激光雷達競速,正在走上造車新勢力的老路——
交付決定生死,量產(chǎn)決定勝負。
或許你已經(jīng)見微知著,已經(jīng)交付的新車、正在上市的新車,以及即將面世的新車,智能都在成為新的差異化賣點和競爭力,而激光雷達,正在成為標配傳感器——區(qū)別只是數(shù)量上的不同而已。
激光雷達元年,激光雷達上車元年,越來越多的人這樣說。
但在更為垂直的領(lǐng)域內(nèi),圍繞上車和量產(chǎn),激光雷達的江湖格局次序,也在悄然形成。
有巨頭企業(yè)為代表的擂臺,也有創(chuàng)業(yè)勢力為核心的梯隊,而且更為激烈的創(chuàng)業(yè)玩家中,造車新勢力的進程再次被上演:
造車有蔚小理,激光雷達也有禾速探。
禾指的是禾賽,速指的是速騰聚創(chuàng),這兩家獨角獸早期突破的乘用車客戶分別是高端商務車品牌高合和本土化超跑品牌路特斯;探代表的是探維科技,一家源自清華的創(chuàng)業(yè)黑馬,今年以合創(chuàng)汽車的車型定點一鳴驚人,而且相比禾賽速騰優(yōu)先瞄準的“豪華旗艦車”市場,探維攻下的訂單是市場份額潛力更廣闊的“大眾”領(lǐng)域,于是更加令人側(cè)目。
只是這種初具雛形的創(chuàng)業(yè)格局背后,依然有諸多未解謎題:激光雷達上車究竟拼什么?創(chuàng)業(yè)三強又靠什么?“黑馬”探維為啥會一鳴驚人?
以及激光雷達*階段的洗牌點,到了嗎?
元年里的三強格局和頭號黑馬
激光雷達這幾年被大眾越來越了解,還得多虧馬斯克數(shù)年如一日的diss。
這也是目前量產(chǎn)自動駕駛進程中,兩大旗幟鮮明、互不相讓的傳感器路線。采用激光雷達的是自動駕駛融合感知路線,蔚小理都是代表;采用攝像頭為核心的純視覺路線,特斯拉為引領(lǐng)者。
馬斯克認為,自動駕駛本質(zhì)是訓練一個和人類相同的AI司機,既然人能僅用視覺駕駛,那么AI也一定可以。攝像頭之外的傳感器方案,都是累贅。
但純視覺方案現(xiàn)在的問題在于,攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù)的確包含足夠的信息,算法的識別準確率卻做不到萬無一失。原因也很簡單,真實道路情況太過復雜,無數(shù)的異型車、異形物,各種意想不到的corner case,沒有任何一個自動駕駛數(shù)據(jù)庫能全覆蓋。
所以,激光雷達的出現(xiàn),是為了彌補單一數(shù)據(jù)源的自動駕駛系統(tǒng)的失效風險。
激光雷達的原理不難理解:發(fā)射探測光線(一般為905nm或1550nm波長),遇到障礙物一定會產(chǎn)生回波,這其中自然包含了物體的形狀、大小等特征。然后配合融合感知算法,就能結(jié)合激光雷達點云圖,和圖像數(shù)據(jù)計算出一個目標準確的尺寸、速度、運動方向等等信息。
至少在感知層面給攝像頭“看不到”的風險增加一層冗余。
于是在“純視覺還不是*的”前提下,激光雷達作為冗余的融合感知路線,就成為了更多玩家的選擇,也是更快實現(xiàn)自動駕駛量產(chǎn)上車的現(xiàn)實路徑。
并且在2022年,之前激光雷達的定點、SOP和量產(chǎn)合作的推進,終于來到了歷史性時刻。小鵬P5來了,蔚來ET7來了,理想L9來了……開始交付、已經(jīng)發(fā)布、即將上市的旗艦車型,無一不是激光雷達車型,車均至少一個激光雷達。
激光雷達元年!真正的激光雷達量產(chǎn)上車的元年!
