激光雷达的战争刚刚开始|回望2022

2023-01-18 0 7
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2023 年的 CES 展格外热闹 。 作为汽车行业下的细分领域 , 激光雷达的参展商在数量上几乎占了半壁江山 。 中国汽车相关企业参展 26 家 , 其中激光雷达企业 5 家 。 海外参展激光雷达企业更是多达三十几家 。

虽然2022年底,从自动驾驶外延至激光雷达行业显得愁云惨淡,海外老牌企业Ibeo,Quanergy相继破产,Velodyne则与Ouster合并。但从CES的盛况来看,激光雷达的战争才刚刚开始。

2021年,车企扎堆宣布激光雷达上车,2022年被称为量产元年。包括小鹏P5、蔚来ET5、蔚来ET7等均已实现量产交付。

根据YoleIntelligence对2022年激光雷达市场的预测,2022年预计有超过20万台激光雷达交付上车。而在排名前四的厂家中,除了法雷奥一家以29%的份额占据首位,其余三家均为来自中国的企业,其中禾赛以20%的份额位居第二,其余分别为速腾聚创华为图达通、大疆则分列六、七位。

同时,Yole预计到2027年,全球激光雷达交付量将达530万台,其中约450万台将服务于汽车市场。

当第一批长距主激光雷达上车后,多家激光雷达企业也开始研发下一代产品。如果说量产上车是2022年激光雷达行业的首要关键词,那新技术新产品就是第二个关键词。

从亮道智能到禾赛,速腾聚创,一径科技先后发布侧向补盲激光雷达,为车辆提供更全面的感知覆盖。

国外公司中,Aeva的新一代FMCW激光雷达产品预计2024年可实现量产,比业界预期早了两年。FMCW激光雷达可解决当前激光雷达性能和价格等多方面的问题,将进一步推动激光雷达技术的演进。

而CES展上各家企业更是展示了多样的新技术与新产品。

无论从量产还是研发来看,激光雷达行业的发展都才刚刚开始。

目前,国内车企使用激光雷达的比例更高,国内激光雷达厂商也相对有着更好的表现。但从长远来看,一方面,国外激光雷达厂商在寻求深度进入中国市场,而同时,随着智能辅助驾驶的发展,海外车企也开始全面布局激光雷达车型。

市场的边界还在拓展,已经量产的市场也可能发生变动。

日前,禾赛宣布获得上汽飞凡全新车型定点。而此前,飞凡R7采用的是来自Luminar的1550nm激光雷达。

激光雷达的疆场,还远未到能下定论的时候。

01量产是关键‍‍‍

2021年终时,我们总结过宣布将搭载激光雷达的车型,目前大部分车型已经落地上市,但真正带激光雷达版本的车型交付还是少数。

目前可以确定的是蔚小理的激光雷达版本车型已实现交付,包括蔚来ET5,ET7,ES7,理想L9,L8和小鹏P5,G9。多款宣称搭载激光雷达的车型暂时还未交付激光雷达版本。

而国内几家明星激光雷达企业的CEO们也不约而同将量产视为验证激光雷达企业能力的标准。

禾赛于12月底宣布禾赛激光雷达总交付量破10万台,仅2022年度已达8万台。

目前,禾赛正在自建工厂,据禾赛CEO李一帆介绍,其麦克斯韦智造中心投入近2亿美元,预计2023上半年全面投产,到2025年实现产能100多万台。

无论在自动驾驶还是量产车领域,禾赛的激光雷达在国内厂商中都处于头位。

公开信息显示,已定点采用禾赛激光雷达的品牌包括理想、长安、集度、高合、路特斯等。而在自动驾驶领域,禾赛激光雷达几乎占据了自动驾驶的半壁江山。

Yole2022年8月发布的激光雷达报告现实,在全球激光雷达市场,禾赛在L4级别自动驾驶领域占据全球58%的份额,在ADAS领域则占据27%的份额。

图达通CEO鲍君威则在日前的媒体沟通会上称2022年行业上车的激光雷达数预计为12万台。而图达通的交付量仅蔚来一家便已达3.59万台。

同时,图达通表示已在苏州建成第二个产线。

而国内另一家明星激光雷达公司速腾聚创则未明确公布2022年度激光雷达量产数量,仅公布其2022年预期订单累计超过1000万台。

但从禾赛与图达通各自公布的交付数据来看,2022年中国激光雷达企业交付车载激光雷达的数量应该接近于Yole的预测数据。

02多点开花发力新技术路线

2022年,包括禾赛、速腾聚创和图达通在内的激光雷达企业最终实现上车量产的产品采用的都是ToF方案,其中禾赛AT128使用的是转镜式半固态路线,速腾聚创M1和图达通猎鹰则均为MEMS路线

