|
文/羊城晚報全媒體記者 戚耀琪 車載激光雷達（LiDAR），具有強大而復(fù)雜的信息感知和處理能力，可以幫助汽車感知道路環(huán)境，控制車輛達到預(yù)定的目標。
當激光雷達工作的時候，會對外發(fā)射激光，在遇到物體后，激光折射回來被CMOS傳感器接收，從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看，只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離，再結(jié)合實時GPS、慣性導(dǎo)航信息與計算激光雷達發(fā)射出去角度，系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標方位和距離信息。 激光雷達一般分為三種級別，即消費級、工規(guī)級和車規(guī)級。車規(guī)級的要求最高。 2022年，多款激光雷達量產(chǎn)車型發(fā)布，激光雷達進入普及元年，國內(nèi)外造車新勢力智能駕駛系統(tǒng)紛紛啟用激光雷達方案。據(jù)不完全統(tǒng)計，包括蔚來ET5/ET7、小鵬P5/G9、威馬M7？哪吒S、高合HiPhi Z、長城沙龍機甲龍、長城摩卡、埃安LX plus、上汽智己L7、飛凡汽車R7、北汽極狐阿爾法S華為HI版、長安阿維塔11、奔馳S級、奧迪A8等一批今年上市的車型或都會搭載激光雷達。至于激光雷達的廠商，包括了速騰聚創(chuàng)、禾賽、大疆Livox、華為、法雷奧等，也是巨頭云集，國產(chǎn)激光雷達占了大多數(shù)。 車企力推：沒有激光雷達就沒有無人駕駛 平時，市民偶爾在路上會碰到的自動駕駛測試車，看到車頂上支架裝的東西，那便是激光雷達。這也是最早出現(xiàn)的機械式激光雷達，因為技術(shù)相對較成熟，所以大多數(shù)無人駕駛公司都用它來做自動駕駛的相關(guān)測試。 自2021年小鵬新車P5發(fā)布，開啟智能汽車搭載激光雷達的序幕之后，激光雷達就已經(jīng)成為新車標配。央視網(wǎng)報道，去年全球激光雷達領(lǐng)域融資138億元，我國獨占50.89億元，同比增長155.15%。
目前車載主流傳感器產(chǎn)品主要包括攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達和激光雷達四類。其中，雷達傳感器是自動駕駛感知層的重要組成部分，其分辨率、探測精度、安全性和可靠性對自動駕駛起到舉足輕重的作用。數(shù)據(jù)顯示，2021年，全球汽車雷達市場已經(jīng)達到16億美元的規(guī)模，同比增長37%。到2024年汽車雷達市場規(guī)模將達到27億美元。 按照業(yè)界共識，激光雷達是幫助汽車實現(xiàn)高階智能輔助駕駛功能的重要硬件配置之一，沒有激光雷達，就不會有真正的無人駕駛。 相比而言，攝像頭在逆光或光影復(fù)雜的情況下視覺效果就差了，毫米波雷達對靜態(tài)物體識別效果差，超聲波雷達測量距離有限且易受惡劣天氣的影響，因此單獨依靠攝像頭或毫米波雷達的方案去實現(xiàn)智能駕駛是存在缺陷的。激光雷達的出現(xiàn)填補了上述傳感器的短板。 于是，目前車企正給消費者們傳達了一個觀點，只有激光雷達才是最先進的自動駕駛技術(shù)路線，只有激光雷達，才是自動駕駛的未來。 不過，當前很多車企采用的是硬件預(yù)埋，軟件實際沒跟上。車企們表示，后期功能開發(fā)驗證完成后再通過OTA更新，也就是說現(xiàn)在雖然裝上了激光雷達，但沒太多實際用途。 激光雷達看上去只是發(fā)射-回收反射的激光，但要把這些反射的光都轉(zhuǎn)化成一個個點云數(shù)據(jù)。即使是Velodyne的入門級產(chǎn)品，每秒都要輸出30萬個點數(shù)據(jù)，這需要強大的芯片運算能力來支撐。 現(xiàn)階段的自動駕駛基本上都是L2級別，駕駛?cè)耸且S時伸手接管，以應(yīng)對諸如加塞和急剎車的情況。就此而言，車輛有激光雷達，跟車時加減速應(yīng)該會更平順，但也不能取代人的主動控制。 路線之爭：激光雷達被馬斯克認為太傻 目前全球范圍內(nèi)智能駕駛擁有兩種技術(shù)路徑，“弱感知+超強智能”與“強感知+強智能”，其明顯差距之一在于是否使用激光雷達。 相比于主流車企，特斯拉至今都是走“視覺派”路線，也就是，“弱感知+超強智能”。在三年前的特斯拉開放日期間，為了論證視覺方案的先進性，馬斯克說過：“激光雷達是傻子的玩意，任何人用激光雷達都注定失敗”。究其原因，是因為當時，世界激光雷達市場基本被Velodyne壟斷，其生產(chǎn)的滿足L4級別自動駕駛所需要的64線激光雷達需要8萬-10萬美元一臺。這對于要全力降低成本，推行平民化的特斯拉來說，無疑是一大障礙。
