TechWeb文/卞海川
“華為不造車,只做智能汽車供應(yīng)商”
隨著全球智能駕駛的產(chǎn)業(yè)升級(jí),激光雷達(dá)前裝市場(chǎng)正全面鋪開,2021年將成為量產(chǎn)元年,在此背景下,多家激光雷達(dá)廠商涌進(jìn)市場(chǎng),試圖分一杯羹。
華為雖然“不造車”,但其正逐漸扮演支撐各大車企智慧化轉(zhuǎn)型的重要角色,此前,華為曾發(fā)布車規(guī)級(jí)中長(zhǎng)距96線激光雷達(dá)產(chǎn)品,將動(dòng)輒數(shù)萬(wàn)美元的激光雷達(dá)產(chǎn)品成本降至200美元,該產(chǎn)品在行業(yè)處于什么地位?華為能否依靠該產(chǎn)品顛覆整個(gè)行業(yè)?
1)何為激光雷達(dá)?
隨著無(wú)人駕駛領(lǐng)域的發(fā)展,激光雷達(dá)正逐漸興起并成為新的風(fēng)口。據(jù)Yole Developpement預(yù)計(jì),2019-2025年全球激光雷達(dá)行業(yè)年復(fù)合增長(zhǎng)率約為28%。中國(guó)激光雷達(dá)行業(yè)發(fā)展水平較國(guó)外仍有提高的空間,到2025年,預(yù)計(jì)中國(guó)激光雷達(dá)行業(yè)整體發(fā)展水平將進(jìn)一步和全球激光雷達(dá)行業(yè)領(lǐng)先國(guó)家縮小差距。
自動(dòng)駕駛的環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器主要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)與激光雷達(dá)。
分類 | 工作原理 | 目前主要應(yīng)用方向 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) |
攝像頭 | 聽過(guò)攝像頭采集信息, 并進(jìn)行算法識(shí)別 | 車道偏離預(yù)警、交通標(biāo)志識(shí)別等 | 應(yīng)用廣泛;價(jià)格低廉 | 受天氣影響大;依賴于樣本;算法復(fù)雜;穩(wěn)定性差 |
毫米波雷達(dá) | 發(fā)射并接收毫米波, 根據(jù)相差時(shí)間測(cè)算距離 | 自適應(yīng)巡航、自動(dòng)緊急制動(dòng)等 | 測(cè)距測(cè)速能力突出 | 無(wú)法辨識(shí)行人和對(duì)周圍障礙物進(jìn)行精準(zhǔn)的建模 |
超聲波雷達(dá) | 通過(guò)超聲波發(fā)射與反射接收的時(shí)間差來(lái)計(jì)算距離 | 自動(dòng)泊車 | 價(jià)格低廉;近距離探測(cè)精度高;不受光線條件影響精度高;采集信息豐富; | 不適合長(zhǎng)距離測(cè)量 |
激光雷達(dá) | 發(fā)射和接受激光, 以此測(cè)算距離 | 道路提取、環(huán)境建模、障礙物識(shí)別等 | 實(shí)時(shí)性好 | 工藝要求水平高;目前車規(guī)級(jí)少 |
(表1 環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比 TechWeb整理內(nèi)容來(lái)源:電子發(fā)燒友,CSDN)
攝像頭是傳統(tǒng)視覺(jué)解決方案的基礎(chǔ),價(jià)格較低,而且可以根據(jù)不同功能的要求安裝在不同位置上。
毫米波雷達(dá)是指工作在毫米波波段探測(cè)的雷達(dá),波長(zhǎng) 1~10mm,介于微波和厘米波之間,兼具微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。
超聲波雷達(dá)是利用超聲波從發(fā)射到反射接收的時(shí)間差來(lái)計(jì)算與障礙物之間的距離,常用在泊車系統(tǒng)中。
激光雷達(dá)主要通過(guò)發(fā)射激光束來(lái)探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量。
目前,大多數(shù)車企已基本實(shí)現(xiàn)L2級(jí)別自動(dòng)駕駛,并開始逐步推出具備L3駕駛的車型,L2到L3的演進(jìn),標(biāo)志著自動(dòng)駕駛正向無(wú)人駕駛演進(jìn),這其中,激光雷達(dá)成為不可或缺的成員。激光雷達(dá)能夠?qū)θS空間進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度重建,是高級(jí)別無(wú)人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
種類 | 測(cè)距 | 體積 | 成本 | 可靠性 | 技術(shù)成熟度 | |
機(jī)械式 | 中遠(yuǎn)距離 | 大 | 成本高且很難下降 | 不可靠 | 高 | |
半固態(tài) | 轉(zhuǎn)鏡 | 中遠(yuǎn)距離 | 小 | 較低 | 可靠 | 中 |
