十字路口上的“激光雷達”！

2021年伊始，激光雷達再次成為科技領(lǐng)域熱門(mén)話(huà)題，先是小鵬汽車(chē)與特斯拉的隔空“互噴”，再到華為首款車(chē)規級激光雷達的發(fā)布，自動(dòng)駕駛傳感器路線(xiàn)之爭、激光雷達進(jìn)入前裝市場(chǎng)、中國廠(chǎng)商崛起等成為行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。本期鐳Sir將從四個(gè)話(huà)題分析激光雷達現狀并解讀發(fā)展趨勢，同時(shí)也歡迎廣大激光雷達領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士積極參與互動(dòng)，在文末留言，告訴鐳Sir您的真知灼見(jiàn)！

一、埃隆?馬斯克助攻，激光雷達成“主流”

伴隨著(zhù)人工智能概念在全球范圍內爆火，只要有其加持必然會(huì )受到各方關(guān)注，甚至是熱炒，智慧安防、智能機器人等皆是如此。而汽車(chē)作為人們生活中重要的出行工具，為全球帶來(lái)了萬(wàn)億美元級別的市場(chǎng)價(jià)值，自然成為人工智能重點(diǎn)突破領(lǐng)域。

其實(shí)早在20世紀70年代，科技發(fā)達國家就率先開(kāi)始了無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究工作，前期主要以大學(xué)及研究所為主，如卡內基·梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、意大利帕爾瑪大學(xué)VisLab實(shí)驗室等都進(jìn)行過(guò)相關(guān)嘗試。在此之后，奧迪、福特、沃爾沃、日產(chǎn)、寶馬等眾多汽車(chē)制造廠(chǎng)們相繼進(jìn)行無(wú)人駕駛布局，為無(wú)人駕駛汽車(chē)商業(yè)化奠定了基礎。

以上為Elon Musk推特截圖

相對于傳統汽車(chē)廠(chǎng)商的保守策略，作為新力軍的特斯拉反而在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域后來(lái)居上，于2015年推出了半自動(dòng)駕駛系統Autopilot，這也是早期投入商用的自動(dòng)駕駛技術(shù)，在一定程度上驅動(dòng)和加速了自動(dòng)駕駛汽車(chē)商用時(shí)代的到來(lái)。作為自動(dòng)駕駛汽車(chē)的核心部件，傳感器自然成為了產(chǎn)業(yè)及資本市場(chǎng)爭搶的關(guān)鍵領(lǐng)域。

攝像頭對比激光雷達傳感器

傳感器可以比作自動(dòng)駕駛汽車(chē)的“眼睛”，其重要性不言而喻，主要分為激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭三類(lèi)。產(chǎn)業(yè)界關(guān)于自動(dòng)駕駛技術(shù)路線(xiàn)的爭論一直沒(méi)有停止過(guò)，作為自動(dòng)駕駛的創(chuàng )新者以及攝像頭技術(shù)路線(xiàn)擁躉，埃隆●馬斯克就曾多次公開(kāi)怒懟激光雷達。他認為，“激光雷達就像人身上長(cháng)了一堆闌尾，闌尾本身的存在基本是無(wú)意義的，如果長(cháng)了一堆的話(huà)，那就太可笑了，任何依賴(lài)激光雷達的公司都可能無(wú)疾而終?！?/p>

然而現實(shí)卻無(wú)情打了臉，特斯拉自動(dòng)駕駛汽車(chē)多次出現嚴重事故，再一次證明僅僅依靠攝像頭傳感器是不夠的。特別是在人工參與程度不斷降低的情況下，激光雷達似乎是必不可少。實(shí)際上，從其他整車(chē)廠(chǎng)的規劃來(lái)看，激光雷達方案正成為主流。

二、激光雷達崛起，從一家獨大到百家爭鳴

LiDAR，是英文 Light Detection And Ranging 的縮寫(xiě)，中文名稱(chēng)為激光雷達。激光雷達作為在激光測距雷達基礎上發(fā)展起來(lái)的一項主動(dòng)成像雷達技術(shù)，通過(guò)發(fā)射和接收激光束，分析激光遇到目標對象后的折返時(shí)間，計算出到目標對象的相對距離，并利用此過(guò)程中收集到的目標對象表面大量密集的點(diǎn)的三維坐標、反射率和紋理等信息，快速得到出被測目標的三維模型以及線(xiàn)、面、體等各種相關(guān)數據，建立三維點(diǎn)云(Point Cloud)圖，繪制出環(huán)境地圖，以達到環(huán)境感知的目的。

激光雷達原理

提到車(chē)載激光雷達，位于硅谷的技術(shù)公司Velodyne則不得不被談及。作為激光雷達鼻祖，Velodyne起初以音響業(yè)務(wù)起家，隨后業(yè)務(wù)范圍拓展至激光雷達領(lǐng)域。在自動(dòng)駕駛概念興起階段，Velodyne幾乎難逢對手，備受資本及業(yè)內追捧，百度、福特、尼康、現代摩比斯等紛紛入股，一方面是爭取產(chǎn)能，另一方面也是看好自動(dòng)駕駛未來(lái)發(fā)展。自2007年以來(lái)，Velodyne幾乎為各類(lèi)自動(dòng)駕駛汽車(chē)項目提供過(guò)激光雷達。

