1. 程式人生 > 資訊 >被特斯拉馬斯克嫌棄的鐳射雷達,為什麼在中國越來越火

被特斯拉馬斯克嫌棄的鐳射雷達,為什麼在中國越來越火

鐳射雷達走向了確定性。

2021 年,中國就有三款搭載鐳射雷達的量產車型釋出,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 均在鐳射雷達上鉚足了勁宣傳,加上 2020 年美國「造車新勢力」lucid Air 車型釋出,鐳射雷達上車變成了一種趨勢。

而就在前幾年,鐳射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「鐳射雷達上車是件蠢事」。但如今,尤其在中國市場,隨著越來越多的鐳射雷達上車,這股浪潮似乎不可逆了。

從機械式到固態鐳射雷達

從 2004 年美國國防高階研究計劃局(DARPA)舉辦的 DARPA 挑戰賽開始,鐳射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網際網路帶入了全世界。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,當時還是一家音響裝置製造商的 Velodyne 就研發出了鐳射雷達,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 的鐳射雷達,後者也成功轉型為鐳射雷達公司,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 的機械式鐳射雷達 | 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?這裡要引入鐳射雷達的原理。

鐳射雷達,顧名思義是以鐳射作為訊號源,由鐳射器發射出的脈衝鐳射打到周圍物體上引起散射,一部分光波會反射到鐳射雷達的接收器上,根據鐳射測距原理計算,就得到從鐳射雷達到目標點的距離。鐳射不斷掃描目標物,就可以得到全部資料,成像處理後,可得到精確的三維立體影象。

而根據感測器內部的不同,鐳射雷達大致分為幾個型別:機械式、MEMS 微振鏡式、旋鏡式和 OPA 光學相控陣鐳射雷達。其中 OPA 屬於純固態鐳射雷達,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。

機械式鐳射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° 的環境資料,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鐳射雷達,同樣也是 Velodyne 最受好評的產品。

但機械式鐳射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 類固態鐳射雷達,售價 $1898 | 速騰聚創

類固態(或叫做混合固態)鐳射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鐳射雷達克制了許多。

小鵬 P5 就使用了旋鏡式鐳射雷達,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,角解析度高達 0.16°*0.2°,點雲密度等效於 144 線鐳射雷達。

另據極客公園瞭解,極狐阿爾法 S 搭載的鐳射雷達為 MEMS,分別在車頭和車頭兩側安裝 3 顆 96 線鐳射雷達。

當然,比起鐳射雷達紛紛「上車」的現象相比,背後反映的事實似乎更值得探討:鐳射雷達目前在中國市場已成定論,但遠未到終點。

巨頭攪動鐳射雷達產業

如果說鐳射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慧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,鐳射雷達就在華為的研發目標內。

隨著時間推進,華為研發鐳射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鐳射雷達的第一條 Pilot 產線,已按照年產 10 萬套 / 線推進產能;2020 年 12 月 21 日,華為首次釋出了 96 線車規級高效能鐳射雷達,號稱要把成本壓縮到 200 美元。

諸如此類的訊息還有很多,足以顯示出華為在智慧網聯電動汽車增量部件供應商的決心。鐳射雷達,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 年底釋出了車規級量產鐳射雷達,作為行業新玩家來勢洶洶 | 網路

一位新造車行業人士告訴極客公園,華為進軍鐳射雷達傳遞出幾個非常強的訊號,對行業來說有劣勢也有優勢。對於已經在鐳射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。

「華為是一家有軟硬體基因的公司,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慧座艙均採用了華為的解決方案 | 極狐官網

有鐳射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訊後,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,但從整體的軟硬體配置來看,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,之後向下相容,用量產車能接受的價格來做更好的技術。」

他甚至認為,華為的入局算是鐳射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鐳射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「把鐳射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感測器作為硬體,背後重演算法的路線,與 Waymo 為代表的注重鐳射雷達的技術路線,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。

而不管是搭載鐳射雷達的量產車型越來越多,或是巨頭進入產業鏈,鐳射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鐳射雷達市場。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,鐳射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,鐳射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,儘快普及下去。

另外一點,鐳射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,鐳射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,鐳射雷達的黃金時代,才剛剛開始。