MEMS | 中遠(yuǎn)距離 | 小 | 較低 | 可靠 | 中 | |
固態(tài) | Flash | 近距離或遠(yuǎn)距離低精度 | 較小 | 低 | 可靠 | 中 |
OPA | 中遠(yuǎn)距離 | 最小 | 目前很高,未來(lái)有下降空間 | 最可靠 | 低 |
(表2 不同種類激光雷達(dá)對(duì)比(按掃描方式) TechWeb整理 內(nèi)容來(lái)源:賽迪智庫(kù))
按掃描方式劃分,激光雷達(dá)掃描方式有無(wú)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。
種類 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) |
ToF | 響應(yīng)快、探測(cè)精度高、廉價(jià)光源可實(shí)現(xiàn) | 易受太陽(yáng)光子和其他激光雷達(dá)干擾,不適合OPA光源 |
FMCW | 發(fā)射功率低,信噪比高,對(duì)人眼安全,對(duì)探測(cè)器要求低,抗干擾:長(zhǎng)遠(yuǎn)看,適合芯片集成,有望低成本量產(chǎn) | 對(duì)激光源要求高、供應(yīng)商少且技術(shù)成熟度低導(dǎo)致成本較高,旁瓣干擾、輕微延遲 |
(表3不同種類激光雷達(dá)對(duì)比(按測(cè)距原理)TechWeb整理內(nèi)容來(lái)源:賽迪智庫(kù))
按照測(cè)距原理可分為飛行時(shí)間測(cè)距ToF和調(diào)頻連續(xù)波FMCW。ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)程(100~250 m)。
目前,行業(yè)主流技術(shù)路線為半固態(tài),隨著技術(shù)成熟度不斷提升,未來(lái)固態(tài)雷達(dá)產(chǎn)品或成為行業(yè)新趨勢(shì)。
2)國(guó)內(nèi)外有哪些激光雷達(dá)廠商?
國(guó)外激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)起步較早,其中,Velodyne、Quanergy、Ibeo 三家國(guó)外企業(yè)發(fā)展歷史較長(zhǎng)、技術(shù)成熟最高。
國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)起步較晚,但正快速崛起,目前參與該領(lǐng)域的廠商百花齊放,其中,禾賽、速騰聚創(chuàng)等公司的國(guó)產(chǎn)雷達(dá)產(chǎn)品在車企中應(yīng)用最多,技術(shù)成熟度也相對(duì)更成熟。
中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,電子信息研究所,研究員,李雅琪在接受TechWeb采訪時(shí)表示,目前,激光雷達(dá)行業(yè)內(nèi)主要的公司包括美國(guó)的Velodyne、Luminar、Aeva、Ouster、Quanergy,以色列的Innoviz,德國(guó)的Ibeo,以及國(guó)內(nèi)的禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、大疆livox、華為、圖達(dá)通(Innovusion)等。
從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用及市場(chǎng)占有率來(lái)看,Velodyne等國(guó)外企業(yè),占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì),占有較高的市場(chǎng)份額。我國(guó)禾賽科技等進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域后,憑借優(yōu)秀的產(chǎn)品性能建立了良好的口碑,銷售數(shù)量及營(yíng)業(yè)收入均實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng),國(guó)外廠商的市場(chǎng)占有率隨之不斷降低。
此前,特斯拉CEO埃隆·馬斯克曾公開表示不看好激光雷達(dá)技術(shù),主要原因是激光雷達(dá)產(chǎn)品成本太高,一套產(chǎn)品成本要數(shù)萬(wàn)美元。
李雅琪表示,激光雷達(dá)作為曾經(jīng)動(dòng)輒幾十萬(wàn)元“奢侈品”,其價(jià)格戰(zhàn)已然打響。廠商通過(guò)直接降低激光雷達(dá)成本,積極推進(jìn)激光雷達(dá)規(guī)?;慨a(chǎn)。目前價(jià)格最低的激光雷達(dá)低至百美元。其中,激光雷達(dá)鼻祖Velodyne發(fā)布的Velabit激光雷達(dá)價(jià)格僅為100美元。
廠商 | 產(chǎn)品 | 售價(jià)(美元) |
Velodyne | HDL-64(2014年) | 75000 |
