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盡管馬斯克一再表明自己的立場——不用激光雷達,但憑著出色的感知,激光雷達還是吸納了一波新鮮血液。
比如近段時間宣布采用Luminar激光雷達的Mobileye、將在L3車型上采用激光雷達的本田,亦或是將使用激光雷達的小鵬汽車。
那么,激光雷達的量產何時才會到來?
有位業內人士從消費者層面給出了一個答案:
“或許有一天,普通消費者走進4S店詢問某臺車是否裝了激光雷達,并以此作為選購車輛小標準的時候,這個行業才能勉強算得上階段性成功,屆時才是談大規模應用的階段。”
這也在一定程度上折射出車載激光雷達行業的處境:
迄今為止,全世界只有一款量產的車規級激光雷達——法雷奧SCALA。
這款4線的機械式于2017上市搭載在奧迪A8車型上,盡管奧迪A8的L3自動駕駛功能距離真正的大規模落地尚有距離。
不得不承認,激光雷達距離前裝量產、大規模應用還需要一些時日,但這并不妨礙玩家們在爭奪,繼法雷奧SCALA之后的“車規前裝量產第二名”。
尤其是今年大疆Livox和華為的入局,更見賽道之誘人。
正如自動駕駛的演進一樣,當下激光雷達有兩種商業落地模式:一種是追求極致性能,服務于L4自動駕駛的需要;另一種則是瞄準趨勢漸朗的前裝量產市場,滿足智能汽車向上迭代的需求。
但不管何種落地,激光雷達玩家們都要直面主機廠發出的“靈魂拷問”:如何降低價格、如何達到車規級要求、有無可量產能力,尺寸是否足夠小型?
當然,這些回答因企業而異,而新智駕試圖在與一眾激光雷達廠商的對話中,描摹激光雷達混戰時代的行業生態。
事實上,2020年激光雷達行業經歷了一個“固態激光雷達”認知逐漸清晰的過程。
年初CES大會上,戰場硝煙彌漫,大疆Livox帶著Horizon和Tele-15兩款雷達新品一戰成名;速騰聚創也推出了1898美元的固態激光雷達。
但有業內人士指出:上述產品并非真正的固態激光雷達,其內部仍然有能夠機械運動的部件。
對于這些質疑,新智駕也分別向兩個企業求證。
Livox表示:“我們不認為我們采用的旋鏡式方案是純固態激光雷達。”速騰聚創也表示,自家的激光雷達內部的MEMS微振鏡是個微小的運動部件。
不過,相對于接收、發射等電子元器件都隨掃描模塊做360°旋轉運動的機械式激光雷達來說,他們的產品整體外形已經相對固化,結構設計集成化,也更容易為主機廠接受。

咨詢多位業內人士之后,可以將激光雷達產品歸類為以下三種:
機械式激光雷達:接收器、發射器等元器件都會隨著掃描模塊進行360°旋轉運動;
純固態激光雷達:接收器、發射器和掃描模塊都固定不動,比如基于Flash、OPA等技術的產品;
在兩種形態之間,還有一種混合固態雷達(也稱類固態/半固態雷達),其中以轉鏡式、旋鏡式、MEMS(振鏡式)三類為代表。
三者共性在于,發射、接收電子元器件已經被固定,只有掃描模塊在運動。
據雷鋒網新智駕了解,機械式激光雷達的玩家主要有:禾賽、Velodyne、速騰、Ouster等。
混合固態的玩家主要有:基于MEMS的速騰、禾賽、Innoviz,基于轉鏡式的大疆Livox、法雷奧、Luminar等。
而固態的玩家有Quanergy、Ibeo等。
從激烈的技術路線之爭可以看出,激光雷達是一個尚在成長的藍海市場,多元競爭反而能夠促進行業的發展。
那么,未來哪種技術路線會成為主流?
Livox向新智駕表示:固態、混合固態與機械式激光雷達從誕生之初就有不一樣的歷史使命
機械式激光雷達較好地完成了讓自動駕駛從實驗室到小規模車隊測試、驗證這一階段的任務,讓從事前瞻L4級別研發的自動駕駛公司看到了技術的各種可能性。
在這個1.0階段,激光雷達必須性能優先,至于成本、車規可靠性、可量產性全都可以往后排。
但進入2.0時代,面向商業潛力更大的前裝量產市場時,整車廠不一定會將性能放在首位。
因此機械式激光雷達雖然在性能上達標,但在前裝市場最為關心的可靠性、可量產性、成本甚至外觀尺寸方面都不占優勢。

