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激光雷达 不被理解的逆袭故事

圆周智行 2022-12-22 16:30 发文

“我们在(今年)7月最早实现了1万台下线。在蔚来那边交付的时候三月份只有几天,四五六三个月多一点,我们实现了1万台。”

图达通CEO鲍君威在近期接受媒体采访时表示,今年图达通是(激光雷达)交付之王,交出了最硬核的成绩单。

从诞生之初,激光雷达就一直饱受争议。尤其是今年海外激光雷达企业接连触礁,让外界对激光雷达的质疑达到高潮。一直到今天,都有一个激战正酣的论题存在:激光雷达会不会被4D毫米波雷达取代?

就是如此不被看好的激光雷达却在今年迎来了质的飞跃。除了图达通,禾赛科技,速腾聚创也都在今年交出了不错的成绩。

高工智能汽车研究院监测数据显示,今年1-10月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配搭载激光雷达7.42万台。调研机构预测,今年全年激光雷达上车量预计突破12万台。

尽管激光雷达还没有到真正的市场爆发期,但一场关于被误解的产业逆袭故事已经拉开序幕。

激光雷达元年 裂变的开始

2021年中国蓝皮书论坛上,一群业内人士在一起激辩着激光雷达的未来。其中就包括如今在激光雷达赛道赤手可热的明星企业图达通CEO鲍君威、禾赛科技CEO李一帆、亮道智能CEO剧学铭、速腾聚创联合创始人邱纯潮等。

鲍君威将2022年定义为激光雷达元年,讨论的核心是激光雷达上车的数量是否足够多,这得到了剧学铭和邱纯潮的认可。

但李一帆却相对谨慎很多。他认为,不应该单纯讲数量,应该从客户价值,用户体验多个维度来看,只有真正实现了价值驱动,元年的说法才成立。

2022年以前,激光雷达一直被用在L4级自动驾驶项目中,大规模上车的局势并不明朗。

L4自动驾驶用的主要是机械式激光雷达。于内,机械式激光雷达结构复杂,成本高昂,只是少部分车企内部测试;于外,L4自动驾驶项目迟迟落不了地,也限制了激光雷达的发展。

但国内新势力车企的持续助攻让激光雷达找到了一条突破口。最先出场就是就是蔚小理。蔚来最早在2020年9月份开始调研激光雷达上车的可行性,随后的10、11月份,理想和小鹏也开始闻风而动,展开对激光雷达的深度调研。同年12月,华为表示将亲自下场造激光雷达,瞬间将这把火点燃。

它们之后,上汽、长城、北汽等传统车企也开始加入争抢激光雷达的订单中。

小鹏汽车为了抢占激光雷达第一车的名头,火速与大疆旗下的激光雷达企业览沃敲定了合作,据说当时览沃连具体的方案细节都没有,何小鹏只是凭借着对大疆创始人汪滔的欣赏就敲定了合作。

尽管事后证明小鹏在P5激光雷达项目上确实有些“托大”,但并不妨碍它对整个激光雷达市场的精准判断。

P5之后,华为与极狐,禾赛与理想,速腾与摩卡的合作先后迎来了激光雷达上车。

如鲍君威所料,2022年被业内定义为激光雷达元年,一场浩浩荡荡的激光雷达“上车运动”就这样拉开大幕。

尽管激光雷达的价值已经得到认可,但高昂的成本让很多车企望而却步,尝鲜者少,观望者多。目前激光雷达车型的价格普遍在30万以上。大家都在期待激光雷达能够快点把价格打下来。

关于激光雷达的价值和成本。李一帆有一个“腹黑”的观点,马斯克并非不喜欢激光雷达,只是限于当下成本的原因,不得不“口是心非”说激光雷达是伪需求,如果激光雷达的成本降低到比较低的阙值,马斯克可能会重拾激光雷达。