*表示投資或收購，其他均為自研（來(lái)自建約車(chē)評）

然而由于早期Velodyne公司激光雷達產(chǎn)品采用機械旋轉式技術(shù)路線(xiàn)，隨著(zhù)線(xiàn)數的增加，需要大量堆疊旋轉結構，導致復雜性和成本急劇上升。Velodyne公司64線(xiàn)激光雷達產(chǎn)品，價(jià)格賣(mài)到高至70萬(wàn)元一臺。在這種情況下，自動(dòng)駕駛汽車(chē)項目想要量產(chǎn)幾乎不可能。為此，研發(fā)集成度更高、成本更加低的激光雷達也成為了行業(yè)破局方向。

在此背景下，國內外涌現出了大量創(chuàng )業(yè)公司投身新型激光雷達研發(fā)。加之資本的追捧，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，激光雷達領(lǐng)域已經(jīng)從一家獨大轉變成百家爭鳴的格局。從技術(shù)路線(xiàn)來(lái)看，除了傳統的機械旋轉式之外，大致可分為棱鏡式、轉鏡式和振鏡式幾種技術(shù)路線(xiàn)。

車(chē)用激光雷達技術(shù)發(fā)展趨勢

雖然過(guò)去多年，激光雷達技術(shù)路線(xiàn)之爭一直都沒(méi)有停止過(guò)，但是從應用端而言，“成本更低”、“性能和穩定性更強”、“更加接近量產(chǎn)”始終是評價(jià)一款激光雷達產(chǎn)品好壞的重要標準。從技術(shù)趨勢上來(lái)看，高性能、低成本、輕量化、全固態(tài)化是激光雷達未來(lái)發(fā)展的主要方向。

另一方面，從時(shí)間節點(diǎn)上來(lái)看，激光雷達正處于由旋轉式向MEMS固態(tài)式過(guò)渡階段。激光雷達線(xiàn)數想要做高，直接的辦法就是堆疊收發(fā)模組，以提升垂直視場(chǎng)角和角分辨率，但這一方式無(wú)疑飲鴆止渴。元器件的堆疊會(huì )帶來(lái)成本的大幅度提升并提高結構的復雜性，顯然和市場(chǎng)需求背道而馳。相對而言，MEMS激光雷達方案由于零部件成熟度高，易于集成和降低成本，正成為下一個(gè)重要技術(shù)方向，包括法雷奧、博世、速騰聚創(chuàng )、禾賽科技、鐳神智能等公司都投身該領(lǐng)域。從長(cháng)遠來(lái)看，隨著(zhù)芯片技術(shù)的發(fā)展，相控陣方案和高性能Flash方案也將得到進(jìn)一步發(fā)展。

除此之外，中國創(chuàng )新企業(yè)的快速崛起，也成為激光雷達領(lǐng)域一大趨勢。

三、產(chǎn)業(yè)格局重構，本土廠(chǎng)商開(kāi)始發(fā)力

相信大家對2019年全球激光雷達巨頭Velodyne宣布撤掉中國整個(gè)直銷(xiāo)團隊與部分技術(shù)團隊仍有印象，這可謂中國本土激光雷達廠(chǎng)商崛起的一個(gè)標志性事件。在此之前，Velodyne公司64線(xiàn)激光雷達即使至少需要等半年以上才能供貨，客戶(hù)依舊只能選擇排隊等待?，F如今這一現象已經(jīng)一去不復返。

隨著(zhù)國產(chǎn)廠(chǎng)商產(chǎn)品不斷迭代，性能和穩定性基本上可以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，加之國外廠(chǎng)商供應吃緊，越來(lái)越多下游廠(chǎng)商開(kāi)始選擇國產(chǎn)激光雷達，這其中就包括Velodyne公司的投資者百度公司。近幾年，在百度Apollo車(chē)項目上，Velodyne也被禾賽科技產(chǎn)品替換掉。

國內激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈分布

目前，在后裝激光雷達市場(chǎng)上，實(shí)際上已經(jīng)形成了Velodyne、禾賽科技、速騰聚創(chuàng )同臺競技的局面。雖然Velodyne仍占據著(zhù)大部分市場(chǎng)份額，但是國內廠(chǎng)商正對其發(fā)起猛烈沖擊。這一點(diǎn)在國外市場(chǎng)亦是如此。美國“造車(chē)新勢力”Lucid計劃于2021年春天交付的首款量產(chǎn)車(chē)Lucid Air上搭載的激光雷達，很大幾率就是采用中國品牌產(chǎn)品。由此可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，全球激光雷達市場(chǎng)格局已經(jīng)發(fā)生重大改變，中國本土廠(chǎng)商正快速崛起，成為新的增長(cháng)極！

