發展車載激光雷達任重道遠

賽迪智庫

車載激光雷達是激光雷達（Lidar）在路上車輛的應用模式。通過激光測距這一基本工作原理，與其他系統配件協同作用，為交通安全領域提供車輛主動防撞和路網測繪兩大功能。前者是目前車輛主動安全裝備的發展熱點，能夠通過對駕駛員的危險駕駛行為和車輛的危險行駛狀態進行主動干預，來避免事故發生;后者則是自動駕駛技術發展所必需的前置技術之一，通過精細化的測量描繪路網現狀，借助車聯網、物聯網上傳、共享路網信息，并利用大數據技術實時更新路網現狀，以為路上車輛車載計算機對車輛危險狀態提前研判提供數據和決策支持。

依據產業生命周期理論，世界激光雷達產業尚處于初創期內，關鍵技術、產品商業化水平和盈利模式均未成熟。融合了主動防撞的無人駕駛技術將是未來車載激光雷達的產業鏈下游，無人駕駛技術的發展需求決定了車載激光雷達未來的主要市場方向。

盈利模式方面，除產業龍頭外，其他企業多依靠激光雷達在其他領域中的應用維持盈利。目前激光雷達產業龍頭為Velodyne，2018年Velodyne全球銷售總額約2億美元，取得了車輛企業對激光雷達80%的訂單，其客戶涵蓋了百度、騰訊、必應、沃爾沃、福特、梅賽德斯奔馳、荷蘭知名車載資訊系統公司TomTom、德國地圖數據服務供應商HERE等。Waymo、Quanergy及我國速騰聚創、鐳神智能、巨星科技等品牌也在著力加快產品商業化。除產業龍頭外，當前車載激光雷達產業中，站穩腳跟的企業主要盈利模式并不僅聚焦于車輛上，而是依靠激光測繪等領域對激光雷達的需求穩固自身生存模式，再使用這些盈利為車載領域的研發創新及市場開拓需求輸血。

關鍵技術方面，激光雷達可以全面替代視覺測量技術，但成本受商業化水平影響依然較高;激光雷達與毫米波雷達相比，具有探測精度的優勢和惡劣天氣探測難度大的劣勢，不具有絕對意義上的替代能力。一方面激光雷達難以通過產品商業化在短期內全面取代其他車載探測產品，另一方面卻因為能夠進行路網測繪而成為無人駕駛必不可少的探測技術之一。同時，目前激光雷達還面臨幾個關鍵問題。一是“鏡面黑洞”效應，即激光反射率較高、且非正對激光雷達的物體會使雷達探測不到其反射的激光，在返回信號中產生一個無限遠的“黑洞”;二是多輛使用車載激光雷達的路上車輛之間可能產生串擾，導致距離欺騙，對環境建模產生影響，需要統一標準進行規范。

產品商業化水平上，激光雷達性能和成本隨其激光線數的提升而飛速攀升。Velodyne的16線激光雷達VLP-16 Puck產品為3999美元，這個價格能達到視覺測量技術和毫米波雷達系統的數十倍甚至數百倍。車載激光雷達從掃描模式上，分為機械式和固態激光雷達兩種。機械式激光雷達體積較大、價格高昂且通常置于車體外部，但測量精度較高，適合進行專業路網測繪;固態激光雷達響應速度快、價格相對低廉且能置于車身內部，單個激光雷達最低可達200～300美元之間，不破壞整車美觀程度，但測量精度相對較低，是目前商業化推廣的主要方向。在線束數量上，可分為單線束和多線束兩種。前者無法獲得目標物的3D信息，但測量速度快、數據量小;后者功能齊備，通過垂直視野范圍不同，可進行垂直視野10°內的2.5D掃描或30°以上的3D掃描，但線束數量越多產品價格也直線上升，64線激光雷達價格可達16線產品的10倍。

因此，車載激光雷達產業需要政策關注和持續培育。我國激光雷達商業化水平將成為未來無人駕駛技術發展的重要瓶頸之一。在當前國際形勢下，自主研發成為激光雷達技術發展的必經之路。在無人駕駛技術未規?；占爸?，車載激光雷達產品盈利模式還以為地圖數據提供商和車輛主機廠提供測試類產品為主，整體規模較小且市場并不成熟。借助以車輛安全、智慧城市、智慧車輛為主題的產業園區進行發展，加快產學研合作，為企業提供稅費減免、研發鼓勵和用地支持，將是幫助車載激光雷達企業開拓市場、在供應鏈中站穩腳跟的有利途徑。