十字路口上的“激光雷達”！

2021年伊始，激光雷達再次成為科技領域熱門話題，先是小鵬汽車與特斯拉的隔空“互噴”，再到華為首款車規(guī)級激光雷達的發(fā)布，自動駕駛傳感器路線之爭、激光雷達進入前裝市場、中國廠商崛起等成為行業(yè)重點關注領域。本期鐳Sir將從四個話題分析激光雷達現(xiàn)狀并解讀發(fā)展趨勢，同時也歡迎廣大激光雷達領域的專業(yè)人士積極參與互動，在文末留言，告訴鐳Sir您的真知灼見！

一、埃隆?馬斯克助攻，激光雷達成“主流”

伴隨著人工智能概念在全球范圍內(nèi)爆火，只要有其加持必然會受到各方關注，甚至是熱炒，智慧安防、智能機器人等皆是如此。而汽車作為人們生活中重要的出行工具，為全球帶來了萬億美元級別的市場價值，自然成為人工智能重點突破領域。

其實早在20世紀70年代，科技發(fā)達國家就率先開始了無人駕駛汽車的研究工作，前期主要以大學及研究所為主，如卡內(nèi)基·梅隆大學、斯坦福大學、麻省理工學院、意大利帕爾瑪大學VisLab實驗室等都進行過相關嘗試。在此之后，奧迪、福特、沃爾沃、日產(chǎn)、寶馬等眾多汽車制造廠們相繼進行無人駕駛布局，為無人駕駛汽車商業(yè)化奠定了基礎。

以上為Elon Musk推特截圖

相對于傳統(tǒng)汽車廠商的保守策略，作為新力軍的特斯拉反而在自動駕駛領域后來居上，于2015年推出了半自動駕駛系統(tǒng)Autopilot，這也是早期投入商用的自動駕駛技術，在一定程度上驅(qū)動和加速了自動駕駛汽車商用時代的到來。作為自動駕駛汽車的核心部件，傳感器自然成為了產(chǎn)業(yè)及資本市場爭搶的關鍵領域。

攝像頭對比激光雷達傳感器

傳感器可以比作自動駕駛汽車的“眼睛”，其重要性不言而喻，主要分為激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭三類。產(chǎn)業(yè)界關于自動駕駛技術路線的爭論一直沒有停止過，作為自動駕駛的創(chuàng)新者以及攝像頭技術路線擁躉，埃隆●馬斯克就曾多次公開怒懟激光雷達。他認為，“激光雷達就像人身上長了一堆闌尾，闌尾本身的存在基本是無意義的，如果長了一堆的話，那就太可笑了，任何依賴激光雷達的公司都可能無疾而終?！?/p>

然而現(xiàn)實卻無情打了臉，特斯拉自動駕駛汽車多次出現(xiàn)嚴重事故，再一次證明僅僅依靠攝像頭傳感器是不夠的。特別是在人工參與程度不斷降低的情況下，激光雷達似乎是必不可少。實際上，從其他整車廠的規(guī)劃來看，激光雷達方案正成為主流。

二、激光雷達崛起，從一家獨大到百家爭鳴

LiDAR，是英文 Light Detection And Ranging 的縮寫，中文名稱為激光雷達。激光雷達作為在激光測距雷達基礎上發(fā)展起來的一項主動成像雷達技術，通過發(fā)射和接收激光束，分析激光遇到目標對象后的折返時間，計算出到目標對象的相對距離，并利用此過程中收集到的目標對象表面大量密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，快速得到出被測目標的三維模型以及線、面、體等各種相關數(shù)據(jù)，建立三維點云(Point Cloud)圖，繪制出環(huán)境地圖，以達到環(huán)境感知的目的。

激光雷達原理

提到車載激光雷達，位于硅谷的技術公司Velodyne則不得不被談及。作為激光雷達鼻祖，Velodyne起初以音響業(yè)務起家，隨后業(yè)務范圍拓展至激光雷達領域。在自動駕駛概念興起階段，Velodyne幾乎難逢對手，備受資本及業(yè)內(nèi)追捧，百度、福特、尼康、現(xiàn)代摩比斯等紛紛入股，一方面是爭取產(chǎn)能，另一方面也是看好自動駕駛未來發(fā)展。自2007年以來，Velodyne幾乎為各類自動駕駛汽車項目提供過激光雷達。

