[汽車之家 行業(yè)] 又是一年歲末時;赝2019,新舊力量正面交鋒,科技創(chuàng)新加速格局重構,商業(yè)生態(tài)發(fā)生巨大變革。汽車之家行業(yè)團隊推出《年終紀事2019》(查看所有)特別策劃,深訪新聞當事人與現(xiàn)象制造者,探討影響產業(yè)命運的焦點話題,詮釋行進中的汽車中國。
本期的關注點是激光雷達。盡管特斯拉CEO馬斯克篤定其自動駕駛并不需要激光雷達,但業(yè)內主流觀點依然認為激光雷達不可或缺。在2019年里,更多企業(yè)陸續(xù)對激光雷達展開攻勢,華為、大疆便是典型;更多的主機廠也相繼與激光雷達企業(yè)攜手合作,激光雷達已處“量產前夜”!靶佬老驑s”之下,激光雷達量產所面臨的行業(yè)問題同樣不容忽視。
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1、國外相對領先,國內企業(yè)也已崛起;資本和企業(yè)對激光雷達依然熱情,行業(yè)已處“量產前夜”。
2、機械旋轉式激光雷達普遍未過車規(guī)級認證,成本高昂且難以規(guī);慨a。
3、固態(tài)激光雷達具備成本低和更易過車規(guī)的優(yōu)勢。2025年前后或大量應用,但當前成本依然不低。
4、本土供應商更懂中國市場,且能給車企提供更好的技術支持,在激光雷達大規(guī)模量產后更具備性價比優(yōu)勢。
激光雷達主要分為機械旋轉式和固態(tài)兩個技術方向,機械旋轉式主要包括16、32、64線等產品,固態(tài)則以MEMS(微機電系統(tǒng),也稱混合固態(tài),暫且歸類為固態(tài)陣營)、OPA(光學相控陣)和Flash(泛光面陣)三種技術路線為主流,并且固態(tài)被認為是未來的發(fā)展趨勢。大多數(shù)企業(yè)都同時進行著機械旋轉式和固態(tài)激光雷達的開發(fā),只有Innoviz、Quanergy等少數(shù)企業(yè)專注于固態(tài)技術路線。
國內外激光雷達企業(yè)(部分) | |||
企業(yè) | 國別 | 代表產品或產品線 | |
Velodyne | 美國 | 16、32、64線機械;Velarray(固態(tài)MEMS) | |
Quanergy | 美國 | S3(固態(tài)OPA) | |
Innovusion | 美國 | Cheetah(固態(tài)MEMS) | |
Ibeo | 德國 | 4線機械;ibeoNEXT(純固態(tài)) | |
博世 | 德國 | 固態(tài)MEMS | |
Innoviz | 以色列 | InnovizOne(固態(tài)MEMS) | |
速騰聚創(chuàng) | 中國 | 16、32線機械;M1(固態(tài)MEMS) | |
禾賽科技 | 中國 | 40、64線機械;PandarGT(固態(tài)MEMS) | |
鐳神智能 | 中國 | 16、32線機械;固態(tài)MEMS | |
大疆 | 中國 | Horizon、Tele-1 | |
華為 | 中國 | —— | |
來源:公開資料整理;制表:汽車之家行業(yè)組 |
當下,激光雷達產業(yè)已經涌入了包括傳統(tǒng)零部件供應商以及初創(chuàng)公司等在內的眾多企業(yè)。Velodyne、Innoviz等國外企業(yè)在機械旋轉式和固態(tài)領域均處于領先地位,如Velodyne的16、32、64線等產品,以及InnovizOne固態(tài)激光雷達;國內企業(yè)正在加緊追趕,速騰聚創(chuàng)、禾賽科技等初創(chuàng)公司也已嶄露頭角,無論是機械旋轉式還是固態(tài),其產品譜系也日益豐富。
近一兩年,自動駕駛逐漸由熱趨冷,激光雷達行業(yè)也頗受影響,不過仍受資本市場和企業(yè)追逐。從投融資角度來看,根據(jù)相關統(tǒng)計,2019年激光雷達企業(yè)獲得大額融資就有近十起,其中Innoviz和Luminar分別以1.7億美元(約合人民幣11.8億元)、1億美元(約合人民幣7億元)規(guī)模融資占據(jù)榜首,Ouster(6000萬美元)、Velodyne(5000萬美元)等緊隨其后。
『Velodyne 64線激光雷達』
從企業(yè)參與角度來看,華為在2019年10月宣布,將自主研發(fā)激光雷達。此外,有媒體消息曝出,大疆旗下面向自動駕駛的激光雷達也將于2020年1月正式啟售。繼寶馬和Innoviz合作后,更多主機廠選擇與激光雷達企業(yè)攜手,諸如一汽與速騰聚創(chuàng)、長城與Ibeo、北汽新能源與visionICs、吉利與Quanergy等。2019年,法雷奧再次獲得四家主機廠共計5億歐元(約合人民幣38.8億元)的訂單。同時,博世也于近期宣布其首款車規(guī)激光雷達已進入量產開發(fā)階段。由此可見,激光雷達已經走到了“量產前夜”。
激光雷達量產/合作項目(部分) | ||
企業(yè) | 合作或量產項目 | |
Innoviz | InnovizOne將于2021年應用于寶馬L3級自動駕駛汽車 | |
