激光雷達（LiDAR）因其360°的全視野而被許多自動駕駛車輛開發商青睞，被用於(yu) 構建車輛周圍環境的三維地圖，但大規模部署仍充滿新的挑戰和壓力。

汽車激光雷達的起源可以追溯到美國國防高級研究計劃局（DARPA）發起的挑戰賽（Grand Challenge），那是一場旨在促進全自動地麵車輛發展的AV競賽，激光雷達在2005年的第二屆比賽中暫露頭角。兩(liang) 年後，完成比賽的六輛車中有五輛都配有頂裝式LiDAR裝置。根據法國市場研究公司Yole的調查，自此激光雷達的創新迭代進展迅速，預計在未來五年內(nei) ，汽車應用將成為(wei) 其主要推動力。

Yole技術和市場分析師Alexis Debray表示：“高級駕駛輔助係統（ADAS） 的LiDAR市場將實現114％的年增長率，從(cong) 2019年的1900萬(wan) 美元增長到2025年的17億(yi) 美元。”(如圖1) 期望如此之高，但激光雷達市場麵臨(lin) 阻礙，急需大膽創新。

圖1

價(jia) 格下降，但銷量仍然上不來

從(cong) 曆史上看，激光雷達係統過於(yu) 昂貴，無法大量生產(chan) 用於(yu) 消費類汽車。現在，這個(ge) 趨勢正在逆轉，激光雷達製造商們(men) 製定了積極的策略，使其價(jia) 格在過去三年內(nei) 有了大幅下降。

去年，Luminar發布了價(jia) 格不到1000美元的LiDAR解決(jue) 方案。而2005年首推實時3D LiDAR的Velodyne公司則計劃到2024年將平均售價(jia) 從(cong) 2017年的17,900美元降至600美元。中國LiDAR製造商的價(jia) 格通常是其他公司的五分之一，他們(men) 已經開始生產(chan) 低於(yu) 1000美元的產(chan) 品，而且正在獲得更多市場份額。

但是，價(jia) 格下降並不一定意味著銷量的增加。迄今為(wei) 止，銷量並未見顯著增長，並且尚未大規模采用。“激光雷達必須滿足市場需求，” Debray說。 “在包括製造和物流在內(nei) 的工業(ye) 市場中，自動化趨勢非常明顯，激光雷達在其中發揮著關(guan) 鍵作用。但在汽車領域，與(yu) 平均80美元的ADAS攝像頭相比，600美元的汽車傳(chuan) 感器價(jia) 格仍然過於(yu) 昂貴。因此，現在已經出現了用於(yu) 短程汽車應用的激光雷達，價(jia) 格大約為(wei) 100美元。”

Debray表示，盡管Velodyne的計劃存在一定風險，“但降低價(jia) 格對汽車和工業(ye) 市場而言是必要的，他們(men) 需要做出改變。”

協作與(yu) 壓力俱增

Yole對激光雷達製造商與(yu) 汽車製造商之間的多個(ge) 合作項目進行了跟蹤，並預測到2025年，將有3.2％的私家車集成LiDAR單元。

奧迪和法雷奧從(cong) 2017年就開始合作，將法雷奧的SCALA LiDAR集成到奧迪A8中。現在，激光雷達也出現在其它車型中，如奧迪A6、A7、Q7和Q8。法雷奧與(yu) 梅賽德斯（Mercedes）也有合作，最近剛剛發布的S-Class車型即采用了法雷奧第二代LiDAR SCALA 2。

其他合作項目還包括Innoviz與(yu) 寶馬、Luminar與(yu) 沃爾沃、Velodyne與(yu) 現代，以及Ibeo與(yu) 長城汽車。Yole技術和市場分析師Pierrick Boulay表示：“這隻是開始，預計未來會(hui) 有更多的合作夥(huo) 伴關(guan) 係。”

整個(ge) 行業(ye) 都在整合。除了在製造商、Tier 1供應商和OEM之間進行合作，Tier 1供應商還收購激光雷達公司。大陸集團於(yu) 2016年收購了Advanced Scientific Concepts的子公司ASCar，自動駕駛汽車初創公司Aurora Innovation於(yu) 2019年收購了Blackmore。還有一些元器件公司的收購行為(wei) ，如2018年安森美半導體(ti) 收購了SensL Technologies，Luminar收購了Black Forest Engineering。

ADAS LiDAR發展路線圖

但Debray發出了警告，他指出“技術的不確定性和未來市場規模導致了這些收購行為(wei) 。”

全球汽車行業(ye) 確實麵臨(lin) 越來越大的壓力。聯網、自動駕駛、共享和電氣化（CASE）技術的引入為(wei) 車企帶來了一係列新的選擇。每家企業(ye) 都需要確定一個(ge) 正確的方向，以優(you) 先滿足客戶的偏好和需求。Boulay說，“目前正在推動汽車行業(ye) 發展的兩(liang) 個(ge) 主要趨勢是電氣化和自動駕駛”。自2009年以來，歐盟立法為(wei) 新車設定了強製性排放目標：到2025年平均碳排放必須下降15％，到2030年必須下降37.5％。轉化為(wei) 具體(ti) 數值，即2021年的目標碳排放值為(wei) 95g/km，2025年的目標值為(wei) 81g/km。Boulay認為(wei) ，“電氣化需要時間進行大量研發，而這可能會(hui) 延遲或減少一些OEM的自動駕駛開發項目。”

