激光雷达终极方案来了!谁会是最后的赢家

冰萍 2021-03-19 13:30:50

今年,在各大主机厂的密切布局下,第一轮激光雷达量产上车的时代开启了。这似乎也成为了推动L3+自动驾驶布局的重要一环。


近日,长城汽车宣布将实现中国首个全车冗余的L3级自动驾驶,中国首个配置激光雷达的传统自主品牌。此外,包括蔚来、北汽、小鹏等在内的主机厂均已宣布推出搭载激光雷达的量产车型。而传言将在今年发布搭载激光雷达的苹果汽车也为激光雷达的热度添了一把火。


业内人士表示,L4级自动驾驶需要用到8~12个激光雷达,而大规模上车则需降到单个价格在1000~2000元以下。


目前来看,该市场仍未出现衡量技术与价格的统一标准,各个供应商的战略也在持续变化。在这场混乱无序的“军事竞赛”中,谁能率先大规模量产,争夺价格屠夫的角色,谁就能成为最后的赢家。


硅光OPA扫描+硅光FMCW相干探测是芯片级LiDAR终极方案


行业权威人士指出,激光雷达行业无法逃脱汽车零部件行业的基本规律,为高成本零部件买单从来不是主流市场的选择。


按照目前的市场平均数据测算,L2+级驾驶员辅助系统成本在3000美元左右,而L3的成本预期将在5000美元左右,这意味着,激光雷达的成本不能超过500美元。


洛微科技(LuminWave)表示,激光雷达要实现大幅度降价,除了推动应用数量规模铺开之外,还离不开技术和生产方式的突破。


而一个领域内的玩家多了,玩法自然也就多了。基于机械式、混合固态,以及纯固态激光雷达不同的技术路线,国内外厂商参与布局了多种不同阵营。


众所周知,大部分机械式激光雷达线束乘以一倍,价格也会随之翻倍。据业内人士消息,一枚16线的机械式雷达仅IC芯片的成本就不低于3200美元。


而在保持一定的价格高位之后,降价空间也将会被挤压到所剩无几。这也从技术和商业的角度证明,机械式激光雷达并不是一种具有可持续性的方案。


相比机械式激光雷达,更多的公司正在把目光转移到固态激光雷达身上。这种方案主要通过主要依靠电子部件来控制激光发射角度,结构简单,成本更低。


例如法雷奥Scala,前两代产品选择了机械式(混合固态)路线,而第三代产品正在转向固态(MEMS)激光雷达。


对于汽车行业前装量产来说,固态激光雷达才是未来的主流方向。在车企方面,目前明确对外公布将在未来量产车型上搭载激光雷达的车企包括长安、蔚来、小鹏、沃尔沃、本田、宝马等。


不过,不管玩家走哪条技术路线,掌握核心元器件才是企业做强做大的关键。


“目前来看,激光雷达产业链的元器件供应还不够成熟。因此我们的产品一部分使用了自研的芯片,另一部分使用的是可获得性非常高的芯片。未来不用担心被其他供应商‘卡脖子’的问题。”洛微科技表示。


洛微科技的核心团队从事世界顶尖硅光技术研究超过15年,拥有成熟的硅光量产经验和自研硅光子OPA和FMCW芯片技术方案。


激光雷达终极方案来了!谁会是最后的赢家


该方案量产的一致性高,可靠性好,成本更低,被认为有潜力成为终极固态激光雷达的方案。同时可实现水平大视角和高分辨率的纯固态芯片级光扫描,解决传统机械式扫描和微机械扫描的成本和可靠性难题,并避免Flash方案的人眼安全和高光功率问题。


同时,依靠成熟的硅半导体CMOS工艺的硅光子技术,OPA芯片大量集成波长尺度的光学功能,解决了高分辨率和大视场角的光信号覆盖问题。


不过,OPA固态扫描需配合合适的测距技术和芯片来解决高信噪比、抗串扰和环境光干扰等难题。对此,洛微科技基于硅光子技术相应开发了可与OPA单芯片集成的连续波调频(FMCW)相干探测芯片。


而同样,2021年1月11日,视觉起家的Mobileye宣布借助母公司英特尔的技术研发激光雷达系统芯片(SoC)等核心组件,开发4D成像雷达与FMCW激光雷达。


由于FMCW借助了多普勒效应,允许更精确的速度测量和规避雨滴、雪花等恶劣天气影响的能力。FMCW使用相干性探测,极大抑制了环境光干扰和多LiDAR的互扰。


不过,与英特尔相比,洛微科技早在三年前就已经开启了FMCW的流片测试环节,目前为止已经完成了多轮的流片和验证的工作,并实现了毫米级的测量精度。


“组合计划”,加速落地


洛微科技坚信,从尺寸、成本、可靠性等角度来看,未来终极的激光雷达应该非常接近摄像头,甚至可以认为它就是一个主动发光、可以测距和测速的4D摄像头。


而实现如此大规模的降本落地则需要一揽子的组合拳,供应商应该重点考虑三个方面:


1、产品的设计是不是足够简洁(直接决定BOM);


2、产品的生产制造工艺和质量体系是否达标,确保产品良率、一致性,以大规模量产摊平成本;


3、是否可以从优质的头部客户那里拿到大规模订单,提升品牌口碑,拉升需求以实现供应链降本。


在生产环节中,洛微科技的产品从最初的设计就在围绕车规可靠性开展,因此选择借用类似车载CMOS摄像头生态来做激光雷达。而摄像头生产封装的产业链对实现车规验证的方法已经轻车熟路,所以在车规认证与市场合作方面,洛微科技将会走得更加顺利。


另外,据高工智能汽车了解,目前业内16线的机械雷达价格在2000美金左右,最高只能做到128线,而且价格更是高不可攀。


而对比来看,洛微科技研发的SDL系列分辨率最高可以达到200线束,远高于目前市场上其他类型LiDAR的分辨率,其基于芯片化和摄像头化的产品技术方案,很快可以实现从原型到量产。因为采用的自研芯片方案可有效控制激光雷达的成本,零售价格可低至数百美金。


激光雷达终极方案来了!谁会是最后的赢家


激光雷达终极方案来了!谁会是最后的赢家


在业内人士看来,激光雷达的产业发展既需要上游技术实现突破,也需要市场规模的拉动来实现价格下探,为大规模量产做好准备。


“目前激光雷达还处于相对比较早期的市场,无论在产品技术还是应用方面,大家对于技术和需求的指标都没有完全确认,也没有标准化的方案。在各种不确定的条件下,我们与客户的协同合作就显得特别重要了。”洛微科技强调。


目前,洛微科技第一代的纯固态成像级LiDAR已完成开发,并在近日“上海慕尼黑光子硬科技新技术新产品发布会”中向自动驾驶客户展示了样品。此外,其更低成本的MicroLiDAR已经进入量产并开始为辅助驾驶和消费类电子等客户批量供货。


而出于对产品定位的考量,洛微科技认为,目前行业内前向长距激光雷达的赛道比较拥挤,所以其第一代产品的定位是近距大视场角激光雷达。


2023年,洛微科技将推出并量产采用OPA+FMCW技术路线的远距离主激光雷达,形成一套的覆盖自动驾驶全场景的方案,进一步推动自动驾驶走向成熟。

来源:高工智能汽车

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