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文/肖瑩
來源:賽博汽車(ID:Cyber-car)
新一輪競爭中,具備激光雷達完整系統開發經驗的企業,將有更大的市場機會。
最近一段時間,亮道智能、禾賽科技、速騰聚創三家國內主流激光雷達廠商紛紛發布Flash補盲激光雷達產品及解決方案。
其實,早在2017年,就有多家激光雷達企業宣布推出Flash方案,特別是大陸集團已經率先在豐田Mirai和雷克薩斯LS500上實現量產。
為什么Flash激光雷達在2022年又突然火了起來,背后有什么樣的市場契機?激光雷達何時才能從“量產上車”走向“功能成熟”?
01
搶灘Flash激光雷達的背后
Flash激光雷達不是最近才“走紅”的,據《賽博汽車》不完全統計,截至目前,全球公開宣稱布局Flash激光雷達的整機企業已超過10家。
最早宣布將量產Flash激光雷達的是一家美國科技公司TriLumina,其在2017年CES展上發布Flash激光雷達產品,并計劃在2020年量產。
同一年,宣布布局Flash激光雷達的還有中國企業北醒光子,在2017年底發布了Flash激光雷達CE30,不過這款產品的垂直視場角僅有9°,應用于AGV小車、物流機器人等領域,沒有在乘用車上搭載。
在隨后的幾年里,LeddarTech、大陸集團、Ibeo、Ouster等幾家企業也先后發布了Flash激光雷達產品。
目前,真正在乘用車上實現量產交付的,只有大陸集團一家,但也僅是小規模交付。
進入2022年,國內幾家頭部激光雷達公司亮道智能、禾賽科技、速騰聚創先后發布Flash激光雷達,且普遍將2023年下半年作為量產關鍵時間節點,這讓Flash激光雷達再次成為業內關注的焦點。
激光雷達市場遠未到成熟階段,一直是多種技術路線并行研發,但以Flash為代表的純固態激光雷達,被業內普遍認為是長期發展的方向。
這背后的核心原因有三個:
其一,相比當前量產落地的MEMS、轉鏡、棱鏡等半固態激光雷達,Flash激光雷達更容易滿足車規要求。所謂純固態激光雷達,顧名思義,就是整個機身完全沒有運動部件的雷達,這樣的好處在于,既能在批量化生產時,更好地保障產品一致性,同時,在激光雷達上車以后,也能夠更好地適應惡劣交通場景,保證產品可靠性、耐久性。
其二,Flash激光雷達具備更大的成本下降空間,這也與其結構相關。Flash激光雷達的核心部件主要是發射模塊和接收模塊,都是和芯片一體化開發的。而芯片化的收發模塊,在摩爾定律作用下,可以實現指數級的物料成本降低,前景非常值得期待。
其三,具有更好的技術發展潛力。Flash激光雷達性能的提升,主要是來自于半導體的性能提升,一旦技術突破便是成倍的,甚至是指數級的性能提升。
當前,雖然一些企業選擇了率先從半固態激光雷達入手,主要是對性能指標和量產時間的妥協,但還是普遍認為純固態激光雷達才是未來的方向。
Flash技術路線在今年尤其受到重視,主要是因為量產智能駕駛能力及落地場景的升級。
2022年被認為是城市高階智能駕駛量產元年,國內第一梯隊玩家集中發力城市NOA功能。今年9月,小鵬、極狐、魏牌先后宣布將量產城市領航駕駛。目前,小鵬和極狐已經分布在廣州、深圳全量推送城市領航駕駛功能,魏牌也計劃在四季度實現落地。
此外,智已L7、阿維塔11、集度ROBO-01、路特斯Eletre、沙龍機甲龍等一系列高端智能化車型,也將城市領航駕駛功能作為智能駕駛進階的核心。
2022年來看,高階智能駕駛已經成為車企和自動駕駛公司追求的一致方向。
高階智能駕駛和ADAS功能一樣,在技術邏輯上,涉及感知、決策、執行三大核心環節,但是在計算平臺、傳感器等核心部件的要求上卻增加了幾個臺階。
