在激光雷達領域,汽車供應鏈正在發生前所未有的變化。整車廠和Tier1供應商都選擇沿着鏈條攀升,目的是穩固供應。激光雷達“上車”,已經變得不可避免。

文/《汽車人》黃耀鵬


智能駕駛發展到今天,從來沒有一種傳感器存在如此之大的爭議,那就是激光雷達(LiDAR)。


只有傻瓜才用激光雷達?


馬斯克不止一次地說“傻瓜才用激光雷達”。他的理由是,人類只用兩個光學攝像頭(眼睛)就能開車,用激光雷達,好比健康人拄拐。


但現在看,絕大多數廠家正站在特斯拉的對面,採用或者打算採用激光雷達的,遠比堅持不用的多。


奧迪A8在2018年就搭載了激光雷達,是量產車裏面第一個這麼做的品牌。新勢力們對此更爲積極,蔚來ET7、小鵬P5、WEY摩卡等新車型都已經或者打算搭載激光雷達。而本田Legend、寶馬iX、上汽智己、奔馳新S級、沃爾沃新XC90都有新車搭載LiDAR計劃。



拿人的眼睛打比方,是有問題的。事實上,人所看到的一切,包括立體視覺、對部分遮擋的景物合理想象,其實都是大腦在“看”。大腦的“視覺算法”將傳感器(眼睛)的信息倒置、篩選、2D轉3D、解構、合成,最終形成了我們目睹的一切。說白了,“算法”是核心。


而且,人腦視覺,絕不僅限於眼睛所能掃描到的一切。其不僅會對不清晰的圖像做出合理猜測,還會對尚未發生的事情,依據經驗(其實是數據整合)進行推測,最終輸出一系列駕駛行爲。


至少現在,任何人工算法都無法與數百萬年迭代出來的視覺算法相媲美。


單是一個景深和運動速度算法,就令光學攝像頭及背後的人工算法相形見絀。必須引入直接測量手段,彌補“算法”水平低下的問題,近距離使用超聲波雷達,中近距離則是毫米波雷達,中遠和遠距離上,激光雷達很難被取代。



特斯拉採用的光學攝像頭+毫米波雷達的傳感器組合,理想汽車CEO李想認爲,很像“青蛙的眼睛”,對靜止物體幾乎無能。


這並非因爲傳感器“看不到”,而是算法必須過濾掉靜止物體信息,否則車會在隧道口剎停。


而且,毫米波雷達只在二維方向裝備,測不了高度,上空的路牌、停車場檔杆、花壇和路邊的牆都難以區分。基於二維結果,數據訓練再多也不可能覆蓋所有場景。特斯拉一輛車就曾經一頭扎進側翻的貨車後廂,因爲技術人員事先沒有訓練系統,辨識“貨車廂頂”。這就是自動駕駛著名的“長尾效應”,即小概率場景是無法窮盡的。


激光雷達可以構建三維立體“視覺”,很大程度上彌補了系統學習能力缺陷。


半固態暫時稱王


重要的是,在激光雷達商業化發展了幾年之後,激光雷達“上車”的固有弱點,即太貴、太嬌貴,都正在被克服。


如今技術發展太快了。第一個使用激光雷達的奧迪A8上市的時候,搭載的LiDAR探測角度145°,但探測距離太短只有80米,而且時速要在60公里之下,因爲太快了雷達感知可能跟不上。



所有人都明白,Waymo測試車頭頂上64線機械旋掃式LiDAR(以Velydone公司爲代表),是不可能大規模採購的。動輒數萬美元的單價,就算百萬元級的豪車也用不起。


而在此基礎上衍生出了收發模塊不動的棱鏡/轉鏡的LiDAR(如Livox),價錢總算降到不足10萬元。


現在最大的門類是固態LiDAR,分爲電子掃描式和整體曝光式(Flash),以及光學相控的OPA方式。


介於兩者之間的是半固態LiDAR,主要是MEMS微振鏡。國內廠商做的大多數是這一方案。



這些大方案之下,還有很多細分方向,對公衆而言不重要。總的來說,機械旋掃式最先應用,但只有土豪公司的測試車才用得起,大規模商用化暫無可能。


而固態的幾個方向,只有Flash現在基本成熟,OPA和電子掃描可能都在2023年以後纔有機會獲得大規模應用。


半固態MEMS微振鏡,從去年到今年異軍突起。小鵬採用的大疆子公司Livox雷達、蔚來ET7採用的圖達通(Innovusion)雷達,都屬此類。


投資者和客戶的混合體


激光雷達要想成爲“車規”級產品,必須要同時滿足“成本夠低”、“可靠”、“可量產”三個條件。


現在,近乎完整的激光雷達產業已經建立起來,並開始加入汽車產業鏈。按照傳統的劃分,激光雷達公司應該算Tier2供應商。而整車廠和Tier1企業都通過投資,與激光雷達公司捆綁。


博世、安森美和百度投資了禾賽科技,北汽、上汽投資了速騰聚創,安波福、麥格納投資了Innoviz,電裝與Aeva合作。整車廠和Tier1企業所作所爲,不像是一個普通的客戶,更像做一個投資者和客戶的混合體。



用單純的商業前景是很難解釋的。目前這個市場不大,今年全球激光雷達業務規模只有18億美元左右,但增速很快,預計年化增速達62%,2025年市場規模大概136億美元左右。顯然,產品單價限制了大規模應用。法雷奧是迄今爲止唯一親自出手、研發生產激光雷達的Tier1供應商。


在整車廠看來,1000美元以下是L4自動駕駛的激光雷達規模化採購的價格目標,而L2+、L3的價格目標在500美元以下。眼下的採購規模太小,讓激光雷達公司難以快速降低價格。華爲的雄心是將半固態雷達壓到100美元左右,但現在還差得遠。


在激光雷達公司中,Velodyne、Luminar是上市公司。Velodyne是最早的激光雷達公司,其率先開發出機械式激光雷達;而Luminar的半固態雷達產品成本較低,全球十大車企中,有7家是其客戶。它們的業務模式基本穩定了。


而大多數激光雷達公司仍然處於初創時期,資金比較緊張,業務不穩定。Valeo、Ibeo、Livox和Innovusion等已經拿到量產訂單,還有大量的初創公司處於飢一頓飽一頓的狀態下。它們除了渴望訂單,還希望客戶投資,給客戶的回報,是有動力實施車規級產品的開發,包含產品成本降低到可接受的程度。



在激光雷達領域,大多數整車廠希望越過Tier1供應商直接採購,然後將其整合進整車系統中,相當於整車廠做了Tier1供應商,自己來做完整的技術實現,而非依賴Tier1供應商。


對於傳統車廠來說,實現車規比性能重要,因此選擇皮實耐操的Flash方案居多;對新勢力來說,性能比車規重要,它們多選擇MEMS微振鏡。不過,這一行技術更新非常快,技術遠未固化。過一兩年,局面很可能大不相同。實際上,這超出了整車廠對供應鏈的掌控,在越來越短的整車研發週期中,還要面對重要零部件的技術狀態不確定性。整車廠掏錢投資,也是爲了提前掌握技術狀態。


在激光雷達領域,我們可以看到汽車供應鏈正在發生前所未有的變化。整車廠和Tier1供應商都選擇沿着鏈條攀升,目的是穩固供應,而非顛覆它。至於投資可能帶來的損益,倒不是重要的事。激光雷達“上車”,已經變得不可避免。(文/《汽車人》黃耀鵬)【版權聲明】本文系《汽車人》獨家原創稿件,版權爲《汽車人》所有。

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