*表示投資或收購，其他均為自研（來自建約車評）

然而由于早期Velodyne公司激光雷達產(chǎn)品采用機械旋轉(zhuǎn)式技術路線，隨著線數(shù)的增加，需要大量堆疊旋轉(zhuǎn)結(jié)構，導致復雜性和成本急劇上升。Velodyne公司64線激光雷達產(chǎn)品，價格賣到高至70萬元一臺。在這種情況下，自動駕駛汽車項目想要量產(chǎn)幾乎不可能。為此，研發(fā)集成度更高、成本更加低的激光雷達也成為了行業(yè)破局方向。

在此背景下，國內(nèi)外涌現(xiàn)出了大量創(chuàng)業(yè)公司投身新型激光雷達研發(fā)。加之資本的追捧，經(jīng)過幾年的發(fā)展，激光雷達領域已經(jīng)從一家獨大轉(zhuǎn)變成百家爭鳴的格局。從技術路線來看，除了傳統(tǒng)的機械旋轉(zhuǎn)式之外，大致可分為棱鏡式、轉(zhuǎn)鏡式和振鏡式幾種技術路線。

車用激光雷達技術發(fā)展趨勢

雖然過去多年，激光雷達技術路線之爭一直都沒有停止過，但是從應用端而言，“成本更低”、“性能和穩(wěn)定性更強”、“更加接近量產(chǎn)”始終是評價一款激光雷達產(chǎn)品好壞的重要標準。從技術趨勢上來看，高性能、低成本、輕量化、全固態(tài)化是激光雷達未來發(fā)展的主要方向。

另一方面，從時間節(jié)點上來看，激光雷達正處于由旋轉(zhuǎn)式向MEMS固態(tài)式過渡階段。激光雷達線數(shù)想要做高，直接的辦法就是堆疊收發(fā)模組，以提升垂直視場角和角分辨率，但這一方式無疑飲鴆止渴。元器件的堆疊會帶來成本的大幅度提升并提高結(jié)構的復雜性，顯然和市場需求背道而馳。相對而言，MEMS激光雷達方案由于零部件成熟度高，易于集成和降低成本，正成為下一個重要技術方向，包括法雷奧、博世、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、鐳神智能等公司都投身該領域。從長遠來看，隨著芯片技術的發(fā)展，相控陣方案和高性能Flash方案也將得到進一步發(fā)展。

除此之外，中國創(chuàng)新企業(yè)的快速崛起，也成為激光雷達領域一大趨勢。

三、產(chǎn)業(yè)格局重構，本土廠商開始發(fā)力

相信大家對2019年全球激光雷達巨頭Velodyne宣布撤掉中國整個直銷團隊與部分技術團隊仍有印象，這可謂中國本土激光雷達廠商崛起的一個標志性事件。在此之前，Velodyne公司64線激光雷達即使至少需要等半年以上才能供貨，客戶依舊只能選擇排隊等待。現(xiàn)如今這一現(xiàn)象已經(jīng)一去不復返。

隨著國產(chǎn)廠商產(chǎn)品不斷迭代，性能和穩(wěn)定性基本上可以滿足市場需求，加之國外廠商供應吃緊，越來越多下游廠商開始選擇國產(chǎn)激光雷達，這其中就包括Velodyne公司的投資者百度公司。近幾年，在百度Apollo車項目上，Velodyne也被禾賽科技產(chǎn)品替換掉。

國內(nèi)激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈分布

目前，在后裝激光雷達市場上，實際上已經(jīng)形成了Velodyne、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)同臺競技的局面。雖然Velodyne仍占據(jù)著大部分市場份額，但是國內(nèi)廠商正對其發(fā)起猛烈沖擊。這一點在國外市場亦是如此。美國“造車新勢力”Lucid計劃于2021年春天交付的首款量產(chǎn)車Lucid Air上搭載的激光雷達，很大幾率就是采用中國品牌產(chǎn)品。由此可見，經(jīng)過多年發(fā)展，全球激光雷達市場格局已經(jīng)發(fā)生重大改變，中國本土廠商正快速崛起，成為新的增長極！

