從 4 月到 5 月,關于 2023 上海國際車展的話題熱度始終不減。
這次車展既讓外界感受到了車企們的 " 卷 ",也把智能汽車産業發展的藍圖更加清晰地呈現了出來——智能汽車正在進入産業布局的關鍵期,産業鏈上下遊發展不斷提速。
作爲推動汽車産業的 " 智能化 " 變革的關鍵力量,激光雷達受到了廣泛關注。本次車展不僅有近 40 款激光雷達車型參展,還有華爲、圖達通、北醒、一徑科技、亮道智能、探維科技等一衆激光雷達企業亮相并展示最新産品。
其中,較爲引人注目的,或許數北醒推出的 " 全球首個車載 512 激光雷達平台 " ——北醒應龍。
" 平台 " 通常是車企爲了方便升級的設計,而激光雷達平台同樣是包含激光雷達的硬件、軟件和算法的整體解決方案。通過模塊化設計,激光雷達平台可以讓每個子系統分别叠代升級甚至替換,獨立進化。
" 平台化 " 是行業的大趨勢,越來越多激光雷達企業推出了新平台。問題是,激光雷達平台能否加快行業擁抱汽車行業新時代的腳步?
一、從 1 到 N,激光雷達迎來 " 光變 " 時刻
從 1992 年首次被應用于汽車測距,到今天成爲高階智駕的 " 敲門磚 ",車載激光雷達經曆了漫長的發育期,目前也面臨着純視覺解決方案的挑戰。
一來,造激光雷達本身是一件很難的事。激光雷達的壁壘其實是技術壁壘和工程壁壘的結合,在高等級自動駕駛中實現量産落地還要考慮和主機廠的磨合。
在國内市場,激光雷達行業起步較晚。2014 年到 2015 年,禾賽科技、速騰聚創、鐳神智能、北醒等業内知名企業才相繼成立。2018 年 4 月時,《科技日報》還在 " 亟待攻克的核心技術 " 系列專欄中,将激光雷達列入 35 項 " 卡脖子 " 核心技術第十項。
北醒 CEO 李遠在接受經濟觀察報采訪時,也曾表示:" 百億分之一秒的精度,還要經摔,還要抗溫,還要産量足夠大,還要特别便宜,基本上已經挑戰了當前人類工程的極限了,所以它很難。"
同時,激光雷達的成長還離不開汽車的進步,激光雷達企業如果跟不上這個速度,就會變成被剝離的 " 雜質 "。追求過車規及量産的目标,要求這些企業研發和市場雙線并行。
從 0 到 1 的階段,激光雷達行業走得很不容易。
二來,并非所有主機廠都認可激光雷達解決方案。
比如,特斯拉就選擇了純視覺的方案,這不僅是因爲攝像頭的信息傳輸速率較快,比特流噪音更小,更是基于成本的考慮。根據沙利文數據,2021 年,機械式激光雷達均價爲 5500 美元,MEMS 和 3D Flash/OPA 激光雷達均價爲 1000 美元。
盡管如此,激光雷達的綜合優勢還是十分明顯的。激光雷達具備測距遠、精度高,獲取信息豐富,抗幹擾能力強等優勢。
在上海車展上,北醒提出,對智能駕駛而言,安全性的提升需要超強的感知力,激光雷達則是新一代極佳的感知設備。
基于激光雷達對三維空間的還原數據,并結合實時運算和決策,使得感知算法可以有效地針對行車過程中的危險進行預判,相比對軟件要求高且成像質量受到環境亮度影響較大的純視覺系統,激光雷達對汽車駕駛安全性的提升更大。
因此,國内主機廠在自動駕駛領域紛紛選擇了激光雷達。上海車展展出的近 40 款激光雷達車型,也證明了激光雷達普遍裝車,成爲汽車标配的可能性。
一方面,随着新能源汽車崛起,主機廠紛紛加大了對自動駕駛的研發投入。在需求端的刺激下,激光雷達正在迎來量産大潮下的 " 光變 " 時刻。據西部證券預測,2023 年全球激光雷達上車量有望超 70 萬台,同比增速超 400%。
另一方面,中國汽車産業的競争力正在發生質變。得益于中國相關産業鏈的成熟與完善,激光雷達成本将成本迅速降低。如今,在全球激光雷達專利數上,中國占比已經達到 15.9%,成爲全球車載激光雷達領域的重要力量。
這些因素共同作用下,激光雷達行業正在步入從 1 到 N 的新發展階段。激光雷達企業将從追求過車規及量産,轉向長期追求卓越性能。
二、突破三大難題,激光雷達 " 平台化 " 是智能出行時代的曙光?