激光雷達賽道和造車一樣,量產(chǎn)決定勝負。
歸納今年已經(jīng)或馬上量產(chǎn)上車的激光雷達車型,以及他們背后的供應商,會發(fā)現(xiàn)國內(nèi)主要玩家中,有兩家巨頭:大疆和華為。
本土創(chuàng)業(yè)公司中,只有3個名字出現(xiàn):速騰聚創(chuàng)、禾賽科技,和探維科技。
乘用車方面,探維拿下合創(chuàng)汽車定點,未來將在合創(chuàng)汽車多個新車型上量產(chǎn)。
商用車方面,探維和自動駕駛卡車賽道的頭部公司主線科技達成合作,將在多種自動駕駛卡車上推動激光雷達方案量產(chǎn)。
公開信息中,探維科技商業(yè)化進展的意義被官方很“低調(diào)”隱藏,但從車載激光雷達江湖全景上看:
探維科技,成為第3家拿下車企定點的本土創(chuàng)業(yè)公司。
所謂定點是指被汽車廠商指定為零部件的批量配套供應商,具體的量產(chǎn)項目商談緊隨其后。
根據(jù)公開發(fā)布的數(shù)據(jù),國內(nèi)激光雷達相關(guān)公司數(shù)量已經(jīng)超過2800多家。
其中已經(jīng)有專利、有產(chǎn)品的公司,只有70多家。
而拿到了車載激光雷達的量產(chǎn)入場券的創(chuàng)業(yè)公司,只有探維、速騰、禾賽。
所以如今激光雷達江湖正在悄然形成量產(chǎn)上車基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)格局:三強格局。
探維科技本身,則是這3強中的讓人意想不到的“黑馬”。
速騰、禾賽的名字時常見諸報端,都創(chuàng)辦于2014年,經(jīng)歷近10年研發(fā)開啟量產(chǎn)上車。
2018年,探維科技才正式創(chuàng)辦。與禾賽師出同門,都是清華精密儀器系的代表。
但在禾賽、速騰已經(jīng)找準車載激光雷達方向的時候,探維科技的核心創(chuàng)始團隊,還以研究生身份在清華精密儀器系的實驗室里,承擔星載雷達科研項目。
清華的積累和技術(shù),也深刻影響著探維今天的產(chǎn)品和路線。
所以,探維科技自身實力和背景在行業(yè)內(nèi)是毋庸置疑的。
行業(yè)將探維稱為“黑馬”,正是因為這個一直保持低調(diào)“后發(fā)者”,僅用行業(yè)普遍周期一半左右的時間,就先于其它選手邁過車載激光雷達的量產(chǎn)門檻。
三強格局中的“黑馬”,從大眾輿論認知來看,意料之外。但如果從技術(shù)視角出發(fā),又完全在情理之中。
什么樣的激光雷達才能上車
上萬家公司涌入激光雷達賽道,有產(chǎn)品有專利的也有近百個。
但到底什么樣的激光雷達,才會被車企青睞?
車載激光雷達,大概分為機械式、半固態(tài)、純固態(tài)三個形式。
不同的技術(shù)陣營對應了不同的業(yè)務產(chǎn)品路線。
從產(chǎn)品形態(tài)上看,機械式激光雷達一般都供給Robotaxi項目,或自動駕駛量產(chǎn)的前期研發(fā),本身很難通過車規(guī)驗證。
而半固態(tài)或固態(tài)激光雷達,則是奔著通過車規(guī)驗證,量產(chǎn)上車的最終目標去的。
這樣就能把所有激光雷達玩家分成兩個路線。
一種路線,是從專用激光雷達(測繪、安防)起家,然后轉(zhuǎn)向Robotaxi,再逐漸進入乘用車量產(chǎn)領(lǐng)域的玩家。
比如禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、Velodyne等。
另一類玩家,成立之初做激光雷達就是為了乘用車,產(chǎn)品的形態(tài)、設(shè)計、技術(shù)路線都以實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)為原則。
探維科技、大疆Livox、華為等等都是這樣的。
技術(shù)發(fā)展上,激光雷達逐漸取消轉(zhuǎn)動機構(gòu),“固態(tài)化”程度越來越高是一個行業(yè)公認的趨勢。
只不過如何實現(xiàn)固態(tài)化、在如今半固態(tài)過渡階段采用什么樣的方案,各家多有不同。
比如,速騰、華為則采用的MEMS微振鏡式,激光發(fā)生器本身固定不動,通過控制微小的鏡面平動和扭轉(zhuǎn)往復運動,將激光管反射到不同的角度完成掃描。
大疆則選擇雙楔形棱鏡方案,激光先后通過兩個棱鏡發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn),控制兩面棱鏡的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。
探維科技和目前全球市占率最高的法雷奧都有推出轉(zhuǎn)鏡式方案,反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)激光的掃描。
從目前展現(xiàn)的趨勢來看,車載激光雷達并沒有走出大一統(tǒng)的技術(shù)路線,也就是說,各個玩家都有跑到終點的可能。
但為什么會有進展快慢的差異化?
