[汽車之家 行業(yè)] 又是一年歲末時。回望2019，新舊力量正面交鋒，科技創(chuàng)新加速格局重構，商業(yè)生態(tài)發(fā)生巨大變革。汽車之家行業(yè)團隊推出《年終紀事2019》（查看所有）特別策劃，深訪新聞當事人與現象制造者，探討影響產業(yè)命運的焦點話題，詮釋行進中的汽車中國。
本期的關注點是激光雷達。盡管特斯拉CEO馬斯克篤定其自動駕駛并不需要激光雷達，但業(yè)內主流觀點依然認為激光雷達不可或缺。在2019年里，更多企業(yè)陸續(xù)對激光雷達展開攻勢，華為、大疆便是典型；更多的主機廠也相繼與激光雷達企業(yè)攜手合作，激光雷達已處“量產前夜”。“欣欣向榮”之下，激光雷達量產所面臨的行業(yè)問題同樣不容忽視。
30秒快速閱讀：
1、國外相對領先，國內企業(yè)也已崛起；資本和企業(yè)對激光雷達依然熱情，行業(yè)已處“量產前夜”。
2、機械旋轉式激光雷達普遍未過車規(guī)級認證，成本高昂且難以規(guī)模化量產。
3、固態(tài)激光雷達具備成本低和更易過車規(guī)的優(yōu)勢。2025年前后或大量應用，但當前成本依然不低。
4、本土供應商更懂中國市場，且能給車企提供更好的技術支持，在激光雷達大規(guī)模量產后更具備性價比優(yōu)勢。
● 激光雷達仍受資本、企業(yè)追逐，邁入量產窗口期
激光雷達主要分為機械旋轉式和固態(tài)兩個技術方向，機械旋轉式主要包括16、32、64線等產品，固態(tài)則以MEMS（微機電系統(tǒng)，也稱混合固態(tài)，暫且歸類為固態(tài)陣營）、OPA（光學相控陣）和Flash（泛光面陣）三種技術路線為主流，并且固態(tài)被認為是未來的發(fā)展趨勢。大多數企業(yè)都同時進行著機械旋轉式和固態(tài)激光雷達的開發(fā)，只有Innoviz、Quanergy等少數企業(yè)專注于固態(tài)技術路線。
| 國內外激光雷達企業(yè)（部分） | |||
| 企業(yè) | 國別 | 代表產品或產品線 | |
| Velodyne | 美國 | 16、32、64線機械；Velarray（固態(tài)MEMS） | |
| Quanergy | 美國 | S3（固態(tài)OPA） | |
| Innovusion | 美國 | Cheetah（固態(tài)MEMS） | |
| Ibeo | 德國 | 4線機械；ibeoNEXT（純固態(tài)） | |
| 博世 | 德國 | 固態(tài)MEMS | |
| Innoviz | 以色列 | InnovizOne（固態(tài)MEMS） | |
| 速騰聚創(chuàng) | 中國 | 16、32線機械；M1（固態(tài)MEMS） | |
| 禾賽科技 | 中國 | 40、64線機械；PandarGT（固態(tài)MEMS） | |
| 鐳神智能 | 中國 | 16、32線機械；固態(tài)MEMS | |
| 大疆 | 中國 | Horizon、Tele-1 | |
| 華為 | 中國 | —— | |
|
來源：公開資料整理；制表：汽車之家行業(yè)組 |
|||
當下，激光雷達產業(yè)已經涌入了包括傳統(tǒng)零部件供應商以及初創(chuàng)公司等在內的眾多企業(yè)。Velodyne、Innoviz等國外企業(yè)在機械旋轉式和固態(tài)領域均處于領先地位，如Velodyne的16、32、64線等產品，以及InnovizOne固態(tài)激光雷達；國內企業(yè)正在加緊追趕，速騰聚創(chuàng)、禾賽科技等初創(chuàng)公司也已嶄露頭角，無論是機械旋轉式還是固態(tài)，其產品譜系也日益豐富。
近一兩年，自動駕駛逐漸由熱趨冷，激光雷達行業(yè)也頗受影響，不過仍受資本市場和企業(yè)追逐。從投融資角度來看，根據相關統(tǒng)計，2019年激光雷達企業(yè)獲得大額融資就有近十起，其中Innoviz和Luminar分別以1.7億美元（約合人民幣11.8億元）、1億美元（約合人民幣7億元）規(guī)模融資占據榜首，Ouster（6000萬美元）、Velodyne（5000萬美元）等緊隨其后。
『Velodyne 64線激光雷達』
