谷歌圍剿自動(dòng)駕駛：憑什么干掉激光雷達(dá)九成成本？

　　今年1月8日，谷歌自動(dòng)駕駛公司W(wǎng)aymo CEO Krafcik(克拉福克西)在底特律北美國際汽車展前夕宣布，其自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件——激光雷達(dá)的成本相對于項(xiàng)目開始之時(shí)，已經(jīng)下降了百分之九十，從超過7萬美元直落至7500美元。

　　消息一出，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，重要部件成本的大幅下降將大大有助于谷歌加速其自動(dòng)駕駛項(xiàng)目的商業(yè)化進(jìn)程，甚至讓自動(dòng)駕駛行業(yè)大踏步前進(jìn)。然而如此振奮的消息，Waymo卻未選在外界關(guān)注度極高的CES期間發(fā)布，在人看來，頗有些微妙的感覺。

　　Waymo這家才獨(dú)立的公司是運(yùn)用了何種神通，把價(jià)殺得如此厲害?是什么讓W(xué)aymo避開了CES的聚光燈?只是時(shí)間上的巧合，還是另有隱情?

　　帶著這些疑惑，智東西多方求證，試圖進(jìn)一步挖掘Waymo這次發(fā)布會(huì)提到的，以及未在發(fā)言中透露的訊息。

　　成本暴跌背后 偽降價(jià)還是真創(chuàng)新

　　谷歌原本采用的是激光雷達(dá)行業(yè)頭牌廠商Velodyne的頂級產(chǎn)品HDL-64E，采用64線激光規(guī)格，性能出眾。它應(yīng)用發(fā)射激光接收反射的原理，描繪出周圍空間的3D形態(tài)，精度極高，甚至能夠探測出百米內(nèi)人類的細(xì)微動(dòng)作。然而高端的性能背后是昂貴的價(jià)格，其價(jià)格高達(dá)75000美元。加之其他設(shè)備，谷歌每輛測試車的自動(dòng)駕駛組件簡直是天價(jià)。在2012年的無人駕駛汽車峰會(huì)上，谷歌透露，其自動(dòng)駕駛汽車安裝了 15萬美元的額外設(shè)備——價(jià)格是其測試用車?yán)卓怂_斯RX450h的2倍還多。

　　圖為HDL-64E機(jī)械式激光雷達(dá)

　　高昂的硬件成本成為了巨大的拖累，讓谷歌難以忍受。據(jù)外媒報(bào)道，谷歌在前年年末開始招聘工程師，進(jìn)行激光雷達(dá)的自行研究與開發(fā)。一年多過后，這個(gè)一直沒有消息放出的團(tuán)隊(duì)終于有了成果，拿出了分別負(fù)責(zé)探測遠(yuǎn)方和近處的兩款激光雷達(dá)，并將其成本降低了九成。

　　媒體紛紛喧囂：自動(dòng)駕駛即將普及。但情況果真如此?

　　谷歌何以將激光雷達(dá)的成本降低如此之多，智東西了解到三種可能。

　　1、價(jià)格≠成本

　　根據(jù)國內(nèi)自動(dòng)駕駛公司的消息，激光雷達(dá)的昂貴，一大原因其實(shí)是壟斷。在自動(dòng)駕駛業(yè)內(nèi)，雷達(dá)與攝像頭提供的解決方案雖然價(jià)格較低，然而效果卻始終不如高端激光雷達(dá)。大部分廠商為了保證安全與精確，往往采用最頂尖的激光雷達(dá)。而目前最尖端的64線激光雷達(dá)只有Velodyne一家公司能夠生產(chǎn)，這使得其在高端激光雷達(dá)市場一家獨(dú)大，缺乏競爭，讓下游廠商沒有議價(jià)余地。所以實(shí)際情況是，激光雷達(dá)成本雖高，Velodyne更多是憑借著其壟斷地位，依靠“價(jià)格黑箱”，從下游廠商賺取著高額利潤。