有專家形容，視覺派是用攝像頭主導(dǎo)+毫米波雷達用于環(huán)境感知，優(yōu)點是低成本，缺點是在精度、視野和穩(wěn)定性上都有局限性。視覺派在l2/l3是主流，本質(zhì)上是相對犧牲了數(shù)據(jù)質(zhì)量來換取低成本優(yōu)勢。也因為數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，所以需要更復(fù)雜的算法來從低質(zhì)量數(shù)據(jù)提取有效信息。這就要求有更大的算力，因此這條路越往上越困難。 知名投資者王煜全針對馬斯克反激光雷達的態(tài)度指出，首先，激光雷達一定是未來的方向，這是毋庸置疑的，因為先進的硬件雖然貴，但是效果一定是要比軟件強?？寇浖虯I技術(shù)，其升級能力是有限的，最終會被價格降低之后的硬件所取代。王煜全認為，激光雷達這三年即將進入成熟期，比拼的是成本優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢。技術(shù)成熟推動成本降低，產(chǎn)業(yè)得以良性循環(huán)。 誠如手機， GPU芯片對實時圖形和視頻應(yīng)用有著核心支持，如果只靠美圖軟件去處理，能力是很低的。同樣，汽車企業(yè)發(fā)展激光雷達，是因為這東西正好彌補了攝像頭和毫米波雷達的缺點。對特斯拉來說，如今價格昂貴不搭載，但是只要有一天價格降到足夠低，“馬斯克一定會第一時間把它裝在特斯拉上”。 激光雷達的地位確立也不是順理成章的，也是不同技術(shù)路線博弈的結(jié)果?，F(xiàn)階段，激光雷達行業(yè)也是參差不齊的。不同的車企，其對激光雷達安裝的位置、激光雷達的顆數(shù)、掃描的方案、可以支撐的自動駕駛級別都不同。不過，從形態(tài)的進化來看，激光雷達從機械到半固態(tài)，再從半固態(tài)到全固態(tài)的發(fā)展方向倒是確定的。 成本之慮：價格降到多低才可能普及 谷歌旗下自動駕駛公司W(wǎng)aymo被公認為自動駕駛行業(yè)的領(lǐng)軍者，Waymo聲稱，他們自產(chǎn)的激光雷達能在超過300米范圍提供更高的分辨率；頂級激光雷達制造商Velodyne的最昂貴型號擁有300米的射程，另一家激光雷達公司Luminar，稱其傳感器可以清楚地識別250米以外的物體。 對于當下的車企尤其是新能源車企來說，智能輔助駕駛功能已經(jīng)成為標配之一。但是激光雷達的數(shù)量也不是越多越好。作為感知解決方案之一，激光雷達的搭載需要尋求成本和需求之間的一種平衡。一般情況下，一顆激光雷達的視覺是120度，但目前很多智能汽車都要求具備360度甚至是540度的感知能力。 因此一顆激光雷達似乎很難滿足需要，最簡單的方法就是再加一顆雷達，達到180度的視角。業(yè)內(nèi)人士表示，目前來看，一輛車通常搭載激光雷達的數(shù)量在2-3顆左右。即使L4-L5可能也不會超過5顆。 從目前的市場形勢來看，雖然激光雷達的成本在1000美元左右甚至更貴，但是在汽車智能化“內(nèi)卷”的當下，激光雷達已經(jīng)進入普及。長城沙龍機甲龍，甚至搭載了4顆來自華為的激光雷達。但是如果只是停留在L2L3級別，其實激光雷達還不能最大化地發(fā)揮其實際的價值，也就是說“裝早了，有點浪費”。如果車企不去裝激光雷達，還能找到什么老百姓看得明白的競爭標的呢？ 據(jù)悉，以禾賽科技和速騰聚創(chuàng)為代表的國內(nèi)激光雷達企業(yè)通過服務(wù)和價格，正在一步步搶下了Velodyne的市場份額。InnoVusion聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO鮑君威預(yù)計，當年出貨量在10萬臺時，成本將會下降到1000美元左右。速騰聚創(chuàng)也曾表示，如果訂單規(guī)模達到10萬-100萬臺，硬件價格可下探至200-500美元。但是還是要注意到這個前提：訂單數(shù)。 