法雷奧 | 2019年獲得四家主流車企共計5億歐元激光雷達訂單 | |
博世 | 首款車規(guī)級激光雷達已經進入量產開發(fā)階段 | |
Ibeo | 與長城、亮道智能合作量產固態(tài)激光雷達ibeoNEXT | |
速騰聚創(chuàng) | 與一汽合作量產固態(tài)激光雷達M1 | |
Quanergy | 與吉利合作,S3將先配備路特斯汽車 | |
來源:公開資料整理;制表:汽車之家行業(yè)組 |
盡管資本市場和企業(yè)對激光雷達依然保持熱情,但行業(yè)發(fā)展所面臨的問題也亟待解決。
● 機械式激光雷達面臨車規(guī)、成本、量產等痛點
對于機械旋轉式激光雷達而言,最大的門檻在于很難達到車規(guī)級要求。如何在性能、體積和成本之間取得平衡,如何在探測距離、分辨率和水平視角間實現(xiàn)平衡,又如何保證能通過車規(guī)級測試?這些都是需要考慮的問題。
當前市面上唯一一款實現(xiàn)量產的車規(guī)級激光雷達是法雷奧和Ibeo聯(lián)合開發(fā)的SCALA,2017年該產品率先在世界首款L3級自動駕駛汽車奧迪A8(參數(shù)|詢價)上實現(xiàn)搭載。不過,法雷奧SCALA是一款4線的低線束激光雷達。而在L3級自動駕駛汽車上,僅需要低線束激光雷達作為冗余備份即可,并不承擔主傳感器角色。
『法雷奧SCALA』
換而言之,除法雷奧SCALA以外,業(yè)內尚無真正過車規(guī)級的激光雷達量產產品。廣汽集團汽車工程研究院智能駕駛技術部部長郭繼瞬表示,“激光雷達基本都在過車規(guī)的‘路上’,部分公司的機械式激光雷達產品能滿足車規(guī)級要求,但通過車規(guī)級認證還需要時間。”
從車企的實際使用經驗來看,市面上機械旋轉式激光雷達的耐久度和穩(wěn)定性均不夠。國內某主機廠技術中心負責人也表示,“機械旋轉機構很難保證汽車全生命周期內不出故障,也限制了其在汽車上大規(guī)模推廣應用!睋Q而言之,機械旋轉式激光雷達難過車規(guī)級要求,也意味著已經給自動駕駛發(fā)展帶來了影響。
其次,高昂的成本在很大程度上阻礙了激光雷達的商業(yè)化進程。激光雷達昂貴的原因主要在于技術難度大、研發(fā)成本高。2017年前后,Velodyne的64線激光雷達售價高達8萬美元(以當前匯率約為56萬元人民幣)。2018年初,Velodyne將16線激光雷達售價從8000美元下調至3999美元(約合人民幣2.8萬元)。近兩年激光雷達價格大幅下降,部分國產16線雷達產品價格能做到Velodyne的1/3甚至更低,但總體而言現(xiàn)階段依然不夠經濟。
『禾賽科技40線激光雷達』
此外,由于機械旋轉式激光雷達內部構造非常精密復雜,極大增加了調試、裝備等各道工序的難度,完全自動化生產依然存在挑戰(zhàn),良品率同樣是痛點。
● 固態(tài)激光雷達或將很快大量應用,當前成本依然不低
從機械旋轉式激光雷達所面臨的各個門檻來看,低成本、小型化、車規(guī)級是激光雷達的發(fā)展趨勢。固態(tài)激光雷達不但具備低成本、性能強的優(yōu)點,更重要的是沒有機械旋轉機構,更容易通過車規(guī)認證。目前,激光雷達正從機械旋轉式,到混合固態(tài),再到純固態(tài)方向演進。
針對固態(tài)激光雷達的三種路線:MEMS嚴格意義上不算固態(tài),只是將機械機構微型化,但技術相對成熟,更加容易量產;OPA是通過調節(jié)發(fā)射陣列的發(fā)射單元時間差,合成特定方向的主光束;Flash不需要像MEMS或OPA那樣掃描,可在短時間內發(fā)射一大片探測激光“照亮”整個場景。
『InnovizOne固態(tài)激光雷達』
固態(tài)激光雷達三種技術路線各有優(yōu)缺點,目前行業(yè)也處在探索當中,且都有一些難點需要攻克。博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)市場與戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)豐浩稱,“MEMS雖然量產成本低,但是首次投入成本極大;OPA還處在實驗室階段,如果要讓其過車規(guī),量產挑戰(zhàn)大;Flash不僅探測距離近,功耗也比較大!绷硪晃还⿷倘耸恳舱J為,OPA和Flash還有待成熟,至少2025年以后才能實現(xiàn)規(guī)模應用。
就當下而言,MEMS稍占主流。Innoviz、Velodyne以及速騰聚創(chuàng)等都有MEMS產品。據(jù)Innoviz中國區(qū)總經理蘇淑萍介紹,Innoviz所開發(fā)的面向L3-L5級自動駕駛的固態(tài)激光雷達InnovizOne將于2020年量產。公開資料顯示,寶馬將于2021年推出的L3級自動駕駛汽車將搭載該產品。另外,法雷奧也將于2021年推出基于MEMS的第三代SCALA激光雷達產品。
對于固態(tài)激光雷達來說,2021年或許是一個關鍵節(jié)點,2024或2025年或許會有比較高的搭載率。亮道智能CEO劇學銘認為,“極限情況下,前沿項目2021年量產,那么主機廠會在2022年起量,大量運用可能再順延一到兩年!