不久前,車載激光雷達的開創(chuàng)者Ibeo申請破產(chǎn),倒在量產(chǎn)*步。
Ibeo 1998年成立,一開始就瞄準車載激光雷達,開創(chuàng)了這個品類。
日后無數(shù)自動駕駛傳說級大佬和故事,包括Waymo之父Sebastian Thrun制霸DARPA挑戰(zhàn)賽、奧迪的*款L3量產(chǎn)車等等,背后都和Ibeo激光雷達密不可分。
行業(yè)鼻祖破產(chǎn),創(chuàng)始人說了這樣的話:
激光雷達上車要經(jīng)歷功能定義、系統(tǒng)設(shè)計、軟件開發(fā)、測試驗證和系統(tǒng)集成等步驟,其間對每個環(huán)節(jié)的諸多細節(jié)的打磨,需要時間積累。遺憾的是,現(xiàn)在沒有找到一套直接可用的激光雷達上車辦法和公式。
結(jié)合國內(nèi)激光雷達的內(nèi)卷趨勢,其實能看出來,激光雷達的上車量產(chǎn)不僅是熟知車規(guī)方案、有量產(chǎn)產(chǎn)線這么簡單,背后考驗的是技術(shù)、制造、成本管理、產(chǎn)業(yè)鏈、用戶服務等等方面的綜合實力。
比如激光雷達和整個ADAS系統(tǒng),以及車輛設(shè)計層面軟硬件耦合,需要與自動駕駛團隊、車廠之間形成緊密配合,深度參與設(shè)計。
這種產(chǎn)業(yè)鏈層面的深層共振,也是智能車廠商與激光雷達供應商越來越深度綁定的核心原因。
能順利量產(chǎn)交付的激光雷達公司,技術(shù)路線可能不盡相同,但背后的普遍法則,都是如此。
與其基于現(xiàn)象分析,不如直接找到“黑馬”問問。于是探維創(chuàng)始人及CEO王世瑋,親自回應了黑馬之謎。
揭秘黑馬背后之謎
對于激光雷達的量產(chǎn)上車,局外人認為*阻礙是成本。行業(yè)先驅(qū)認為*的挑戰(zhàn)在于軟硬耦合以及和客戶的深度合作。
這些觀點,探維科技CEO王世瑋都很贊同。
但在這些易于觀察到的表象之外,他還分享了探維為何能脫穎而出的一些要點和思考。
比如說在和車企接觸過程中,探維發(fā)現(xiàn)盡管成本是一個很敏感的因素,但車企對于激光雷達的*要求,是安全可靠。
這也決定了探維科技產(chǎn)品的一個基本路線:
ALS平臺。
ALS平臺的目的,是為了在車載激光雷達穩(wěn)定——成本——性能三個底層需求之間尋到*平衡。
ALS平臺下的包括很多不同的技術(shù)方案:自主TOF芯片、單軸掃描、高效組裝量產(chǎn)(調(diào)光流程)等等。
比如,同樣在混合固態(tài)的體制下,探維科技選擇單軸掃描的方案,結(jié)構(gòu)更簡單可靠性更高,更加適應車規(guī)要求,而且整個激光雷達的高度尺寸也減少近一半。
對于上車量產(chǎn)來說,單軸掃描方案兼顧的是穩(wěn)定和性能要求。
自主TOF(飛行時間測距法)芯片,則直接來自探維團隊在清華精儀系的科研成果。TOF芯片本身是一個信號處理單元,用來計算目標回波的距離信息。
在激光雷達中將TOF芯片自主化,意味著探維在產(chǎn)品成本、穩(wěn)定性、供應鏈可靠性幾個維度上都取得優(yōu)勢。
同時,為了降低整個系統(tǒng)復雜程度、提升大規(guī)模量產(chǎn)時的生產(chǎn)效率,以及整個器件硬件成本,探維科技在激光雷達正面收發(fā)單元中采用線光斑+陣列器的組合方案。
