谷歌圍剿自動(dòng)駕駛：憑什么干掉激光雷達九成成本？

　　今年1月8日，谷歌自動(dòng)駕駛公司W(wǎng)aymo CEO Krafcik(克拉?？宋?在底特律北美國際汽車(chē)展前夕宣布，其自動(dòng)駕駛系統中的關(guān)鍵組件——激光雷達的成本相對于項目開(kāi)始之時(shí)，已經(jīng)下降了百分之九十，從超過(guò)7萬(wàn)美元直落至7500美元。

　　消息一出，業(yè)內普遍認為，重要部件成本的大幅下降將大大有助于谷歌加速其自動(dòng)駕駛項目的商業(yè)化進(jìn)程，甚至讓自動(dòng)駕駛行業(yè)大踏步前進(jìn)。然而如此振奮的消息，Waymo卻未選在外界關(guān)注度極高的CES期間發(fā)布，在人看來(lái)，頗有些微妙的感覺(jué)。

　　Waymo這家才獨立的公司是運用了何種神通，把價(jià)殺得如此厲害?是什么讓W(xué)aymo避開(kāi)了CES的聚光燈?只是時(shí)間上的巧合，還是另有隱情?

　　帶著(zhù)這些疑惑，智東西多方求證，試圖進(jìn)一步挖掘Waymo這次發(fā)布會(huì )提到的，以及未在發(fā)言中透露的訊息。

　　成本暴跌背后 偽降價(jià)還是真創(chuàng )新

　　谷歌原本采用的是激光雷達行業(yè)頭牌廠(chǎng)商Velodyne的頂級產(chǎn)品HDL-64E，采用64線(xiàn)激光規格，性能出眾。它應用發(fā)射激光接收反射的原理，描繪出周?chē)臻g的3D形態(tài)，精度極高，甚至能夠探測出百米內人類(lèi)的細微動(dòng)作。然而高端的性能背后是昂貴的價(jià)格，其價(jià)格高達75000美元。加之其他設備，谷歌每輛測試車(chē)的自動(dòng)駕駛組件簡(jiǎn)直是天價(jià)。在2012年的無(wú)人駕駛汽車(chē)峰會(huì )上，谷歌透露，其自動(dòng)駕駛汽車(chē)安裝了 15萬(wàn)美元的額外設備——價(jià)格是其測試用車(chē)雷克薩斯RX450h的2倍還多。

　　圖為HDL-64E機械式激光雷達

　　高昂的硬件成本成為了巨大的拖累，讓谷歌難以忍受。據外媒報道，谷歌在前年年末開(kāi)始招聘工程師，進(jìn)行激光雷達的自行研究與開(kāi)發(fā)。一年多過(guò)后，這個(gè)一直沒(méi)有消息放出的團隊終于有了成果，拿出了分別負責探測遠方和近處的兩款激光雷達，并將其成本降低了九成。

　　媒體紛紛喧囂：自動(dòng)駕駛即將普及。但情況果真如此?

　　谷歌何以將激光雷達的成本降低如此之多，智東西了解到三種可能。

　　1、價(jià)格≠成本

　　根據國內自動(dòng)駕駛公司的消息，激光雷達的昂貴，一大原因其實(shí)是壟斷。在自動(dòng)駕駛業(yè)內，雷達與攝像頭提供的解決方案雖然價(jià)格較低，然而效果卻始終不如高端激光雷達。大部分廠(chǎng)商為了保證安全與精確，往往采用最頂尖的激光雷達。而目前最尖端的64線(xiàn)激光雷達只有Velodyne一家公司能夠生產(chǎn)，這使得其在高端激光雷達市場(chǎng)一家獨大，缺乏競爭，讓下游廠(chǎng)商沒(méi)有議價(jià)余地。所以實(shí)際情況是，激光雷達成本雖高，Velodyne更多是憑借著(zhù)其壟斷地位，依靠“價(jià)格黑箱”，從下游廠(chǎng)商賺取著(zhù)高額利潤。