　　所以Waymo將激光雷達(dá)成本降低，并不應(yīng)該以7萬5000美元的售價(jià)作為基準(zhǔn)，而是應(yīng)該以HDL-64E的制造成本價(jià)格來比較，不過這涉及商業(yè)機(jī)密，能夠制造該型激光雷達(dá)的公司又僅此一家，信息透明度低，具體數(shù)額難以準(zhǔn)確估計(jì)。

　　由此看來，Waymo避開了汽車大廠齊齊亮相的CES，而選在底特律北美車展前夕宣布這個(gè)消息，或許是出于底氣不足——本來東西就沒那么貴，90%其實(shí)是一個(gè)夸大的幅度。

　　2、或采用新技術(shù)

　　不過Waymo不選擇CES，或許也是想要避開競爭對手，最大限度地吸引媒體注意力。在與一位來自清華大學(xué)的自動(dòng)駕駛從業(yè)者交談中，智東西得知了Waymo激光雷達(dá)降價(jià)的另外一種可能——Waymo或許轉(zhuǎn)變了技術(shù)路徑，開發(fā)出了比其原本采用的機(jī)械式激光雷達(dá)更便宜的固態(tài)激光雷達(dá)。

　　機(jī)械式激光雷達(dá)的高成本很大一部分來自于它的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其中精密光學(xué)元件非常多，并且在自動(dòng)駕駛需求中還需要多條(8，16，32，64等規(guī)格)激光發(fā)射線，線數(shù)的增加大大增加了安裝調(diào)試的難度。更加致命的是，目前尚無能夠應(yīng)對此種任務(wù)的自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)器，所有機(jī)械激光雷達(dá)都是熟練工一步步手工安裝并進(jìn)行調(diào)試的。因此，生產(chǎn)激光雷達(dá)需要耗費(fèi)大量的人工，同時(shí)產(chǎn)能還低的可憐。人工成本高昂，難以大規(guī)模、自動(dòng)化生產(chǎn)，使得機(jī)械式激光雷達(dá)的價(jià)格居高不下。

　　正是這一點(diǎn)給了一家公司機(jī)會(huì)。德國初創(chuàng)公司Quanergy就看中了激光雷達(dá)的大好前景，獨(dú)辟蹊徑，繞開了復(fù)雜的機(jī)械式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而制造靜止的、可大量生產(chǎn)的“固態(tài)”激光雷達(dá)。通過類似于相控陣?yán)走_(dá)的技術(shù)，固態(tài)激光雷達(dá)可以調(diào)節(jié)激光相位的發(fā)射器陣列來改變激光的角度，用電磁的方法實(shí)現(xiàn)掃描。正如宙斯盾上的相控陣?yán)走_(dá)，無需轉(zhuǎn)動(dòng)，便能完成探測。

　　上圖灰色部分即為相控陣?yán)走_(dá)

　　固態(tài)激光雷達(dá)直接將發(fā)射、接收、處理原件都做到了一張芯片上，可以直接和成熟的微電子產(chǎn)業(yè)合作，進(jìn)行大規(guī)模、自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　Quanergy生產(chǎn)的8線固態(tài)激光雷達(dá)S3，就將售價(jià)直接壓到了300美元以下，并且體積大大縮小，甚至可以直接嵌入車體。但是其中仍然存在其他技術(shù)難點(diǎn)，使得高性能的64線固態(tài)激光雷達(dá)遲遲無法面世。

　　Quanergy S3

　　Waymo這一次突然宣布將成本極大降低，可能是在固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)上取得了突破，生產(chǎn)出了性能夠用的新型固態(tài)激光雷達(dá)。

　　不過由于固態(tài)激光雷達(dá)無法360度轉(zhuǎn)動(dòng)，不能探測自身背后，所以需要四枚分布在車輛的四個(gè)角，相互配合。如果waymo應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，今后應(yīng)該可以從其測試車的四角中看出端倪(示意圖如下)。