文|車百智庫
激光雷達(dá)被馬斯克嫌棄,是業(yè)內(nèi)共知的事情。
“用激光雷達(dá)的都是傻子,就像是人身上長了一堆闌尾?!痹?019年“Autonomy Day”發(fā)布會上馬斯克一桿子打翻了一船人。隨后,馬斯克又再下判斷,“那些依賴激光雷達(dá)的人注定失敗”。
純視覺感知方案是特斯拉一貫堅持的技術(shù)路線,2021年,特斯拉變得更加激進(jìn),當(dāng)年5月宣布拿掉北美市場新生產(chǎn)的Model 3/Y上的毫米波雷達(dá),在行業(yè)內(nèi)引發(fā)了不少爭議,最近,特斯拉再次揮刀砍掉了最后一顆雷達(dá),馬斯克終于走在了他理想的道路上。
然而,作為特斯拉忠實粉絲的蔚來、小鵬和理想?yún)s對激光雷達(dá)頻頻示好。2021年,小鵬作為“第一個吃螃蟹的人”,小鵬P5率先裝載了兩顆激光雷達(dá)。隨后眾多車企紛紛跟隨,開啟了“激光雷達(dá)上車”之路。與之伴隨的是一批中國雷達(dá)企業(yè)逐漸嶄露頭角,從全球范圍內(nèi),投資、制造都開始向中國傾斜。大部分老牌雷達(dá)公司都沒有想到:上車的第一站會是中國。
從2004年到現(xiàn)在短短的十幾年里,激光雷達(dá)經(jīng)歷了各種曲折、輝煌、失落以及在中國落地,這與中美兩國國情有關(guān),與交通道路情況有關(guān),最重要的還是與技術(shù)和商業(yè)邏輯、適時地選擇風(fēng)口有關(guān)。車百智庫將在本文主要嘗試回答以下三個問題:
1.在美遇冷,在中“上車”,激光雷達(dá)在國內(nèi)外發(fā)展差別為何如此之大?
2.激光雷達(dá)“上車潮”是如何在國內(nèi)興起的?
3.國內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)還面臨哪些機遇和挑戰(zhàn)?
被國外市場嫌棄:巨頭倒閉
2004年,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)發(fā)起了一場無人駕駛挑戰(zhàn)賽(DARPA Grand Challenge),這就是激光雷達(dá)的起點。
比賽共有三屆,在2004到2007年間,共有近20支隊伍完成比賽,其中便有激光雷達(dá)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。在背后提供技術(shù)支持的就是著名雷達(dá)公司Velodyne公司以及創(chuàng)始人大衛(wèi)·霍爾。
2009 年,Velodyne公司開始正式售賣日后聞名天下的機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)鼻祖 HDL-64E。其核心概念是 “光飛行的時間”(Time of Flight,簡稱 ToF):激光器發(fā)射一束激光,激光碰到障礙物,反射回彈,光速是已知的,那么記錄下光一去一回的時間,便可算出發(fā)射器與障礙物的距離。如果發(fā)射器發(fā)射的激光束足夠多、足夠密集,這些點匯在一起,就形成了一張圖像,這種圖像被稱為 “點云” 圖。
DARPA 挑戰(zhàn)賽帶來的更大變化是拉開了高級別自動駕駛商業(yè)化的序幕。在眾多觀看DARPA 挑戰(zhàn)賽中還有一名鼎鼎大名的觀眾,那就是谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇,之后他邀請了代表斯坦福參賽的斯坦福 AI 實驗室教授塞巴斯蒂安·特龍(Sebastian Thrun)加入谷歌,成立自動駕駛部門。
此后幾年,Cruise、Zoox、Argo、Nuro……一大批美國自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司在硅谷誕生。谷歌的自動駕駛部門也在2016年底正式成為獨立的商業(yè)主體,也就是后來外界熟知的Waymo。后來,Waymo一度市值暴漲到 1750 億美元,相當(dāng)于 1/4 個谷歌。