從企業(yè)參與角度來看，華為在2019年10月宣布，將自主研發(fā)激光雷達。此外，有媒體消息曝出，大疆旗下面向自動駕駛的激光雷達也將于2020年1月正式啟售。繼寶馬和Innoviz合作后，更多主機廠選擇與激光雷達企業(yè)攜手，諸如一汽與速騰聚創(chuàng)、長城與Ibeo、北汽新能源與visionICs、吉利與Quanergy等。2019年，法雷奧再次獲得四家主機廠共計5億歐元（約合人民幣38.8億元）的訂單。同時，博世也于近期宣布其首款車規(guī)激光雷達已進入量產開發(fā)階段。由此可見，激光雷達已經走到了“量產前夜”。
| 激光雷達量產/合作項目（部分） | ||
| 企業(yè) | 合作或量產項目 | |
| Innoviz | InnovizOne將于2021年應用于寶馬L3級自動駕駛汽車 | |
| 法雷奧 | 2019年獲得四家主流車企共計5億歐元激光雷達訂單 | |
| 博世 | 首款車規(guī)級激光雷達已經進入量產開發(fā)階段 | |
| Ibeo |
與長城、亮道智能合作量產固態(tài)激光雷達ibeoNEXT |
|
| 速騰聚創(chuàng) | 與一汽合作量產固態(tài)激光雷達M1 | |
| Quanergy | 與吉利合作，S3將先配備路特斯汽車 | |
| 來源：公開資料整理；制表：汽車之家行業(yè)組 | ||
盡管資本市場和企業(yè)對激光雷達依然保持熱情，但行業(yè)發(fā)展所面臨的問題也亟待解決。
● 機械式激光雷達面臨車規(guī)、成本、量產等痛點
對于機械旋轉式激光雷達而言，最大的門檻在于很難達到車規(guī)級要求。如何在性能、體積和成本之間取得平衡，如何在探測距離、分辨率和水平視角間實現平衡，又如何保證能通過車規(guī)級測試？這些都是需要考慮的問題。
當前市面上唯一一款實現量產的車規(guī)級激光雷達是法雷奧和Ibeo聯合開發(fā)的SCALA，2017年該產品率先在世界首款L3級自動駕駛汽車奧迪A8(參數|詢價)上實現搭載。不過，法雷奧SCALA是一款4線的低線束激光雷達。而在L3級自動駕駛汽車上，僅需要低線束激光雷達作為冗余備份即可，并不承擔主傳感器角色。
『法雷奧SCALA』
換而言之，除法雷奧SCALA以外，業(yè)內尚無真正過車規(guī)級的激光雷達量產產品。廣汽集團汽車工程研究院智能駕駛技術部部長郭繼瞬表示，“激光雷達基本都在過車規(guī)的‘路上’，部分公司的機械式激光雷達產品能滿足車規(guī)級要求，但通過車規(guī)級認證還需要時間。”
從車企的實際使用經驗來看，市面上機械旋轉式激光雷達的耐久度和穩(wěn)定性均不夠。國內某主機廠技術中心負責人也表示，“機械旋轉機構很難保證汽車全生命周期內不出故障，也限制了其在汽車上大規(guī)模推廣應用。”換而言之，機械旋轉式激光雷達難過車規(guī)級要求，也意味著已經給自動駕駛發(fā)展帶來了影響。
其次，高昂的成本在很大程度上阻礙了激光雷達的商業(yè)化進程。激光雷達昂貴的原因主要在于技術難度大、研發(fā)成本高。2017年前后，Velodyne的64線激光雷達售價高達8萬美元（以當前匯率約為56萬元人民幣）。2018年初，Velodyne將16線激光雷達售價從8000美元下調至3999美元（約合人民幣2.8萬元）。近兩年激光雷達價格大幅下降，部分國產16線雷達產品價格能做到Velodyne的1/3甚至更低，但總體而言現階段依然不夠經濟。
『禾賽科技40線激光雷達』
此外，由于機械旋轉式激光雷達內部構造非常精密復雜，極大增加了調試、裝備等各道工序的難度，完全自動化生產依然存在挑戰(zhàn)，良品率同樣是痛點。
● 固態(tài)激光雷達或將很快大量應用，當前成本依然不低
從機械旋轉式激光雷達所面臨的各個門檻來看，低成本、小型化、車規(guī)級是激光雷達的發(fā)展趨勢。固態(tài)激光雷達不但具備低成本、性能強的優(yōu)點，更重要的是沒有機械旋轉機構，更容易通過車規(guī)認證。目前，激光雷達正從機械旋轉式，到混合固態(tài)，再到純固態(tài)方向演進。
針對固態(tài)激光雷達的三種路線：MEMS嚴格意義上不算固態(tài)，只是將機械機構微型化，但技術相對成熟，更加容易量產；OPA是通過調節(jié)發(fā)射陣列的發(fā)射單元時間差，合成特定方向的主光束；Flash不需要像MEMS或OPA那樣掃描，可在短時間內發(fā)射一大片探測激光“照亮”整個場景。
『InnovizOne固態(tài)激光雷達』
