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深度解讀

Flash激光雷達決戰的下半場,技術博弈再度升級

fun88网页下载 來源:中國融媒產(chan) 業(ye) 網2023-08-18 我要評論(0 )   

前不久,特斯拉向其他汽車製造商開放FSD授權登上熱搜;接著華為(wei) 餘(yu) 承東(dong) 在2023重慶車展阿維塔科技發布會(hui) 上表示,“中國L3級自動駕駛標準即將出爐”,再次掀起自動駕駛技術...

前不久,特斯拉向其他汽車製造商開放FSD授權登上熱搜;接著華為(wei) 餘(yu) 承東(dong) 在2023重慶車展阿維塔科技發布會(hui) 上表示,“中國L3級自動駕駛標準即將出爐”,再次掀起自動駕駛技術熱潮。據不完全統計,理想L9、極狐阿爾法S全新HI版、智己L7、哪吒S、阿維塔11等車型都采用了激光雷達。甚至最近,加州矽穀開放Robotaxi,大街小巷7×24小時運營的各品牌無人出租車也搭載了激光雷達。

重大利好接踵而至,為(wei) 自動駕駛的加速發展提供了背書(shu) 。但自動駕駛加速落地的背後,激光雷達的重要性愈發明顯。作為(wei) 車用傳(chuan) 感主要器件之一,激光雷達一直被比喻為(wei) 自動駕駛車輛的“眼睛”,是幫助汽車實現高階智能輔助駕駛功能的重要硬件配置之一,近年來,激光雷達市場賽道日漸成熟,國內(nei) 一批具有自主核心技術的企業(ye) 也不斷湧現。

目前在自動駕駛的感知方案上主要有兩(liang) 種,一是特斯拉的純攝像頭方案,二是國產(chan) 主導的多傳(chuan) 感器融合方案(激光雷達+攝像頭+毫米波雷達)。隨著高級別自動駕駛的日益普及,確保行駛舒適安全的激光雷達作為(wei) 其核心器件,受到越來越多的重視。

自動駕駛不是單一的某領域技術,而是多技術融合的成果。激光雷達分辨率高、可成像,攝像頭可識別道路場景及目標分類,毫米波雷達測距,測速準確,受環境影響較小。三種傳(chuan) 感器各有優(you) 勢,相互融合感知才能更準確。因此相互融合、取長補短,構建一個(ge) 更加高效精確的傳(chuan) 感係統成為(wei) 必然的發展趨勢。而如何讓小型化,低成本,車規級,長壽命的激光雷達配合其他傳(chuan) 感器讓自動駕駛更加快速的落地,也成為(wei) 激光雷達市場的階段性主旋律。

激光雷達,正加速奔跑

回顧固態激光雷達發展曆程,十幾年前,第一顆激光雷達被安裝在實驗車頂,進入大眾(zhong) 視線,激光雷達上車浪潮隨之而來,一直席卷至今。2016年被譽為(wei) 車載激光雷達元年,此時,Velodyne公司將核心業(ye) 務激光雷達部門剝離,成立新公司Velodyne LiDAR,其開發的LiDAR傳(chuan) 感器一度成為(wei) 行業(ye) 標配。

國外激光雷達研究熱潮漸起,國內(nei) 也不甘示弱,fun88官网平台雷達賽道開始嗅到汽車智能化風口的商機,陸續出現了禾賽科技、速騰聚創、Innovusion、一徑科技、飛芯電子等一眾(zhong) 創新型激光雷達企業(ye) 。隻是當時的技術路徑各不相同,禾賽科技選擇傳(chuan) 統國內(nei) 科技公司打法,先基於(yu) 國外機械式掃描激光雷達引進國內(nei) 解決(jue) 有無問題,再進行降本技術迭代,一度讓禾賽科技獲得了大量的樣車訂單;速騰聚創早期是以機械式激光雷達入局,2016年底,麵對即將爆發的自動駕駛市場,速騰聚創開始調整戰略,將重心向MEMS(微電機係統)技術方案傾(qing) 斜。同時利用MEMS技術的優(you) 勢,速騰聚創在保證性能的同時將產(chan) 品做得更加小巧,極大地提高了製造上的一致性,並降低了生產(chan) 成本,一時訂單客源不斷。其他激光雷達企業(ye) 也“各出奇招”,全麵布局市場,而飛芯電子作為(wei) 當時獨樹一幟的Flash純固態芯片級車載主雷達公司,因該技術路徑的芯片設計難度,技術的全球獨創性,在以“貿工技”為(wei) 常規硬件創業(ye) 公司的商業(ye) 邏輯的中國市場裏,並不被大家看好。