Livox的Horizon實測點云數據
毫無疑問,固態激光雷達會更受市場青睞,但當下固態方案也還沒有完全成熟。
相比之下,混合固態雷達可能會更加符合當下主機廠的前裝量產需求。比如第一款車規級量產的激光雷達——法雷奧SCALA就采用了轉鏡式方案。
不過有業內人士認為,這個市場的成長還需要一些時間。
“前期激光雷達的前裝量產市場不會特別大,因為主機廠對于自動駕駛產品還沒摸透,不確定會給用戶帶來怎樣的體驗。所以主機廠們可能會在明后年進行小批量試水,看看市場反應如何并收集反饋,通過系統迭代之后才會進行大批量推廣。”
“在1-2年內,類固態會成為出貨量最大的主流技術,這主要依賴前裝市場對后裝市場出貨量的反超。在未來很長一段時間,直到成熟的純固態方案問世之前,類固態都將是市場主流。”Livox表示。
不過他也指出,“后裝市場上,在robotaxi等領域機械式仍然還會持續占有市場很長一段時間。”
速騰同樣認為:行業不會一下子從機械式完全切到固態,未來一段時間里,機械式激光雷達和混合固態激光雷達會形成共存的局面。

RoboSense(速騰聚創) MEMS激光雷達 RS-LiDAR-M1
可見,激光雷達的前裝量產是當下更誘人的存在。
一方面,隨著汽車智能化演進,主機廠們希望推出智能駕駛,在更多道路場景下解放駕駛員的雙手雙腳,例如特斯拉的NOP、蔚來汽車的NOA功能,就是為此而生。
但這些在高速道路/城市道路行駛的智能駕駛,需要有足夠的感知冗余,才能為用戶帶來更好的駕駛體驗。而激光雷達的強感知能力,能夠彌補攝像頭的缺陷。
所以,一些前沿主機廠陸續宣布了新車將會搭載激光雷達的消息。
9月9日,北美新能源車品牌 Lucid的發布新車Lucid Air上,就配有一顆等效125線激光雷達。
11月11日本田汽車宣布,明年3月底前上市的旗艦車型“LEGEND”,將會搭載L3級自動駕駛功能,并配有5個激光雷達。
11月20日北京車展上,小鵬汽車宣布,到2021年將率先推出全球首款搭載激光雷達的量產智能汽車,并表示激光雷達的成本并非不可接受。
也就是說,激光雷達的應用場景將從L4級自動駕駛下探至L2+/L3場景。這對激光雷達廠商來說,是個不可多得的機會。

“過去十五年,搭載激光雷達的L4級車輛規模可能在千臺級別,但很可能明年一年全球搭載激光雷達的前裝車型出貨量就會接近甚至超過這個數字,2022-2023年會有一個指數級提升(數萬臺級/年),2025年或許是下個指數級跳躍(數十萬臺級/年)。”Livox說道。
他還表示:如果錨定在2025年,L4級別的自動駕駛受制于技術、法規、資金很可能仍然無法大規模推開,但在L2+/L3賽道上培育的類固態激光雷達技術很可能會大規模鋪開。
并且如果能讓終端消費者成功感受激光雷達在日常駕駛環境中的真實價值,主機廠的搭載率還將逐步提升。
從新智駕接觸的幾家激光雷達廠商來看,他們都拿到了一些主機廠的量產訂單。
今年上半年,速騰拿到了兩個激光雷達定點訂單。速騰向新智駕透露,兩個訂單都是L3自動駕駛的訂單,分別是乘用車和商用車領域,并包含北美新能源品牌。
目前基于MEMS激光雷達與全球各大OEM在前裝量產合作方面取得了階段性進展。
Livox也表示,今年獲得了商用車品牌一汽解放的定點訂單,并在國內幾家具備自動駕駛全棧自研能力的乘用車品牌的激光雷達選型上有一些階段性突破。
Innoviz 中國區總經理蘇淑萍也告訴新智駕,2018年寶馬就已經確定InnovizOne作為下一代L3自動駕駛車輛搭載的主要傳感器之一。
已經清晰的是,部分前沿主機廠與激光雷達廠商,都互相有意加速激光雷達的上車。但雙方之間還橫亙著幾座大山:價格是否被主機廠接受,產品的可靠性如何,是否具備規模量產能力?
速騰告訴新智駕:曾經有客戶的期望價格是在1000~2000人民幣左右;Innoviz蘇淑萍也透露,目前和主機廠主要交流的項目是L2+和L3,大多數主機廠的目標價位是幾百美元。