鲍君威按照当年汽车电动化普及的速度做了一个类比,如果今年激光雷达的上车量是12万台,明年可能会到四五十万台,后年非常有可能突破百万台。

不少投资机构预计2025年前装标配激光雷达交付将有望达到200万颗/年的规模。

乐观主义者认为,这不是一件太遥远的事情。为了提前应对产业爆发带来的冲击,他们已经整装待发。

图达通首条投产的产线年产能10万台/年,苏州第二工厂也已经建设完毕,产能2万台/月。

禾赛在上海嘉定已经投产了两个工厂,明年产能可以达到50万台。预计2023 年投入运营的“麦克斯韦”智造中心,2025年规划百万产能。

速腾聚创在深圳、东莞、广州多地都布局了生产基地,号称“每12秒生产一台激光雷达”。规划百万产能目标。

亮道智能在建工厂设计产能50万台/年,计划2023年第一季度投产验证。

从研发到量产 激光雷达“上车”不简单

产业飞速发展,也意味着激光雷达的竞争早已由研发向生产转移。

鲍君威表示,现在激光雷达行业竞争、发展到了一个新的里程碑,实现量产交付是激光雷达赛道的新门槛。现在大家讲激光雷达行业产业、投资不只讲技术,或者讲技术不是最主要的一部分,是讲谁能够量产,谁能够继续量产,继续把规模扩大5倍、10倍甚至上百倍。

李一帆甚至提出了“研发就是生产的一部分”的说法。他表示,量产成功就好像树上那颗果子,土壤下面的工作包括:芯片化技术研发、自建产线、供应链管理、功能安全、网络安全、预期功能安全、标准化定义、产品设计等,每件事都耗时耗力,其中任何一项,都需要激光雷达企业投入以年为单位的时间成本,以及巨大的人力成本。

量产对激光雷达企业的重要性不言而喻。业内已经出现了由于量产问题,导致主机厂更换供应商的案例。

对于大部分科研背景出身的激光雷达企业来说,研发到量产的难度直线飙升。以前的经验完全不可用,在生产端只能摸着石头过河。

目前,业内对待量产的态度分为两派。一派是速腾聚创为首的代工和自产双线并举。需要强调的是,速腾聚创的代工并非是完全撒手不管,而是双方共同参与,取长补短,借助立讯丰富的制造业经验保证品质。

另一派是以禾赛科技为首的自产派。自建工厂,自己生产。

图达通属于第二种,它的第一个宁波工厂是与均胜电子共同开发,第二个苏州工厂完全自建自营。鉴于此,鲍君威带领图达通总结出了一套激光雷达量产的系统方法论。

首先在产品设计阶段,按照以终为始的逻辑。选择产业链成熟的产品架构,要保证东西能设计出来就要能生产出来。

其次,在产品验证方面,采取多套验证并行的原则,同时做四五轮DV和PV,以成本换时间。

鲍君威表示,激光雷达量产,牵扯到很多防尘、防盐雾、振动、冲击、高低温循环测试,每轮测试都是将近300个样件,整个测试一套做下来一般是两三个月,很多时候是多轮测试不同版本来做。过去两年中样件做了几千个,做各种测试,这才保证更快地量产。

再有,整合产业资源。激光雷达包含芯片、光学件、电子、机械件等多个领域。把行业资源最大化利用起来,与这些合作伙伴一起来做开发、验证。

鲍君威还强调,激光雷达企业的作用更多地在集成环节去发现和解决集成问题。要有所为有所不为,在合适的时间做正确的事。

最后,企业之间的相互信任很重要。主机厂和供应商之间是深度合作关系,而非纯商务关系。在验证、测试的各个方面双方都不应该隐瞒,碰到问题,解决问题。如果相互隐瞒,到了最后问题越积越深,没法收场。

