激光雷达为什么在中国越来越火?

如同岁月 2021-05-10 13:56:14

2021 年,中国就有三款搭载激光雷达的量产车型发布,不出意外的话,年底就有不少量产车型跑在路上。在刚刚过去的车展上,小鹏 P5、极狐阿尔法 S均在激光雷达上铆足了劲宣传,加上 2020 年美国「造车新势力」lucid Air 车型发布,激光雷达上车变成了一种趋势。激光雷达为什么在中国越来越火?

激光雷达为什么在中国越来越火?

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从机械式到固态激光雷达


从2004年美国国防高级研究计划局(DARPA)举办的DARPA挑战赛开始,激光雷达就和自动驾驶结下了不解之缘。


DARPA是美国在过去几十年中将技术创新从军事用途转移到民用的机构,最著名的创新发明是把互联网带入了全世界。2004、2005和2007年,DARPA分别举办了三届无人驾驶挑战赛,力图证明自动驾驶的可行性。在第二届挑战赛时,当时还是一家音响设备制造商的Velodyne就研发出了激光雷达,并使用它参加了比赛。


等到2007年第三届比赛时,6家车队中有5家都用上了Velodyne的激光雷达,后者也成功转型为激光雷达公司,并于2020年上市。据Velodyne官方介绍,公司已为300多家客户提供服务,其中包括所有全球领先的汽车厂商。

但有一点值得注意,上述提到的量产车型中并没有Velodyne的产品搭载,Velodyne更多搭载在l4级别的自动驾驶测试车辆中。最近的合作公布是法拉第未来的FF91官宣量产车型中将搭载。


为什么最早入局的厂家,反而没有赶上量产的第一波?这里要引入激光雷达的原理。


激光雷达,顾名思义是以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光打到周围物体上引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的接收器上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离。激光不断扫描目标物,就可以得到全部数据,成像处理后,可得到精确的三维立体图像。


而根据传感器内部的不同,激光雷达大致分为几个类型:机械式、MEMS微振镜式、旋镜式和OPA光学相控阵激光雷达。其中OPA属于纯固态激光雷达,也许是未来自动驾驶的终极解决方案,但目前受技术成熟度等问题影响,真正落地还需要一段时间。


机械式激光雷达是当前自动驾驶汽车应用最主流的产品,通过旋转的方式获取360°的环境数据,因为个头大又必须「看得清」车身周围,放在车顶上是唯一合适的方式。一般在进行路测的Robotaxi(自动驾驶出租车)车顶上安装的类圆柱型的产品就是激光雷达,同样也是Velodyne最受好评的产品。


但机械式激光雷达也存在几个明显的缺陷。研发制造难度大导致成本一直居高不下、装配复杂、生产周期较长,上路后由于内部有机械旋转部件,在实际使用环境中可靠性不高,如果想搭载在对安全要求极高的汽车上,是一件比较困难的事。Velodyne主攻的产品,实际上需要更长时间来完善。


类固态(或叫做混合固态)激光雷达可以看做是机械式与固态之间的技术,大致有MEMS与旋镜式两种技术路线。二者大致原理相同,都是将光源部分的电子元器件固定下来,只将部分机械部件进行转动或振动以扫描,在可靠性和成本上比机械式激光雷达克制了许多。


小鹏P5就使用了旋镜式激光雷达,供应商来自大疆的子公司Livox览沃科技,这款被称作HAP的新产品号称在针对低反射率物体( 10%)的探测距离可达到150米,横向视场角可达120度,角分辨率高达0.16°*0.2°,点云密度等效于144线激光雷达。


另据极客公园了解,极狐阿尔法S搭载的激光雷达为MEMS,分别在车头和车头两侧安装3颗96线激光雷达。


当然,比起激光雷达纷纷「上车」的现象相比,背后反映的事实似乎更值得探讨:激光雷达目前在中国市场已成定论,但远未到终点。


巨头搅动激光雷达产业


如果说激光雷达在中国市场已经拥有高度确定性,华为必定是其中绕不开的一个话题。


2019年,华为刚提出致力于做智能网联电动汽车增量部件供应商,帮助车企造好车这一目标时,激光雷达就在华为的研发目标内。


随着时间推进,华为研发激光雷达的细节也逐步披露出来。根据国信证券的报告,华为已经建立了车规级激光雷达的第一条Pilot产线,已按照年产10万套/线推进产能;2020年12月21日,华为首次发布了96线车规级高性能激光雷达,号称要把成本压缩到200美元。


诸如此类的消息还有很多,足以显示出华为在智能网联电动汽车增量部件供应商的决心。激光雷达,就是增量部件中的核心部分,自然引起绝大多数的业内关注。


一位新造车行业人士告诉极客公园,华为进军激光雷达传递出几个非常强的信号,对行业来说有劣势也有优势。对于已经在激光雷达浸淫很多年的企业来说,华为的出现是足以让他们忌惮的。


「华为是一家有软硬件基因的公司,团队执行力强,人才储备也相对更多。」上述人士表示。提到华为,人们多多少少都能说出几点它的强大之处。更重要的是,和在手机市场上的战略迟疑不同,华为在前几年遭遇危机后,从手机战场迅速转移到汽车市场,过程没有拖泥带水。


这种声势浩大又具备实力的公司,必然瞄准着市场份额进攻。并且在过程中,华为对人才的渴求也是其他公司需要担心的。一位华为员工曾回忆,华为在几年前成立新业务时,都在竞争的创业公司旁建立办公室,直接挖人。


但同样不可否认的是,华为的到来也给整个行业带来了一些「盼头」。


来源:微信公众号“极客公园”

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