作為全球人工智能和自動駕駛最活躍的區(qū)域，國內(nèi)市場對于新技術的渴望更加強烈，由此也帶動了國內(nèi)激光雷達產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長。據(jù)相關統(tǒng)計顯示，目前國內(nèi)已有46家企業(yè)入局激光雷達領域。其中，國內(nèi)代表企業(yè)禾賽科技、速騰聚創(chuàng)和鐳神智能在2020年都成功完成融資，其中禾賽科技C輪融資更是高達1.73億美元。

近期，小鵬汽車宣布與大疆孵化的公司Livox覽沃科技聯(lián)手，將推出全球首款激光雷達量產(chǎn)智能汽車。Livox 將基于浩界 Horiz車規(guī)級激光雷達平臺為小鵬汽車進行了一系列定制化開發(fā)。這些動作都意味著，國產(chǎn)激光雷達企業(yè)在未來自動駕駛時代將扮演越來越重要的角色。而華為的入場，正在加速這一趨勢。

四、華為強勢入局，激光雷達進入下半場

近日，華為首款車規(guī)前裝量產(chǎn)激光雷達正式發(fā)布，無疑對整個行業(yè)帶來了巨大的信心和推動力。

圖為華為車規(guī)級前裝量產(chǎn)激光雷達發(fā)布會現(xiàn)場

從產(chǎn)業(yè)進程來看，2016年自動駕駛在全球范圍內(nèi)再次爆火，帶動激光雷達市場一路走俏，資本市場重點關注，越來越多創(chuàng)業(yè)公司選擇激光雷達方向，這一趨勢已在2018年達到頂峰。與之形成鮮明對比的是，其商業(yè)化相對較慢，從而導致激光雷達產(chǎn)業(yè)短暫進入調(diào)整期和積累期。隨著技術不斷迭代，產(chǎn)品價格不斷下滑，激光雷達在2020年又迎來了新一輪爆發(fā)。其中，華為前裝量產(chǎn)激光雷達的發(fā)布，無疑是為這一趨勢又點了一把火。

華為激光雷達產(chǎn)品的研發(fā)始于2016年，定位是前裝量產(chǎn)，目前已在多個車型上實現(xiàn)配套。在生產(chǎn)制造方面，目前華為已建立了第一條車規(guī)級激光雷達的Pilot產(chǎn)線，并按照年產(chǎn)10萬套/線在推進。 ARCFOX極狐HBT也將成為搭載華為激光雷達的量產(chǎn)第一車。除此之外，蘋果也傳出2021年將發(fā)布新品電動汽車Apple Car，并搭載激光雷達。

從自動駕駛汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，憑借強大的生態(tài)影響力，華為車規(guī)前裝量產(chǎn)激光雷達的發(fā)布勢必將對行業(yè)帶來“鯰魚效應”，加速激光雷達進入前裝市場，由此推動自動駕駛向L3及L4階段過渡。

綜上而言，越來越多廠商選擇MEMS技術路線，產(chǎn)品不斷迭代，成本接近量產(chǎn)底線，中國本土廠商快速崛起。

慕尼黑上海光博會致力于將激光雷達系統(tǒng)的核心元器件光電探測器、激光器、準直鏡頭、掃描鏡、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等匯聚在一起，設有激光器與光電子、光學與光學制造展區(qū)，助推激光雷達進入下半場，突破自動駕駛前裝市場高地！同期召開的“激光雷達技術及應用前沿論壇” 將吸引來自激光光源、光學元件、傳感技術等關鍵技術領域的知名廠商、國內(nèi)外激光雷達供應商、研究院校代表、工業(yè)自動化廠商、汽車一級（Tier 1）供應商和汽車OEM廠商的用戶參會交流，共同探討激光雷達行業(yè)未來趨勢。

激光雷達技術及應用前沿論壇

時間：2021年3月17日

地點：上海新國際博覽中心，W4館一樓M6會議室

主辦單位：

慕尼黑展覽（上海）有限公司

協(xié)辦單位：

中國光學學會光學測試專業(yè)委員會

大會議題：

●   激光雷達核心技術的前沿發(fā)展

●   先進光源及光學元件在激光雷達上的應用

●   激光雷達的工業(yè)應用解決方案

●   中國激光雷達產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

●   激光雷達技術進展及其在自動駕駛中的應用