HDL-32(2017年) | 30000 | |
VLP-16(2018年) | 4000 | |
Velabit LiDAR(2020年) | 100 | |
Quanergy | M-8(2018年) | 500 |
Aeva | Aeries(2019年) | 500 |
禾賽科技 | PandarQT(2020年) | 4999 |
大疆-覽沃科技 | Horizion(2020年) | 800 |
Tele-15(2020年) | 1200 | |
速騰聚創(chuàng) | RS-LiDAR-M1Smart(2020年) | 1898 |
鐳神智能 | LS20B(2020年) | 999 |
(表4主要廠商激光雷達(dá)價(jià)格 TechWeb整理 內(nèi)容來(lái)源:賽迪智庫(kù))
李雅琪總結(jié)稱,短期內(nèi)傳感器市場(chǎng)的需求主要為攝像頭和毫米波雷達(dá)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,一方面,隨著激光雷達(dá)的價(jià)格下降,激光雷達(dá)將從“奢侈品”向自動(dòng)駕駛的“必備品”轉(zhuǎn)變。另一方面,單一種類傳感器無(wú)法勝任L4及L5完全自動(dòng)駕駛的復(fù)雜情況與安全冗余,以以激光雷達(dá)為主、毫米波雷達(dá)、攝像頭等為輔的多傳感器融合成為必然趨勢(shì)。
3)華為“96 線中長(zhǎng)距激光雷達(dá)”在行業(yè)處于什么地位?
去年12月,華為發(fā)布了96線車規(guī)級(jí)激光雷達(dá),公開資料顯示,華為的激光雷達(dá)定位為中距激光雷達(dá),最遠(yuǎn)可達(dá)到150米的探測(cè)距離,其水平視野可達(dá)到FOV120度視角。
在了解華為產(chǎn)品在行業(yè)處于什么地位時(shí),首先需要考慮激光雷達(dá)的幾大因素。李雅琪認(rèn)為,激光雷達(dá)最常見的顯性參數(shù)包括線數(shù)、探測(cè)距離、測(cè)量精度、測(cè)量準(zhǔn)度、掃描頻率、垂直視場(chǎng)角、角分辨率、點(diǎn)云密度、功耗、集成度等。
隱性指標(biāo)主要指激光雷達(dá)產(chǎn)品的可靠性、安全性、可量產(chǎn)性及使用壽命等,缺乏公開信息及可量化系統(tǒng),可通過(guò)產(chǎn)品是否得到車規(guī)級(jí)行業(yè)認(rèn)證、應(yīng)用于整車廠或自動(dòng)駕駛出租方案提供商的測(cè)試車隊(duì)或量產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)側(cè)面了解。
廠商 | 主力產(chǎn)品 | 技術(shù) 路線 | 線數(shù) | 探測(cè) 距離 | 測(cè)量 精度 | 垂直 視場(chǎng)角 | 水平角分 辨率 | 點(diǎn)頻 | 價(jià)格 (美元) | 功率 (W) | 信噪比 |
Velodyne | HDL-64E | 機(jī)械式 | 64 | 120m | 2cm | -24.9°至2° | 0.08°至0.35° | 1.3M(單) 2.2M(雙) | 75000 | 60 | 一般 |
HDL-32E | 32 | 100m | 2cm | -3.667°至10.67° | 0.1°至0.4° | 695k(單) 1.39M(雙) | 30000 | 12 | 一般 | ||
VLP-32C | 32 | 200m | 3cm | -25°至15° | 0.1°至0.4° | 600k(單) 1.2M(雙) | 4000 | 10 | 一般 | ||
Luminar | Iris | MEMS | - | 250m | 1cm | 30° | -0.1° | - | 1000 | - | 高 |
禾賽科技 | Pandar128 | 機(jī)械式 | 128 | 200m | 2cm | 40° | 0.1°至0.2° | 3.46M(單) 6.91M(雙) | - | 20/27 | 一般 |
PandarXT | 32 | 80m | 5cm | 31° | 0.09° | 640k(單) | - | 10 | 一般 | ||
速騰 | RS-LiDAR-M1 | MEMS | 125 | 120m | 5cm | 25° | 平均0.2° | 1.13M(單) | 1898 | 25 | 一般 |
大疆 | Horizion | 轉(zhuǎn)鏡 | 64 | 90m | 2cm | 25.1° | 0.03° | 240k(單) 480k(雙) | 800 | 12 | - |
Tele-15 | 128 | 320m | 2cm | 14.5° | 0.02° | 240k(單) 480k(雙) | 1200 | 12 | - | ||
華為 | 96線中長(zhǎng)距 | 轉(zhuǎn)鏡 | 96 | 150m | - | 25° | 0.25° | - | 200 | - | 一般 |
鐳神智能 | LS20B | MENS | 16 | 200m | 3cm | 20° | 0.2° | - | 999 | 10 | 一般 |
