隨著國(guó)外激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)頭 Velodyne 、Luminar等企業(yè)相繼上市，資本力量正加速入局激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)，這也將重塑當(dāng)前激光雷達(dá)行業(yè)的發(fā)展格局。
在產(chǎn)業(yè)元年即將到來之際，幾乎所有的國(guó)產(chǎn)汽車企業(yè)都選擇了激光雷達(dá)路線，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年計(jì)劃量產(chǎn)的激光雷達(dá)車型達(dá)15款，北汽極狐阿爾法、小鵬、蔚來、上汽、奔馳等車企都相繼預(yù)告了激光雷達(dá)新品車型。
產(chǎn)品上量、車企內(nèi)卷、資本助力，激光雷達(dá)未來真的一片光明嗎?
發(fā)展早期：成本高 商業(yè)化場(chǎng)景少
激光雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，自1960年誕生后一直備受產(chǎn)業(yè)關(guān)注，早在 1971 年，激光雷達(dá)便跟隨阿波羅 15 號(hào)進(jìn)行了月面測(cè)繪。但一直以來，受制于各類激光設(shè)備的技術(shù)難度，激光雷達(dá)成本較高，商業(yè)化場(chǎng)景較少。
21世紀(jì)以來，Velodyne 首次將 64 線激光雷達(dá)應(yīng)用于 DARPA 挑戰(zhàn)賽，2007 年 Velodyne 生產(chǎn)出首臺(tái)商用 3D 動(dòng)態(tài)掃描激光雷達(dá)，成為該行業(yè)的重要時(shí)刻。
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)被產(chǎn)業(yè)所提及，越來越多的汽車用上輔助駕駛這類功能，激光雷達(dá)也逐漸迎來風(fēng)口。
2015年到2016年，不少激光雷達(dá)領(lǐng)域公司相繼成立，受制于自動(dòng)駕駛汽車商業(yè)化落地的過程進(jìn)展緩慢，激光雷達(dá)技術(shù)熱度也隨之冷卻。
現(xiàn)狀：需求廣 機(jī)械式向固態(tài)化演進(jìn)
激光雷達(dá)利用可見光和近紅外光發(fā)射一個(gè)信號(hào)，經(jīng)目標(biāo)反射后被接收系統(tǒng)收集，通過測(cè)量反射光的運(yùn)行時(shí)間而確定目標(biāo)的距離。
同時(shí)，激光雷達(dá)也常以線數(shù)區(qū)分，如 4 線、8 線、16 線、32 線、128 線等。線數(shù)是指激光發(fā)射光源數(shù)，16 線產(chǎn)品有 16 個(gè)光源，以此類推。
按掃描方式劃分，激光雷達(dá)掃描方式有無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件可以分為機(jī)械式、半固態(tài)、固態(tài)。混合固態(tài)分為 MEMS、轉(zhuǎn)鏡，純固態(tài)分為相控陣 OPA、Flash。
智能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，再次讓激光雷達(dá)領(lǐng)域升溫，當(dāng)輔助駕駛逐漸成為車企間的主要競(jìng)爭(zhēng)方式后，激光雷達(dá)領(lǐng)域公司備受關(guān)注，包括Ibeo、Valeo、Luminar 等公司相繼推出各自的激光雷達(dá)產(chǎn)品，資本力量加速入局，逐漸改變市場(chǎng)格局。
激光雷達(dá)部件較多，每個(gè)部件技術(shù)選擇的不同就會(huì)造成效果和成本的不同，當(dāng)前為了優(yōu)化產(chǎn)品成本，大部分企業(yè)從產(chǎn)品掃描方式切入，掃描系統(tǒng)從機(jī)械轉(zhuǎn)向固態(tài)掃描，固態(tài)激光雷達(dá)替代機(jī)械式激光雷達(dá)成為降低成本的必然選擇。
我國(guó)快速布局人工智能與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，包括速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、禾賽科技等一大批科技公司不斷涌現(xiàn)，國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)正向著大范圍、高分辨率、低成本的路徑逐漸發(fā)展，且技術(shù)路線逐漸由機(jī)械式雷達(dá)向固態(tài)方式改變。