在相接近的時間,中國部分科研機構(gòu)與公司也開始著手自動駕駛技術(shù)的研發(fā)。2011年,國防科技大學(xué)首次完成了從長沙到武漢286公里的高速全程無人駕駛實驗;2013年,百度基于比亞迪秦改造的首輛自動駕駛汽車在烏鎮(zhèn)大會上亮相。
感知、規(guī)劃和控制——這是自動駕駛系統(tǒng)的三大部分,用人開車來比喻,即眼能看路,腦子知道怎么開,手腳會操控車。激光雷達(dá)解決的是其中的 “感知” 問題,是高級別自動駕駛車輛的 “眼睛”。
車企希望通過激光雷達(dá)的測距功能來讓汽車獲得“望遠(yuǎn)”能力,即使在雨雪天氣也能夠“看得清”。激光雷達(dá)主要分為機械式、半固態(tài)、純固態(tài)三種,也是激光雷達(dá)發(fā)展的三個階段。一直以來雷達(dá)被看作自動駕駛領(lǐng)域L3級以上的主要零部件,其主要作用是測距,同時還不受雨雪等天氣的影響,主要用來彌補攝像頭“車眼”的不足。
當(dāng)然也有人認(rèn)為,“車眼”本身就可以完成智能輔助駕駛。以特斯拉為例,特斯拉接連去掉雷達(dá)的原因是:成本太高。當(dāng)前,一枚高性能激光雷達(dá)價格可達(dá)上萬元,便宜的也要3000元,而一枚高清車載攝像頭模組的價格僅400元,特斯拉自研的FSD芯片估算成本也才200美元。
作為美國最老牌的激光雷達(dá)公司,Velodyne的雷達(dá)始終未曾登上特斯拉的車。在今年二季度財報會上,Velodyne首席執(zhí)行官Ted Tewksbury表示:“第二季度,我們發(fā)現(xiàn)工業(yè)和機器人、智能基礎(chǔ)設(shè)施和自動駕駛汽車這三個目標(biāo)市場都形成了強勁的客戶吸引力?!逼渲饕蛻舭ㄈ蛞苿訖C器人領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者波士頓動力(Boston Dynamics)、 芬蘭赫爾辛基的交通安全改善項目等,并沒有出現(xiàn)車企的影子。事實上,這與 Velodyne早期的一個決策和市場判斷有關(guān)。
時間回到2015年, 不少激光雷達(dá)公司已經(jīng)看到了自己的另一大客戶群是車企。
車企認(rèn)為,需要獲得自動駕駛能力以趕上智能化潮流。不同于在有嚴(yán)格資質(zhì)許可下通過非商業(yè)化的路測直接做高級別自動駕駛,車企主導(dǎo)的是另一種漸進(jìn)式自動駕駛路線:即從 L2、L3 的輔助駕駛起步,把有這些功能的車先賣出去,再借助用戶開車過程中產(chǎn)生的大量真實數(shù)據(jù)優(yōu)化系統(tǒng),提升自動駕駛能力。這種方式雖然進(jìn)展緩慢,對于量產(chǎn)卻是大有好處。
但 Velodyne 在2019 年做出判斷:中國車企不是激光雷達(dá)嘗鮮者,同時 Velodyne選擇撤出中國。隨后發(fā)生的兩件事都打了Velodyne的臉:
其一,中國汽車市場自 2015 年前后誕生了蔚來、小鵬、理想等造車新勢力,其中的高端品牌也希望通過搭載激光雷達(dá)凸顯智能、科技屬性,并與堅持不用雷達(dá)的特斯拉形成差異。
其二,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為:固態(tài)、混合固態(tài)技術(shù)是下一代雷達(dá)的未來。當(dāng)原本被甩在身后的對手在混合固態(tài)路線上換道包抄時, Velodyne 卻沒能持續(xù)拿出領(lǐng)先的產(chǎn)品。
這兩件事也Velodyne徹底陷入了被動。這意味著,Velodyne錯過了離它最近的一次量產(chǎn)降低成本的機會,只能依靠資本和二級市場供應(yīng)高額的研發(fā)支出。近日,Velodyne不得不與另一家激光雷達(dá)上市公司Ouster合并,以求生存。
