近日，俄羅斯一輛自動(dòng)駕駛狀態(tài)下的特斯拉Model3型號(hào)轎車(chē)在莫斯科撞上一輛拖車(chē)，隨后整輛車(chē)燃燒成火球。駕駛該車(chē)輛的司機(jī)稱(chēng)事故發(fā)生時(shí)車(chē)輛正處于輔助駕駛模式。

這并不是特斯拉第一次因自動(dòng)駕駛功能發(fā)生事故，其中就包括2016年5月特斯拉model S撞上卡車(chē)的命案。

雖然Elon Musk一直認(rèn)為激光雷達(dá)沒(méi)有必要，攝像頭＋毫米波雷達(dá)的方案足矣，但從特斯拉接二連三的事故中不難發(fā)現(xiàn)這兩種同類(lèi)傳感器的不足：強(qiáng)光、黑暗或者斑駁的道路上視覺(jué)傳感器容易失去作用，加之毫米波雷達(dá)的分辨率又比較低，容易造成誤判。

作為自動(dòng)駕駛無(wú)法繞過(guò)的核心傳感器，激光雷達(dá)的重要性再次被提起。

2005年，Velodyne首次將激光雷達(dá)用到自動(dòng)駕駛上，Velodyne的名字也在之后的十年時(shí)間里代表著激光雷達(dá)江湖的霸主地位，猶如《權(quán)利的游戲》中的“鐵王座”。

但激光雷達(dá)高精密儀器屬性與大規(guī)模量產(chǎn)的矛盾在自動(dòng)駕駛爆發(fā)之后被迅速放大，低產(chǎn)高價(jià)暴露的市場(chǎng)空缺引來(lái)大批分食者：2014年左右行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)大批新生代激光雷達(dá)公司，Quanergy、Luminar、Innoviz、北醒光子、北科天繪……

曾經(jīng)的王者不得不面對(duì)外界的挑戰(zhàn)與自身創(chuàng)新的瓶頸，新的挑戰(zhàn)者們誰(shuí)又能成為代表下一代的“新王”？激光雷達(dá)量產(chǎn)前夜，一場(chǎng)關(guān)于技術(shù)路線、降成本路徑、落地場(chǎng)景的戰(zhàn)爭(zhēng)正在進(jìn)行中。

視覺(jué)VS激光雷達(dá)

激光雷達(dá)運(yùn)用到自動(dòng)駕駛領(lǐng)域要從一個(gè)名為“DARPA Grand Challenge ”的自動(dòng)駕駛汽車(chē)挑戰(zhàn)賽說(shuō)起。

激光雷達(dá)技術(shù)早在上世紀(jì)就開(kāi)始應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，繼而用于航空測(cè)繪領(lǐng)域，成立于2014年的速騰聚創(chuàng)在成立之初生產(chǎn)的一款單線的激光雷達(dá)就是主要應(yīng)用在測(cè)繪領(lǐng)域。

2004年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA 舉辦了名為DARPA Grand Challenge的自動(dòng)駕駛汽車(chē)挑戰(zhàn)賽，比賽中主辦方設(shè)置了100萬(wàn)美元的冠軍獎(jiǎng)金，前提是需要讓汽車(chē)在沒(méi)有人為控制的情況下自動(dòng)行駛240公里。

由于成本限制、路況復(fù)雜以及傳感器技術(shù)有限，直到2005年一個(gè)名為David Hall的工程師提出了基于64線旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)的方案，才讓這一挑戰(zhàn)變成現(xiàn)實(shí)。

David Hall正是Velodyne的CEO，也是推動(dòng)激光雷達(dá)顛覆汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的“關(guān)鍵先生”。此后，激光雷達(dá)開(kāi)始成為自動(dòng)駕駛汽車(chē)方案常規(guī)標(biāo)志。

激光雷達(dá)是一種綜合的光探測(cè)與測(cè)量系統(tǒng)，可以分為機(jī)械式激光雷達(dá)、固態(tài)激光雷達(dá)。相比普通雷達(dá)，激光雷達(dá)可提供高分辨率的輻射強(qiáng)度幾何圖像、距離圖像、速度圖像。根據(jù)線數(shù)的不同，激光雷達(dá)又具體分為2D、2.5D（1，4，8線）和3D（16，32，64線）三類(lèi)產(chǎn)品。

