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自動(dòng)駕駛的“眼睛”！沉寂已久的激光雷達(dá)賽道將在今年迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)？

寧波汽配展 0條評(píng)論 3 年前

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盼望著，盼望著，激光雷達(dá)來(lái)了，自動(dòng)駕駛的腳步越來(lái)越近了。

在智能化的浪潮下，激光雷達(dá)雖然成本較高，但具備更強(qiáng)大的測(cè)距能力和分辨率，在高級(jí)別自動(dòng)駕駛中起著不可替代的作用。2017年，奧迪A8成為全球唯一一款使用激光雷達(dá)的量產(chǎn)車型開(kāi)始量產(chǎn)。

那之后，激光雷達(dá)賽道就陷入了長(zhǎng)達(dá)多年的沉寂，仿佛怎么也突破不了不能商業(yè)化的怪圈。直到今年，激光雷達(dá)再次利好頻發(fā)。比如國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)商如禾賽、圖達(dá)通多個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始落地生根。據(jù)筆者粗略統(tǒng)計(jì)，去年年底的時(shí)候，一共有超過(guò)20款車型將使用激光雷達(dá)。奔馳、寶馬、長(zhǎng)城、造車新勢(shì)力們，都將其作為主要賣點(diǎn)之一。

在行業(yè)內(nèi)玩家普遍認(rèn)為今年將成為L(zhǎng)3普及落地的元年背景下（比如深圳立法支持L3自動(dòng)駕駛），激光雷達(dá)是否能做好性能和成本的平衡，從而實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)，成長(zhǎng)成為千億級(jí)別的市場(chǎng)，是非常值得期待的。研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)喊出了口號(hào)，未來(lái)三年車載激光雷達(dá)年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)100%。

今天，我們就走進(jìn)車輛的“眼睛”——激光雷達(dá)賽道，看看這條賽道背后蘊(yùn)藏的寶藏。

01

激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展源遠(yuǎn)流長(zhǎng)

激光雷達(dá)是利用激光作為信號(hào)波的一種探測(cè)裝置。LiDAR（光探測(cè)和測(cè)距，Lightdetectionandranging）是激光雷達(dá)的簡(jiǎn)稱，集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)于一身。與普通雷達(dá)類似，激光雷達(dá)通過(guò)探測(cè)被物體彈回的信號(hào)波實(shí)現(xiàn)測(cè)量，不同的是其利用激光作為信號(hào)波。由于激光具有高亮度、高相干性以及良好的單色性和方向性，激光雷達(dá)常有測(cè)量準(zhǔn)確、不易受擾等優(yōu)勢(shì)。

從結(jié)構(gòu)上看，激光雷達(dá)分為四大部分，即發(fā)射模塊、接收模塊、掃描模塊、控制模塊。在激光雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射模塊負(fù)責(zé)發(fā)射激光，掃描模塊負(fù)責(zé)對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行掃描，接收模塊探測(cè)回光，控制模塊則對(duì)點(diǎn)云圖進(jìn)行處理，最終完成探測(cè)。

激光雷達(dá)歷史悠久，近年在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域發(fā)展迅猛。1960年，人類第一臺(tái)激光器誕生。1968年，美國(guó)Syracuse大學(xué)的Hickman和Hogg建造了第一個(gè)激光海水深度測(cè)量系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代，激光雷達(dá)被用于地形勘測(cè)。1990年德國(guó)Stuttgart大學(xué)的Ackermann教授研制出第一臺(tái)激光斷面測(cè)量系統(tǒng)，形成機(jī)載激光掃描儀。此后，星載激光雷達(dá)的技術(shù)逐漸成熟。2003年，NASA提出將其用于測(cè)量?jī)蓸O冰面變化，正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)。近年來(lái)，激光雷達(dá)被用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，迎來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)會(huì)。

激光雷達(dá)下游應(yīng)用廣泛，民用場(chǎng)景逐漸拓寬，包括采礦、林業(yè)、考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、地形測(cè)量、林業(yè)勘測(cè)、災(zāi)害預(yù)警、AR/VR、無(wú)人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景。從下游看，因成本較高、體積巨大等因素，激光雷達(dá)主要用于軍事或公共領(lǐng)域。但是近年來(lái)，隨著技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈成熟，激光雷達(dá)也在民用領(lǐng)域逐漸展開(kāi)拳腳，例如在手機(jī)、AR/VR、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的普及加速。

02

激光雷達(dá)為何受到青睞？

如果說(shuō)關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的終生課題是不斷提高熱效率，那么智能電動(dòng)汽車的終生課題就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。雖然此前谷歌等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)早早就開(kāi)始研究L4級(jí)自動(dòng)駕駛功能，但是其研發(fā)的產(chǎn)品離運(yùn)用市場(chǎng)還有較大的距離。

跟根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，L2級(jí)輔助駕駛?cè)允侵髁鳎凑罩袊?guó)《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》來(lái)看，L2級(jí)也被成為組合駕駛輔助，比L1級(jí)高級(jí)的是能夠由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)的車輛橫向和縱向控制，而L1級(jí)還需要駕駛員和系統(tǒng)相互配合。

而真正實(shí)現(xiàn)L5級(jí)完全自動(dòng)駕駛目前技術(shù)不能夠?qū)崿F(xiàn)，因此既然達(dá)不到終極目標(biāo)，那就選擇退而求其次，轉(zhuǎn)身投入研發(fā)更高級(jí)別的輔助駕駛功能。

更高級(jí)別的輔助駕駛肯定有廠商們?yōu)榱俗陨砑夹g(shù)突破的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，但是筆者認(rèn)為最大的原因還是離不開(kāi)市場(chǎng)的迫切需求，打個(gè)不太恰當(dāng)?shù)谋确骄褪菬o(wú)利不起早。

