芯、光勺計劃等等。具體到車規(guī)級激光雷達(dá)方向,有著包括華為、大疆在內(nèi)的巨頭玩家。

而在激光雷達(dá)產(chǎn)品一端,機(jī)械式目前是自動駕駛公司采用的主流掃描方案。但在實際落地時,事情遠(yuǎn)沒有那么簡單。

過去,Uber、Waymo的測試車清一色為頭頂碩大的多線束機(jī)械式激光雷達(dá),是出于性能優(yōu)先的考慮。因為對于自動駕駛的測試車輛來說,高階段自動駕駛發(fā)展的探索和掌握,必須依賴到更高精度的傳感器。

可在商業(yè)化量產(chǎn)時,情況則大有不同。機(jī)械式激光雷達(dá)存在成本難降等問題,這是下游車企們幾乎無法接受的�！爸悄芟鄬φ摗睆臉I(yè)內(nèi)人士獲悉,一枚64線Velodyne機(jī)械式激光雷達(dá)價格就在7萬美元以上。

所以回頭來看激光雷達(dá)廠商,在注重商業(yè)化時,推出的產(chǎn)品終究要充分匹配下游需求,以實現(xiàn)收益最大化。目前國內(nèi)市場整體同質(zhì)化競爭異常激烈,企業(yè)尤其是初創(chuàng)型,需要有破局的能力,在核心技術(shù)上求得突破。

固態(tài)激光雷達(dá)渴求“上車”,華為、大疆跨界進(jìn)場

“選擇激光雷達(dá)項目時,車規(guī)級、可量產(chǎn)、成本可控是三個主要的關(guān)鍵點”,投資人士告訴“智能相對論”。

一方面,以Velodyne為代表的機(jī)械式激光雷達(dá)早已上車,可一直難以達(dá)到量產(chǎn)要求;另一方面,更具性價比和車規(guī)級可靠性的半固態(tài)或全固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)進(jìn)展緩慢,阻礙了高級別自動駕駛功能的量產(chǎn)。

而現(xiàn)在,形勢已悄然發(fā)生變化。固態(tài)激光雷達(dá)新秀Luminar憑借研發(fā)能力和市場前景在資本市場的認(rèn)可度超過了Velodyne,全球前15家汽車廠商中,有12家在測試Luminar的MEMS激光雷達(dá)。

視野回到國內(nèi),企業(yè)緊跟著海外逐步向半固態(tài)和全固態(tài)覆蓋�！爸悄芟鄬φ摗闭J(rèn)為,“固態(tài)化”會是車載激光雷達(dá)發(fā)展的主旋律,轉(zhuǎn)鏡和MEMS將成為重要的技術(shù)路線。

MEMS激光雷達(dá)的核心光束操縱元件為微振鏡,減少激光器和探測器數(shù)量,相對降低成本,可實現(xiàn)較為均衡的綜合性能。

在CES 2021上,速騰聚創(chuàng)推出車規(guī)級MEMS激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1的SOP版本,預(yù)計于2021年啟動定點項目量產(chǎn)交付;

CES 2020上,一徑科技發(fā)布首個面向車規(guī)級量產(chǎn)的MEMS激光雷達(dá)全套解決方案。其中包括擁有大視場角的MEMS中短距激光雷達(dá)ML-30/30s和探測距離達(dá)200米的長距激光雷達(dá)ML-X系列。

初創(chuàng)企業(yè)急于在技術(shù)創(chuàng)新上建立領(lǐng)先地位,部分目的是希望可以獲得如主流自動駕駛公司和車企的認(rèn)可。

汽車零部件需要長時間測試,一旦測試通過采用,換部件的過程比較長。因此業(yè)務(wù)有著很強(qiáng)的粘性。一旦雙方合作達(dá)成,能夠幫助公司的激光雷達(dá)在客戶端積累一定的優(yōu)勢。

近期,華為、大疆Livox也推出各自的車規(guī)級激光雷達(dá)產(chǎn)品,跨界入局汽車市場。華為的96線和大疆Livox的激光雷達(dá)均基于轉(zhuǎn)鏡半固態(tài)方案設(shè)計或優(yōu)化,并且計劃分別在極狐、小鵬搭載。

華為為滿足車規(guī)級要求,不僅在器件選型、架構(gòu)設(shè)計等初期研發(fā)階段投入巨大精力,還在產(chǎn)品成型后對產(chǎn)品進(jìn)行海量的可靠性測試驗證。包括25億次電機(jī)可靠性測試、高低溫濕熱、

水壓、振動、鹽霧、人眼安全、EMC、碎石沖擊等各類嚴(yán)苛場景。

基于在光電子領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈能力,華為計劃將激光雷達(dá)的價格降到200美元,甚至100美元以下。

“智能相對論”不難發(fā)現(xiàn),價格將會是華為切入市場的主要手段。相比于市面上一般的多線激光雷達(dá),華為的激光雷達(dá)已經(jīng)屬于“白菜價”�？赡苁腔�于這一優(yōu)勢,已經(jīng)吸引了長安、北汽ARCFOX與其合作。

大疆Livox和華為有著共同點,同樣可以發(fā)揮在原本業(yè)務(wù)中形成的原始積累。Livox能夠復(fù)用大疆工廠的一套生產(chǎn)流程和體系,借助大疆在整個電子行業(yè)供應(yīng)鏈建立起來的優(yōu)勢。

