在激光雷达领域,汽车供应链正在发生前所未有的变化。整车厂和Tier1供应商都选择沿着链条攀升,目的是稳固供应。激光雷达“上车”,已经变得不可避免。

文/《汽车人》黄耀鹏


智能驾驶发展到今天,从来没有一种传感器存在如此之大的争议,那就是激光雷达(LiDAR)。


只有傻瓜才用激光雷达?


马斯克不止一次地说“傻瓜才用激光雷达”。他的理由是,人类只用两个光学摄像头(眼睛)就能开车,用激光雷达,好比健康人拄拐。


但现在看,绝大多数厂家正站在特斯拉的对面,采用或者打算采用激光雷达的,远比坚持不用的多。


奥迪A8在2018年就搭载了激光雷达,是量产车里面第一个这么做的品牌。新势力们对此更为积极,蔚来ET7、小鹏P5、WEY摩卡等新车型都已经或者打算搭载激光雷达。而本田Legend、宝马iX、上汽智己、奔驰新S级、沃尔沃新XC90都有新车搭载LiDAR计划。



拿人的眼睛打比方,是有问题的。事实上,人所看到的一切,包括立体视觉、对部分遮挡的景物合理想象,其实都是大脑在“看”。大脑的“视觉算法”将传感器(眼睛)的信息倒置、筛选、2D转3D、解构、合成,最终形成了我们目睹的一切。说白了,“算法”是核心。


而且,人脑视觉,绝不仅限于眼睛所能扫描到的一切。其不仅会对不清晰的图像做出合理猜测,还会对尚未发生的事情,依据经验(其实是数据整合)进行推测,最终输出一系列驾驶行为。


至少现在,任何人工算法都无法与数百万年迭代出来的视觉算法相媲美。


单是一个景深和运动速度算法,就令光学摄像头及背后的人工算法相形见绌。必须引入直接测量手段,弥补“算法”水平低下的问题,近距离使用超声波雷达,中近距离则是毫米波雷达,中远和远距离上,激光雷达很难被取代。



特斯拉采用的光学摄像头+毫米波雷达的传感器组合,理想汽车CEO李想认为,很像“青蛙的眼睛”,对静止物体几乎无能。


这并非因为传感器“看不到”,而是算法必须过滤掉静止物体信息,否则车会在隧道口刹停。


而且,毫米波雷达只在二维方向装备,测不了高度,上空的路牌、停车场档杆、花坛和路边的墙都难以区分。基于二维结果,数据训练再多也不可能覆盖所有场景。特斯拉一辆车就曾经一头扎进侧翻的货车后厢,因为技术人员事先没有训练系统,辨识“货车厢顶”。这就是自动驾驶著名的“长尾效应”,即小概率场景是无法穷尽的。


激光雷达可以构建三维立体“视觉”,很大程度上弥补了系统学习能力缺陷。


半固态暂时称王


重要的是,在激光雷达商业化发展了几年之后,激光雷达“上车”的固有弱点,即太贵、太娇贵,都正在被克服。


如今技术发展太快了。第一个使用激光雷达的奥迪A8上市的时候,搭载的LiDAR探测角度145°,但探测距离太短只有80米,而且时速要在60公里之下,因为太快了雷达感知可能跟不上。



所有人都明白,Waymo测试车头顶上64线机械旋扫式LiDAR(以Velydone公司为代表),是不可能大规模采购的。动辄数万美元的单价,就算百万元级的豪车也用不起。


而在此基础上衍生出了收发模块不动的棱镜/转镜的LiDAR(如Livox),价钱总算降到不足10万元。


现在最大的门类是固态LiDAR,分为电子扫描式和整体曝光式(Flash),以及光学相控的OPA方式。


介于两者之间的是半固态LiDAR,主要是MEMS微振镜。国内厂商做的大多数是这一方案。



这些大方案之下,还有很多细分方向,对公众而言不重要。总的来说,机械旋扫式最先应用,但只有土豪公司的测试车才用得起,大规模商用化暂无可能。


而固态的几个方向,只有Flash现在基本成熟,OPA和电子扫描可能都在2023年以后才有机会获得大规模应用。


半固态MEMS微振镜,从去年到今年异军突起。小鹏采用的大疆子公司Livox雷达、蔚来ET7采用的图达通(Innovusion)雷达,都属此类。


投资者和客户的混合体


激光雷达要想成为“车规”级产品,必须要同时满足“成本够低”、“可靠”、“可量产”三个条件。


现在,近乎完整的激光雷达产业已经建立起来,并开始加入汽车产业链。按照传统的划分,激光雷达公司应该算Tier2供应商。而整车厂和Tier1企业都通过投资,与激光雷达公司捆绑。


博世、安森美和百度投资了禾赛科技,北汽、上汽投资了速腾聚创,安波福、麦格纳投资了Innoviz,电装与Aeva合作。整车厂和Tier1企业所作所为,不像是一个普通的客户,更像做一个投资者和客户的混合体。



用单纯的商业前景是很难解释的。目前这个市场不大,今年全球激光雷达业务规模只有18亿美元左右,但增速很快,预计年化增速达62%,2025年市场规模大概136亿美元左右。显然,产品单价限制了大规模应用。法雷奥是迄今为止唯一亲自出手、研发生产激光雷达的Tier1供应商。


在整车厂看来,1000美元以下是L4自动驾驶的激光雷达规模化采购的价格目标,而L2+、L3的价格目标在500美元以下。眼下的采购规模太小,让激光雷达公司难以快速降低价格。华为的雄心是将半固态雷达压到100美元左右,但现在还差得远。


在激光雷达公司中,Velodyne、Luminar是上市公司。Velodyne是最早的激光雷达公司,其率先开发出机械式激光雷达;而Luminar的半固态雷达产品成本较低,全球十大车企中,有7家是其客户。它们的业务模式基本稳定了。


而大多数激光雷达公司仍然处于初创时期,资金比较紧张,业务不稳定。Valeo、Ibeo、Livox和Innovusion等已经拿到量产订单,还有大量的初创公司处于饥一顿饱一顿的状态下。它们除了渴望订单,还希望客户投资,给客户的回报,是有动力实施车规级产品的开发,包含产品成本降低到可接受的程度。



在激光雷达领域,大多数整车厂希望越过Tier1供应商直接采购,然后将其整合进整车系统中,相当于整车厂做了Tier1供应商,自己来做完整的技术实现,而非依赖Tier1供应商。


对于传统车厂来说,实现车规比性能重要,因此选择皮实耐操的Flash方案居多;对新势力来说,性能比车规重要,它们多选择MEMS微振镜。不过,这一行技术更新非常快,技术远未固化。过一两年,局面很可能大不相同。实际上,这超出了整车厂对供应链的掌控,在越来越短的整车研发周期中,还要面对重要零部件的技术状态不确定性。整车厂掏钱投资,也是为了提前掌握技术状态。


在激光雷达领域,我们可以看到汽车供应链正在发生前所未有的变化。整车厂和Tier1供应商都选择沿着链条攀升,目的是稳固供应,而非颠覆它。至于投资可能带来的损益,倒不是重要的事。激光雷达“上车”,已经变得不可避免。(文/《汽车人》黄耀鹏)【版权声明】本文系《汽车人》独家原创稿件,版权为《汽车人》所有。

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