1、市場(chǎng)對(duì)高階輔助駕駛的需求大

未來(lái)我國(guó)的ADAS（Advanced Driving Assistance System高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）市場(chǎng)將會(huì)有很大的規(guī)模，據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)測(cè)算，2025年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模ADAS將達(dá)2250億元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)21.3%。

此外，3月底召開(kāi)的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2022）上，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰表示，“電動(dòng)化只是這場(chǎng)汽車革命的序幕，深度改變經(jīng)濟(jì)社會(huì)的是汽車的電動(dòng)化、綠色化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化和共享化。”這番話也道出了汽車電動(dòng)化轉(zhuǎn)型下半場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將集中在智能化上，而智能輔助/自動(dòng)駕駛則是其中的重中之重。

綜合市場(chǎng)規(guī)模和汽車行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)來(lái)看，高階智能輔助駕駛都是廠商必須要趨之若鶩的方向。

2、激光雷達(dá)等傳感器是高階輔助駕駛的基礎(chǔ)

要實(shí)現(xiàn)高階輔助駕駛必然離不開(kāi)傳感器，我們?nèi)祟愃褂玫膫鞲衅魇茄劬Γ囕v的傳感器就是我們常常聽(tīng)到的攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等，通常情況下會(huì)有幾個(gè)傳感器一同配合工作。

那沒(méi)為什么這兩年激光雷達(dá)才頻繁出現(xiàn)在大眾的視野中呢？

一方面是因?yàn)轳R斯克，他此前號(hào)稱，“誰(shuí)用激光雷達(dá)誰(shuí)是傻子”“激光雷達(dá)像闌尾一樣多余”，很大一部分原因是特斯拉在最開(kāi)始放棄了涉及國(guó)家安全的高精度地圖，當(dāng)然由于特斯拉不用也帶了一波節(jié)奏，所以導(dǎo)致消費(fèi)者認(rèn)為激光雷達(dá)是多余的存在。

另一方面也是最重要的一點(diǎn)，此前的激光雷達(dá)價(jià)格高昂，近年來(lái)價(jià)格才逐漸下降。早幾年以可激光雷達(dá)的售價(jià)就售價(jià)高達(dá)幾十萬(wàn)，而一般車輛的價(jià)格也才幾十萬(wàn)，如此高的成本也讓激光雷達(dá)成為了高不可攀的零件。而現(xiàn)在普通的激光雷達(dá)價(jià)格下降到了幾千塊，這也就給了車企們有機(jī)會(huì)將激光雷達(dá)應(yīng)用在輔助駕駛中。

03

百花齊放，帶來(lái)思想的碰撞

如果想對(duì)激光雷達(dá)有更深入的了解，需要把其產(chǎn)業(yè)鏈拆開(kāi)，上游是各類基礎(chǔ)零部件，中游是集成廠商，下游則各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)景。

目前激光雷達(dá)還處于產(chǎn)業(yè)化早期，所以技術(shù)路線還是呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。就比如測(cè)距方式，比如ToF（飛行時(shí)間）和FMCW（調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)）就是兩種不同的技術(shù)路線。ToF是目前技術(shù)的主流，大部分ToF產(chǎn)品采用的是分立器件。而FMCW的工業(yè)更為復(fù)雜，成本高、難度大是擺在其面前的兩大難題，微振鏡（MEMS）將是 FMCW 激光雷達(dá)可以依賴的掃描方案之一。

再比如掃描方式，目前市場(chǎng)上已經(jīng)形成了眾多細(xì)分方案，呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的局面，機(jī)械式、半固態(tài)、純固態(tài)齊聚一堂。其中，機(jī)械式目前滲透占比最高，達(dá)到了66%，但前景堪憂，半固態(tài)和純固態(tài)的性能更好、集成化程度更高，未來(lái)有可能成為最優(yōu)解。

掃描方式分類

同時(shí)，激光雷達(dá)的技術(shù)更新迭代速度也比較快，但最后的最后，都要面臨性能、成本、可靠性的不可能三角形。這就需要激光雷達(dá)市場(chǎng)形成放量與降價(jià)的良性循環(huán)。

如何實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)的降本呢？一方面，自研SoC芯片替代FPGA，有助于系統(tǒng)集成度提升，從而降低制造難度，提高產(chǎn)品的良率；另一方面，采購(gòu)低成本國(guó)產(chǎn)芯片或?qū)崿F(xiàn)芯片垂直一體化。行業(yè)內(nèi)給出的降本大致降本與測(cè)試達(dá)到十萬(wàn)量級(jí)產(chǎn)量規(guī)模后，其價(jià)格將低于1000美元。

04

可以信，但不能神話

都說(shuō)今年是激光雷達(dá)的元年，但反過(guò)來(lái)想，元年，就意味著沒(méi)有前人的經(jīng)驗(yàn)可以參考。萬(wàn)事開(kāi)頭難，一切商業(yè)化落地都還在探索中。

有時(shí)候，也不能被各大整車廠標(biāo)配激光雷達(dá)的營(yíng)銷噱頭沖昏了頭腦。目前，攝像頭和毫米波雷達(dá)依然是最主要的感知設(shè)備。激光雷達(dá)主要還是起著錦上添花的作用，或者說(shuō)為后續(xù)多傳感器融合提供補(bǔ)充作用。

所以，激光雷達(dá)要走的路，要踩的坑，還有很多。何時(shí)放量，數(shù)據(jù)才能說(shuō)明一切。

來(lái)源：賢集網(wǎng)