進入2017年,多家激光雷達企業(ye) 宣布推出Flash方案,特別是豐(feng) 田汽車已經率先在豐(feng) 田Mirai和雷克薩斯LS500 係列上實現了量產(chan) 。

最早宣布將量產(chan) Flash激光雷達的是美國科技公司TriLumina,其在2017年CES展上發布Flash激光雷達產(chan) 品。同一年,宣布布局Flash激光雷達的還有北醒光子,在2017年底發布了Flash激光雷達CE30,不過這款產(chan) 品的垂直視場角僅(jin) 有9°,應用於(yu) AGV小車、物流機器人等領域,沒有在乘用車上搭載。

在隨後的幾年裏,LeddarTech、Ibeo、Ouster等幾家企業(ye) 先後發布了Flash激光雷達產(chan) 品。

2022年後,國內(nei) 固態激光雷達發展如火如荼,亮道智能、禾賽科技、速騰聚創更是先後發布Flash激光雷達,且普遍將2023年下半年作為(wei) 量產(chan) 關(guan) 鍵時間節點,並開始了不同程度的布局,但一時間各種技術路徑層出不窮,市場呈現百花齊放、百家爭(zheng) 鳴的場景。

除了機械式激光雷達,混合固態激光雷達(MEMS、轉鏡、棱鏡),國內(nei) 的禾賽科技、速騰聚創和國外的ouster還競相推出基於(yu) SPAD陣列的dToF探測技術,雖然能夠實現機械結構上的全固態,但dToF探測機理和麵陣接收模式,卻決(jue) 定其難以實現完全的同類設備抗幹擾,隨著同一場景中激光雷達數量的增多,這種隱患將被放大,而為(wei) 了減小激光發射和數據處理壓力,這種雷達還采用了電掃描發射方式,但作用距離大多在40m以內(nei) ,隻能用於(yu) 近距離補盲。

不過,此時飛芯電子卻沒走常規路線,反而選擇了基於(yu) 折疊積分和偽(wei) 隨機編碼的新型固態激光雷達技術,該技術側(ce) 重於(yu) 在保證同類設備抗幹擾的前提下,通過大幅簡化探測係統架構、降低數據存儲(chu) 和處理壓力從(cong) 而提高作用距離和低成本控製,進而解決(jue) 抗幹擾、遠距離和低成本問題。但我們(men) 要知道,任何一項技術在優(you) 化其某些性能時,一定會(hui) 帶來其他問題,隨著該技術的落地,我們(men) 將拭目以待。

戰場硝煙四起,Flash技術成焦點

隨著國內(nei) 激光雷達商業(ye) 化駛入快車道,入局者如雨後春筍般湧現,激光雷達行業(ye) 正朝著掃描-半固態-全固態路徑不斷發展。在當下幾大激光雷達技術之中,相對更早的機械式激光雷達已經因體(ti) 積大、成本高和裝配困難市場份額不斷下降,而量產(chan) 車型之中,雖然采用混合半固態激光雷達的產(chan) 品更多,但純固態激光雷達還是普遍被認為(wei) 是未來發展的重點方向。

從(cong) 純固態激光雷達的兩(liang) 個(ge) 主流技術方向來看,OPA技術工藝要求苛刻,生產(chan) 難度大,預計短期內(nei) 難以實現規模量產(chan) ;而選擇結構相對簡單、技術更成熟的Flash激光雷達會(hui) 更早實現落地。此外,經過多年發展,以905nm為(wei) 主的ToF技術逐漸完善,不僅(jin) 產(chan) 業(ye) 十分成熟,並且成本較低。與(yu) 之相比,FMCW在車載應用方麵,為(wei) 了滿足其對點頻和距離的需求,必須使用多通道的解決(jue) 方案,係統格外複雜,高額的成本也令不少車企“退避三舍”。

