激光雷達上車疑云

譚晶寶

鐳神智能創始人胡小波表示，激光雷達距離大規模量產還有一定距離，企業的技術實力、銷售能力、融資能力、量產交付能力等任何一個環節跟不上都將面臨被淘汰。

從2020年開始，Velodyne、Luminar、Aeva 、Innoviz、Ouster五家激光雷達公司密集IPO上市，這種擁有超高“含金量”的傳感器在資本市場迎來了自己的高光時刻，關注度持續上升。從市場端來看，進入2021年之后，小鵬、蔚來、長城WEY等多家整車企業宣布將推出搭載激光雷達的量產車型，激光雷達一時間成為了整車企業爭相爭奪的戰略資源。

然而，幾年前動輒花費數萬甚至數十萬美元的“吞金獸”是否真的搖身一變成為車企的“搖錢樹”？那些橫在激光雷達前路上的技術難題是否朝夕之間就已全部化解，并達到了大規模量產的程度？

繁榮背后蘊危機

截至目前，已有多家整車企業宣布通過投資、合作等方式布局激光雷達，而中國品牌車企更是成為激光雷達前裝量產的排頭兵。除了奧迪和奔馳已經上市的A8和S級旗艦車型之外，眾多車企紛紛宣布將量產搭載激光雷達的車型。

北汽藍谷攜手華為推出的聯名款車型ARCFOX HBT將首次搭載華為自主研發的激光雷達，并將在4月上海車展首發;小鵬汽車搭載大疆Livox 定制版車規級激光雷達的全新轎車也將于上海車展首次亮相;長安汽車的方舟架構采用的傳感方案中將包含多達5個華為激光雷達;長城 WEY 品牌全新旗艦車型摩卡將搭載德國Ibeo公司的固態激光雷達;蔚來在幾個月前的 NIO Day 上發布全新 ET7，采用了蔚來自己投資的Innovusion公司的激光雷達方案。

此外，寶馬、沃爾沃、本田、智己汽車、Lucid等多家國內外車企均已宣布將在今明兩年陸續推出帶有激光雷達傳感方案的新車型。

從需求維度來看，以新勢力為代表的中國品牌要更為激進，對行業起到了一定程度的示范效應，眾多國內外車企的激光雷達量產車型也已在路上，誰也不想落后。在供給側，以華為、大疆為代表的科技巨頭陸續進軍激光雷達產業，誰都不希望錯過這杯羹。

在供給端、需求端和資本端的多方推動下，“2021年將成為前裝車載激光雷達放量元年”的說法不絕于耳。但表面繁榮的產業背后是涌動的暗流，暗藏危機。不少行業人士指出，激光雷達量產落地所面臨諸多挑戰實則依然存在。

“2021年只能算是激光雷達前裝量產的試水之年，真正的量產元年還得再等等。”鐳神智能創始人、董事長胡小波接受《汽車觀察》采訪時表示。第一批上車的激光雷達要么還無法達到自動駕駛所要求的性能，要么存在成本高、穩定性差、壽命短等弊端，即使在追求速度的時代“被量產”出來，也很難保證不會在后期的使用過程中不出現問題。

技術路線存分歧

擺在激光雷達量產道路上的最大不確定性當屬技術路線不清晰。當前激光雷達還處于技術迭代的發展階段，激光雷達在測距原理、激光發射、激光接收、光束操縱及信息處理等五個方面均存在不同路線。在測距原理上，有調頻連續波和時間飛行法;在激光發射上有905nm和1550nm兩種主流波段的光源;激光接收的主流方案有APD、SPAD或SiPM等方案，在光束操縱上又分為機械式、混合固態和固態三大類，這其中還能繼續細分為多種具體的技術路線。這些領域的技術可組合出數十種不同技術路線，最大的問題是現如今還沒有一種技術路線完全成為共識，在汽車上實現大規模應用。

對比目前主流激光雷達企業的技術路線，行業先驅Velodyne和中國的頭部企業禾賽科技的產品以機械式激光雷達為主;Luminar、Innoviz、 Livox、鐳神智能目前主要采用的是轉鏡混合固態方案;速騰聚創獲得量產訂單的產品采用的是MEMS微振鏡方案;Ibeo、Ouster主要采用的是FLASH方案;Quanergy則一直在潛心研發OPA純固態激光雷達技術。