但當下激光雷達仍是以萬元作為單位,顯然還達不到主機廠的心理預期。
正如速騰所說,當下激光雷達還處于起步階段,上游供應商的降本空間比較大。
但矛盾在于,上游供應商需要看到消費市場的潛力,才會決定是否擴大材料的供應。另一方面,主機廠對于激光雷達的確有需求,但是上游供應商的價格下不來,雷達廠商也沒有辦法更好地降本。
“如果本身有一個一年千萬級的市場擺在眼前,價格肯定會降下來的,但一年就幾千幾萬臺的出貨量,是不可能將價格做得非常低的。”他說。
所以他認為,需要產業玩家聯手推動智能駕駛市場的發展,然后上游供應商和雷達廠商及時把握風向,共同推出一些更加集成、更低價格、更可靠的雷達產品,如此才能滿足主機廠的產品采購價格預期。
Livox也認為,降成本的方式是一攬子的組合拳,每家供應商都要想三個問題:
產品的設計是否足夠簡潔(直接決定BOM)
產品的生產制造工藝和質量體系是否足夠高效達標(良率、一致性、大規模制造攤平成本的能力)
是否有優質的頭部客戶大規模訂單創造口碑繼續拉升需求走向銷售正循環(供應鏈降本)
兩者的共同點在于,需要通過市場規模的拉動,來促進供應鏈的成熟與實現價格下探。
否則即便上游技術實現突破,下游沒有能夠充分發揮激光雷達技術的客戶,于產業的發展也是無益。
“這里有一個市場教育的必然過程。”Livox表示。
當然,也有玩家認為,激光雷達要實現價格下降,除了推動應用數量規模鋪開之外,還離不開技術和生產方式的突破。
對于這一點,Innoviz深以為然。
Innoviz蘇淑萍認為,當下產業鏈的元器件供應還不夠成熟。因此Innoviz內部選擇了自研核心零部件,比如MEMS振鏡,ASIC芯片和檢測器等。
Innoviz 此前表示,隨著新品Innoviz Two 的發布,激光雷達的價格會降低70%。
原因就在于,通過利用第一代產品InnovizOne的研發積累,沿用其主要的系統設計,Innoviz重新設計了光路后,可以極大程度減少核心部件;
同時隨著制造產線的技術改進,也可以進一步降低成本。這些努力將使下一代產品能夠以更低的價格進行大規模應用。
在國產玩家中,禾賽也在不斷改進生產工藝。
今年10月12日,禾賽發布了一款中距激光雷達PandarXT,這款產品首次使用了禾賽自研的收發系統芯片。

禾賽自研激光雷達收發系統芯片
據《建約車評》汽車媒體報道,禾賽改變了以往機械式激光雷達收發系統集成度過低的問題,將數百個激光收發通道集成到負責發射和接收的芯片上。
比如,新的工藝可以將32線機械式激光雷達所需要的32個收發系統集成到一個芯片,大大簡化了雷達的裝調次數,由此產品價格可以大大降低。
此外,還有玩家往著純固態激光雷達的方向推進。
據雷鋒網新智駕了解,Ouster基于多光束Flash激光雷達技術,能夠通過VCSEL和SPAD兩顆芯片分別作為激光雷達發射端和接收端,免去零部件的機械運動。
從2017年推出VCSEL+SPAD技術至今,Ouster的機械式激光雷達已經在Robotaxi等領域使用。

Ouster的SE2產品圖片
Ouster表示,益于其數字化的技術架構,未來將沿用VCSEL+SPAD技術進行純固態激光雷達研發,并且這款用于汽車的純固態激光雷達ES2將于2022年開始交付,2024年實現量產。
但Ouster也表示,這種純固態方案也面臨著車規級考驗,最大挑戰是在不同溫度下2萬個小時的耐力和可靠性表現。
可以看到,無論是對何種激光雷達來說,產品的高度集成化都是一大核心突破點。集成度更高,意味著核心零部件的數量更少,也更容易滿足車規要求。
除此之外,激光雷達的自動化生產線也是一個非常重要的議題。
盡管當下產量還遠未到需要批量自動化生產的地步,但速騰還是認為,后續如果每年需要給客戶提供百萬級的出貨量,以當下可能每月幾千臺的出貨速度是無法滿足的,因此生產工具更加自動化,以此保證產能是非常必要的。
此外,正如Livox所說:“面對這么一個新形態的產品、新的行業、新的市場,很多時候不是完全靠做研究做試驗就能實現商業價值突破的。任何一代看似靠譜的技術必須通過市場驗證,通過大量實際數據支撐前期產品設計、可靠性設計,是否有欠缺。”
“再多的客戶交流、訪談、仿真數據、頭腦風暴也不能窮盡對真偽命題的判斷,最終只能靠實踐。”
所以Livox認為,激光雷達下一步突破的秘密其實藏在量產項目中。當然Livox也表示,不會完全將所有賭注都押寶在某一代技術上,內部前瞻預研團隊還在研究一些潛在形態的產品。
總地來看,各個玩家們都試圖在產品的研發迭代、項目合作中尋找激光雷達量產突圍的方法論。
眼下,智能汽車的向上發展,讓激光雷達在前裝量產上有了更多的用武之地。而這里,也將是玩家們真正對決的戰場。
(雷鋒網)
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