車用激光雷達產業(yè)發(fā)展現狀及趨勢

　　據IHS Supplierinsight預計，汽車制造商計劃在未來3-5年推出自動駕駛車輛，激光雷達供應商勢必會大力研發(fā)低成本、易安裝的雷達系統(tǒng)，并擴大其生產規(guī)模。

　　谷歌、福特、優(yōu)步等各大公司都在大力研發(fā)自動駕駛車輛，該類車輛對激光雷達的依賴性較大，需借助雷達更好地識別車輛的周邊環(huán)境，以便為車主提供導航服務。如今，在美國及全球其他地方的公路上，經?？梢砸姷杰図斞b有激光雷達系統(tǒng)的測試車輛，其搭載的雷達系統(tǒng)也頗為惹眼。

　　激光雷達利用遙感技術(remote sensing technology)，探測車輛與目標物間的距離，還能對行駛路徑上的目標物進行探查，同時為地圖繪制提供輔助。通常，傳感器借助激光來照亮車輛周邊，然后進行光學分析，創(chuàng)建高清數字影像，可對車輛周邊100米內的范圍進行全方位地探查，對繪制地圖而言，其作用至關重要。

　　雷達技術通常采用聲波探測目標物的速度、范圍及角度，激光雷達與之相比，更具優(yōu)勢。然而，金屬材料的雷達反射效果最強，但非金屬材料反射效果較差，或許壓根無法反射雷達波。

　　截止至目前，大多數正在開發(fā)自動駕駛車輛的企業(yè)紛紛表示，激光雷達是自動駕駛車輛的核心部件，其定位的精度及可靠性高，但特斯拉不認同該觀點。特斯拉從去年11月起，就為旗下所有車輛配置了第二代“Autopilot”駕駛輔助系統(tǒng)，該公司聲稱憑借該系統(tǒng)將實現完全自動駕駛。Autopilot 2.0的主要硬件包括8個攝像頭及12個超聲波傳感器(ultrasonic sensors)，在車輛半徑250米范圍內，可提供360度全景圖像。

　　供需缺口不斷拉大

　　近年來，各大車企都越發(fā)關注自動駕駛車輛的研發(fā)，這導致對激光雷達傳感器的需求量激增。除了自動駕駛車輛外，HERE與TomTom等地圖公司也采用了搭載激光雷達系統(tǒng)的車輛進行3D高清地圖的繪制，前者對未來的自動駕駛車輛而言，也是不可或缺的重要一環(huán)。激光雷達還被用于某些先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，如：自適應巡航控制(ACC)、前車碰撞警示(FCW)及自動緊急制動(AEB)。除了汽車業(yè)外，激光雷達還被應用于安全、機器人及工業(yè)應用中。

　　汽車市場對激光雷達的需求量激增，這一情況使得供應商們措手不及。據媒體報道，如今激光雷達供應商的數量相當少，現有的供應商也都在提升產能，以便滿足不斷走強的市場需求。威力登(Velodyne)的雷達系統(tǒng)被從事自動駕駛車輛研發(fā)工作的眾多企業(yè)所青睞，其產品被廣泛應用于各自的測試車輛中。威力登于今年一月在美國加州圣荷西(San Jose, California)開了一家超級工廠，該公司的總裁兼首席運營官Mike Jellen向IHS SupplierInsight透露，今年第一季度(截止至3月31日)公司的激光雷達產量翻番，公司力圖在2017年和2018年使其產量實現3-5倍的增長。

　　新競爭者紛紛進入激光雷達市場

　　汽車應用對激光雷達需求頗為強大，這吸引了不少新的競爭者進入該新興領域。這類公司正期望實現商業(yè)化生產，并于今年或2018年實現激光雷達的發(fā)貨。例如：Quanergy公司開始加快了旗下的固態(tài)激光雷達傳感器S3的生產活動，該設備將在今年內被應用于ADAS和自動駕駛車輛中。去年，Quanergy從投資商處募得了9000萬美元，用于提升其固態(tài)激光雷達傳感器的產量。

