從與其他傳感器的對(duì)比來(lái)看，盡管激光雷達(dá)也有穿透能力較弱的缺點(diǎn)，然而在綜合精度、位置傳感器的決定性標(biāo)準(zhǔn)方面該技術(shù)具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)：同類(lèi)傳感器在測(cè)距距離或空間分辨率方面均有缺陷，無(wú)法獨(dú)立高精度完成探測(cè)，需要與其他傳感器結(jié)合彌補(bǔ)或通過(guò)人工判別。在導(dǎo)航領(lǐng)域，未來(lái)用于自動(dòng)駕駛的傳感必然是不同方式混合的多保險(xiǎn)模式，激光雷達(dá)憑借其綜合精度優(yōu)勢(shì)必將躋身其中并占據(jù)主傳感器地位。最新發(fā)布的《汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用的激光雷達(dá)－2019版》報(bào)告中可以看出：MEMS和Flash技術(shù)路線更受到激光雷達(dá)制造商的青睞。


激光雷達(dá)將成為標(biāo)配

激光雷達(dá)是一種綜合的光探測(cè)與測(cè)量系統(tǒng)，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，一開(kāi)始主要應(yīng)用于軍亊領(lǐng)域。而現(xiàn)在這一技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到了民用消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。尤其在無(wú)人駕駛領(lǐng)域，隨著Google、百度、福特、奧迪、寶馬等各企業(yè)相繼采用激光雷達(dá)的感知解決方案，激光雷達(dá)儼然已經(jīng)成為研究無(wú)人駕駛技術(shù)的標(biāo)配。

固態(tài)激光雷達(dá)是未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)

盡管激光雷達(dá)具有更好的性能，但是目前低級(jí)別自動(dòng)駕駛主要的定位測(cè)距技術(shù)仍然是毫米波雷達(dá)和視覺(jué)傳感器，主要是激光雷達(dá)與之相比產(chǎn)能過(guò)低、產(chǎn)品價(jià)格高昂，進(jìn)而導(dǎo)致成本過(guò)高，而未能被車(chē)企廣泛采用。但是，具體來(lái)看，激光雷達(dá)按有無(wú)機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件可分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)兩大類(lèi)，其中固態(tài)激光雷達(dá)具有成本更低等諸多優(yōu)勢(shì)，或?qū)⒊蔀樾袠I(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。


全球汽車(chē)激光雷達(dá)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅猛

激光雷達(dá)的整體市場(chǎng)每年翻番，2019年將超過(guò)10億美元。大多數(shù)市場(chǎng)是自動(dòng)駕駛汽車(chē)，但大約十分之一的傳感器最終用于新興的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球汽車(chē)應(yīng)用激光雷達(dá)市場(chǎng)在2017年至2023年期間將呈現(xiàn)出驚人的增長(zhǎng)趨勢(shì)：從7．26億美元增至50億美元，在此期間年均復(fù)合增長(zhǎng)率將高達(dá)43％。汽車(chē)應(yīng)用激光雷達(dá)（LiDAR）市場(chǎng)這一增長(zhǎng)趨勢(shì)還將持續(xù)到2032年，屆時(shí)市場(chǎng)將達(dá)到280億美元。

而且根據(jù)最新報(bào)告顯示，2022年全球激光雷達(dá)（LiDAR）市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到52．048億美元，自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)在整個(gè)激光雷達(dá)市場(chǎng)中的占比將超30％，知名調(diào)查機(jī)構(gòu)BIIntelligence預(yù)計(jì)2020年全球自動(dòng)駕駛汽車(chē)將達(dá)1000萬(wàn)輛。所以說(shuō)，激光雷達(dá)（特別是固態(tài)激光雷達(dá)）最好的時(shí)代將會(huì)是五年后，而現(xiàn)在還處在瓶頸期。


近年來(lái)激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)的演變

激光雷達(dá)的應(yīng)用正在按計(jì)劃實(shí)施，其它汽車(chē)制造商已宣布或計(jì)劃將激光雷達(dá)技術(shù)整合到未來(lái)的汽車(chē)之中。寶馬（BMW）與Innoviz展開(kāi)合作，計(jì)劃在2021年將基于MEMS微鏡的激光雷達(dá)集成于汽車(chē)，表明固態(tài)技術(shù)將逐漸取代機(jī)械掃描技術(shù)。

隨著企業(yè)的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2021年，自動(dòng)駕駛汽車(chē)的總量將達(dá)到44000輛。與此同時(shí)，激光雷達(dá)市場(chǎng)也因此受益，預(yù)計(jì)將從2018年的13億美元增長(zhǎng)到2024年的60億美元。其中，汽車(chē)應(yīng)用占據(jù)激光雷達(dá)市場(chǎng)的70％份額。

未來(lái)5年激光雷達(dá)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)

報(bào)告涵蓋了從激光雷達(dá)系統(tǒng)到組件的市場(chǎng)容量和價(jià)值，還包括對(duì)激光雷達(dá)技術(shù)、參與者和供應(yīng)鏈的深入分析。

大規(guī)模投資表明業(yè)界對(duì)自動(dòng)駕駛的高度期望。自2016年以來(lái)，對(duì)激光雷達(dá)技術(shù)的大規(guī)模投資連綿不斷，已經(jīng)超過(guò)10億美元。這表明業(yè)界對(duì)激光雷達(dá)及自動(dòng)駕駛功能產(chǎn)生了極大的興趣。