在自動(dòng)駕駛行駛過(guò)程中，激光雷達(dá)通過(guò)對(duì)車(chē)輛周?chē)h(huán)境進(jìn)行3D建模，獲得環(huán)境的深度信息，識(shí)別障礙物，構(gòu)建可行駛區(qū)域。

相比攝像頭＋毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)能夠?qū)χ車(chē)M(jìn)行精準(zhǔn)的三維信息，而且不容易受光照影響。但也有如Elon Musk者認(rèn)為激光雷達(dá)適合汽車(chē)場(chǎng)合，雖然他澄清并不對(duì)激光雷達(dá)抱有偏見(jiàn)，但結(jié)論并未改變。

視覺(jué)還是激光雷達(dá)的路線在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域一直爭(zhēng)議不斷。

小馬智行創(chuàng)始人樓天城曾在今年7月的一場(chǎng)自動(dòng)駕駛主題分享活動(dòng)中提到，“激光雷達(dá)路線還是計(jì)算機(jī)視覺(jué)路線未必真的有答案，自動(dòng)駕駛感知技術(shù)路線之爭(zhēng)并不是單一技術(shù)路線之爭(zhēng)，而是和整個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的。”

以Robotaxi為落地目標(biāo)的公司們指向的都是高級(jí)自動(dòng)駕駛，需要考慮的是可靠性，成本占次要地位，因此大多占激光雷達(dá)陣營(yíng)。但特斯拉做的是量產(chǎn)車(chē)，要賣(mài)給終端用戶(hù)，必須考慮成本，而激光雷達(dá)成本太高。

成本一直是制約激光雷達(dá)遲遲沒(méi)有在汽車(chē)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

Velodyne的64線機(jī)械式激光雷達(dá)，產(chǎn)品售價(jià)高達(dá)8萬(wàn)美元，而且下單之后要幾個(gè)月才能發(fā)貨。2016年8月，百度與福特以1.5億美元共同投資了Velodyne，才順理成章地拿到了Velodyne的優(yōu)先提貨權(quán)。

高價(jià)的背后，一方面是因?yàn)閂elodyne的先發(fā)優(yōu)勢(shì)、行業(yè)壁壘等構(gòu)筑起了其他公司無(wú)法逾越的高墻；另一方面，Velodyne的主打產(chǎn)品是機(jī)械式激光雷達(dá)，每臺(tái)都需要有經(jīng)驗(yàn)工程師手工調(diào)教，近乎手工藝品，且元器件產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，難以降低成本。

群雄逐鹿

“過(guò)去的市場(chǎng)格局造成了激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模太小，沒(méi)有規(guī)模效應(yīng)，所以說(shuō)單價(jià)高也是很正常的，然后因?yàn)橐?guī)模太小，導(dǎo)致大家沒(méi)什么人愿意投入資源在到這個(gè)方向，所以說(shuō)全球在來(lái)到這個(gè)方向投入長(zhǎng)期不足。從2015年開(kāi)始突然爆發(fā)，這其實(shí)是自動(dòng)駕駛的需求倒推市場(chǎng)。”流深光電創(chuàng)始人孫偉偉對(duì)CV智識(shí)表示。

需求的增長(zhǎng)與產(chǎn)能的低效，暴露了行業(yè)的分食機(jī)會(huì)。

2015年10月，Quanergy公司宣布與Delphi公司合作，為無(wú)人駕駛汽車(chē)開(kāi)發(fā)一種固態(tài)激光雷達(dá)系統(tǒng)，每臺(tái)單價(jià)低于1000美元。同一年，Velodyne推出的16線激光雷達(dá)還高達(dá)8000美元。

Quanergy掀起了行業(yè)卡位戰(zhàn)的一角，Luminar、Innoviz、AEye、LeddarTech、Ouster、TetraVue和中國(guó)的北醒光子、北科天繪、速騰聚創(chuàng)等，越來(lái)越多的企業(yè)加入挑戰(zhàn)Velodyne“鐵王座”的戰(zhàn)爭(zhēng)中。

挑戰(zhàn)者們帶來(lái)的最直接的沖擊就是——價(jià)格。

Quanergy目前的固態(tài)傳感器芯片定價(jià)僅為250美元，它的CEO Eldada還強(qiáng)調(diào)，未來(lái)的目標(biāo)是將激光雷達(dá)售價(jià)拉低到100美元以下；Luminar的每臺(tái)Iris售價(jià)不到1000美元。