一個最明顯的現象就是自動駕駛芯片算力的不斷攀升,從最早的3、4TOPS,已經升級為數十、數百TOPS,搭載了四顆英偉達Orin-X芯片的蔚來ET7,算力甚至已經達到1016TOPS。
搭載激光雷達及1016TOPS算力計算平臺的蔚來ET7
傳感器也是一樣,對感知的精度、準確性、可靠性、穩定性有了更多更高的要求。目前,大部分車輛上會搭載攝像頭、毫米波雷達等傳感器,少數車輛還配備了長距激光雷達,總體來看,前向感知已經有很好地覆蓋,但是從L2+往L3上走,側向近距依然存在安全性不足的問題。
尤其是在車流密集的城市場景,傳感器對于車周場景的有效識別就更為迫切了。我們知道,車身存在幾大盲區,包括前后盲區、后視鏡盲區以及AB柱盲區,這些視覺盲區往往最容易引起交通事故,特別是遇到一些低矮目標的時候,比如二輪電動車、摩托車、行人、小孩等。
另外還有一些高速路的極端場景,比如前車遺落一些低矮物體、事故車輛在道路上遺留的碎片,以及城市窄路上的一些鬼探頭場景等。
這些憑借當前的感知方案,很難做到完全有效覆蓋。
目前,并沒有完美的傳感器,主流的自動駕駛感知方案都是基于多種傳感器進行優劣勢互補。Flash補盲激光雷達的優勢就是在于有超大的視場角,能夠最大限度的覆蓋視覺盲區,這將與現有感知方案形成有效的補充。
以亮道智能發布的Flash激光雷達LDSatellite?系列參數為例,視場角120°×75°,安裝于車頭或車身兩側位置時,視覺地面盲區小于0.3m,可以精準探測到各類車身近距低矮物體,能夠最大限度地幫助車輛消除因感知盲區產生的CornerCase。
這就是短距、補盲的Flash激光雷達受到市場廣泛關注的原因。甚至在一些車企的眼中,補盲激光雷達上車的優先級要高于前向主雷達。
02
“量產上車”不等于“功能成熟”
雖然市場需求明確,但激光雷達作為一個新興產業,從開發到量產,再到真正功能成熟,還需要經歷一定時間來驗證。
國際供應商的進展來看,搭載激光雷達的車型總是難產,TriLumina、LeddarTech、Ibeo等幾家較早發布Flash激光雷達的企業,均尚未實現量產。
國內來看,市面上已經有幾款搭載半固態激光雷達的量產車型了,但實際用戶反饋來看并不理想。
主要的原因在于,消費者普遍沒有感知到激光雷達存在的意義,以及不知道車輛在什么情況下激光雷達會發揮作用,到底能不能比沒有激光雷達的車型更安全,甚至一些車企自己的工程師也說不清楚。
例如,小鵬P5在2021年9月就已經上市,而直到2022年10月Xmart OS 3.3.0 版本OTA推送,小鵬P5搭載的激光雷達才算正式啟用。
一些媒體測車的視頻顯示,蔚來ET7交付后的AEB表現還不如沒有激光雷達的ES8。測試者向工作人員咨詢后才知道,蔚來ET7交付后激光雷達也并沒有直接啟用。
這兩個例子就非常典型的說明了,激光雷達硬件雖然已上車,但軟件并未準備充分。
也就是說,激光雷達上車,并不等于功能開發成熟。
激光雷達實現量產交付,涉及到功能定義、硬件設計、軟件開發與測試驗證、系統集成幾大重要環節。
目前來看,激光雷達上車應用還處于早期階段,很多企業在功能定義層面上的認知還不夠清晰。
想要較好地定義需求,就要有足夠的場景積累和數據積累,進而才能指導激光雷達軟硬件的開發。而完成數據積累,則要求針對開發功能做特定的場景積累和訓練,做到對不同場景的充分理解。
同時,硬件參數也要符合功能需要,包括距離、視場角、分辨率、幀率等,硬件選型確定后,再基于硬件去做感知功能,也就是算法層面的開發。
圖片來自申萬宏源
可以看到,這是一個非常復雜的、閉環的系統工程,對這樣一套系統理解足夠深入,才能真正開發出好的產品。
隨著激光雷達陸續上車,激光雷達的評價維度已經不僅僅是硬件指標,車企和零部件廠商在拼性能、搶速度的同時,也開始重視功能開發以及測試驗證的完整性。
國內賽道玩家普遍在2020年左右布局半固態激光雷達產品,按照這樣的周期推算,預計2025年,激光雷達產品的功能和價值會有更明顯地體現。
