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成立于 2005 年的北科天繪,在 2015 年以前一直活躍在測繪領域,這家公司推出的車載、機載和地面掃描激光雷達產品分別應用在測繪、電力、鐵路等行業上,獲得不少客戶的青睞。
盡管在商業上得到了行業客戶的認可,但之前的很多年,這家公司以及這門傳統的生意并不屬于媒體熱愛討論的領域,直到參與進這場曾是極客們為之狂熱的無人駕駛競爭中。
新的激光雷達創業公司們以瘋狂地速度融資和生長。這當中的代表有 Quanergy、TetraVue、 LeddarTech、Innoviz 等公司。
在這一領域,目前融資額度最高的是福特汽車和百度以 1.5 億美金共同投資的激光雷達廠商 Velodyne——這家 1983 年成立于美國硅谷的公司,2007 年在 DARPA 無人駕駛汽車挑戰賽中,憑借 64 線激光雷達成功獲得外界關注。


與此同時,北科天繪也加入到了這個游戲中。2016 年 5 月,這家公司對外發布了一款 16 線的導航避障型激光雷達 R-Fans,主要用于無人駕駛。
在產品發布后的一個月,來訪者眾。「北科天繪縮在角落里 11 年,最近突然訪客如云,來的還都是有錢的主。」北科天繪 CEO 張智武后來在一篇文章中寫道。
在外界看來,過去在測繪領域默默耕耘 11 年的北科天繪,憑借這款產品宣布進入了行業里最熱門的無人駕駛領域。
激光雷達,作為無人駕駛中最重要的傳感器,目前被無人駕駛從業者稱為「稀缺資源和奢侈品。」
一個真實的案例是,加拿大滑鐵盧大學自動駕駛實驗室,因為激光雷達出現故障,研究人員的工作處于全面停滯狀態。在向 Velodnye 下訂單后,他們得到的回復是半年后才能拿到新的激光雷達。
「如果下游軟件和行業應用沒有得到充分開發和利用,市場對激光雷達的需求只會止步不前,功能也得不到體現,這時成本高,賣得也貴。」在談到產能不足和居高不下的價格時,張智武說。
現階段,激光雷達主要面向的是汽車后裝市場,從穩定性、可靠性、抗干擾能力等方面看,當前的激光雷達只適用于研究,是過渡性產品。汽車廠商真正需要的是能夠用于前裝、嵌入到汽車內部、能與車型實現一體化的激光雷達。

*將于今年 6 月推出的 16 線激光雷達
除了去年推出的 16 線激光雷達,張智武向雷鋒網透露了一個會令無人駕駛從業者興奮的消息:今年 6 月公司將推出一款能夠嵌入在汽車內部的 16 線激光雷達(適用于前裝),9 月將推出一款 32 線激光雷達。如果研發進展順利,2017 年底還將推出一款全固態激光雷達。
2005 年成立時,北科天繪的商業目的并不明確,只是創始人出于對激光雷達的興趣而成立的一家公司。但是,包括張智武在內的幾位創始人堅持認為「這個創業方向是對的」。他們的邏輯是,世界由時間和空間組成,需要一種傳感器來高精度、高效率獲取空間三維數據,而這種傳感器正是激光雷達。
激光雷達什么時候能迎來一個市場爆發點?這是公司成立之初留在張智武心中的疑問。但現在,關于激光雷達的應用方向越來越清晰:
測繪型激光雷達,主要應用于地圖、巡線等。從硬件銷售看,全球只有幾億美金規模,但毛利率較高(約 70%),門檻也較高。全系列產品包括車載、機載和地面激光掃描儀;
工業自動化,主要應用于智能制造、自動的裝配線、倉儲物流以及清潔生產及特種危險行業;
導航型激光雷達,主要應用于汽車、無人機、機器人等方面。
看起來,北科天繪在不同的領域找到了更多的發力點。
以下是雷鋒網對北科天繪 CEO 張智武的采訪實錄(有刪減):
雷鋒網:北科天繪的激光雷達在行業應用上,比如在測繪地圖,還有電力、礦山、林業、汽車等方面,近兩年這些領域的比例構成有什么變化?
張智武:我們 2005 年在國內和人談起激光雷達的時候,大家還不知道這是什么東西,聽不懂。但現在各個行業的接受度在逐年提高。
測繪型激光雷達和導航型雷達是兩類產品。我們一開始做的是測繪型激光雷達,但我們并沒有把測繪產品用在導航上,而是開發了新的品類:導航激光雷達。
對我們來講,測繪型產品是能夠產生很好的現金流和利潤。而我們新開發的導航激光雷達做的就是一個增量市場。
雷鋒網:你們是什么時候開始研發用于無人駕駛的導航型激光雷達?
張智武:2015 年啟動這個項目的。從 2005 年公司成立到現在,在激光雷達方面我們有十多年的積累,做高精度、長距離的產品也是有經驗的。
測繪型激光雷達單從技術指標講,性能比導航型激光雷達高很多。比如我們的機載產品,能夠看到 4 公里以外的房屋,能清楚描繪 1.6 公里以外的電力線。
導航型激光雷達需要實時性、輕巧,但對精度和測程的要求并沒有測繪型激光雷達高。前者達到的精度是厘米級的,后者達到的精度則是毫米級。我們將高精度模塊舍掉,將激光雷達的精度從毫米級做到厘米級,降低最大測程,激光雷達的體積可以大幅度壓縮,成本也能大幅度降低。
雖然導航激光雷達不在意精度,測距也沒嚴苛的要求,但是我們在測距和精度上的優勢可能會讓我們的產品與別人不同。
雷鋒網:目前激光雷達在無人駕駛方面的業務量如何?