Livox能夠篩選出非常優(yōu)秀的供應(yīng)商、有著完善的供應(yīng)商來料管理。此外,在對產(chǎn)線工人培訓(xùn)、產(chǎn)線數(shù)據(jù)化、產(chǎn)品的檢測等生產(chǎn)經(jīng)驗方面有著碾壓性的優(yōu)勢。

華為、大疆Livox依托的轉(zhuǎn)鏡方案,是當(dāng)前最接近真正過車規(guī)、并實現(xiàn)上車的方案。有著華為和大疆Livox支持,轉(zhuǎn)鏡方案還能更好地實現(xiàn)成本控制,并且性能滿足下游的需求。

這也完整解釋了為何轉(zhuǎn)鏡方案成為極狐、小鵬等主機(jī)廠乘用車產(chǎn)品實現(xiàn)從0到1跨越的首選方案。

在未來5年內(nèi),轉(zhuǎn)鏡、MEMS激光雷達(dá)將成為主流。進(jìn)一步刺激自動駕駛推進(jìn)進(jìn)程,一方面在Robotaxi等領(lǐng)域體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益,另一方面面向普通消費者的智能駕駛吸引力也將提升,甚至成為主機(jī)廠性能競賽的重要手段。

短期MEMS、長期OPA,全固態(tài)Lidar藏著無限可能?

正如此前提及,目前固態(tài)激光雷達(dá)賽道上有著華為、大疆和一批初創(chuàng)企業(yè)等等。相比機(jī)械式激光雷達(dá),越來越多的科技公司正在把目光聚焦于此。作為轉(zhuǎn)鏡方案代表的法雷奧SCALA,也將在第三代產(chǎn)品后轉(zhuǎn)向固態(tài)掃描方案。

可無論是轉(zhuǎn)鏡,還是MEMS激光雷達(dá),實則為半固態(tài)產(chǎn)品。雖然它們解決了機(jī)械式的痛點,但是可動器件還是占據(jù)產(chǎn)品構(gòu)成的很大部分。

車載環(huán)境面臨顛簸、震動、高低溫等嚴(yán)苛環(huán)境,尤其在高速運行時,震動等對于可活動器件的穩(wěn)定運行帶來較大挑戰(zhàn)。長期來看,順著可動器件趨近于0的邏輯,全固態(tài)或是產(chǎn)品的最終答案。

具體而言,全固態(tài)激光雷達(dá)分為Flash、OPA等解決方案,設(shè)計中沒有任何運動部件,理論體積可進(jìn)一步縮小、并可以進(jìn)行較高程度的芯片化,因此理論成本相比半固態(tài)產(chǎn)品更低。

Yole表示,在ADAD領(lǐng)域,固態(tài)將占主導(dǎo)。預(yù)計固態(tài)激光雷達(dá)和Flash激光雷達(dá)出貨量從2021年起逐漸增多,2025年,固態(tài)/Flash與機(jī)械式的比例為1:5．8;從2029年開始,固態(tài)/Flash出貨量超過機(jī)械式激光雷達(dá)。

而OPA路徑最明顯的特點是其在可量產(chǎn)性、可靠性、成本方面具備優(yōu)勢,但技術(shù)的成熟度不足。這意味著,一旦突破技術(shù)環(huán)節(jié),該路徑大概率會成為終極形態(tài)。

“Flash和OPA的技術(shù)發(fā)展成熟,還有著很遠(yuǎn)的路要走�！睒I(yè)內(nèi)人士告訴“智能相對論”,“從產(chǎn)業(yè)鏈上游來看,因為上游核心的一些電子元器件、技術(shù)支持不成熟,短期內(nèi)不會有產(chǎn)品落地”。

理想很美好,可現(xiàn)實是殘酷的。業(yè)內(nèi)人士還指出,“國內(nèi)有一些走固態(tài)技術(shù)路徑的團(tuán)隊,他們做出來的demo令人眼前一亮,但離產(chǎn)品化還比較遠(yuǎn),有些樣品經(jīng)過試驗、人工優(yōu)化和干預(yù),才達(dá)到一個不錯的效果。”

可以預(yù)見的是,中短期內(nèi)其研發(fā)將處于緩慢爬坡期,商業(yè)化仍需時日。在這個過程中,智能化和軟件感知算法是廠商需要同步跟進(jìn)的點。

激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈中,海外廠商在上游和中游都存在著領(lǐng)跑的優(yōu)勢,在技術(shù)和客戶群等方面都領(lǐng)先于國內(nèi)廠商。但國內(nèi)廠商近年來奮起直追,取得了許多突破性的進(jìn)展,中國勢力正在逐步崛起。

過去產(chǎn)業(yè)鏈中強(qiáng)上弱的局面已經(jīng)發(fā)生改變,未來中游延續(xù)強(qiáng)勢,上游則努力彌補(bǔ)技術(shù)的不成熟。行業(yè)整體向著“低成本化”、“量產(chǎn)化”、“固態(tài)化”、“智能化”發(fā)展。屆時,全固態(tài)激光雷達(dá)可能會呈現(xiàn)在大眾眼前。

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