而这一年最热门的新产品当属侧向补盲激光雷达

自5月亮道智能国内首发FLASH纯固态侧向补盲激光雷达后,11月,禾赛与速腾聚创也相继发布侧向补盲激光雷达,同样采用了以FLASH为基础的技术路线。

而1月5日在CES展上,一径科技也正式发布其全新补盲激光雷达产品ML-30s+,不过采用的是MEMS微振镜技术。此前,一径科技就已经发布了ML-30s侧向补盲激光雷达。

预期量产交付时间均在2023年内。

虽然各家路线不同,但侧向补盲激光雷达的基本特征就是短距大垂直视场角,可以覆盖车辆近周的盲区,作为长距主激光雷达的补充。

而美国激光雷达公司Aeva的FMCW激光雷达则跳出了目前所有量产激光雷达采用的ToF(飞行时间)路线,采用FMCW(调频连续波)路线。

FMCW即调频连续波,其原理是在扫频周期内发射频率变化的连续波,被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差,通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息。

ToF则为飞行时间法,是一种利用信号在一对收发机之间往返的飞行时间来测量两点间距离的方法。

相较于易受环境光干扰的ToF方案,搭载FMCW方案的激光雷达只对自己发出的光脉冲做出反应,因此FMCW方案的抗干扰能力极强,信噪比理论上也高于ToF方案。而且,FMCW方案产品拥有芯片级产品的成本与稳定性,且在人眼安全和测距性能间能达到出色的平衡。

而且,相较于目前常用的ToF激光雷达,FMCW激光雷达可获取多一维度的速度信息,因而也被称为4D激光雷达

但由于调谐频率是THz级别,其元件需要具备超高精度,需要测量仪器级的元件。因此目前ToF的成本会更低,且大部分激光雷达公司也还是采用ToF路线。

Aeva是FMCW路线激光雷达的明星公司,由两名前苹果工程师创办。日前,Aeva宣布新一代FMCW激光雷达产品Aeries II预计将于2024年实现量产交付,比行业预期要提早2-3年。

Aeries II不仅能获取多一维度的信息,还能够提供更远的感知能力,对行人的探测和分类最远可达350m,对车辆的探测和分类最远可达500m,对地面和道路可行驶区域识别最远可达200m。

而且,Aeries II具有超高分辨率,对于静止物体,可获得相较于传统ToF方案10到20倍的点云信息,达到千条线以上分辨率,从而提前感知到地面标识、细小物体及抛洒物。

此外,Aeries II还可实现实时4D导航,无需GPS。并且,Aeva将激光雷达所有关键部件都集成在一块芯片上,实现了高度集成化。

此外,2022年的CES展上,Mobileye也表示正在研发FMCW路线的激光雷达,预计于2024年实现量产。但本届CES上并没有透露相关的信息。

FMCW激光雷达的量产也将为激光雷达市场注入新的活力。

03在原有路线上的精进

除了新路线的研发,也有多家公司在原有的路线上继续深卷。

12月22日,北醒光子发布北醒首款512线车规级混合固态激光雷达AD2,并宣布将于2023年实现量产交付。

AD2采用2D高精扫描和双电机控制算法等多项自研技术,10%反射率时最大探测距离200米,最小量程小于0.5米,FOV125°*25.6°,分辨率可达0.05°*0.05°。此外,北醒光子还通过设计迭代成功将电机控制电路的尺寸缩小一半,成本节约40%。

2022年,镭神智能也推出了1550nm光源的激光雷达,此前,只有图达通和Luminar采用1550nm激光光源。1550nm激光对人眼安全性更高,同时,它对大气的穿透能力强,探测精度更高,且抗干扰能力强,光束准直度更高,光源亮度也更高。另一方面,成本也相对更高。