主機廠對激光雷達是機械旋轉式還是固態(tài),其實沒有偏好,只要產品滿足低成本、性能穩(wěn)定、過車規(guī)等要求。對于即將投產的固態(tài)激光雷達而言,亦是如此。上述國內主機廠人士稱,“固態(tài)激光雷達量產大家都沒有經驗可循,所謂‘量產’更關鍵的是成本足不足夠低或者產能是否充足。如果不能實現(xiàn)規(guī)模化量產,而是十臺、百臺車的量產那也同樣沒有任何意義!
此前,Quanergy曾聲稱未來要將固態(tài)激光雷達成本降到100美元。該國內主機廠人士稱,如果固態(tài)激光雷達能做到100-200美元(約合人民幣700-1400元)是可以接受的范圍,這個價位與前視毫米波雷達和角雷達的價格相差不會特別大,規(guī)模量產有可能。值得注意的一點是,固態(tài)激光雷達的價格也與分辨率有關。該人士認為,如果是等效高線束(32線及以上),上述價格比較理想;如果是等效低線束,則依然太貴。另外,郭繼瞬稱,站在車企的角度,當前固態(tài)激光雷達的成本依然不夠低,車企很難接受。由此可見,在規(guī)模降本效應發(fā)揮前,固態(tài)激光雷達在短期內也比較難形成對機械旋轉式的完全競爭優(yōu)勢。
● 大規(guī)模商用后本土企業(yè)或更具競爭優(yōu)勢
縱然2025年前后,固態(tài)激光雷達可能大量應用,但不意味著其憑借低成本、易過車規(guī)量產等優(yōu)勢就一定會全面替代機械旋轉式。劇學銘認為,“機械旋轉式激光雷達的市場依然存在,且很多初創(chuàng)公司在這方面有著更好的技術積累,不太好說哪個時間點會被固態(tài)完全替代。”
單就中國市場而言,激光雷達要真正實現(xiàn)規(guī)模量產,首先成本必須足夠低,其次要能給車企提供比較好的技術支持,更為關鍵的是不能被少數(shù)國外供應商壟斷。目前,“壟斷”一詞變得比以往更為敏感。
中國本土激光雷達供應商在技術上與國外尚存差距,但他們更理解本國市場行情及客戶需求,沒有文化上的差異,在合作上也會更便捷?梢灶A見,在激光雷達充分量產后,本土供應商在產品性價比方面會更具優(yōu)勢。
郭繼瞬稱,“當前,國外激光雷達性能表現(xiàn)更好,成本也相對較高。國內產品技術上稍微差一點,但總體上性價比比較高。另外,國內激光雷達在售前、售后的技術支持,以及在整車開發(fā)過程中為車企所提供的服務會更好!蹦硣庵す饫走_廠商高管也給出了類似觀點,“從客戶的反饋來看,法雷奧的產品質量比較好,國內的產品略差,甚至有些只能用半年。但是國內廠家在提供配件和換貨服務上更加積極,以此彌補了短板!
全文總結:
L3級自動駕駛已臨近量產,2020-2021年是多數(shù)車企所設定的目標;Waymo之后,其他企業(yè)L4級Robotaxi也陸續(xù)進入試運營階段。自動駕駛的不斷發(fā)展帶動了激光雷達市場需求,而激光雷達的產量又反作用于自動駕駛商業(yè)進程。激光雷達關鍵技術如何取得再突破,產量如何快速提升且保證穩(wěn)定供應是中短期內全行業(yè)面臨的難題。(文/汽車之家 鮑彬斌)
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