　　所以Waymo將激光雷達成本降低，并不應該以7萬(wàn)5000美元的售價(jià)作為基準，而是應該以HDL-64E的制造成本價(jià)格來(lái)比較，不過(guò)這涉及商業(yè)機密，能夠制造該型激光雷達的公司又僅此一家，信息透明度低，具體數額難以準確估計。

　　由此看來(lái)，Waymo避開(kāi)了汽車(chē)大廠(chǎng)齊齊亮相的CES，而選在底特律北美車(chē)展前夕宣布這個(gè)消息，或許是出于底氣不足——本來(lái)東西就沒(méi)那么貴，90%其實(shí)是一個(gè)夸大的幅度。

　　2、或采用新技術(shù)

　　不過(guò)Waymo不選擇CES，或許也是想要避開(kāi)競爭對手，最大限度地吸引媒體注意力。在與一位來(lái)自清華大學(xué)的自動(dòng)駕駛從業(yè)者交談中，智東西得知了Waymo激光雷達降價(jià)的另外一種可能——Waymo或許轉變了技術(shù)路徑，開(kāi)發(fā)出了比其原本采用的機械式激光雷達更便宜的固態(tài)激光雷達。

　　機械式激光雷達的高成本很大一部分來(lái)自于它的復雜結構，其中精密光學(xué)元件非常多，并且在自動(dòng)駕駛需求中還需要多條(8，16，32，64等規格)激光發(fā)射線(xiàn)，線(xiàn)數的增加大大增加了安裝調試的難度。更加致命的是，目前尚無(wú)能夠應對此種任務(wù)的自動(dòng)化生產(chǎn)機器，所有機械激光雷達都是熟練工一步步手工安裝并進(jìn)行調試的。因此，生產(chǎn)激光雷達需要耗費大量的人工，同時(shí)產(chǎn)能還低的可憐。人工成本高昂，難以大規模、自動(dòng)化生產(chǎn)，使得機械式激光雷達的價(jià)格居高不下。

　　正是這一點(diǎn)給了一家公司機會(huì )。德國初創(chuàng )公司Quanergy就看中了激光雷達的大好前景，獨辟蹊徑，繞開(kāi)了復雜的機械式結構，轉而制造靜止的、可大量生產(chǎn)的“固態(tài)”激光雷達。通過(guò)類(lèi)似于相控陣雷達的技術(shù)，固態(tài)激光雷達可以調節激光相位的發(fā)射器陣列來(lái)改變激光的角度，用電磁的方法實(shí)現掃描。正如宙斯盾上的相控陣雷達，無(wú)需轉動(dòng)，便能完成探測。

　　上圖灰色部分即為相控陣雷達

　　固態(tài)激光雷達直接將發(fā)射、接收、處理原件都做到了一張芯片上，可以直接和成熟的微電子產(chǎn)業(yè)合作，進(jìn)行大規模、自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　Quanergy生產(chǎn)的8線(xiàn)固態(tài)激光雷達S3，就將售價(jià)直接壓到了300美元以下，并且體積大大縮小，甚至可以直接嵌入車(chē)體。但是其中仍然存在其他技術(shù)難點(diǎn)，使得高性能的64線(xiàn)固態(tài)激光雷達遲遲無(wú)法面世。

　　Quanergy S3

　　Waymo這一次突然宣布將成本極大降低，可能是在固態(tài)激光雷達技術(shù)上取得了突破，生產(chǎn)出了性能夠用的新型固態(tài)激光雷達。

　　不過(guò)由于固態(tài)激光雷達無(wú)法360度轉動(dòng)，不能探測自身背后，所以需要四枚分布在車(chē)輛的四個(gè)角，相互配合。如果waymo應用了這項技術(shù)，今后應該可以從其測試車(chē)的四角中看出端倪(示意圖如下)。