工信部《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖（2.0版）》指引指出，國內(nèi)2025年L2級和L3級新車要達到50%，到2030年要超過70%，且L4占比20%。而高級別自動駕駛對傳感器搭載數(shù)量提出更高要求：從L2到L4/L5級，車載傳感器的數(shù)量將從約8個上升到約24個，其中激光雷達搭載數(shù)量將從0上升至約4顆。由此可見激光雷達的安裝已經(jīng)是通往自動駕駛的必由之路了。這意味著這個市場已經(jīng)大到不可低估，同時單位成本的下降也是必然的。 安裝位置：裝在哪里也很有學(xué)問 激光雷達位置：車頂；代表車型：蔚來ET7、威馬M7、理想L9 激光雷達安裝在車頂，可以探測到更遠的目標，也不容易發(fā)生碰撞。車輛的前方引擎蓋會形成一定的視覺盲區(qū)，影響近距離目標探測。 激光雷達位置：前保險杠；代表車型：小鵬P5 激光雷達嵌入車前兩側(cè)霧燈的正下方。這種部署方式使得整車設(shè)計看起來更和諧，不受到引擎蓋的視野影響。但是更容易受到污損，發(fā)生碰撞，也會給用戶帶去更高的更換成本。 激光雷達位置：發(fā)動機蓋；代表車型：集度汽車 集度汽車選擇把激光雷達布局在發(fā)動機蓋上，兼顧了視野和防撞需求。但是對引擎蓋這樣的活動部件的使用會造成一定風(fēng)險。 來源 | 羊城晚報·羊城派 《科創(chuàng)板日報》9月30日訊（編輯 邱思雨） 9月29日，禾賽科技公眾號消息稱，該公司AT128實現(xiàn)單月交付量突破10000臺，成為全球首家月交付過萬的車載激光雷達公司。 AT128是禾賽面向前裝量產(chǎn)市場推出的第一款產(chǎn)品，于2021年8月正式發(fā)布，獲得了理想、集度、高合、路特斯等汽車品牌旗下的多款車型定點。據(jù)統(tǒng)計，2021年AT128已獲得多家汽車廠商總計超過150萬臺的定點，將在2022年大規(guī)模量產(chǎn)交付。而這也正是禾賽單月交付量破萬的由來。 對于該成果，禾賽科技表示，單月實現(xiàn)10000臺交付，不僅是公司的一個重要里程碑，同時也揭開了全球車載激光雷達大規(guī)模量產(chǎn)交付的序幕。 目前激光雷達搭載、交付的情況如何？ 據(jù)佐思汽研統(tǒng)計，2022年上半年，國內(nèi)乘用車新車激光雷達安裝量已達2.47萬顆，下半年，國內(nèi)擬交付的激光雷達新車達10余款，預(yù)計全年總安裝量有望突破8萬顆。
圖|國內(nèi)激光雷達前裝量產(chǎn)計劃激光雷達為何受車企青睞？資料顯示，激光雷達需要具備良好的測遠能力、精度、高清晰度，高性價比和低功耗，探測范圍可達200-300m，遠高于毫米波雷達及攝像頭。 而該探測范圍可以滿足大多數(shù)情況下的駕駛需求。具體來看，倘若高速公路駕駛速度為100km/h，即28m/s。通常在100km/h時制動需要3-4秒左右，因此高速制動距離為100-150m。在此情況下，對于激光雷達的探測距離要求在200-250m。 除了測遠能力良好以外，激光雷達穩(wěn)定性強，能夠?qū)崟r3D建模周圍環(huán)境，進一步確保長尾場景安全性。此外，低功耗即更少的電力消耗，意味著激光雷達能夠使車輛獲得更多續(xù)航里程。 咨詢公司麥肯錫預(yù)測，2020-2030年用于ADAS/AD系統(tǒng)傳感器總規(guī)模將從2020年130億美元增長至2030年430億美元，年化復(fù)合增速為13%；其中增長主力為激光雷達，將在2030年增長至120億美元，年化復(fù)合增速為80%。 縱觀國內(nèi)激光雷達行業(yè)的競爭格局，據(jù)Yole統(tǒng)計，2021年國內(nèi)排名前五的廠商分別為速騰聚創(chuàng)、大疆覽沃、禾賽科技、華為、圖達通。
圖|2021年全球車載激光雷達市場份額TOP10廠商就近期交付和即將發(fā)布的車型來看，速騰聚創(chuàng)為小鵬SUV G9、上汽智己L7、威馬M7供應(yīng)激光雷達；蔚來ET5、ES7、ET7則是圖達通的陣地；合眾哪吒S、阿維塔11選擇搭載華為的產(chǎn)品；小鵬P5則與大疆牽手。 國泰君安認為，2022年是激光雷達上車元年，自動駕駛加速滲透帶動激光雷達放量。據(jù)調(diào)研結(jié)果來看，中國激光雷達在全球搶跑，車載激光雷達行業(yè)確定性極高，2022年預(yù)計出貨量20-30萬臺，2023年預(yù)計出貨100萬臺，從0到1的突破走向1到N的大規(guī)模量產(chǎn)上車。 |
|
|