03
激光雷達賽道的機會和挑戰
2022年,國內激光雷達企業逐漸走向規模量產交付,與國內企業不同的境遇是,國際賽道一些玩家則走向了破產、重組的境地。10月,激光雷達鼻祖Ibeo宣布申請破產;11月,Ouster和Velodyne宣布合并。
產生這樣現象的原因是多方面的,一方面,國際市場對于量產車搭載激光雷達需求并不如國內市場旺盛。截至目前,只有奔馳、奧迪、寶馬、豐田、本田、沃爾沃、大眾7家品牌8款車型宣稱搭載激光雷達。相比之下,國內激光雷達的定點車型已達30余款。
另外一方面,國際車企開發周期長,對于很多激光雷達創業公司生存是極大的考驗。激光雷達軟硬件一體的系統開發周期通常需求7年,目前雖然開發周期有一定壓縮,但也要4-5年。
以傳統Tier1巨頭法雷奧的開發周期為例,其2010年底與Ibeo達成合作,共同開發激光雷達產品,歷時7年才推出首個可量產的車規級激光雷達SCALA。
大陸集團也是一樣,從2016年布局車載Flash激光雷達,到2021年真正實現量產上車,經歷了整整5年時間。
再有就是一些企業對于市場判斷不夠準確,面向量產車的激光雷達布局節奏較慢,在出現技術轉折點時,就被甩出賽道了。
通過對比國內和海外市場也能看到兩個趨勢,第一,中國市場有著更大的發展機會。國內市場對于高階智能駕駛的追求更迫切,可以看到,目前幾乎主流品牌的高端車型都有搭載激光雷達的計劃。這對于國內創新型激光雷達公司來講,是非常好的機遇。
第二,激光雷達市場競爭剛剛開始,當下跑在賽道前面的選手,可能下一秒就面臨著被淘汰的風險,市場節奏、技術變革都是潛在的風險點。即使已拿到主機廠定點的企業,也依舊面臨被替換的風險。
在新一輪的技術創新中,機遇和風險并存,什么樣的企業可以勝出?我們認為,那些既能把握市場機遇,又有硬核技術實力的公司會更有優勢。
何為硬核技術實力?基于上面的討論,要做出高可靠性、高性價比的產品,不僅要有硬件能力,還要有軟件、數據、測試等軟硬一體閉環的系統能力,以及對激光雷達產品和產業有深刻理解的能力。
以法雷奧為例,法雷奧是迄今為止唯一一家大規模量產激光雷達的公司,已經量產超過16萬顆激光雷達。
法雷奧布局激光雷達可謂穩扎穩打,從2010年正式開始研發,2013年開始樣品的生產,2015年已經建了一條符合車規級的小批量的生產線,到2017年11月上市之前,法雷奧已經生產了5000多顆的SCALA激光雷達。
難以想象的是,這5000多顆激光雷達是專門用于測試驗證、收集數據的,法雷奧認為這是開發出符合車規級要求必要的步驟。
同時,法雷奧在全球還有數千名駕駛輔助工程師和人工智能專家,來支持研發過程當中所需要的軟件開發和人工智能的需求。
法雷奧完整地覆蓋了整個激光雷達開發體系,包括硬件、軟件、數據、測試,并通過這個閉環體系來不斷優化下一代激光雷達產品。
大陸集團也是一樣,不僅是提供一款硬件產品,還提出為客戶提供產品壽命全周期服務,包括產品開發、特別定制、測試驗收等。
在創新型公司中,與法雷奧和大陸有著相似系統開發能力的是亮道智能。
亮道智能是從測試驗證環節進入激光雷達賽道的,在此經驗的基礎上,開始做軟件算法解決方案,最后再將業務版圖延展到硬件產品的開發。
亮道智能是國內少有的同時具備軟硬件開發能力,以及開發端和測試環節全鏈路布局的激光雷達企業。
隨著這兩年激光雷達車型逐漸量產,2024年、2025年將進入規模化落地,同時激光雷達在功能層面上也會有更成熟的體驗。
競爭趨勢來看,像傳統Tier1供應商法雷奧、大陸,以及創新型公司亮道智能這樣,深耕中國市場,對汽車感知功能開發擁有深刻理解和全球化視野,同時具備完整系統開發經驗的企業,有著更大的市場機會。
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