這種被馬斯克嫌棄的新技術為什麼在中國越來越火?
激光雷達進入量產車,行業也迎來了曙光。激光雷達走向了確定性。2021 年,中國就有三款搭載激光雷達的量產車型發布,不出意外的話,年底就有不少量產車型跑在路上。在剛剛過去的車展上,小鵬P5、極狐阿爾法S 均在激光雷達上鉚足了勁宣傳,加上2020 年美國“造車新勢力”lucid Air 車型發布,激光雷達上車變成了一種趨勢。
而就在前幾年,激光雷達與攝像頭的技術路線還是行業內討論最熱烈的分歧之一,馬斯克甚至喊出“激光雷達上車是件蠢事”。但如今,尤其在中國市場,隨著越來越多的激光雷達上車,這股浪潮似乎不可逆了。
從機械式到固態激光雷達
從2004 年美國國防高級研究計劃局(DARPA)舉辦的DARPA 挑戰賽開始,激光雷達就和自動駕駛結下了不解之緣。
DARPA 是美國在過去幾十年中將技術創新從軍事用途轉移到民用的機構,最著名的創新發明是把互聯網帶入了全世界。2004、2005 和2007 年,DARPA 分別舉辦了三屆無人駕駛挑戰賽,力圖證明自動駕駛的可行性。在第二屆挑戰賽時,當時還是一家音響設備製造商的Velodyne 就研發出了激光雷達,並使用它參加了比賽。
等到2007 年第三屆比賽時,6 家車隊中有5 家都用上了Velodyne 的激光雷達,後者也成功轉型為激光雷達公司,並於2020 年上市。據Velodyne 官方介紹,公司已為300 多家客戶提供服務,其中包括所有全球領先的汽車廠商。
Velodyne的機械式激光雷達|Velodyne
但有一點值得注意,上述提到的量產車型中並沒有Velodyne 的產品搭載,Velodyne 更多搭載在l4 級別的自動駕駛測試車輛中。最近的合作公佈是法拉第未來的FF91 官宣量產車型中將搭載。
為什麼最早入局的廠家,反而沒有趕上量產的第一波?這裡要引入激光雷達的原理。
激光雷達,顧名思義是以激光作為信號源,由激光器發射出的脈衝激光打到周圍物體上引起散射,一部分光波會反射到激光雷達的接收器上,根據激光測距原理計算,就得到從激光雷達到目標點的距離。激光不斷掃描目標物,就可以得到全部數據,成像處理後,可得到精確的三維立體圖像。
而根據傳感器內部的不同,激光雷達大致分為幾個類型:機械式、MEMS 微振鏡式、旋鏡式和OPA 光學相控陣激光雷達。其中OPA 屬於純固態激光雷達,也許是未來自動駕駛的終極解決方案,但目前受技術成熟度等問題影響,真正落地還需要一段時間。
機械式激光雷達是當前自動駕駛汽車應用最主流的產品,通過旋轉的方式獲取360° 的環境數據,因為個頭大又必須“看得清”車身周圍,放在車頂上是唯一合適的方式。一般在進行路測的Robotaxi(自動駕駛出租車)車頂上安裝的類圓柱型的產品就是激光雷達,同樣也是Velodyne 最受好評的產品。
但機械式激光雷達也存在幾個明顯的缺陷。研發製造難度大導致成本一直居高不下、裝配複雜、生產週期較長,上路後由於內部有機械旋轉部件,在實際使用環境中可靠性不高,如果想搭載在對安全要求極高的汽車上,是一件比較困難的事。Velodyne 主攻的產品,實際上需要更長時間來完善。
速騰聚創的MEMS類固態激光雷達,售價$1898|速騰聚創
類固態(或叫做混合固態)激光雷達可以看做是機械式與固態之間的技術,大致有MEMS 與旋鏡式兩種技術路線。二者大致原理相同,都是將光源部分的電子元器件固定下來,只將部分機械部件進行轉動或振動以掃描,在可靠性和成本上比機械式激光雷達克制了許多。
小鵬P5 就使用了旋鏡式激光雷達,供應商來自大疆的子公司Livox 覽沃科技,這款被稱作HAP 的新產品號稱在針對低反射率物體(@10%)的探測距離可達到150 米,橫向視場角可達120 度,角分辨率高達0.16°*0.2°,點云密度等效於144 線激光雷達。
另據極客公園(ID:geekpark)了解,極狐阿爾法S 搭載的激光雷達為MEMS,分別在車頭和車頭兩側安裝3 顆96 線激光雷達。
當然,比起激光雷達紛紛“上車”的現象相比,背後反映的事實似乎更值得探討:激光雷達目前在中國市場已成定論,但遠未到終點。