作為全球人工智能和自動(dòng)駕駛最活躍的區域，國內市場(chǎng)對于新技術(shù)的渴望更加強烈，由此也帶動(dòng)了國內激光雷達產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(cháng)。據相關(guān)統計顯示，目前國內已有46家企業(yè)入局激光雷達領(lǐng)域。其中，國內代表企業(yè)禾賽科技、速騰聚創(chuàng )和鐳神智能在2020年都成功完成融資，其中禾賽科技C輪融資更是高達1.73億美元。

近期，小鵬汽車(chē)宣布與大疆孵化的公司Livox覽沃科技聯(lián)手，將推出全球首款激光雷達量產(chǎn)智能汽車(chē)。Livox 將基于浩界 Horiz車(chē)規級激光雷達平臺為小鵬汽車(chē)進(jìn)行了一系列定制化開(kāi)發(fā)。這些動(dòng)作都意味著(zhù)，國產(chǎn)激光雷達企業(yè)在未來(lái)自動(dòng)駕駛時(shí)代將扮演越來(lái)越重要的角色。而華為的入場(chǎng)，正在加速這一趨勢。

四、華為強勢入局，激光雷達進(jìn)入下半場(chǎng)

近日，華為首款車(chē)規前裝量產(chǎn)激光雷達正式發(fā)布，無(wú)疑對整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了巨大的信心和推動(dòng)力。

圖為華為車(chē)規級前裝量產(chǎn)激光雷達發(fā)布會(huì )現場(chǎng)

從產(chǎn)業(yè)進(jìn)程來(lái)看，2016年自動(dòng)駕駛在全球范圍內再次爆火，帶動(dòng)激光雷達市場(chǎng)一路走俏，資本市場(chǎng)重點(diǎn)關(guān)注，越來(lái)越多創(chuàng )業(yè)公司選擇激光雷達方向，這一趨勢已在2018年達到頂峰。與之形成鮮明對比的是，其商業(yè)化相對較慢，從而導致激光雷達產(chǎn)業(yè)短暫進(jìn)入調整期和積累期。隨著(zhù)技術(shù)不斷迭代，產(chǎn)品價(jià)格不斷下滑，激光雷達在2020年又迎來(lái)了新一輪爆發(fā)。其中，華為前裝量產(chǎn)激光雷達的發(fā)布，無(wú)疑是為這一趨勢又點(diǎn)了一把火。

華為激光雷達產(chǎn)品的研發(fā)始于2016年，定位是前裝量產(chǎn)，目前已在多個(gè)車(chē)型上實(shí)現配套。在生產(chǎn)制造方面，目前華為已建立了第一條車(chē)規級激光雷達的Pilot產(chǎn)線(xiàn)，并按照年產(chǎn)10萬(wàn)套/線(xiàn)在推進(jìn)。 ARCFOX極狐HBT也將成為搭載華為激光雷達的量產(chǎn)第一車(chē)。除此之外，蘋(píng)果也傳出2021年將發(fā)布新品電動(dòng)汽車(chē)Apple Car，并搭載激光雷達。

從自動(dòng)駕駛汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，憑借強大的生態(tài)影響力，華為車(chē)規前裝量產(chǎn)激光雷達的發(fā)布勢必將對行業(yè)帶來(lái)“鯰魚(yú)效應”，加速激光雷達進(jìn)入前裝市場(chǎng)，由此推動(dòng)自動(dòng)駕駛向L3及L4階段過(guò)渡。

綜上而言，越來(lái)越多廠(chǎng)商選擇MEMS技術(shù)路線(xiàn)，產(chǎn)品不斷迭代，成本接近量產(chǎn)底線(xiàn)，中國本土廠(chǎng)商快速崛起。

慕尼黑上海光博會(huì )致力于將激光雷達系統的核心元器件光電探測器、激光器、準直鏡頭、掃描鏡、數模轉換器等匯聚在一起，設有激光器與光電子、光學(xué)與光學(xué)制造展區，助推激光雷達進(jìn)入下半場(chǎng)，突破自動(dòng)駕駛前裝市場(chǎng)高地！同期召開(kāi)的“激光雷達技術(shù)及應用前沿論壇” 將吸引來(lái)自激光光源、光學(xué)元件、傳感技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的知名廠(chǎng)商、國內外激光雷達供應商、研究院校代表、工業(yè)自動(dòng)化廠(chǎng)商、汽車(chē)一級（Tier 1）供應商和汽車(chē)OEM廠(chǎng)商的用戶(hù)參會(huì )交流，共同探討激光雷達行業(yè)未來(lái)趨勢。

激光雷達技術(shù)及應用前沿論壇

時(shí)間：2021年3月17日

地點(diǎn)：上海新國際博覽中心，W4館一樓M6會(huì )議室

主辦單位：

慕尼黑展覽（上海）有限公司

協(xié)辦單位：

中國光學(xué)學(xué)會(huì )光學(xué)測試專(zhuān)業(yè)委員會(huì )

大會(huì )議題：

●   激光雷達核心技術(shù)的前沿發(fā)展

●   先進(jìn)光源及光學(xué)元件在激光雷達上的應用

●   激光雷達的工業(yè)應用解決方案

●   中國激光雷達產(chǎn)業(yè)現狀及發(fā)展趨勢

●   激光雷達技術(shù)進(jìn)展及其在自動(dòng)駕駛中的應用