“所謂比車(chē)還貴的激光雷達(dá)確實(shí)是一個(gè)過(guò)渡品，未來(lái)的固態(tài)激光雷達(dá)肯定是成本控制到一個(gè)非常合理的價(jià)格，就跟我們正常所有的毫米波一樣?！北毙压庾勇?lián)合創(chuàng)始人鄭凱對(duì)CV智識(shí)表示。

市場(chǎng)是現(xiàn)實(shí)的，懸殊的價(jià)格差異讓資本、汽車(chē)廠商們紛紛擁抱低成本傳感器公司們，盡管從去年開(kāi)始，資本市場(chǎng)對(duì)于自動(dòng)駕駛的投資熱情大減，但對(duì)于核心傳感器的投資并未“停歇”：Innoviz、Baraja、Ouster、北醒光子紛紛完成新一輪融資，背后除了資本還有寶馬等車(chē)企的身影。

除了直接的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)之外，挑戰(zhàn)者們帶來(lái)的還有技術(shù)路徑的差別。

Velodyne的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)是機(jī)械式激光雷達(dá)，而越來(lái)越多的挑戰(zhàn)者們傾向于固態(tài)激光雷達(dá)。

激光雷達(dá)按有無(wú)機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件分類(lèi)，包括機(jī)械激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)。與機(jī)械激光雷達(dá)相比，固態(tài)激光雷達(dá)尺寸較小、性?xún)r(jià)比較高、測(cè)量精度相對(duì)低一些，可隱藏于汽車(chē)車(chē)體內(nèi)，不會(huì)破壞外形美觀。

因此激光雷達(dá)廠商們開(kāi)始瞄準(zhǔn)MEMS、FLASH、OPA等三種混合固態(tài)及固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)路線，當(dāng)然這三種細(xì)分路線也各有差異，從成本來(lái)說(shuō)，F(xiàn)ALSH比MEMS要好；從技術(shù)難度來(lái)說(shuō)，F(xiàn)LASH比OPA難度要小的多，MEMS屬于混合固態(tài)類(lèi)型，產(chǎn)品一致性沒(méi)法保證。

被競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)環(huán)境倒逼的Velodyne也開(kāi)始調(diào)整策略，2018年CES上Velodyne展示了第一款固態(tài)激光雷達(dá)—Velarray。

市場(chǎng)全部看向固態(tài)激光雷達(dá)，是否意味著機(jī)械激光雷達(dá)會(huì)被完全取代呢？

速騰聚創(chuàng)合伙人王嗣翔對(duì)CV智識(shí)表示，“固態(tài)激光雷達(dá)一定是趨勢(shì)，但也不能說(shuō)完全取代機(jī)械激光雷達(dá)，因?yàn)闄C(jī)械本身有它的優(yōu)點(diǎn)，比如機(jī)械可以做到360度，機(jī)械也可以應(yīng)用到一些對(duì)價(jià)格成本不那么敏感的領(lǐng)域，比如安防、智慧城市等。”

飲冰科技創(chuàng)始人姜波則將傳統(tǒng)機(jī)械激光雷達(dá)、芯片化激光雷達(dá)、固態(tài)激光雷達(dá)類(lèi)比為磁鼓存儲(chǔ)器、機(jī)械硬盤(pán)和固態(tài)硬盤(pán)，“現(xiàn)在固態(tài)硬盤(pán)還不成熟，但是機(jī)械硬盤(pán)是可以做的。”所謂芯片化激光雷達(dá)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將機(jī)械式激光雷達(dá)的多通道集合到芯片上。

向下落地

今年4月17日，2019上海車(chē)展期間Velodyne召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，會(huì)上Velodyne Lidar總裁兼CCO Michael Jellen表示：“輔助駕駛和自動(dòng)駕駛已是不可阻擋的潮流，我們的初衷就是希望能提供更好的感知性能，讓汽車(chē)駕駛更加智能高效、安全舒適。”

6 月，法雷奧對(duì)外透露：已經(jīng)從四家全球主流車(chē)企獲得總價(jià)值約為5億歐元的訂單。早在2017年，法雷奧的4線產(chǎn)品 ScaLa（第一代）就開(kāi)始裝配到擁有L3級(jí)自動(dòng)駕駛功能的A8車(chē)型上。