镭神智能的1550nm激光雷达最远探测距离500m,在10%反射率时探测距离250m,最小垂直角分辨率可达0.01°,FOV为125°*25°。其128线,180线和400线图像级1550nm激光雷达最新批量定价分别为7999元,9999元和19999元(不含税)。大大降低了1550nm激光雷达的上车成本

Cepton则在CES2023上展出了其新型激光雷达Vista®-X120 Plus,并获得CES2023创新奖。

Vista-X120 Plus号称是世界上最纤薄的软件可定义高端汽车激光雷达,用于实时自适应3D感知。其生产尺寸为140x 30x 150mm,是纤薄、紧凑和可嵌入性的创新组合。与竞品相比,该激光雷达的厚度减少50%,可在不影响车辆外观的情况下提供更多的OEM集成和放置选项。

Vista-X120 Plus在10%反射率下可实现200米测距,且具有0.05°(ROI)和0.1°(非ROI)的角分辨率、120° x 25°视野,其量产定价目标低于500美元。

此外,Vista-X120 Plus还是业内首个将激光雷达技术全面集成到汽车照明系统中的车载产品之一。

Innoviz则推出了Innoviz360,采用360°扫描设计,最高可达64°垂直FOV,300米探测范围。最大特点是每帧高达1280条扫描线,可配置帧速率,实现0.05° x 0.05°的分辨率。

同样,日前,大疆览沃也正式宣布推出觅道系列全新混合固态激光雷达Mid-360。相较于传统360°16线或32线机械式激光雷达,Mid-360在性能等同基础上拥有体积更小、成本更低的优势。

若与当下主流混合固态主激光雷达比较,Mid-360将FOV扩大至360°,凭小巧身躯覆盖车身四周全视场角。据称,Mid-360是市面上体积最小的3D激光雷达产品。而且是低盲区,有超大视场角,其最远探测距离70米,近处盲区仅为10厘米。

04跨界入局激光雷达

如果说有越来越多的创业公司进入激光雷达行业还只能说明赛道正在变得拥挤,而一众跨界巨头的入局无疑进一步验证了激光雷达的火热。

蔚来可以说是最早与激光雷达企业深度绑定开发的范例。与图达通的合作也为蔚来保障了高品质激光雷达的供应。

如今,走通了电池自研道路的比亚迪显然也认定了激光雷达路线,选择自研进入激光雷达领域。

日前,有媒体报道,为自主掌控核心器件、确保供应链安全可靠,比亚迪正在全面加大激光雷达自研的投入力度。而且比亚迪高层对自研激光雷达的决心很大,多条技术路线布局,下一代激光雷达技术亦在规划之内。此外,比亚迪内部还可能存在赛马机制;资源投入也已经进入到“放量”阶段,预计不久将迎来重大突破。

而刚刚在CES2023上与本田合作推出合资新能源品牌Afeela的索尼则早在2021年便发布了一颗基于SPAD技术的激光雷达接收传感器IMX459,SPAD为单光子雪崩二极管,对光感知更加敏感,其像素数量达到11万。预计量产时间在2023年。

就在不久前,百度也被爆出投资激光雷达SPAD接收传感器。

12月,特斯拉又宣布将重新启用毫米波雷达,这也被视为一种信号,随着自动驾驶等级的提升,以及激光雷达技术成熟,成本降低,后续特斯拉是否会采用激光雷达?

在陆续发布的新车中,也有更多车型宣布将搭载激光雷达。例如,据报道,法拉第未来将使用图达通的激光雷达,奇瑞多款车型也将采用禾赛M1。同时,此前已经上市的车型也将在改版中使用激光雷达,例如极氪001和问界M5都表示将推出激光雷达版本。这也再次印证激光雷达上车将成为不可逆转的趋势。

当然,根据多家激光雷达企业负责人的沟通反馈,目前激光雷达上车尚未能完全发挥作用,无论是硬件还是软件层面上,都依然需要优化与磨合,以使激光雷达能更好地为高阶智能驾驶的发展服务。

激光雷达无疑是感知的趋势,但战争,才刚刚开始。

本文来自微信公众号“AutoR智驾”(ID:zhinengqiche),作者:黄华丹。

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