機會當(dāng)然不會等待任何一人,在隨后的競爭中,優(yōu)勢來到了幾個中國企業(yè)這邊。
被蔚小理們追捧:上車元年
在中國,激光雷達(dá)受到的完全是“禮遇”,與在美的公司倒閉、抱團(tuán)求生形成了鮮明的對比。激光雷達(dá)量產(chǎn)上車,在國內(nèi)已成為一件水到渠成的事。
據(jù)車百智庫統(tǒng)計,全球范圍內(nèi)已量產(chǎn)/計劃2022年量產(chǎn)的激光雷達(dá)車型有 21 款車型,中國公司有16款。其中小鵬P5上搭載量2個激光雷達(dá)、5個毫米波雷達(dá)、12個超聲波雷達(dá);理想L9在車頂部安裝有一個含128個激光器的激光雷達(dá),蔚來ET7車型上,則搭載了一顆最遠(yuǎn)探測距離可達(dá)500 m的激光雷達(dá),在蔚來汽車的自動駕駛系統(tǒng)中,優(yōu)先級最高的是激光雷達(dá)和11個攝像頭。
種種跡象表明,中國企業(yè)正在走向激光雷達(dá)的最前沿。今年8月,Yole Intelligence發(fā)布的《2022年汽車與工業(yè)領(lǐng)域激光雷達(dá)應(yīng)用報告》顯示,全球車載激光雷達(dá)領(lǐng)域,禾賽科技總營收第一,速騰聚創(chuàng)排名第二,其次是Velodyne和Outster。從這個排名上來看,依靠國內(nèi)新能源汽車市場的廣闊,禾賽科技與速騰聚創(chuàng)確實已經(jīng)建立起屬于自己的優(yōu)勢。
促使激光雷達(dá)上車的拐點,是城市導(dǎo)航輔助駕駛(NOA)的落地。
車企規(guī)劃一個硬件上車時,都有相應(yīng)的功能定義。從各車企公布的智能駕駛的功能來看,城市NOA才是激光雷達(dá)的主要使用場景。激光雷達(dá)也是伴隨城市NOA的落地才獲得上車的機會。其主要原因在于,車主在城市用車頻率更高,因此相較于高速導(dǎo)航輔助,城市場景的導(dǎo)航輔助價值更高。不過,城市場景道路復(fù)雜、車輛密集,頻繁出現(xiàn)突發(fā)情況。
安全性成為更高優(yōu)先級的問題,特斯拉的幾次“幽靈剎車”事件無疑也在告訴行業(yè):多傳感器融合方案的安全性更高。當(dāng)更多車企想要走“重感知、輕地圖”的單體智能駕駛路線之時,激光雷達(dá)的重要程度,再次被隱隱拔高了。
近日,禾賽科技和速騰聚創(chuàng)2個“資深玩家”,如同說好了一般,先后發(fā)布了自家的激光雷達(dá)。8月,速騰聚創(chuàng)發(fā)布全固態(tài)補盲激光雷達(dá)RS-LiDAR-E1;11月,禾賽科技正式發(fā)布面向ADAS前裝量產(chǎn)車的純固態(tài)激光雷達(dá)FT120。這是禾賽科技繼廣受好評的遠(yuǎn)距離混合固態(tài)激光雷達(dá)AT 128大規(guī)模量產(chǎn)之后,又一次突破。
對于車企來講,更重要的問題是如何用好激光雷達(dá),據(jù)《晚點Latepost》報道,目前的主流方案中,正在向“圖像前融合”轉(zhuǎn)變,也就是在點云和圖像數(shù)據(jù)被獨立標(biāo)定前先做前端融合,再到算法層做識別。這也意味著,激光雷達(dá)在駕駛中與芯片、智能化等聯(lián)系更為緊密,也更加難以“割舍”。
2020 年以來,車企中忽然產(chǎn)生了一陣對雷達(dá)公司的投資熱:比亞迪投了速騰,蔚來投了圖達(dá)通,小鵬投了一徑,小米投了禾賽。據(jù)車百智庫了解,更多中國車企正在考慮投資激光雷達(dá)公司,尤其是估值相對低的一批二線公司。此舉被認(rèn)為是車企在提前布局供應(yīng),防止雷達(dá)企業(yè)中出現(xiàn)“超頭”導(dǎo)致價格過高。
最終問題:成本
成本——這個問題不僅困擾車企,也困擾雷達(dá)公司。