先把陣列化發(fā)射器調(diào)試為線光斑,再用線光斑和接收端陣列器做匹配,這樣一套方式,把以往激光雷達量產(chǎn)最復雜的調(diào)光程序大大簡化。
當然,這樣的技術(shù)方案,也是來自星載雷達“太空”技術(shù)的降維。
王世瑋認為,無論是成本也好,還是與軟硬件耦合也好,都是目標和現(xiàn)象,實現(xiàn)它們的途徑和方法,依然是技術(shù)積累。
為了契合車規(guī)要求,探維科技選擇了更穩(wěn)定的單軸振鏡方案,同時在可靠性和外觀尺寸兩個方面切入。
成本層面,探維則把早年星載雷達項目的部分技術(shù)沿用在車規(guī)產(chǎn)品上,提高生產(chǎn)效率的同時,大大降低了成本。
面對自動駕駛發(fā)展趨勢,以及車載激光雷達今后如何進化,探維科技也提出了一個全新的探索:
融合傳感器,或者叫它激光雷達3.0。
在常規(guī)激光雷達傳感器的基礎(chǔ)上,硬件層面融合進COMS傳感器,通過FPGA同步觸發(fā),直接在硬件端實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的融合。
也就是把一部分攝像頭,直接集成進激光雷達設(shè)備中。
探維分析這背后的趨勢,是數(shù)據(jù)前融合在目前自動駕駛發(fā)展中逐漸成為主流,而用算法在計算平臺上進行前融合,自動駕駛團隊的開發(fā)成本高,后期還要占用額外計算資源。
探維希望在硬件端做到不同數(shù)據(jù)的前融合,直接輸出可供ADAS系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)。
未來激光雷達一定會向探維提出的融合傳感器方向發(fā)展嗎?
不好說,但探維的Fusion融合方案和現(xiàn)在量產(chǎn)的方案,都是深刻分析了車企用戶的要求后做出的選擇。
所以,“黑馬”探維科技其實早已在默默積累中,寫下了一鳴驚人的注腳。
每一步都以低成本、車規(guī)級、易量產(chǎn)為原則,才有了探維“黑馬”表現(xiàn)。
車載激光雷達分水嶺
車載激光雷達,現(xiàn)在形成的格局是巨頭2子+創(chuàng)業(yè)3強。
巨頭2子:華為、大疆,都是家大業(yè)大,都以Tier 1切入智能車產(chǎn)業(yè)鏈,雖然一時一地進展有快慢,但實力和潛力仍然不可小覷。
國內(nèi)創(chuàng)業(yè)3強:禾、速、探。
而評判的標準很簡單:上車交付,量產(chǎn)商業(yè)化。
上車有交付,決定了核心價值是否得到認可,是生死臨界點。
量產(chǎn)商業(yè)化,則代表了競速中的快與慢,是左右全局的勝負手。
有意思的是,如此標準下,其實激光雷達江湖還只是呈現(xiàn)了*階段競速格局。所謂巨頭,只大在體量,商業(yè)進展并不一定比創(chuàng)業(yè)公司快。創(chuàng)業(yè)公司中,先行者也不一定能率先實現(xiàn)量產(chǎn),后來者并非毫無機會,馬太效益還沒完全展開。
所以問題也就隨之而來,車載激光雷達競爭的核心到底是什么?
表面上看是不同的技術(shù)路線、“固態(tài)化”程度、分辨率、拿下的定點數(shù)量等等。
但本質(zhì)上是對自動駕駛的理解,對車廠需求的洞察,以及有沒有與之匹配的工程制造能力。
說白了,技術(shù)好還不夠,服務和交付都得跟得上。
是不是再次與造車玩家的核心能力對應上了?
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