一位從事激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)研究相關(guān)人士接受TechWeb采訪時(shí)表示，國(guó)外機(jī)械式雷達(dá)產(chǎn)品相較國(guó)內(nèi)起步較早，有專利門檻，其技術(shù)積累也較為深厚，但從固態(tài)/半固態(tài)產(chǎn)品發(fā)展來看，國(guó)內(nèi)與國(guó)外相對(duì)齊頭并進(jìn)，整體技術(shù)實(shí)力相差無幾。
從融資方面來看，據(jù)IT桔子數(shù)據(jù)，2017 年至今，國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)公司共發(fā)生 62 件融資事件。從單次融資額看，在已透露融資額的公司中，有 10家公司共 13 次融資的單次融資額超過一億人民幣，其中，禾賽科技 A、B 輪融資均超過億元人民幣，并獲 1.73 億美元 C 輪融資，鐳神智能也在 A+輪和 B 輪中獲得億元及以上人民幣融資。
按產(chǎn)業(yè)鏈劃分，激光雷達(dá)主要由上游光學(xué)器件公司構(gòu)成，中游則是做激光雷達(dá)產(chǎn)品的相關(guān)公司，下游主要包括測(cè)繪視覺、機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、無人機(jī)和環(huán)境監(jiān)測(cè)五個(gè)應(yīng)用方向。
從國(guó)內(nèi)公司來看，近年來我國(guó)中游強(qiáng)上游弱的局面得到了一定改觀。目前，以速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、鐳神智能為代表的國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)公司主要集中在中游，但上游也涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀公司，例如華為哈勃投資的芯視界微電子，小米集團(tuán)領(lǐng)投、聯(lián)想和真格基金跟投的靈明光子等。
進(jìn)入2020年以來，隨著國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，其成本也逐漸下探到低位水平，激光雷達(dá)價(jià)格已經(jīng)從動(dòng)輒上萬美元降低到千元檔位。
未來：上量、降價(jià)背后 激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)
不可否認(rèn)，經(jīng)過數(shù)年產(chǎn)業(yè)發(fā)展，激光雷達(dá)相較十年前無論從應(yīng)用場(chǎng)景、變現(xiàn)能力、技術(shù)路徑都發(fā)生了質(zhì)的飛躍，但與此同時(shí)，激光雷達(dá)上車加速背后也面臨諸多問題。
首先，規(guī)模量產(chǎn)與產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)。
激光雷達(dá)成本主要分為三個(gè)方面：研發(fā)成本、物料成本、生產(chǎn)成本。大規(guī)模量產(chǎn)后，生產(chǎn)成本與研發(fā)成本可隨量產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大顯著分?jǐn)偅瑫r(shí)，規(guī)模量產(chǎn)背后也將面臨產(chǎn)品良率、上車返修率等諸多問題。
制作工藝尚未成熟、量產(chǎn)良率需要時(shí)間積累，生產(chǎn)把控能力成為關(guān)鍵，激光雷達(dá)作為新興的精密傳感器，尚無確定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和成熟穩(wěn)定的工藝，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多步，包括針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、硬件特性、軟件算法的精準(zhǔn)裝調(diào)和測(cè)試工序，這也會(huì)對(duì)未來產(chǎn)品發(fā)展帶來顯著影響。
其次，成本與技術(shù)路線的平衡。
激光雷達(dá)作為一種集光、機(jī)、電一體化的精密傳感器，其內(nèi)部有數(shù)百個(gè)細(xì)分器件，在生產(chǎn)工藝上，物料成本和設(shè)備調(diào)試成本都很高，因此市場(chǎng)售價(jià)不菲。那么問題來了，激光雷達(dá)公司之間產(chǎn)品價(jià)格的差異主要取決于什么(為何有的便宜，有的昂貴)?
