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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(chǎn)何時才會到來?
有位業(yè)內(nèi)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(yè)才能勉強算得上階段性成功,屆時才是談大規(guī)模應(yīng)用的階段?!?/p>
這也在一定程度上折射出車載激光雷達行業(yè)的處境:
迄今為止,全世界只有一款量產(chǎn)的車規(guī)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(guī)模落地尚有距離。
不得不承認,激光雷達距離前裝量產(chǎn)、大規(guī)模應(yīng)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(guī)前裝量產(chǎn)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(dāng)下激光雷達有兩種商業(yè)落地模式:一種是追求極致性能,服務(wù)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(chǎn)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(fā)出的“靈魂拷問”:如何降低價格、如何達到車規(guī)級要求、有無可量產(chǎn)能力,尺寸是否足夠小型?
當(dāng)然,這些回答因企業(yè)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(zhàn)時代的行業(yè)生態(tài)。
事實上,2020年激光雷達行業(yè)經(jīng)歷了一個“固態(tài)激光雷達”認知逐漸清晰的過程。
年初CES大會上,戰(zhàn)場硝煙彌漫,大疆Livox帶著Horizon和Tele-15兩款雷達新品一戰(zhàn)成名;速騰聚創(chuàng)也推出了1898美元的固態(tài)激光雷達。
但有業(yè)內(nèi)人士指出:上述產(chǎn)品并非真正的固態(tài)激光雷達,其內(nèi)部仍然有能夠機械運動的部件。
對于這些質(zhì)疑,新智駕也分別向兩個企業(yè)求證。
Livox表示:“我們不認為我們采用的旋鏡式方案是純固態(tài)激光雷達。”速騰聚創(chuàng)也表示,自家的激光雷達內(nèi)部的MEMS微振鏡是個微小的運動部件。
不過,相對于接收、發(fā)射等電子元器件都隨掃描模塊做360°旋轉(zhuǎn)運動的機械式激光雷達來說,他們的產(chǎn)品整體外形已經(jīng)相對固化,結(jié)構(gòu)設(shè)計集成化,也更容易為主機廠接受。
咨詢多位業(yè)內(nèi)人士之后,可以將激光雷達產(chǎn)品歸類為以下三種:
機械式激光雷達:接收器、發(fā)射器等元器件都會隨著掃描模塊進行360°旋轉(zhuǎn)運動;
純固態(tài)激光雷達:接收器、發(fā)射器和掃描模塊都固定不動,比如基于Flash、OPA等技術(shù)的產(chǎn)品;
在兩種形態(tài)之間,還有一種混合固態(tài)雷達(也稱類固態(tài)/半固態(tài)雷達),其中以轉(zhuǎn)鏡式、旋鏡式、MEMS(振鏡式)三類為代表。
三者共性在于,發(fā)射、接收電子元器件已經(jīng)被固定,只有掃描模塊在運動。
據(jù)雷鋒網(wǎng)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(tài)的玩家主要有:基于MEMS的速騰、禾賽、Innoviz,基于轉(zhuǎn)鏡式的大疆Livox、法雷奧、Luminar等。
而固態(tài)的玩家有Quanergy、Ibeo等。
從激烈的技術(shù)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(yè)的發(fā)展。
那么,未來哪種技術(shù)路線會成為主流?