按照光束操縱方式分類(lèi)，MEMS激光雷達(dá)吸引了大多數(shù)投資，其次是光學(xué)相控陣（盡管2016年之后該技術(shù)獲得的投資大幅下降，但是仍然排名第二）?，F(xiàn)在，MEMS和Flash技術(shù)似乎更受到激光雷達(dá)制造商的青睞。這兩項(xiàng)技術(shù)前景廣闊，應(yīng)該迅速推向市場(chǎng)：寶馬將于2021年推出集成MEMS激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)；大陸集團(tuán)（Continental）正在推動(dòng)Flash激光雷達(dá)進(jìn)入汽車(chē)。


據(jù)麥姆斯咨詢介紹，大多數(shù)激光雷達(dá)制造商正在使用波長(zhǎng)為905nm的光學(xué)元件，因?yàn)榕c1550nm的光學(xué)元件相比，它們的成本更加合理，所以獲得大量采用。邊緣發(fā)射激光器（EEL）和905nm雪崩光電二極管（APD）是目前開(kāi)發(fā)激光雷達(dá)的典型組件。其它組件也有采用，如垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）、單光子雪崩二極管（SPAD）和硅光電倍增管（SiPM）。

然而，由于需要投入時(shí)間和資金來(lái)提升組件性能并降低成本，因此，其它組件預(yù)計(jì)將在下一代激光雷達(dá)產(chǎn)品中應(yīng)用。如今，激光雷達(dá)制造商越來(lái)越多，其中大部分都是針對(duì)汽車(chē)行業(yè)。但并不是所有廠商都有生存空間，因此有些廠商不得不改變它們的目標(biāo)領(lǐng)域，由汽車(chē)轉(zhuǎn)向風(fēng)能、測(cè)繪、工業(yè)和安防領(lǐng)域。


未來(lái)5年汽車(chē)激光雷達(dá)的技術(shù)路線

報(bào)告對(duì)激光雷達(dá)的關(guān)鍵組件進(jìn)行深入分析，包括技術(shù)路線圖、成本分析和所涉及的參與者戰(zhàn)略分析。報(bào)告還介紹了風(fēng)能、地形測(cè)繪、工業(yè)、太空、科學(xué)研究和國(guó)防軍事等激光雷達(dá)應(yīng)用場(chǎng)景。

其它類(lèi)型傳感器和激光雷達(dá)的競(jìng)爭(zhēng)。自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用多個(gè)激光雷達(dá)來(lái)映射車(chē)輛周?chē)h(huán)境。采用激光雷達(dá)似乎是提高汽車(chē)安全系統(tǒng)可靠性和冗余度的必要條件，也是實(shí)現(xiàn)更高等級(jí)自動(dòng)駕駛的先決條件。因此，汽車(chē)制造商正致力于將“攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)”這三種傳感器集成到SAEL3級(jí)及以上的汽車(chē)中。

但是，這種集成需要時(shí)間，并且極具挑戰(zhàn)性。激光雷達(dá)和其它類(lèi)型傳感器產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，對(duì)計(jì)算單元的處理分析能力是一大挑戰(zhàn)。


從發(fā)展時(shí)代看激光雷達(dá)的挑戰(zhàn)

激光雷達(dá)的1．0時(shí)代，以Velodyne為代表的先行者，讓360度旋轉(zhuǎn)的機(jī)械式激光雷達(dá)成為了各大自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司的必選項(xiàng)。從低線束，到高線束成為各家廠商的比拼焦點(diǎn)。

激光雷達(dá)的2．0時(shí)代，為應(yīng)對(duì)將來(lái)車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)、低成本、小體積的需求，各大激光雷達(dá)廠商開(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)路線挺進(jìn)。在這個(gè)時(shí)間段，各大汽車(chē)主機(jī)廠、Tier1開(kāi)始密集布局，通過(guò)參股，收購(gòu)激光雷達(dá)初創(chuàng)公司的方式，來(lái)為自動(dòng)駕駛車(chē)量產(chǎn)鋪路。

而進(jìn)入3．0時(shí)代，主機(jī)廠正在改變過(guò)去“全盤(pán)接收”的思路，尤其是在陸續(xù)測(cè)試了眾多激光雷達(dá)廠商的產(chǎn)品之后。

對(duì)于激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，越接近量產(chǎn)時(shí)間點(diǎn)，難度越大。而在L4級(jí)自動(dòng)駕駛預(yù)研方面，他們對(duì)于激光雷達(dá)的現(xiàn)狀越來(lái)越模糊。這種模糊來(lái)自于越來(lái)越多的宣稱(chēng)技術(shù)領(lǐng)先的初創(chuàng)公司，不同技術(shù)路線的比拼，產(chǎn)品指標(biāo)與實(shí)測(cè)性能的差距，以量為前提的所謂低成本。


結(jié)尾

激光雷達(dá)行業(yè)同樣有著像計(jì)算機(jī)芯片行業(yè)里的摩爾定律：每18個(gè)月，激光雷達(dá)傳感器分辨率翻倍，價(jià)格下降一半。目前市場(chǎng)可以支持更多激光雷達(dá)制造商，因?yàn)樾枨蟪^(guò)了供應(yīng)。但是，誰(shuí)能保證一個(gè)周期之后，會(huì)有怎樣的格局。

從目前來(lái)看，未來(lái)雷達(dá)的發(fā)展，將會(huì)更加符合人們的日常需要，從當(dāng)前的輔助駕駛系統(tǒng)過(guò)渡到半自動(dòng)駕駛和自動(dòng)駕駛，勢(shì)必需要多種視覺(jué)與感知技術(shù)結(jié)合發(fā)展。希望未來(lái)更多有關(guān)自動(dòng)駕駛的技術(shù)可以越來(lái)越完善，更大的造福我們的生活。