可以發現，頭部公司所采用的的技術方案五花八門，激光雷達行業內部對于技術路線的巨大分歧同樣影響著作為客戶的主機廠的選擇。從小鵬、蔚來、長城、北汽的量產方案中可以看出，每一家企業均選擇了不同的激光雷達供應商，擁有不同的技術方案和各異的性能參數。稍加思考就能發現，激光雷達的最優解或許不只一個，但絕不會如此之多。待繁華褪盡，終將有一批技術面臨淘汰。

“激光雷達行業很多從業者都來自軟件算法領域，對激光雷達硬件的特性理解得并不透徹，而激光雷達技術路線眾多，即使行業內都鮮有人能完全理解透，更別說是客戶和投資者們。很多激光雷達公司以及客戶會選擇看似很性感技術路線，而這些看似漂亮的路線背后往往藏著大坑，一旦陷進去就會騎虎難下，只能繼續往前，直到撞南墻。”胡小波表示。

車規認證是難題

雖然眾多國內外企業都布局了激光雷達技術，但基本都用于研發探索或小批量測試，并未達到真正的車規級水平。

機械式激光雷達由于其機械部件壽命不長（1000-3000 小時），只能用于自動駕駛的研發領域，再加上價格高昂和維護成本高等因素，目前沒有旋轉機械式激光雷達滿足車規級要求。以Velodyne為例，其產品主要聚焦于自動駕駛汽車原型和研發、驗證測試的小批量應用，雖然技術成熟，但成本極高，不差錢的科技巨頭們采購回來用于研發測試尚可，但若要搭載到普通老百姓所用的量產汽車上卻不現實。行業認為，純機械雷達的價格區間決定了其不適用于量產車載的應用。

相比機械式，MEMS 激光雷達具有芯片化、無機械組件等優點，但其有效探測距離較短，還需要突破 MEMS 振鏡的小型化、控制機制等技術難點。雖然未來在成本和體積上能大幅降低，但目前還沒有過車規級的產品。

FLASH方案的激光雷達沒有任何運動部件，能夠達到最高等級的車規要求。但Flash 激光雷達的探測距離和探測角度直接受限于探測器性能，為了實現遠距離探測，焦平面陣列探測器需要價格昂貴的雪崩光電探測器（APD），更大面積、更高性能的探測器很難在量產車上應用。純固態OPA（相控陣）方案被看作是自動駕駛最理想的技術方案，相比MEMS，OPA方案完全取消機械結構，理論上可以做到體積更小、對溫度和振動的適應性更強、成本更低，但其制造工藝難度大，產業鏈不完善，尚處于理論研發階段，需要巨額的研發投入。

胡小波介紹：“若將FLASH方案的探測角度做到車輛前向主雷達所需的參數，成本將達到數十萬元;作為投資者非常看好的MEMS方案，有效探測距離只有130米，距離車企所需要的200米相去甚遠，當前的硅基MEMS振鏡的使用壽命也遠不能滿足汽車的使用年限，更為重要的是這種技術方案在905nm波段的性能已經達到了極限，激光管功率達到了人眼的安全閾值;而純固態OPA雷達更是十年內都無法量產未來技術。”

從目前的技術成熟度來看，未來3-5年真正能夠上車并作為前向主雷達的技術只有905nm旋轉棱鏡方案的混合固態雷達。其性能能夠滿足汽車的使用條件，做到10%反射率下探測距離達到200米以上，使用壽命可達到10萬小時。轉鏡激光雷達也是目前唯一通過了車規級要求的方案。但技術條件滿足與實際量產應用仍然存在一定的差距，激光雷達的車規級有兩層含義，一個是探測能力方面的顯性指標要滿足車規要求，另外一個是可靠性、穩定性這些隱性指標也要達標，確保功能安全，這就還需要激光雷達公司擁有很高的品質管控能力和批量交付能力。

“汽車是個毛利率低的苦行業，但對產品的可靠性、穩定性、品質管控能力、交付能力等都有著最極端的要求。對激光雷達企業而言，只有技術還遠遠不夠，銷售能力、融資能力、量產交付能力任何一個環節跟不上都將被淘汰。”胡小波表示。

隨著越來越多的零部件巨頭加快對激光雷達的自主研發，這一行業的競爭還在進一步加劇，而與此同時，客戶對于成本的苛刻要求也在進一步增加激光雷達玩家們的晉級難度。看似前景無限的行業充斥著無數陷阱和不確定性。激光雷達行業接下來必將經歷一次無情的淘汰浪潮，對大多數企業而言，放量元年也將是破產元年。