Livox向新智駕表示:固態(tài)、混合固態(tài)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(guī)模車隊測試、驗證這一階段的任務(wù),讓從事前瞻L4級別研發(fā)的自動駕駛公司看到了技術(shù)的各種可能性。
在這個1.0階段,激光雷達必須性能優(yōu)先,至于成本、車規(guī)可靠性、可量產(chǎn)性全都可以往后排。
但進入2.0時代,面向商業(yè)潛力更大的前裝量產(chǎn)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(guān)心的可靠性、可量產(chǎn)性、成本甚至外觀尺寸方面都不占優(yōu)勢。
Livox的Horizon實測點云數(shù)據(jù)
毫無疑問,固態(tài)激光雷達會更受市場青睞,但當(dāng)下固態(tài)方案也還沒有完全成熟。
相比之下,混合固態(tài)雷達可能會更加符合當(dāng)下主機廠的前裝量產(chǎn)需求。比如第一款車規(guī)級量產(chǎn)的激光雷達——法雷奧SCALA就采用了轉(zhuǎn)鏡式方案。
不過有業(yè)內(nèi)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(chǎn)市場不會特別大,因為主機廠對于自動駕駛產(chǎn)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(yīng)如何并收集反饋,通過系統(tǒng)迭代之后才會進行大批量推廣?!?/p>
“在1-2年內(nèi),類固態(tài)會成為出貨量最大的主流技術(shù),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(tài)方案問世之前,類固態(tài)都將是市場主流?!盠ivox表示。
不過他也指出,“后裝市場上,在robotaxi等領(lǐng)域機械式仍然還會持續(xù)占有市場很長一段時間?!?/p>
速騰同樣認為:行業(yè)不會一下子從機械式完全切到固態(tài),未來一段時間里,機械式激光雷達和混合固態(tài)激光雷達會形成共存的局面。
RoboSense(速騰聚創(chuàng)) MEMS激光雷達 RS-LiDAR-M1
可見,激光雷達的前裝量產(chǎn)是當(dāng)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(xù)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(fā)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(chǎn)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(yīng)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(guī)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(shù)字,2022-2023年會有一個指數(shù)級提升(數(shù)萬臺級/年),2025年或許是下個指數(shù)級跳躍(數(shù)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(shù)、法規(guī)、資金很可能仍然無法大規(guī)模推開,但在L2+/L3賽道上培育的類固態(tài)激光雷達技術(shù)很可能會大規(guī)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(huán)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(chǎn)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(lǐng)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(chǎn)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(nèi)幾家具備自動駕駛?cè)珬W匝心芰Φ某擞密嚻放频募す饫走_選型上有一些階段性突破。
Innoviz 中國區(qū)總經(jīng)理蘇淑萍也告訴新智駕,2018年寶馬就已經(jīng)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(jīng)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(chǎn)品的可靠性如何,是否具備規(guī)模量產(chǎn)能力?
速騰告訴新智駕:曾經(jīng)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(shù)主機廠的目標價位是幾百美元。
但當(dāng)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(yù)期。
正如速騰所說,當(dāng)下激光雷達還處于起步階段,上游供應(yīng)商的降本空間比較大。
但矛盾在于,上游供應(yīng)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(yīng)。另一方面,主機廠對于激光雷達的確有需求,但是上游供應(yīng)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?!彼f。
所以他認為,需要產(chǎn)業(yè)玩家聯(lián)手推動智能駕駛市場的發(fā)展,然后上游供應(yīng)商和雷達廠商及時把握風(fēng)向,共同推出一些更加集成、更低價格、更可靠的雷達產(chǎn)品,如此才能滿足主機廠的產(chǎn)品采購價格預(yù)期。