　　最近，Luminar發(fā)布了一款激光雷達，用于自動駕駛車輛，公司宣稱已實現生產。公司還表示，該款激光雷達的分辨率是市面上同類產品的50倍，其探測范圍則是同類產品的10倍。據稱，Luminar正與四家公司合作，共同研發(fā)自動駕駛車輛。為此，Luminar將向其客戶提供100個激光雷達，用于開放測試(beta testing)。公司計劃在佛羅里達州的奧蘭多的工廠內實現商業(yè)化生產，公司雄心勃勃，計劃在今年末前完成10000個激光雷達的發(fā)貨。

　　由于ADAS及自動駕駛應用對激光雷達的需求量極大，傳統(tǒng)的汽車供應商也被吊足了胃口。一部分的供應商正在與現有的激光雷達公司建立戰(zhàn)略合作關系或對其進行戰(zhàn)略投資，以便能夠獲得該項先進的技術。去年8月，采埃孚收購了Ibeo汽車系統(tǒng)公司(Ibeo Automotive Systems)四成的股份，后者是一家德國公司，致力于激光雷達技術。大陸則收購了Advanced Scientific Concepts(ASC)公司的高清3D閃存激光雷達業(yè)務(Hi-Res 3D Flash Lidar business)。另一家德國供應商——博世采用風投的方式對激光雷達初創(chuàng)公司TetraView進行了戰(zhàn)略投資。日本供應商——電裝公司參與了激光雷達初創(chuàng)公司TriLumina的資金募集環(huán)節(jié)。麥格納則與以色列的Innoviz Technologies公司合作，共同研發(fā)固態(tài)激光雷達方案;法雷奧與LeddarTech進行戰(zhàn)略合作，共同研發(fā)低成本固態(tài)激光雷達。

　　挑戰(zhàn)——激光雷達成本居高不下

　　盡管激光雷達比雷達及其他傳感器具有優(yōu)勢，車輛周邊的影像也更為精準。但若要大批量推廣，其成本花費太高，令人望而卻步。谷歌自動駕駛車輛項目(即現在的Waymo)的首輛自動駕駛車輛就采用了威力登的激光雷達，其價格高達7.5萬美元/個，價格之高令人咋舌。

　　激光雷達供應商都很清楚，他們需要研發(fā)低成本的激光雷達產品，以便推廣其應用。威力登與Waymo攜手合作，致力于降低激光雷達的價格，目前其產品價格在8000-30000美元之間，具體價格視產品發(fā)射的激光數量而異。2016年8月，威力登獲得了福特及百度1.5億美元的投資，用于尋找新途徑，進一步降低激光雷達的成本。就在1個月前，威力登發(fā)布了一款新型激光樣品VLP-16(也叫Puck)，其價格為7999美元。威力登預計，待量產后其價格將進一步下降。

　　今年4月，威力登公布了新款低成本激光雷達傳感器Velarray，公司表示在量產后成本將下落到數百美元。然而，其他激光雷達傳感器均可提供360度水平視域(horizontal field of view，FOV)，Velarray的水平視域只有120度，這意味著自動駕駛車輛搭載需要更多的激光雷達，以便獲得相似的水平視域。威力登將于明年在圣荷西工廠啟動Velarray激光雷達的生產。

　　威力登旨在提供比Velarray更為廉價的激光雷達。Jellen向IHS SupplierInsight透露：“威力登繼續(xù)提升其產品路線圖，以便其提供的產品能符合專業(yè)性能、產量及價格等目標要求。我們的戰(zhàn)略核心在于采用具有成本效益的專用集成電路(ASIC)技術。”

　　Waymo的測試車輛一直在采用威力登的激光雷達，但該公司也在自行研制價格更為合理的激光雷達產品。今年1月，Waymo宣稱其已將激光雷達的成本降低了九成多。公司旨在進一步削減激光雷達的價格，使價格變得更為實惠。