譚晶寶
鐳神智能創(chuàng)始人胡小波表示,激光雷達(dá)距離大規(guī)模量產(chǎn)還有一定距離,企業(yè)的技術(shù)實力、銷售能力、融資能力、量產(chǎn)交付能力等任何一個環(huán)節(jié)跟不上都將面臨被淘汰。
從2020年開始,Velodyne、Luminar、Aeva 、Innoviz、Ouster五家激光雷達(dá)公司密集IPO上市,這種擁有超高“含金量”的傳感器在資本市場迎來了自己的高光時刻,關(guān)注度持續(xù)上升。從市場端來看,進(jìn)入2021年之后,小鵬、蔚來、長城WEY等多家整車企業(yè)宣布將推出搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)車型,激光雷達(dá)一時間成為了整車企業(yè)爭相爭奪的戰(zhàn)略資源。
然而,幾年前動輒花費(fèi)數(shù)萬甚至數(shù)十萬美元的“吞金獸”是否真的搖身一變成為車企的“搖錢樹”?那些橫在激光雷達(dá)前路上的技術(shù)難題是否朝夕之間就已全部化解,并達(dá)到了大規(guī)模量產(chǎn)的程度?
繁榮背后蘊(yùn)危機(jī)
截至目前,已有多家整車企業(yè)宣布通過投資、合作等方式布局激光雷達(dá),而中國品牌車企更是成為激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)的排頭兵。除了奧迪和奔馳已經(jīng)上市的A8和S級旗艦車型之外,眾多車企紛紛宣布將量產(chǎn)搭載激光雷達(dá)的車型。
北汽藍(lán)谷攜手華為推出的聯(lián)名款車型ARCFOX HBT將首次搭載華為自主研發(fā)的激光雷達(dá),并將在4月上海車展首發(fā);小鵬汽車搭載大疆Livox 定制版車規(guī)級激光雷達(dá)的全新轎車也將于上海車展首次亮相;長安汽車的方舟架構(gòu)采用的傳感方案中將包含多達(dá)5個華為激光雷達(dá);長城 WEY 品牌全新旗艦車型摩卡將搭載德國Ibeo公司的固態(tài)激光雷達(dá);蔚來在幾個月前的 NIO Day 上發(fā)布全新 ET7,采用了蔚來自己投資的Innovusion公司的激光雷達(dá)方案。
此外,寶馬、沃爾沃、本田、智己汽車、Lucid等多家國內(nèi)外車企均已宣布將在今明兩年陸續(xù)推出帶有激光雷達(dá)傳感方案的新車型。
從需求維度來看,以新勢力為代表的中國品牌要更為激進(jìn),對行業(yè)起到了一定程度的示范效應(yīng),眾多國內(nèi)外車企的激光雷達(dá)量產(chǎn)車型也已在路上,誰也不想落后。在供給側(cè),以華為、大疆為代表的科技巨頭陸續(xù)進(jìn)軍激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè),誰都不希望錯過這杯羹。
在供給端、需求端和資本端的多方推動下,“2021年將成為前裝車載激光雷達(dá)放量元年”的說法不絕于耳。但表面繁榮的產(chǎn)業(yè)背后是涌動的暗流,暗藏危機(jī)。不少行業(yè)人士指出,激光雷達(dá)量產(chǎn)落地所面臨諸多挑戰(zhàn)實則依然存在。
“2021年只能算是激光雷達(dá)前裝量產(chǎn)的試水之年,真正的量產(chǎn)元年還得再等等?!辫D神智能創(chuàng)始人、董事長胡小波接受《汽車觀察》采訪時表示。第一批上車的激光雷達(dá)要么還無法達(dá)到自動駕駛所要求的性能,要么存在成本高、穩(wěn)定性差、壽命短等弊端,即使在追求速度的時代“被量產(chǎn)”出來,也很難保證不會在后期的使用過程中不出現(xiàn)問題。
技術(shù)路線存分歧