從上面兩家激光雷達(dá)企業(yè)的對(duì)外發(fā)言以及公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息不難看出，激光雷達(dá)應(yīng)用正在下沉。激光雷達(dá)的確是隨著自動(dòng)駕駛而受到更多關(guān)注，但這并不代表激光雷達(dá)就是專(zhuān)門(mén)為高級(jí)別L4／L5自動(dòng)駕駛打造的傳感器。

目前情況來(lái)看，激光雷達(dá)應(yīng)用主要分為兩個(gè)部分：一是落地到自動(dòng)駕駛測(cè)試的無(wú)人車(chē)上，另外一類(lèi)是落地到汽車(chē)廠商推出的具有輔助駕駛功能的量產(chǎn)車(chē)上。

前者的無(wú)人車(chē)又分為載人以及載物兩種，載人無(wú)人車(chē)量產(chǎn)仍需時(shí)間，但載物無(wú)人車(chē)量雖然并不算大，但落地速度更快，因此很多激光雷達(dá)廠商瞄準(zhǔn)了這一領(lǐng)域。

比如國(guó)內(nèi)的北科天繪就搭載到京東和菜鳥(niǎo)的無(wú)人物流配送車(chē)上，北科天繪銷(xiāo)售總監(jiān)張濤曾對(duì)媒體表示，“無(wú)人物流小車(chē)在行業(yè)內(nèi)來(lái)看是最先能夠落地的產(chǎn)品化量產(chǎn)的一個(gè)場(chǎng)景。”

在輔助駕駛功能的量產(chǎn)車(chē)上是否需要激光雷達(dá)，業(yè)內(nèi)一直存在爭(zhēng)議。

有些汽車(chē)制造商認(rèn)為在高度自動(dòng)駕駛時(shí)才會(huì)使用激光雷達(dá)，而在L3級(jí)以下應(yīng)用只需采用攝像頭和毫米波雷達(dá)的組合，比如特斯拉。

但隨著低價(jià)激光雷達(dá)的發(fā)展，寶馬就決定在2021年L3級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)上使用Innoviz推出的InnovizOne激光雷達(dá)，該產(chǎn)品可為3級(jí)到5級(jí)自動(dòng)駕駛提供3D感知能力。

“市場(chǎng)正在發(fā)生改變，我們現(xiàn)在要將一部分精力分給ADAS終端”，今年3月，Velodyne創(chuàng)始人David Hall對(duì)外界表示。在今年的CES上，Velodyne發(fā)布了近距離激光雷達(dá)產(chǎn)品VelaDome。

從過(guò)去高舉高打主推L4／L5級(jí)自動(dòng)駕駛，激光雷達(dá)公司按照技術(shù)既有路線和發(fā)展速度尋找下沉市場(chǎng)，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《激光雷達(dá)行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，光我國(guó)的激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模在2022年就將達(dá)到4.64億元。

結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)駕駛的洶涌浪潮將激光雷達(dá)推到了浪尖，群雄逐鹿，暫時(shí)還并沒(méi)有出現(xiàn)明確的主導(dǎo)技術(shù)方向，不同公司推出不同的技術(shù)路線產(chǎn)品，各家蓄勢(shì)待發(fā)之間盡顯對(duì)這一領(lǐng)域的勢(shì)在必得。

但要想成為“車(chē)規(guī)”級(jí)產(chǎn)品，姜波透露，必須要同時(shí)滿足“成本夠低”、“可靠”以及“可量產(chǎn)”三個(gè)重要條件。

“現(xiàn)在的創(chuàng)新公司有兩種：一種是防御性的創(chuàng)新，另一種是自我進(jìn)步型的創(chuàng)新。防御性創(chuàng)新勞民傷財(cái)，往往需要花大量的時(shí)間、精力、金錢(qián)去防止被別人趕超，最后還防不勝防；自我進(jìn)步型創(chuàng)新則是不斷推陳出新。”Velodyne Lidar亞太區(qū)執(zhí)行總監(jiān)翁煒曾公開(kāi)表示。

在量產(chǎn)的前夜，有前行者的迎風(fēng)起舞、自我革命，也有后發(fā)者的蓄勢(shì)待發(fā)、彎道超車(chē)，激光雷達(dá)公司們的戰(zhàn)爭(zhēng)剛剛開(kāi)始。