Livox也認為,降成本的方式是一攬子的組合拳,每家供應(yīng)商都要想三個問題:
產(chǎn)品的設(shè)計是否足夠簡潔(直接決定BOM)
產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝和質(zhì)量體系是否足夠高效達標(良率、一致性、大規(guī)模制造攤平成本的能力)
是否有優(yōu)質(zhì)的頭部客戶大規(guī)模訂單創(chuàng)造口碑繼續(xù)拉升需求走向銷售正循環(huán)(供應(yīng)鏈降本)
兩者的共同點在于,需要通過市場規(guī)模的拉動,來促進供應(yīng)鏈的成熟與實現(xiàn)價格下探。
否則即便上游技術(shù)實現(xiàn)突破,下游沒有能夠充分發(fā)揮激光雷達技術(shù)的客戶,于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是無益。
“這里有一個市場教育的必然過程?!盠ivox表示。
當(dāng)然,也有玩家認為,激光雷達要實現(xiàn)價格下降,除了推動應(yīng)用數(shù)量規(guī)模鋪開之外,還離不開技術(shù)和生產(chǎn)方式的突破。
對于這一點,Innoviz深以為然。
Innoviz蘇淑萍認為,當(dāng)下產(chǎn)業(yè)鏈的元器件供應(yīng)還不夠成熟。因此Innoviz內(nèi)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(fā)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(chǎn)品InnovizOne的研發(fā)積累,沿用其主要的系統(tǒng)設(shè)計,Innoviz重新設(shè)計了光路后,可以極大程度減少核心部件;
同時隨著制造產(chǎn)線的技術(shù)改進,也可以進一步降低成本。這些努力將使下一代產(chǎn)品能夠以更低的價格進行大規(guī)模應(yīng)用。
在國產(chǎn)玩家中,禾賽也在不斷改進生產(chǎn)工藝。
今年10月12日,禾賽發(fā)布了一款中距激光雷達PandarXT,這款產(chǎn)品首次使用了禾賽自研的收發(fā)系統(tǒng)芯片。
禾賽自研激光雷達收發(fā)系統(tǒng)芯片
據(jù)《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(fā)系統(tǒng)集成度過低的問題,將數(shù)百個激光收發(fā)通道集成到負責(zé)發(fā)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(fā)系統(tǒng)集成到一個芯片,大大簡化了雷達的裝調(diào)次數(shù),由此產(chǎn)品價格可以大大降低。
此外,還有玩家往著純固態(tài)激光雷達的方向推進。
據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕了解,Ouster基于多光束Flash激光雷達技術(shù),能夠通過VCSEL和SPAD兩顆芯片分別作為激光雷達發(fā)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(shù)至今,Ouster的機械式激光雷達已經(jīng)在Robotaxi等領(lǐng)域使用。
Ouster的SE2產(chǎn)品圖片
Ouster表示,益于其數(shù)字化的技術(shù)架構(gòu),未來將沿用VCSEL+SPAD技術(shù)進行純固態(tài)激光雷達研發(fā),并且這款用于汽車的純固態(tài)激光雷達ES2將于2022年開始交付,2024年實現(xiàn)量產(chǎn)。
但Ouster也表示,這種純固態(tài)方案也面臨著車規(guī)級考驗,最大挑戰(zhàn)是在不同溫度下2萬個小時的耐力和可靠性表現(xiàn)。
可以看到,無論是對何種激光雷達來說,產(chǎn)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(shù)量更少,也更容易滿足車規(guī)要求。
除此之外,激光雷達的自動化生產(chǎn)線也是一個非常重要的議題。
盡管當(dāng)下產(chǎn)量還遠未到需要批量自動化生產(chǎn)的地步,但速騰還是認為,后續(xù)如果每年需要給客戶提供百萬級的出貨量,以當(dāng)下可能每月幾千臺的出貨速度是無法滿足的,因此生產(chǎn)工具更加自動化,以此保證產(chǎn)能是非常必要的。
此外,正如Livox所說:“面對這么一個新形態(tài)的產(chǎn)品、新的行業(yè)、新的市場,很多時候不是完全靠做研究做試驗就能實現(xiàn)商業(yè)價值突破的。任何一代看似靠譜的技術(shù)必須通過市場驗證,通過大量實際數(shù)據(jù)支撐前期產(chǎn)品設(shè)計、可靠性設(shè)計,是否有欠缺?!?/p>
“再多的客戶交流、訪談、仿真數(shù)據(jù)、頭腦風(fēng)暴也不能窮盡對真?zhèn)蚊}的判斷,最終只能靠實踐?!?/p>
所以Livox認為,激光雷達下一步突破的秘密其實藏在量產(chǎn)項目中。當(dāng)然Livox也表示,不會完全將所有賭注都押寶在某一代技術(shù)上,內(nèi)部前瞻預(yù)研團隊還在研究一些潛在形態(tài)的產(chǎn)品。
總地來看,各個玩家們都試圖在產(chǎn)品的研發(fā)迭代、項目合作中尋找激光雷達量產(chǎn)突圍的方法論。
眼下,智能汽車的向上發(fā)展,讓激光雷達在前裝量產(chǎn)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(zhàn)場。
(雷鋒網(wǎng))
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