十字路口上的“激光雷达”!(附会议议程)

国际金属加工网 2021年02月02日

2021年伊始,激光雷达再次成为科技领域热门话题,先是小鹏汽车与特斯拉的隔空“互喷”,再到华为首款车规级激光雷达的发布,自动驾驶传感器路线之争、激光雷达进入前装市场、中国厂商崛起等成为行业重点关注领域。本期镭Sir将从四个话题分析激光雷达现状并解读发展趋势,同时也欢迎广大激光雷达领域的专业人士积极参与互动,在文末留言,告诉镭Sir您的真知灼见!

一、埃隆马斯克助攻,激光雷达成“主流”

伴随着人工智能概念在全球范围内爆火,只要有其加持必然会受到各方关注,甚至是热炒,智慧安防、智能机器人等皆是如此。而汽车作为人们生活中重要的出行工具,为全球带来了万亿美元级别的市场价值,自然成为人工智能重点突破领域。

其实早在20世纪70年代,科技发达国家就率先开始了无人驾驶汽车的研究工作,前期主要以大学及研究所为主,如卡内基·梅隆大学、斯坦福大学、麻省理工学院、意大利帕尔玛大学VisLab实验室等都进行过相关尝试。在此之后,奥迪、福特、沃尔沃、日产、宝马等众多汽车制造厂们相继进行无人驾驶布局,为无人驾驶汽车商业化奠定了基础。

↑以上为Elon Musk推特截图

 

 

相对于传统汽车厂商的保守策略,作为新力军的特斯拉反而在自动驾驶领域后来居上,于2015年推出了半自动驾驶系统Autopilot,这也是早期投入商用的自动驾驶技术,在一定程度上驱动和加速了自动驾驶汽车商用时代的到来。作为自动驾驶汽车的核心部,传感器自然成为了产业及资本市场争抢的关键领域。  

传感器

距离远至

探测人体

探测物体

物体识别

功能

优势

劣势

摄像头

50

(不稳定)

√(依赖样本)

√(依赖样本)

利用计算机视觉判断周边环境与物体、判断前车距离

目前唯一能识别物体的传感器

依赖于光和样本,识别行人稳定性欠佳

激光雷达

200

障碍检测、动态障碍检测识别及跟踪、路面检测、定位和导航、环境建模

精度较高的距离信息,可测量绝大部分物体

在大雨大雪等恶劣天气使用效果会受到影响

摄像头对比激光雷达传感器

传感器可以比作自动驾驶汽车的“眼睛”,其重要性不言而喻,主要分为激光雷达、毫米波雷达以及摄像头三类。产业界关于自动驾驶技术路线的争论一直没有停止过,作为自动驾驶的创新者以及摄像头技术路线拥趸,埃隆▪马斯克就曾多次公开怒怼激光雷达。他认为,“激光雷达就像人身上长了一堆阑尾,阑尾本身的存在基本是无意义的,如果长了一堆的话,那就太可笑了,任何依赖激光雷达的公司都可能无疾而终。”

然而现实却无情打了脸,特斯拉自动驾驶汽车多次出现严重事故,再一次证明仅仅依靠摄像头传感器是不够的。特别是在人工参与程度不断降低的情况下,激光雷达似乎是必不可少。实际上,从其他整车厂的规划来看,激光雷达方案正成为主流。

二、激光雷达崛起,从一家独大到百家争鸣

LiDAR,是英文 Light Detection And Ranging 的缩写,中文名称为激光雷达。激光雷达作为在激光测距雷达基础上发展起来的一项主动成像雷达技术,通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据,建立三维点云(Point Cloud)图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。

1710

激光雷达原理

 

提到车载激光雷达,位于硅谷的技术公司Velodyne则不得不被谈及。作为激光雷达鼻祖,Velodyne起初以音响业务起家,随后业务范围拓展至激光雷达领域。在自动驾驶概念兴起阶段,Velodyne几乎难逢对手,备受资本及业内追捧,百度、福特、尼康、现代摩比斯等纷纷入股,一方面是争取产能,另一方面也是看好自动驾驶未来发展。自2007年以来,Velodyne几乎为各类自动驾驶汽车项目提供过激光雷达。

