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激光雷達(dá)，未來自動(dòng)駕駛的標(biāo)配？

2022-01-27 23:54:07·  來源：智車科技  作者：Steve  
　
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/ 導(dǎo)讀 /
隨著科技巨頭們紛紛攜資金、流量、技術(shù)入局，自動(dòng)駕駛商業(yè)化和規(guī)?；牟椒ゼ铀?，激光雷達(dá)迎來藍(lán)海市場(chǎng)。從去年的廣州車展上，我們可以看到，阿維塔011、沙龍機(jī)甲龍、埃安LX Plus和小鵬G9、威馬M7、智己L7等新生代造車勢(shì)力，已經(jīng)將激光雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛核心套件，也愈發(fā)表現(xiàn)出對(duì)該技術(shù)路徑加以深造的態(tài)勢(shì)。可以說，自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為了智能車實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路。然而，成本一直居高不下的激光雷達(dá)，在未來自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)路上，真的會(huì)成為自動(dòng)駕駛的標(biāo)配嗎？智能駕駛是否真的離開了激光雷達(dá)就玩不轉(zhuǎn)了呢？
自動(dòng)駕駛的核心元件
剛剛過去的2021年，可謂是國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛行業(yè)的商業(yè)落地元年。在Robotaxi領(lǐng)域，百度Apollo、小馬智行在北京實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)運(yùn)營(yíng)；在Robotruck領(lǐng)域，主線科技等頭部玩家先后落地全國(guó)港口，并開啟了高速路L4級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試。而無論是Robotaxi還是Robotruck自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，激光雷達(dá)是必備的感知元件。這是因?yàn)?，激光雷達(dá)感知距離更加精準(zhǔn)，能抵御惡劣天氣環(huán)境。在整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，激光雷達(dá)能夠和毫米波雷達(dá)、攝像頭形成有利補(bǔ)充。
可以說，激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的核心傳感器。這個(gè)說法是得到市場(chǎng)驗(yàn)證的，目前市場(chǎng)上除了特斯拉，涉及自動(dòng)駕駛行業(yè)的公司無一例外，都在自家車型上配備了激光雷達(dá)。然而，在自動(dòng)駕駛法律、行業(yè)規(guī)范不斷完善的今天，自動(dòng)駕駛行業(yè)的發(fā)展卻被成本制約。單車造價(jià)過高，導(dǎo)致自動(dòng)駕駛車輛無法大規(guī)模量產(chǎn)。究其原因，則是自動(dòng)駕駛部件的成本居高不下，尤其是激光雷達(dá)。
要同時(shí)滿足高性能、車規(guī)級(jí)等條件的激光雷達(dá)產(chǎn)品，成本極高；如果采用成本較低的產(chǎn)品，其性能和穩(wěn)定性表現(xiàn)并不出色。實(shí)際上，穩(wěn)定、性能、成本三個(gè)維度，幾乎形成了激光雷達(dá)行業(yè)內(nèi)的“不可能三角”。
與此同時(shí)，激光雷達(dá)行業(yè)的技術(shù)路線紛繁復(fù)雜，各家廠商打造并不斷迭代出了機(jī)械式、MEMS、OPA、Flash以及單軸微振鏡等多種技術(shù)路線。這些激光雷達(dá)的技術(shù)路線各有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也有不同的局限性，激光雷達(dá)行業(yè)內(nèi)沒能形成更適合車載的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
感知算法的必備傳感器
作為目前自動(dòng)駕駛中最重要也是最火熱的模塊之一，感知算法的穩(wěn)定性直接關(guān)系到了自動(dòng)駕駛算法的能力以及安全性。而目前，基于點(diǎn)云的感知算法占據(jù)了工業(yè)界的主導(dǎo)地位。這一方面由于自動(dòng)駕駛的點(diǎn)云數(shù)據(jù)相較于圖像，可以提供更加精確、穩(wěn)定、細(xì)節(jié)的信息，另一方面點(diǎn)云所感知的范圍相較于圖像也更加的廣，對(duì)于細(xì)節(jié)的保留也更加出色。這也是為何即使激光雷達(dá)的成本如此高昂，各家自動(dòng)駕駛企業(yè)還如此執(zhí)著于此的重要原因。
此外，感知融合算法不夠成熟。當(dāng)前自動(dòng)駕駛大多采用后融合算法，需要將攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等多傳感器進(jìn)行空間配準(zhǔn)和時(shí)間同步，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，而這一過程難度較大。其背后的原因主要有幾點(diǎn)，其一是跨傳感器平臺(tái)時(shí)間同步有一定程度誤差，最高能夠達(dá)到秒級(jí)；其二是傳感器視角不同，感知環(huán)境也會(huì)存在不同。最終，后融合感知算法容易出現(xiàn)誤檢、漏檢的情況，影響整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的決策。
車企紛紛搭載激光雷達(dá)