鲍君威认为,按照这一套逻辑,图达通在激光雷达领域取得了一些成绩。

他表示,图达通今年2月第一台量产版的激光雷达开始在宁波产线下线,这是全球首台量产版的高性能激光雷达。7月,一万台激光雷达下线,冲刺今年激光雷达交付之王。

漫长的技术迭代周期

尽管激光雷达明面上的战争早已刺刀见红,但产业尚处在蒙眼狂奔中。企业之间派系林立,很多大的方面依然没有确定。其中主要包括技术路线的争夺,发展方向的探索等。

技术层面,激光雷达的争论逐渐从扫描方式向收发方式转变。再收缩点说,是激光雷达波长905nm和1550nm的争论。

目前业内在激光雷达的技术路线上主要分为两派。一派是够用派,这一派认为,激光雷达产业处于发展前期,技术更迭飞快,不适合表现的过分激进,并且激光雷达也并非唯一传感器。这一派企业以905nm技术方案为主,主打性价比。

另一派是以图达通为首的性能派,他们更追求产品的性能,这一派以1550nm技术路线为主。

从产业成熟度和成本来看,905nm技术显然更具优势,但在性能上却比不过1550nm。

鲍君威列举了1550nm相较于905nm技术方案的几大优势:

探测距离更远。如果激光雷达硬件足够强,就能够分担软件的压力,905nm技术在200米外只能看到几个点,需要通过深度神经网络来“猜”物体是什么,这增加了计算系统的负载,需要更大的芯片算力来支撑。而1550nm技术能够看到更远处更多的点来直接识别物体是什么,而不是通过算法去“猜”。

高分辨率,图达通猎鹰可以达到0.06°*0.06°角分辨率,让车辆看清很多异形体,比如前车的备胎,争取更远的安全距离。

没有阳光噪点,1550nm激光雷达波长体系,通过一些信号处理算法可以使其面对阳光没有噪点,阳光对它几乎没有影响。

但1550技术方案的成本问题,给1550nm技术普及过程设置了极大的障碍。这个问题正在被不断攻破,Luminar(1550nm技术方案)对其产品材料进行过拆解,1550nm的核心材料包括激光器、扫描器件、电机、转镜、电路板、处理器、连接器这些。最终认为1550nm的机型最终成本可能会降到500美金以下。

事实上,镭神智能最新的128线1550nm机型已经将价格打到万元以下,售价控制在8000人民币以内。

激光雷达的另一个不确定性在于,表面上看,大家都还在长距激光雷达领域激战正酣,但头部激光雷达企业已经将战火引向了补盲领域。背后是MEMS方案和Flash技术的争夺。

目前,速腾、禾赛、亮道都已经发布了相关产品。主要被用于车辆侧面,智慧泊车等用途。

但补盲激光雷达到底是不是刚需,目前是不是上车的最佳时机,图达通对此并没有表现的过分激进。鲍君威称,叫“补盲”这个定义不一定准确,真正定义补盲是补特别小部分的盲区,车边的三五米的状态。

鲍君威表示,下一步智能汽车的使用场景,可能由规则的车道线向没有保护的路口出发,对于横向来车,要确保(激光雷达)能够看得清楚,对侧视的激光雷达所需要的性能要求很高,现在所谓的一些雷达30米的探测距离远远不够。

此外,纯固态补盲激光雷达硬件需要面临系统验证以及回归性测试。仅VCSEL激光发射器和SPAD芯片这两个核心元器件,就足以给激光雷达厂商设置足够高的障碍。

还需要同步开发感知软件,并完成软件的系统测试,以确保激光雷达满足车规。

补盲激光雷达上车量产比长距复杂的多。鲍君威称,在定义产品过程中图达通也有一些产品开发的规划。但目前还在了解阶段,车厂首先愿意出多少钱也是值得思考的地方。目前,单颗补盲激光雷达的价格在1500元左右。

激光雷达最终会以怎样的方式定格,没人知道。亮道智能CEO剧学铭表示,未来有可能还会存在2-3个主流的技术路线。

激光雷达战争的魅力在于有很长的技术迭代周期。就在我们形成此文讨论之前,新晋激光雷达公司Aeva发布了首款汽车级4D激光雷达传感器Aeries™II,它将关键的激光雷达光通信收发模块集成到硅光子芯片中,并通过FMCW技术直接获取500米内的物体移动速度。这一做法获得了全球知名自动驾驶公司Mobileye的响应,后者声称将在2025年量产同类型产品,新的战火已经悄悄燃起。

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