(表5:各類傳感器的對(duì)比情況 TechWeb整理 內(nèi)容來(lái)源:國(guó)金證券)
在產(chǎn)品參數(shù)方面,華為選擇的是半固態(tài)的MEMS微振鏡技術(shù)路線,通過(guò)與行業(yè)知名廠商對(duì)比發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品參數(shù)各有優(yōu)劣,但整體表現(xiàn)也未到行業(yè)領(lǐng)先水平。
在成本方面,華為智能汽車解決方案BU總裁王軍曾表示,計(jì)劃將激光雷達(dá)的成本降低至200美元,甚至是100美元。據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈人士爆料,華為此次發(fā)布的激光雷達(dá)成本已經(jīng)下探到200美元,對(duì)比國(guó)內(nèi)廠商的主流激光雷達(dá)產(chǎn)品,華為的價(jià)格已經(jīng)處于低位,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)成熟后,華為未來(lái)更高性能的產(chǎn)品成本或?qū)⑾绿街?00美元甚至更低。
在訂單量方面,北汽新能源品牌極狐 ARCFOX的新款產(chǎn)品HBT車型,將成為全球首個(gè)搭載華為激光雷達(dá)的車型,搭載3顆96線激光雷達(dá)。據(jù)國(guó)信證券提供的資料來(lái)看,目前華為也與國(guó)外知名車企簽約戰(zhàn)略合作協(xié)議,但其激光雷達(dá)產(chǎn)品是否已經(jīng)有應(yīng)用意向目前尚不清楚。
值得注意的是,目前發(fā)展火熱的國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力并沒(méi)有與華為完成合作。小鵬汽車下半年推出的第三款量產(chǎn)車型將使用覽沃科技生產(chǎn)的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)。蔚來(lái)今年的新車型將采用Innovusion(圖達(dá)通)與均聯(lián)智行合作開發(fā)的產(chǎn)品。理想激光雷達(dá)供應(yīng)商還未對(duì)外公布。
與此同時(shí),華為低成本解決方案也并沒(méi)有獲得全球知名車企的量產(chǎn)訂單。
李雅琪總結(jié)稱,從技術(shù)的角度看,目前激光雷達(dá)領(lǐng)域存在多種技術(shù)路線,各有優(yōu)劣,業(yè)界最終采用何種技術(shù)路線尚無(wú)定論。激光雷達(dá)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈、技術(shù)門檻高,國(guó)內(nèi)外先發(fā)企業(yè)已在專利上進(jìn)行了較多技術(shù)布局。
“華為雖然是激光雷達(dá)行業(yè)后入局者,但通過(guò)自身的研發(fā),其激光雷達(dá)主要性能參數(shù)已不亞于同技術(shù)路線先發(fā)企業(yè),已具備一定的趕超實(shí)力,但最終能否實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破仍有待驗(yàn)證。”李雅琪說(shuō)道。
“從市場(chǎng)的角度看,華為率先占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。一是華為激光雷達(dá)直接面向前裝量產(chǎn),憑借其在車廠的渠道影響力、經(jīng)營(yíng)的穩(wěn)定性,有望先于其他初創(chuàng)公司打開市場(chǎng)。二是得益于ICT領(lǐng)域光學(xué)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理、整機(jī)工程等長(zhǎng)期積累,華為重構(gòu)了激光雷達(dá)的核心部件,包括發(fā)送模塊,接收模塊和掃描器,具備降低成本的技術(shù)基礎(chǔ)。”
事實(shí)上,華為激光雷達(dá)項(xiàng)目起步于2016年,目前首款產(chǎn)品已經(jīng)完成車規(guī)級(jí)認(rèn)證,近日,華為也不斷公開激光雷達(dá)領(lǐng)域相關(guān)專利,展現(xiàn)了進(jìn)軍自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的決心,激光雷達(dá)的春天已來(lái),華為推出的低成本產(chǎn)品也直接攪動(dòng)了行業(yè)市場(chǎng),打響了一輪價(jià)格戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):中國(guó)銀河證券:汽車電子系列之一:激光雷達(dá)將迎產(chǎn)業(yè)化拐點(diǎn)
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