為什么激光雷達(dá)公司的壞消息不斷?困住它們的無非兩個詞:成本、上車。
Velodyne是以機械式激光雷達(dá)起家,這種雷達(dá)精度相對較高但體積大,價格也更為昂貴。據(jù)鈦媒體消息,在2007年Velodyne剛剛推出 HDL-64E時,其價格高達(dá)8萬美元,相當(dāng)于一輛普通轎車的價格,且直到2014年其價格仍然維持在如此高位。
如今,機械雷達(dá)因為其壽命短、價格高已經(jīng)被大多數(shù)整車廠所放棄,主要用于自動駕駛領(lǐng)域,而在整車廠上車主要是以MEMS和轉(zhuǎn)鏡方案為主流的固態(tài)激光雷達(dá),對于車載前裝部件來說,不只是價格更低,并且也更容易達(dá)到車規(guī)級的標(biāo)準(zhǔn)。同時,可以集成到車身內(nèi)部的MEMS激光雷達(dá),相比需要放在車頂上的機械式激光雷達(dá)來說,可以使得整車更加的美觀。
從市場價格來看,固態(tài)激光雷達(dá)成本問題依舊是其發(fā)展的主要限制因素。據(jù)報道,速騰聚創(chuàng)125線固態(tài)激光雷達(dá)RS-LiDAR-M1 Simple在2020年1月發(fā)售時單價為1898美元,而禾賽AT128雷達(dá)的目前售價也在700美元左右。相比之下,一枚高清車載攝像頭模組的價格僅400元。
過于懸殊的價格也讓眾多車廠望而卻步,其中也包括特斯拉。測距始終是導(dǎo)航輔助駕駛不可忽視的能力之一,峰瑞資本合伙人楊永成曾對媒體如是說:“如果激光雷達(dá)變得更便宜,廠家自然會向用戶和市場妥協(xié)。”
目前,國內(nèi)幾家頭部雷達(dá)企業(yè)已經(jīng)和車企綁定開啟量產(chǎn),速騰聚創(chuàng)綁定主機廠,已經(jīng)收獲了近50個車型的定點。禾賽科技也獲得了理想、長安、集度、高合、路特斯等多家車企多款車型總計數(shù)百萬臺的量產(chǎn)定點。其中,禾賽科技旗下AT128雷達(dá)已經(jīng)在2022年9月交付過萬,禾賽也因此成為全球首家月交付過萬的車載激光雷達(dá)公司。
對于激光雷達(dá)來說,亟需解決成本問題。成本的降低很大程度上依賴于量產(chǎn),但也只有將成本打下來,才能獲得車企的認(rèn)可。
這是一個中國激光雷達(dá)的好時候,無論是技術(shù)還是市場,中國企業(yè)都正在世界前沿?!昂M饫走_(dá)企業(yè)起步偏早,但因關(guān)鍵技術(shù)問題沒解決導(dǎo)致遲遲無法量產(chǎn),財務(wù)報表不好看,因此出現(xiàn)各種問題?!敝胁┞?lián)智庫特聘專家張翔稱,“Velodyne早期賣得很貴,但當(dāng)車企給他們訂單的時候卻遲遲不能交付,現(xiàn)在他們已經(jīng)從中國市場退出來了。現(xiàn)在激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)都是中國企業(yè)在攻克?!?/p>
目前正是我國新能源車企業(yè)彎道超車的重要時刻。如果能夠解決好成本問題,雷達(dá)將成為中國彎道超車的一個重要優(yōu)勢。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]《激光雷達(dá),戲有點多》張之棟,C次元
[3]《激光雷達(dá)行業(yè)“冰火兩重天”:國外公司“抱團(tuán)過冬”,國內(nèi)企業(yè)“卷”向新賽道》孫磊,每日經(jīng)濟(jì)新聞
[4]《馬斯克說“用激光雷達(dá)的是傻子”,但中國人不信》潘昱辰,觀察者網(wǎng)
[5]《合并、退市、倒閉,激光雷達(dá)的寒冬大逃殺》韓敬嫻,鈦媒體
[6]《激光雷達(dá)的熱鬧與喧囂》鐘聲,紅色星際
[7]《偌大的特斯拉,容不下一顆小雷達(dá)?》熊宇翔,遠(yuǎn)川汽車評論