IMG_256

*表示投资或收购,其他均为自研(来自建约车评)

然而由于早期Velodyne公司激光雷达产品采用机械旋转式技术路线,随着线数的增加,需要大量堆叠旋转结构,导致复杂性和成本急剧上升。Velodyne公司64线激光雷达产品,价格卖到高至70万元一台。在这种情况下,自动驾驶汽车项目想要量产几乎不可能。为此,研发集成度更高、成本更加低的激光雷达也成为了行业破局方向。

在此背景下,国内外涌现出了大量创业公司投身新型激光雷达研发。加之资本的追捧,经过几年的发展,激光雷达领域已经从一家独大转变成百家争鸣的格局。从技术路线来看,除了传统的机械旋转式之外,大致可分为棱镜式、转镜式和振镜式几种技术路线。

车用激光雷达技术发展趋势

虽然过去多年,激光雷达技术路线之争一直都没有停止过,但是从应用端而言,“成本更低”、“性能和稳定性更强”、“更加接近量产”始终是评价一款激光雷达产品好坏的重要标准。从技术趋势上来看,高性能、低成本、轻量化、全固态化是激光雷达未来发展的主要方向。

另一方面,从时间节点上来看,激光雷达正处于由旋转式向MEMS固态式过渡阶段。激光雷达线数想要做高,直接的办法就是堆叠收发模组,以提升垂直视场角和角分辨率,但这一方式无疑饮鸩止渴。元器件的堆叠会带来成本的大幅度提升并提高结构的复杂性,显然和市场需求背道而驰。相对而言,MEMS激光雷达方案由于零部件成熟度高,易于集成和降低成本,正成为下一个重要技术方向,包括法雷奥、博世、速腾聚创、禾赛科技、镭神智能等公司都投身该领域。从长远来看,随着芯片技术的发展,相控阵方案和高性能Flash方案也将得到进一步发展。

除此之外,中国创新企业的快速崛起,也成为激光雷达领域一大趋势。

三、产业格局重构,本土厂商开始发力

相信大家对2019年全球激光雷达巨头Velodyne宣布撤掉中国整个直销团队与部分技术团队仍有印象,这可谓中国本土激光雷达厂商崛起的一个标志性事件。在此之前,Velodyne公司64线激光雷达即使至少需要等半年以上才能供货,客户依旧只能选择排队等待。现如今这一现象已经一去不复返。

随着国产厂商产品不断迭代,性能和稳定性基本上可以满足市场需求,加之国外厂商供应吃紧,越来越多下游厂商开始选择国产激光雷达,这其中就包括Velodyne公司的投资者百度公司。近几年,在百度Apollo车项目上,Velodyne也被禾赛科技产品替换掉。

国内激光雷达产业链分布

目前,在后装激光雷达市场上,实际上已经形成了Velodyne、禾赛科技、速腾聚创同台竞技的局面。虽然Velodyne仍占据着大部分市场份额,但是国内厂商正对其发起猛烈冲击。这一点在国外市场亦是如此。美国“造车新势力”Lucid计划于2021年春天交付的首款量产车Lucid Air上搭载的激光雷达,很大几率就是采用中国品牌产品。由此可见,经过多年发展,全球激光雷达市场格局已经发生重大改变,中国本土厂商正快速崛起,成为新的增长极!

作为全球人工智能和自动驾驶最活跃的区域,国内市场对于新技术的渴望更加强烈,由此也带动了国内激光雷达产业爆发式增长。据相关统计显示,目前国内已有46家企业入局激光雷达领域。其中,国内代表企业禾赛科技、速腾聚创和镭神智能在2020年都成功完成融资,其中禾赛科技C轮融资更是高达1.73亿美元。

近期,小鹏汽车宣布与大疆孵化的公司Livox览沃科技联手,将推出全球首款激光雷达量产智能汽车。Livox 将基于浩界 Horiz车规级激光雷达平台为小鹏汽车进行了一系列定制化开发。这些动作都意味着,国产激光雷达企业在未来自动驾驶时代将扮演越来越重要的角色。而华为的入场,正在加速这一趋势。