擺在激光雷達(dá)量產(chǎn)道路上的最大不確定性當(dāng)屬技術(shù)路線不清晰。當(dāng)前激光雷達(dá)還處于技術(shù)迭代的發(fā)展階段,激光雷達(dá)在測距原理、激光發(fā)射、激光接收、光束操縱及信息處理等五個方面均存在不同路線。在測距原理上,有調(diào)頻連續(xù)波和時間飛行法;在激光發(fā)射上有905nm和1550nm兩種主流波段的光源;激光接收的主流方案有APD、SPAD或SiPM等方案,在光束操縱上又分為機(jī)械式、混合固態(tài)和固態(tài)三大類,這其中還能繼續(xù)細(xì)分為多種具體的技術(shù)路線。這些領(lǐng)域的技術(shù)可組合出數(shù)十種不同技術(shù)路線,最大的問題是現(xiàn)如今還沒有一種技術(shù)路線完全成為共識,在汽車上實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
對比目前主流激光雷達(dá)企業(yè)的技術(shù)路線,行業(yè)先驅(qū)Velodyne和中國的頭部企業(yè)禾賽科技的產(chǎn)品以機(jī)械式激光雷達(dá)為主;Luminar、Innoviz、 Livox、鐳神智能目前主要采用的是轉(zhuǎn)鏡混合固態(tài)方案;速騰聚創(chuàng)獲得量產(chǎn)訂單的產(chǎn)品采用的是MEMS微振鏡方案;Ibeo、Ouster主要采用的是FLASH方案;Quanergy則一直在潛心研發(fā)OPA純固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)。
可以發(fā)現(xiàn),頭部公司所采用的的技術(shù)方案五花八門,激光雷達(dá)行業(yè)內(nèi)部對于技術(shù)路線的巨大分歧同樣影響著作為客戶的主機(jī)廠的選擇。從小鵬、蔚來、長城、北汽的量產(chǎn)方案中可以看出,每一家企業(yè)均選擇了不同的激光雷達(dá)供應(yīng)商,擁有不同的技術(shù)方案和各異的性能參數(shù)。稍加思考就能發(fā)現(xiàn),激光雷達(dá)的最優(yōu)解或許不只一個,但絕不會如此之多。待繁華褪盡,終將有一批技術(shù)面臨淘汰。
“激光雷達(dá)行業(yè)很多從業(yè)者都來自軟件算法領(lǐng)域,對激光雷達(dá)硬件的特性理解得并不透徹,而激光雷達(dá)技術(shù)路線眾多,即使行業(yè)內(nèi)都鮮有人能完全理解透,更別說是客戶和投資者們。很多激光雷達(dá)公司以及客戶會選擇看似很性感技術(shù)路線,而這些看似漂亮的路線背后往往藏著大坑,一旦陷進(jìn)去就會騎虎難下,只能繼續(xù)往前,直到撞南墻。”胡小波表示。
車規(guī)認(rèn)證是難題
雖然眾多國內(nèi)外企業(yè)都布局了激光雷達(dá)技術(shù),但基本都用于研發(fā)探索或小批量測試,并未達(dá)到真正的車規(guī)級水平。
機(jī)械式激光雷達(dá)由于其機(jī)械部件壽命不長(1000-3000 小時),只能用于自動駕駛的研發(fā)領(lǐng)域,再加上價格高昂和維護(hù)成本高等因素,目前沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)械式激光雷達(dá)滿足車規(guī)級要求。以Velodyne為例,其產(chǎn)品主要聚焦于自動駕駛汽車原型和研發(fā)、驗證測試的小批量應(yīng)用,雖然技術(shù)成熟,但成本極高,不差錢的科技巨頭們采購回來用于研發(fā)測試尚可,但若要搭載到普通老百姓所用的量產(chǎn)汽車上卻不現(xiàn)實。行業(yè)認(rèn)為,純機(jī)械雷達(dá)的價格區(qū)間決定了其不適用于量產(chǎn)車載的應(yīng)用。