需要注意的是，激光雷達並不是唯一需要完善和改進的傳(chuan) 感器技術。Boulay指出，雷達正朝著超高分辨率的方向發展，熱像儀(yi) 也可能會(hui) 加入戰局。“激光雷達現在仍然很昂貴，其價(jia) 格是攝像頭或雷達的十倍以上。如果OEM可以找到性能與(yu) 激光雷達相似，但價(jia) 格更便宜的解決(jue) 方案，他們(men) 一定會(hui) 采用。”

有部分汽車OEM廠商卻完全擯棄激光雷達，而押注於(yu) 傳(chuan) 感器和人工智能計算的結合，以實現高級別自動駕駛等級。其中最引人注目的就是特斯拉，其CEO 埃隆·馬斯克（Elon Musk）在2019年4月的首次“自動駕駛日”（Autonomy Day）活動中，宣稱激光雷達是“傻子的選擇”。Musk 說道，“任何依賴激光雷達的人都將注定失敗，完全沒必要選擇這樣昂貴的傳(chuan) 感器。”

Boulay承認，特斯拉采用的方法的確值得關(guan) 注。“他們(men) 基於(yu) 車輛周圍放置的攝像頭，采用一種偽(wei) LiDAR法來生成汽車周圍環境的精確3D圖像。” AI計算被用於(yu) 分析車道標記，並預測其他車輛的行為(wei) 。“它不僅(jin) 分析圖像，還分析圖像中的單個(ge) 像素，以預測每個(ge) 像素的深度。” Boulay補充說。豐(feng) 田汽車也正在研究類似的方法。

毫無疑問，Musk是一位有影響力的思想家，他的言論可能會(hui) 對整個(ge) 行業(ye) 產(chan) 生影響。特斯拉Model S是第一款具有自動駕駛功能的汽車。Boulay將特斯拉的Autopilot稱為(wei) “邁向自動駕駛的一大步”。但他也補充說，“自發布以來，由於(yu) 誤用該功能引發了許多事故，駕駛員過於(yu) 依賴這個(ge) ADAS係統了。”

Boulay說：“2018年，一位名叫Elaine Herzberg的行人被一輛Uber自動駕駛汽車撞死，這確實喚醒了OEM、一級和二級零配件供應商。''他們(men) 意識到，實現自動駕駛將會(hui) 比預期的要複雜得多，並且需要“數十年才能達到真正的自動駕駛”。

Debray指出，Musk並非在所有應用中都反對激光雷達， Musk的另一家公司SpaceX，就在其Dragon和Crew Dragon航天飛行器中采用了DragonEye LiDAR。Debray也由此對Musk提出質疑：“為(wei) 什麽(me) 地球人不能享有與(yu) 太空人一樣的安全性？”

市場在變化，但用例仍然不多

目前的激光雷達市場由兩(liang) 家傳(chuan) 統的測繪技術公司Trimble和Hexagon主導。由於(yu) 擁有特定的技術和商業(ye) 模式，這些成熟的公司不會(hui) 麵臨(lin) 來自新晉者的太大壓力。Debray相信，當情況變得更加明朗時，他們(men) 甚至可能收購激光雷達公司。

德國公司Sick在麵向工廠自動化的LiDAR係統方麵處於(yu) 領先地位。Debray說：“Sick更可能麵臨(lin) 來自新公司的壓力，不過他們(men) 仍然擁有許多產(chan) 品，非常適合許多工業(ye) 應用。新的激光雷達公司需要提供更低的價(jia) 格或更好的性能，才能挑戰Sick的地位。”當被問及誰在這個(ge) 行業(ye) 最有影響力時，Debray提到了舊金山的LiDAR初創公司Ouster。該公司於(yu) 2017年12月正式成立，到目前為(wei) 止其總融資額達到1.4億(yi) 美元。Ouster的與(yu) 眾(zhong) 不同之處在於(yu) ，它基於(yu) 消費者市場技術（垂直腔表麵發射激光器和單光子雪崩二極管），而開發出工業(ye) 級的激光雷達。而同樣是新晉者的法雷奧，也開始公布其激光雷達的營收。

Velodyne和Luminar宣布計劃於(yu) 今年年底之前公開上市。Debray表示：“上市將迫使這兩(liang) 家公司盡早產(chan) 生收入，而這將極大地影響激光雷達的市場格局。”

中國的激光雷達製造商們(men) （比如禾賽科技、速騰聚創和北科天繪）也在持續發展並不斷擴張其產(chan) 品線。他們(men) 不僅(jin) 得益於(yu) 較低的LiDAR單價(jia) ，還從(cong) 眾(zhong) 多的AV公共項目獲益。

同時，許多自動駕駛汽車開發商都對激光雷達技術表現出了濃厚的興(xing) 趣。英特爾子公司mobilesye正在開發自己的LiDAR技術，而Waymo是目前唯一一家將激光雷達投入商用的公司。

總體(ti) 而言，激光雷達的格局正在發生變化。售價(jia) 下降，而且在未來幾年將繼續下降，這將促進激光雷達在新的汽車應用中的普及。

這位Yole分析師認為(wei) ，我們(men) 必須鼓勵多元化，而且需要具有專(zhuan) 用規格的新型LiDAR模型。

Boulay最後說道：“激光雷達的開發與(yu) OEM想要實現的用例密切相關(guan) 。現在還沒有一款激光雷達可用於(yu) 多種場景。隻有應用或用例才能明確激光雷達在車輛中的規格和重要性。” 他舉(ju) 例說，高速公路駕駛需要具有狹窄視野和位於(yu) 車輛中心位置的遠程LiDAR；而在停車場或城市應用場合，將需要具有較大視野並位於(yu) 車輛角落的短距LiDAR”。