四、华为强势入局,激光雷达进入下半场

近日,华为首款车规前装量产激光雷达正式发布,无疑对整个行业带来了巨大的信心和推动力。

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图为华为车规级前装量产激光雷达发布会现场

从产业进程来看,2016年自动驾驶在全球范围内再次爆火,带动激光雷达市场一路走俏,资本市场重点关注,越来越多创业公司选择激光雷达方向,这一趋势已在2018年达到顶峰。与之形成鲜明对比的是,其商业化相对较慢,从而导致激光雷达产业短暂进入调整期和积累期。随着技术不断迭代,产品价格不断下滑,激光雷达在2020年又迎来了新一轮爆发。其中,华为前装量产激光雷达的发布,无疑是为这一趋势又点了一把火。

华为激光雷达产品的研发始于2016年,定位是前装量产,目前已在多个车型上实现配套。在生产制造方面,目前华为已建立了第一条车规级激光雷达的Pilot产线,并按照年产10万套/线在推进。 ARCFOX极狐HBT也将成为搭载华为激光雷达的量产第一车。除此之外,苹果也传出2021年将发布新品电动汽车Apple Car,并搭载激光雷达。

从自动驾驶汽车产业发展来看,凭借强大的生态影响力,华为车规前装量产激光雷达的发布势必将对行业带来“鲶鱼效应”,加速激光雷达进入前装市场,由此推动自动驾驶向L3及L4阶段过渡。

综上而言,越来越多厂商选择MEMS技术路线,产品不断迭代,成本接近量产底线,中国本土厂商快速崛起。

慕尼黑上海光博会致力于将激光雷达系统的核心元器件光电探测器、激光器、准直镜头、扫描镜、数模转换器等汇聚在一起,设有激光器与光电子、光学与光学制造展区,助推激光雷达进入下半场,突破自动驾驶前装市场高地!同期召开的“激光雷达技术及应用前沿论坛”将吸引来自激光光源、光学元件、传感技术等关键技术领域的知名厂商、国内外激光雷达供应商、研究院校代表、工业自动化厂商、汽车一级(Tier 1)供应商和汽车OEM厂商的用户参会交流,共同探讨激光雷达行业未来趋势。

激光雷达技术及应用前沿论坛

时间:2021年3月17日

地点:上海新国际博览中心,W4馆一楼M6会议室

主办单位:

慕尼黑展览(上海)有限公司

协办单位:

中国光学学会光学测试专业委员会

大会议题:

       激光雷达核心技术的前沿发展

       先进光源及光学元件在激光雷达上的应用

       激光雷达的工业应用解决方案

       中国激光雷达产业现状及发展趋势

       激光雷达技术进展及其在自动驾驶中的应用

扫描如下二维码进入会议页面报名

   

关于展会

由慕尼黑展览(上海)有限公司主办的第十六届慕尼黑上海光博会(LASER WORLD of PHOTONICS CHINA)将于2021年3月17日至19日在上海新国际博览中心举办。作为亚洲激光、光学、光电行业的盛会,慕尼黑上海光博会涵盖激光与光电子、光学与光学制造、激光智能制造、成像与机器视觉以及检测和质量控制五大专题,聚焦汽车、轨道交通医疗模具、自动化、科研及3C电子等关键应用行业领域,积极打造光电技术上下游产业交流互通的国际化贸易平台。

慕尼黑上海光博会热情期待您的到来,点击下方链接,立即报名,获取免费参观门票,开启新年追光之旅!

http://www.world-of-photonics-china.com.cn/zh-cn/visitor/login.html?ad_code=xlAmblCasl

更多详情、欢迎浏览展会官网:www.world-of-photonics-china.com.cn

或关注慕尼黑上海光博会官方微信:慕尼黑上海光博会

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参展咨询

慕尼黑展览(上海)有限公司

周桦君

电话:021-2020 5582

邮箱:Joice.zhou@mm-sh.com

观众服务

慕尼黑展览(上海)有限公司

杨妮婷

电话:021-2020 5695

邮箱:nettie.yang@mm-sh.com


(激光行业观察)

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