相比機(jī)械式,MEMS 激光雷達(dá)具有芯片化、無機(jī)械組件等優(yōu)點,但其有效探測距離較短,還需要突破 MEMS 振鏡的小型化、控制機(jī)制等技術(shù)難點。雖然未來在成本和體積上能大幅降低,但目前還沒有過車規(guī)級的產(chǎn)品。
FLASH方案的激光雷達(dá)沒有任何運(yùn)動部件,能夠達(dá)到最高等級的車規(guī)要求。但Flash 激光雷達(dá)的探測距離和探測角度直接受限于探測器性能,為了實現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測,焦平面陣列探測器需要價格昂貴的雪崩光電探測器(APD),更大面積、更高性能的探測器很難在量產(chǎn)車上應(yīng)用。純固態(tài)OPA(相控陣)方案被看作是自動駕駛最理想的技術(shù)方案,相比MEMS,OPA方案完全取消機(jī)械結(jié)構(gòu),理論上可以做到體積更小、對溫度和振動的適應(yīng)性更強(qiáng)、成本更低,但其制造工藝難度大,產(chǎn)業(yè)鏈不完善,尚處于理論研發(fā)階段,需要巨額的研發(fā)投入。
胡小波介紹:“若將FLASH方案的探測角度做到車輛前向主雷達(dá)所需的參數(shù),成本將達(dá)到數(shù)十萬元;作為投資者非??春玫腗EMS方案,有效探測距離只有130米,距離車企所需要的200米相去甚遠(yuǎn),當(dāng)前的硅基MEMS振鏡的使用壽命也遠(yuǎn)不能滿足汽車的使用年限,更為重要的是這種技術(shù)方案在905nm波段的性能已經(jīng)達(dá)到了極限,激光管功率達(dá)到了人眼的安全閾值;而純固態(tài)OPA雷達(dá)更是十年內(nèi)都無法量產(chǎn)未來技術(shù)?!?/p>
從目前的技術(shù)成熟度來看,未來3-5年真正能夠上車并作為前向主雷達(dá)的技術(shù)只有905nm旋轉(zhuǎn)棱鏡方案的混合固態(tài)雷達(dá)。其性能能夠滿足汽車的使用條件,做到10%反射率下探測距離達(dá)到200米以上,使用壽命可達(dá)到10萬小時。轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)也是目前唯一通過了車規(guī)級要求的方案。但技術(shù)條件滿足與實際量產(chǎn)應(yīng)用仍然存在一定的差距,激光雷達(dá)的車規(guī)級有兩層含義,一個是探測能力方面的顯性指標(biāo)要滿足車規(guī)要求,另外一個是可靠性、穩(wěn)定性這些隱性指標(biāo)也要達(dá)標(biāo),確保功能安全,這就還需要激光雷達(dá)公司擁有很高的品質(zhì)管控能力和批量交付能力。
“汽車是個毛利率低的苦行業(yè),但對產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、品質(zhì)管控能力、交付能力等都有著最極端的要求。對激光雷達(dá)企業(yè)而言,只有技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,銷售能力、融資能力、量產(chǎn)交付能力任何一個環(huán)節(jié)跟不上都將被淘汰?!焙〔ū硎尽?/p>
隨著越來越多的零部件巨頭加快對激光雷達(dá)的自主研發(fā),這一行業(yè)的競爭還在進(jìn)一步加劇,而與此同時,客戶對于成本的苛刻要求也在進(jìn)一步增加激光雷達(dá)玩家們的晉級難度。看似前景無限的行業(yè)充斥著無數(shù)陷阱和不確定性。激光雷達(dá)行業(yè)接下來必將經(jīng)歷一次無情的淘汰浪潮,對大多數(shù)企業(yè)而言,放量元年也將是破產(chǎn)元年。