張智武:現有的 16 線激光雷達(R-FANS),我們覺得一年在中國銷售幾百臺是好賣的,再多的話必須往量產走。
汽車廠商在他的產品定型前,仍然屬于研發期,不可能進行大量采購、目前他們需要的是拿一些傳感器做方案研究,然后提修改意見。所以激光雷達一時半會不起量是正常的。
今年 6 月左右,我們會發布一款新品 C-FANS 16 線激光雷達,這款產品專門給汽車用的,嵌入在汽車保險杠位置,這種產品車廠會喜歡,不那么顯眼。如果起量的話,可能是這個品類的產品。
激光雷達,不光是用于無人駕駛,機器人應用也很多。我們也正在與兩家做物流配送的公司談合作,他們計劃今年推出配送機器人和物流機器人。
雷鋒網:汽車廠商或者無人駕駛技術公司大多對什么線束的激光雷達感興趣?
張智武:其實線束可以靈活定制,我們現在聽到最多的需求就是 16 線和 32 線,甚至更低線束。只要性能好,并且體積和價格是他們所能接受的。
今年秋天我們將推出 32 線的激光雷達,用在汽車和機器人上。有些車企并不需要太多線束的激光雷達,因為線束越多,可能意味著價格更貴、體積更大。他們希望我們能在有限線束的情況下,提高產品的性能。
雷鋒網:你提到今年下半年會推出 32 線的激光雷達給汽車和機器人使用。如果是汽車來使用,是不是激光雷達在各方面要求更高一些?
張智武:目前市場上任何一款激光雷達都沒有達到車規級要求,現在無人駕駛汽車也處在研發階段,還沒有硬性要求激光雷達必須符合車規級,但我們必須往滿足車規這個方向努力。
今天的激光雷達和未來的激光雷達肯定不一樣,這就好比十年前、二十年前的手機,和今天的手機有天壤之別。今天我們見到的激光雷達只是過渡性產品,技術和產品是要迭代的。如果研發順利的話,今年年底我們將會發布一款全固態雷達。
雷鋒網:現在也有一些公司在開發固態激光雷達產品。你們怎么評價固態激光雷達?
張智武:有旋轉機構(機械式)的激光雷達不一定馬上退出歷史舞臺,它有它的優勢,關鍵是其弱點是否可被克服。全固態激光雷達可以作為一種選項提供給客戶。
全固態激光雷達有很多種路徑,有做 MEMS,相控陣、面陣(Flash)、液晶、壓電陶瓷等各種路徑,每一種路徑它都會有自己的優點和缺點,從我們理解的原理和工程、工藝角度看,Flash LiDAR 的技術路線最完整、明確,并具有實用價值和可實施性。我們也更能傾向于這一路線。
對于企業來講,我們就是要給用戶提供不同選項,讓他們去選擇哪種產品方向是他需要的,然后再和我們提出具體的需求。
我覺得這里存在很多配合。客戶很多時候是我們的老師,他提的要求越具體,我們的產品改進越快。如果這個客戶是行業內的標桿客戶,他們的建議會為我們節約很多時間,遠比自己調研來得快。
雷鋒網:算法和軟件,你們自己做還是給第三方開發?
張智武:我們的做法是開放數據格式和軟件接口,也提供 ROS 驅動。
現在市場上做無人駕駛解決方案的團隊要遠遠超過硬件廠商,我們感覺硬件門檻更高,也是稀缺資源。所以我們的思路是做好我們的強項。后期如果找到很好的軟件團隊,我們做聯合解決方案的提供商也不錯。
雷鋒網:現在激光雷達的供應十分緊俏,你們怎么解決量產問題?
張智武:激光雷達現在還屬于稀缺資源,真正能在市場上銷售的企業還非常少。這個產業遠不如手機、汽車有成套的生產線可以代工。非核心元器件可以委托加工,但設計和組裝產線、檢測和標定場是要自己建的。
我們在蘇州有一間 2000 平方米的工廠,在北京小批量生產和試產品后,產品成熟后拿到蘇州生產,目前我們能夠保證 6 到 8 周內供貨,現在的生產基本能滿足市場需求。
我們已經將激光接收單元和發射單元芯片化了,因此可以采用全自動化的半導體工藝,避免用人工實現微米級收發對準這一效率低下的生產方式。
雷鋒網:在無人駕駛方面,你覺得目前的激光雷達還存在哪些問題?有哪些方面是需要去提升或者是改進的?
張智武:比如激光雷達的成本、環境的適應性以及要達到車規級水準。除此之外,測距、精度、反射率等性能還有挺大的改進空間。
雷鋒網:外界對激光雷達的價格有很多討論,什么樣的價格能被車企接受?
張智武:車企希望做到 5000 元以下,如果做不到這個價格,車企是不可能大批量使用的。導航型激光雷達中并沒有特別昂貴的元器件,做到這個價格,取決于兩方面的因素:一個訂貨量夠大,二是生產工藝合理。
汽車安裝了激光雷達對汽車來說是一次升級,如果客戶愿意為它買單,那么車企就會規模化生產這樣的汽車,起量了價格就降下來,這是一個因果循環。
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