國(guó)產(chǎn)的造車新勢(shì)力直接加快了中國(guó)在智能駕駛領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)速度，而其中最為突出的便是激光雷達(dá)的搭載。激光雷達(dá)借助我國(guó)第一大市場(chǎng)的基本盤，目前已實(shí)現(xiàn)了對(duì)國(guó)外品牌的反超，在技術(shù)層面也呈現(xiàn)多點(diǎn)開花，齊頭并進(jìn)的局面。自動(dòng)駕駛汽車激光雷達(dá)的數(shù)量大戰(zhàn)，固然有浮夸的一面，但它最直接的影響是激活了激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)。
從小鵬到極狐，從智己到長(zhǎng)城，多家車企紛紛宣布將推出搭載激光雷達(dá)的車型，均預(yù)計(jì)在2021-2022年間實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。2021成為名副其實(shí)的激光雷達(dá)上車元年。
以上即是我們梳理的采用了激光雷達(dá)的車型和他們選擇的激光雷達(dá)供應(yīng)商。 這其中中外企業(yè)處在一半對(duì)一半的局面，一個(gè)直觀的現(xiàn)象是，中國(guó)車企基本上都采用了國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)，而國(guó)外品牌采用的則多是老牌供應(yīng)商。 按照美國(guó)咨詢公司沙利文預(yù)計(jì)， 2025年高級(jí)輔助駕駛用激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到46.1億美元(折合人民幣300億元)，2019年至2025年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 83.7%。 激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)顯然會(huì)有一輪中外品牌的對(duì)決，但這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)局取決于中外汽車品牌市場(chǎng)占有率的勝負(fù)。 而社會(huì)各界對(duì)中國(guó)汽車品牌的長(zhǎng)期看好，這場(chǎng)關(guān)于未來的競(jìng)爭(zhēng)似乎已在資本市場(chǎng)得到了印證。
崛起的激光雷達(dá)初創(chuàng)企業(yè)
2021年激光雷達(dá)行業(yè)最大的贏家大概要數(shù)國(guó)內(nèi)的Robosense（速騰聚創(chuàng)）。 在2021-2022間即將上市量產(chǎn)的車型中，速騰聚創(chuàng)一家便獨(dú)占了六款合作車型，而2021全年，速騰聚創(chuàng)更是拿下了超過40款車型的前裝量產(chǎn)定點(diǎn)訂單。據(jù)Yole Développement的行研數(shù)據(jù)顯示，在2021年Q3，速騰聚創(chuàng)激光雷達(dá)在車載前裝市場(chǎng)中的份額，便已排名中國(guó)第一，全球第二。這得要?dú)w功于速騰聚創(chuàng)車規(guī)級(jí)MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)M1的面世。 速騰聚創(chuàng)從2016年便開始布局MEMS激光雷達(dá)，并在2018年CES上首次展示M1的最初版本。
國(guó)內(nèi)另一家激光雷達(dá)行業(yè)明星公司禾賽科技在2021年也可謂風(fēng)光無限。 雖然年初因?qū)＠麊栴}中斷了IPO，但其半固態(tài)激光雷達(dá)AT128依然備受歡迎。AT128同樣是一款車規(guī)級(jí)長(zhǎng)距半固態(tài)激光雷達(dá)，在10%反射率情況下探測(cè)距離可達(dá)200米。目前已拿到包括理想、集度、高合等在內(nèi)的多家車企數(shù)百萬(wàn)臺(tái)的定點(diǎn)，并將在2022年開始大規(guī)模量產(chǎn)交付。
而華為則憑借自身強(qiáng)大的實(shí)力，也成功推出了96線激光雷達(dá)，并實(shí)現(xiàn)在多款車型上車量產(chǎn)。
大疆Livox搭載于小鵬P5，成為國(guó)內(nèi)首顆實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的上車激光雷達(dá)。
只是，雖然P5已經(jīng)開始交付，但激光雷達(dá)功能仍需等今年的OTA升級(jí)。
此外，包括括萬(wàn)集科技、鐳神科技、飛芯光電、數(shù)字綠土、北科天繪、傲視智繪、思嵐科技、北醒光子、大族激光、巨星科技等多家中國(guó)激光雷達(dá)公司也蜂擁進(jìn)入了車載市場(chǎng)。
總結(jié)
對(duì)于未來的自動(dòng)駕駛來說，自動(dòng)駕駛是否會(huì)成為標(biāo)配還有待時(shí)間的檢驗(yàn)。從原理上看，既然人類只用眼睛就可以實(shí)現(xiàn)駕駛，自動(dòng)駕駛也應(yīng)該不需要其他傳感器就可以。 而純視覺感知最大的問題是無法測(cè)量距離、速度和加速度。 但既然人腦能腦補(bǔ)出距離，通過計(jì)算學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該同樣也能具備這樣的能力。既然特斯拉能推出完全基于攝像頭的FSD，就意味著這套系統(tǒng)的實(shí)際效果是可靠的。但這一方案僅適合于特斯拉，這基于特斯拉軟件能力的強(qiáng)大。自動(dòng)駕駛每前進(jìn)一步，其對(duì)冗余算力、冗余識(shí)別能力的依賴會(huì)產(chǎn)生指數(shù)級(jí)上升。激光雷達(dá)一旦量產(chǎn)上車，將是自動(dòng)駕駛汽車不可或缺的核心部件。
參考鏈接：
[1]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722984863888016832&wfr=spider&for=pc
[2] https://36kr.com/p/1581619267439109
[3]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722914190871029845&wfr=spider&for=pc
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