毫無疑問,智能汽車産業鏈裏面的機會是巨大的。但是,主機廠對 " 上車 " 的激光雷達有相當高的要求。
在北醒看來,智能汽車行業對激光雷達的需求主要分成三部分:
一是優化性能。随着智能駕駛能力不斷進階,車企要求擁有更強大的感知能力。
二是降低成本。成本是目前激光雷達批量裝車的主要制約因素之一,廠商要在提升性能、保證車規的前提下,将成本打下去。
三是解決車型升級适配難題。車型叠代加速,LiDAR 選型頻次加快,車企呼喚 LiDAR 技術架構的歸一化,規避車型升級帶來的激光雷達需重新适配的問題。
在 1 到 N 的階段,哪家廠商能提高性能同時控制成本,并幫車企用好激光雷達,就能在激光雷達上車過程中占據優勢。
基于以上智能汽車對激光雷達的需求,激光雷達平台這種包含硬件、軟件和算法的整體解決方案逐漸彰顯價值。
全球首個車載 512 激光雷達平台 " 北醒應龍 " 在上海車展的亮相,讓我們看到了 " 平台 " 在持續增強感知力、逐代降低單線成本以及模塊化設計等方面的獨特性。
針對性能問題,北醒以高精 2D 掃描系統爲核心技術持續增強産品感知力。這個被李遠成爲 " 陀飛輪 " 的系統,通過雙電機三環同步控制技術,将掃描角度精度控制在萬分之一以内,即要求電機每秒鍾轉動近百圈,同時每圈的偏差小于鍾表秒針轉動的一百二十分之一以内。
再搭配北醒的軟件控制系統,實現軟件 " 一鍵配置 ",北醒的激光雷達在感知過程中區域可實現局部高清、視場角聚焦高清、全局高清等不同模式。
如此一來,在不改變硬件架構、掃描形式、接口、數據形式的情況下,北醒實現了感知能力的變化和升級,從而達到在成本可控的情況下,兼容車型的跨代升級。
在上月的車展上,北醒展示了全球首個車載 512 線車規級激光雷達 AD2 的強感知能力。
512 線車規級激光雷達 AD2 實測點雲
同時,北醒将于 2023 年量産交付 AD2-s,進一步優化整體性能。對此,李遠表示:" 基于這套架構,我們已經衍生出了 AD2 和 AD2-s,也希望到時候實現産品線數能夠突破 1000 線,實現我們所謂的圖像級清晰度的突破。"
再來看成本問題。北醒認爲,伴随線數提升,激光雷達的單線感知成本将逐代降低。
車展上,北醒提出了 " 單線成本 " 指标,即總成本除以線數。基于 " 北醒應龍 " 激光雷達平台,性能會持續提升,而單線成本會逐代下降。
" 北醒應龍 " 平台的硬件架構系統采用了陣列收發系統和 2D 掃描,因此發射器數量僅需 1D 掃描的三十二分之一,接收器僅需八分之一,解決了高線數性能和成本之間的矛盾。
最後,針對定制化開發,激光雷達平台可以根據不同的應用場景和需求進行定制化開發,解決了激光雷達産品通常是标準化的或有限的可配置性的問題。
北醒應龍的底層硬件架構由三個模塊組成,分别是高精 2D 掃描系統,905nm 陣列收發和自定義 SoC,這樣模塊化的設計最大的好處就是,每個子系統可分别叠代升級甚至替換,獨立進化功能,并且在生産加工方面,也可以分模塊預組裝、檢驗等等,減少整機裝調流程工序和降低後段不良率,兼顧成本和可升級性。
在目前車載 512 激光雷達的基礎上,李遠表示,未來在此平台上還會衍生出更高階的版本,實現突破 1000 線的曆史使命,實現相機級清晰度的突破。
總之,通過 " 北醒應龍 ",松果财經看到了激光雷達平台相比成爲高級别自動駕駛發展驅動力,推動智能出行時代到來的可能。
結語
作爲自動駕駛的 " 眼睛 ",激光雷達的規模化生産是汽車 " 智能化 " 的關鍵。
" 平台化 " 爲激光雷達行業帶來了技術和經濟兩方面的突破。北醒的 512 線以及 256 線産品都是車載 512 激光雷達平台的代表産品,随着這些産品的正式投産,車規級激光雷達的發展也會進入到一個新的階段。
不過,智能汽車是多種頂級精密結構産品的組合,車企需要的不隻是性能與成本,還有适配性以及相關磨合服務。
因此,激光雷達企業還需要深入到自動駕駛的核心設計環節。
正如北醒與滴滴自動駕駛的生态戰略合作,雙方聯合推出國内首款 2K 圖像級高精度激光雷達 " 北曜 Beta",讓産品更加适配 L4 Robotaxi 場景。而 " 北醒應龍 " 平台也是基于聯合開發的探索和創新,提煉并形成的成果。
放眼未來,産業鏈各環節玩家圍繞激光雷達的研發、設計、生産、制造等領域展開更多合作,将加快推進高等級自動駕駛的技術創新和量産落地。
來源:松果财經