綜合對比下,走Flash+ ToF的技術路線無疑是車載激光雷達的最佳選擇。不僅(jin) 結合了Flash方案的體(ti) 積小、精度高、速度快等優(you) 點,在ToF技術加持下,也能極大地降低成本。直到此時,走Flash+ ToF技術路線的飛芯電子才真正浮現在人們(men) 眼前。

降成本增產(chan) 量,打響崛起之戰

自動駕駛正成為(wei) 影響未來行業(ye) 的關(guan) 鍵技術,在2023年的上海車展中,作為(wei) 智能汽車的關(guan) 鍵傳(chuan) 感器,高感知、高精度的激光雷達更是成為(wei) 了各大車企比拚智能化“成績”的“賽場”之一。

一邊是相對清晰的結論,激光雷達是高階智駕的必備傳(chuan) 感器;另一邊卻是冰冷的現實,由於(yu) 激光雷達的高昂成本,越來越多智駕方案正在考慮摒棄激光雷達。

光大證券在研報中指出,大部分性能優(you) 良的激光雷達價(jia) 格在1000美元左右;與(yu) 之相比,4D毫米波雷達價(jia) 格在200美元左右,而攝像頭更低至幾十美元。

盡管特斯拉為(wei) 代表的部分車企依然堅持基於(yu) 攝像頭的純視覺技術路線。然而,很多汽車產(chan) 業(ye) 從(cong) 業(ye) 者及行業(ye) 專(zhuan) 家認為(wei) ,未來高級別的自動駕駛一定是以激光雷達為(wei) 主導的“多傳(chuan) 感融合”方案,而不是以攝像頭主導的“純視覺感知”。因此,亮道智能、禾賽科技、速騰聚創、飛芯電子等激光雷達廠商們(men) ,不得不竭力破局。

固態激光雷達賽道長坡厚雪,當前大部分企業(ye) 隻是在傳(chuan) 統的CMOS傳(chuan) 感器上做了改進,但原理性上並沒有關(guan) 鍵性突破,要想滿足車載Flash的要求,必須設計出具有強抗幹擾能力的Flash方式芯片。

值得注意的是,飛芯電子在2016年就提出了芯片級的方案,通過自主研發的芯片設計、電路設計、信號處理、係統集成等核心技術,研製出低成本、體(ti) 積小、高可靠且具有高抗幹擾性和對人眼保護的激光雷達產(chan) 品,並將關(guan) 鍵核心技術牢牢掌握在自己手裏,而不是簡單的組裝。

不過,即使當前激光雷達賽道上新老玩家眾(zhong) 多,但要想滿足低成本和抗同類設備幹擾的要求,完全火力全開迎接激光雷達量產(chan) 潮,還有很長的路要走。市場格局終點未定,生死競速才剛剛開始。由於(yu) 激光雷達結構精密,對生產(chan) 的精度和一致性要求極高。在完成產(chan) 品設計到批量化交付之間,還有大量的工作要做。要想進入前裝實現商業(ye) 化量產(chan) ,涉及到功能定義(yi) 、硬件設計、軟件開發與(yu) 測試驗證、係統集成這幾大重要環節,缺一不可。

如今,經曆了機械式、半固態、固態等掃描方式後,依然沒有一項能在成本、技術上占據顯著優(you) 勢。無論是Ibeo量產(chan) 的固態方案,還是國內(nei) 的禾賽科技、速騰聚創、亮道智能幾乎都是沿用Flash純固態補盲雷達融合解決(jue) 方案,借助成熟的標準CMOS工藝持續降本,快速實現規模量產(chan) 。即使飛芯電子在自研接收和發射芯片領域有一定把握,但要想實現真正上車的固態激光雷達,測距瓶頸仍有待突破!

伴隨智能汽車市場份額不斷增長且持續擴大,越來越多用戶對於(yu) 自動駕駛技術充滿期待,顯然,擁有更強自動駕駛技術的汽車將成為(wei) 企業(ye) 發展的關(guan) 鍵,激光雷達技術決(jue) 戰下半場,“群雄逐鹿”的時代正在到來。

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