按照不同的技術(shù)路線，各家產(chǎn)品都有自己的優(yōu)劣勢(shì)，同時(shí)也有自身亟待解決提升完善產(chǎn)品的核心痛點(diǎn)。從目前產(chǎn)品的成熟度來看，MEMS 激光雷達(dá)將是當(dāng)下主流方案，OPA 潛力最大，F(xiàn)LASH 光探測(cè)痛點(diǎn)解決潛力也較為顯著。
相關(guān)研究認(rèn)為，激光雷達(dá)成本主要和系統(tǒng)性能表現(xiàn)、激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物料成本以及可制造性，產(chǎn)出與質(zhì)量等方面有關(guān)。
例如系統(tǒng)性能表現(xiàn)方面，探測(cè)距離與分辨率的提高帶來的必然是更高的成本與價(jià)格。此外，軟件也是產(chǎn)品溢價(jià)能力的重要組成部分。
又如激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)非?？简?yàn)激光雷達(dá)公司的平衡能力，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須借助研發(fā)能力讓光子(激光功率與探測(cè)器靈敏度)、原子(固定或掃描的光學(xué)與機(jī)械結(jié)構(gòu))和電子(信號(hào)與計(jì)算)實(shí)現(xiàn)探測(cè)距離與分辨率等性能指標(biāo)的平衡。
而在物料成本上，Velodyne 曾表示，其在晶圓級(jí)激光雷達(dá)，微型激光雷達(dá)陣列，ASIC 設(shè)計(jì)和過程自動(dòng)化等方面擁有大量關(guān)鍵知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能大幅提升生產(chǎn)效率并降低物料成本。
需要說明的是，除上述之外，成本還和車企使用激光雷達(dá)的方式有關(guān)。例如有些激光雷達(dá)視野相對(duì)較窄，可以內(nèi)嵌于車內(nèi);那些視野廣的傳感器則可以安置于車頂，自然不同的解決方案花費(fèi)使用的產(chǎn)品不同，成本也就大不相同。
由此可見，激光雷達(dá)的成本是由諸多因素構(gòu)成，所以降低價(jià)格也是個(gè)系統(tǒng)工程。
雖然目前整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)將成本降低，但成本與產(chǎn)品質(zhì)量的平衡如何業(yè)界還是無法評(píng)判。此外，當(dāng)前激光雷達(dá)產(chǎn)品千位的價(jià)格區(qū)間仍處于高位，百度車聯(lián)網(wǎng)總經(jīng)理蘇坦曾表示，整車全生命周期至少要換3-5顆激光雷達(dá)，這不利于降低用車成本。
當(dāng)我們熟知了上述影響激光雷達(dá)成本及降本及使用方式等因素后，對(duì)于當(dāng)下激光雷達(dá)市場(chǎng)，不同廠商，價(jià)格相差較大應(yīng)該有自己的判斷。目前激光雷達(dá)市場(chǎng)還是處在發(fā)展的早期，可以說是泥沙俱下，產(chǎn)品性能魚目混珠。
最后，真正意義上的車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)缺失。
激光雷達(dá)產(chǎn)品達(dá)到車規(guī)級(jí)，需在化學(xué)特性、機(jī)械特性、電氣特性三大方面進(jìn)行 38 項(xiàng)試驗(yàn)，包括備受業(yè)界關(guān)注的車規(guī)級(jí)沖擊振動(dòng)和高低溫檢測(cè)。
截至目前，由于處于發(fā)展初期，激光雷達(dá)沒有統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，每一家車企對(duì)激光雷達(dá)的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)都有自己的理解，行業(yè)并沒有統(tǒng)一答案。
差異化的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也間接讓用戶對(duì)激光雷達(dá)產(chǎn)品的高可靠性畫問號(hào)，發(fā)展初期的激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)，還需長(zhǎng)期的市場(chǎng)驗(yàn)證。
不可否認(rèn)，激光雷達(dá)能夠?yàn)槠噷?shí)現(xiàn)高階自動(dòng)駕駛的核心元件，理論上，數(shù)量越多就意味著汽車智能化程度更高，但是，車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的過程還存在感知、決策和控制三個(gè)條件，車輛多個(gè)傳感器能否完美協(xié)同工作，能否將采集到的數(shù)據(jù)與其它傳感器進(jìn)行融合，或進(jìn)行決策才是關(guān)鍵。
無論是硬件還是軟件，當(dāng)前汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)還非常不完善，在看到激光雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)步的前提下，也需要反思整個(gè)產(chǎn)業(yè)所需面對(duì)的問題與挑戰(zhàn)，企業(yè)過度宣傳激光雷達(dá)的價(jià)值，會(huì)導(dǎo)致用戶過度依賴這套系統(tǒng)，存在安全隱患。(TechWeb 文/卞海川)