巨頭攪動激光雷達產業
如果說激光雷達在中國市場已經擁有高度確定性,華為必定是其中繞不開的一個話題。
2019 年,華為剛提出致力於做智能網聯電動汽車增量部件供應商,幫助車企造好車這一目標時,激光雷達就在華為的研發目標內。
隨著時間推進,華為研發激光雷達的細節也逐步披露出來。根據國信證券的報告,華為已經建立了車規級激光雷達的第一條Pilot 產線,已按照年產10 萬套/線推進產能;2020 年12 月21 日,華為首次發布了96 線車規級高性能激光雷達,號稱要把成本壓縮到200 美元。
諸如此類的消息還有很多,足以顯示出華為在智能網聯電動汽車增量部件供應商的決心。激光雷達,就是增量部件中的核心部分,自然引起絕大多數的業內關注。
華為於2020 年底發布了車規級量產激光雷達,作為行業新玩家來勢洶洶| 網絡
一位新造車行業人士告訴極客公園,華為進軍激光雷達傳遞出幾個非常強的信號,對行業來說有劣勢也有優勢。對於已經在激光雷達浸淫很多年的企業來說,華為的出現是足以讓他們忌憚的。
“華為是一家有軟硬件基因的公司,團隊執行力強,人才儲備也相對更多。”上述人士表示。提到華為,人們多多少少都能說出幾點它的強大之處。更重要的是,和在手機市場上的戰略遲疑不同,華為在前幾年遭遇危機後,從手機戰場迅速轉移到汽車市場,過程沒有拖泥帶水。
這種聲勢浩大又具備實力的公司,必然瞄準著市場份額進攻。並且在過程中,華為對人才的渴求也是其他公司需要擔心的。一位華為員工曾回憶,華為在幾年前成立新業務時,都在競爭的創業公司旁建立辦公室,直接挖人。
但同樣不可否認的是,華為的到來也給整個行業帶來了一些“盼頭”。
極狐阿爾法S,自動駕駛解決方案與智能座艙均採用了華為的解決方案|極狐官網
有激光雷達從業者看過搭載華為自動駕駛解決方案的極狐阿爾法S 在上海市區的路測視頻後,向極客公園指出,雖然華為展示的是L2 甚至L3 級別的輔助駕駛,但從整體的軟硬件配置來看,完全可以適用於L4 級別的自動駕駛。“本質上和百度Apollo 一樣,先從L4 開始研發,之後向下兼容,用量產車能接受的價格來做更好的技術。”
他甚至認為,華為的入局算是激光雷達行業的一個節點,因為“巨頭殺入一個細分行業,會讓整個市場擴大許多倍,同時也給自動駕駛中的激光雷達技術路線帶來了確定性。 ”
路線之爭
回到2019 年,馬斯克一句“把激光雷達裝在車上真的很蠢”,直接將自動駕駛技術路線一分為二,激起千層浪。
自此,以特斯拉為代表的僅以攝像頭與各種傳感器作為硬件,背後重算法的路線,與Waymo 為代表的注重激光雷達的技術路線,站在了對立面。關於二者誰能走到最後,到今天也沒有出現一個決定性的結論。
而不管是搭載激光雷達的量產車型越來越多,或是巨頭進入產業鏈,激光雷達的技術路線起碼在中國市場都基本上成為了定論。可以預見的是,在這個節點過去之後,許多公司會相繼進入到這個產業當中,無疑加速了整個行業的運轉。
一位此前一直在觀望的創業者就準備進入激光雷達市場。他告訴極客公園,自動駕駛行業在前幾年還處於仍然需要討論的階段,仍然在看好和不看好之間徘徊;2015-2020 年算是自動駕駛的第一個五年,激光雷達成為眾多車企的首選,並不是一夜爆紅,而是得益於這五年時間的整體積累。
“從2015 年開始,自動駕駛逐漸開始走向火熱,其實也是成為了共識的一部分,激光雷達在這幾年過程中也間接產生了價值。”該創業者表示,5 年時間自動駕駛交出的答卷是自動駕駛不再是夢想,而是非常接近人們的生活。量產車開始加入L2 級別的輔助駕駛,看到Robotaxi 也不會感到驚訝,乘車體驗也達到了一個很好的水平。
下一步其實也很明確,Robotaxi 雖然看起來酷炫,但完全落地的時間線會拉的很長,所以接下來幾年重點會放在量產車的L3 甚至L4 級別自動駕駛技術上,盡快普及下去。
另外一點,激光雷達的完成度已經達到了90%,接下來要解決的10%,則是更加細化的問題。“目前來看,激光雷達還沒有形成一個完整的產業鏈,這也是對我來說最大的機會,”上述創業者表示。
或許,激光雷達的黃金時代,才剛剛開始。