固態(tài)激光雷達三種技術路線各有優(yōu)缺點，目前行業(yè)也處在探索當中，且都有一些難點需要攻克。博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)市場與戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)豐浩稱，“MEMS雖然量產成本低，但是首次投入成本極大；OPA還處在實驗室階段，如果要讓其過車規(guī)，量產挑戰(zhàn)大；Flash不僅探測距離近，功耗也比較大。”另一位供應商人士也認為，OPA和Flash還有待成熟，至少2025年以后才能實現規(guī)模應用。
就當下而言，MEMS稍占主流。Innoviz、Velodyne以及速騰聚創(chuàng)等都有MEMS產品。據Innoviz中國區(qū)總經理蘇淑萍介紹，Innoviz所開發(fā)的面向L3-L5級自動駕駛的固態(tài)激光雷達InnovizOne將于2020年量產。公開資料顯示，寶馬將于2021年推出的L3級自動駕駛汽車將搭載該產品。另外，法雷奧也將于2021年推出基于MEMS的第三代SCALA激光雷達產品。
對于固態(tài)激光雷達來說，2021年或許是一個關鍵節(jié)點，2024或2025年或許會有比較高的搭載率。亮道智能CEO劇學銘認為，“極限情況下，前沿項目2021年量產，那么主機廠會在2022年起量，大量運用可能再順延一到兩年。”
主機廠對激光雷達是機械旋轉式還是固態(tài)，其實沒有偏好，只要產品滿足低成本、性能穩(wěn)定、過車規(guī)等要求。對于即將投產的固態(tài)激光雷達而言，亦是如此。上述國內主機廠人士稱，“固態(tài)激光雷達量產大家都沒有經驗可循，所謂‘量產’更關鍵的是成本足不足夠低或者產能是否充足。如果不能實現規(guī)模化量產，而是十臺、百臺車的量產那也同樣沒有任何意義。”
此前，Quanergy曾聲稱未來要將固態(tài)激光雷達成本降到100美元。該國內主機廠人士稱，如果固態(tài)激光雷達能做到100-200美元（約合人民幣700-1400元）是可以接受的范圍，這個價位與前視毫米波雷達和角雷達的價格相差不會特別大，規(guī)模量產有可能。值得注意的一點是，固態(tài)激光雷達的價格也與分辨率有關。該人士認為，如果是等效高線束（32線及以上），上述價格比較理想；如果是等效低線束，則依然太貴。另外，郭繼瞬稱，站在車企的角度，當前固態(tài)激光雷達的成本依然不夠低，車企很難接受。由此可見，在規(guī)模降本效應發(fā)揮前，固態(tài)激光雷達在短期內也比較難形成對機械旋轉式的完全競爭優(yōu)勢。
● 大規(guī)模商用后本土企業(yè)或更具競爭優(yōu)勢
縱然2025年前后，固態(tài)激光雷達可能大量應用，但不意味著其憑借低成本、易過車規(guī)量產等優(yōu)勢就一定會全面替代機械旋轉式。劇學銘認為，“機械旋轉式激光雷達的市場依然存在，且很多初創(chuàng)公司在這方面有著更好的技術積累，不太好說哪個時間點會被固態(tài)完全替代。”
單就中國市場而言，激光雷達要真正實現規(guī)模量產，首先成本必須足夠低，其次要能給車企提供比較好的技術支持，更為關鍵的是不能被少數國外供應商壟斷。目前，“壟斷”一詞變得比以往更為敏感。
中國本土激光雷達供應商在技術上與國外尚存差距，但他們更理解本國市場行情及客戶需求，沒有文化上的差異，在合作上也會更便捷。可以預見，在激光雷達充分量產后，本土供應商在產品性價比方面會更具優(yōu)勢。
郭繼瞬稱，“當前，國外激光雷達性能表現更好，成本也相對較高。國內產品技術上稍微差一點，但總體上性價比比較高。另外，國內激光雷達在售前、售后的技術支持，以及在整車開發(fā)過程中為車企所提供的服務會更好。”某國外知名激光雷達廠商高管也給出了類似觀點，“從客戶的反饋來看，法雷奧的產品質量比較好，國內的產品略差，甚至有些只能用半年。但是國內廠家在提供配件和換貨服務上更加積極，以此彌補了短板。”
全文總結：
L3級自動駕駛已臨近量產，2020-2021年是多數車企所設定的目標；Waymo之后，其他企業(yè)L4級Robotaxi也陸續(xù)進入試運營階段。自動駕駛的不斷發(fā)展帶動了激光雷達市場需求，而激光雷達的產量又反作用于自動駕駛商業(yè)進程。激光雷達關鍵技術如何取得再突破，產量如何快速提升且保證穩(wěn)定供應是中短期內全行業(yè)面臨的難題。（文/汽車之家 鮑彬斌）
