激光雷达公司在最近一年多里迎来了一大波上市热潮,Velodyne、Luminar、Innoviz、Aeva、Ouster、AEye、Quanergy等激光雷达公司相继通过不同方式完成上市。就在上月,Cepton也成功通过SPAC的方式在纳斯达克上市。
Cepton是一家创立于2016年的激光雷达公司,与其他激光雷达公司不同的是,在2016年,正是各家自动驾驶公司势头正盛的时期,业界普遍看好L4甚至于L5的全自动驾驶,而Cepton却选择了L2+ADAS的赛道,针对ADAS来研发激光雷达。
也就是说,Cepton的模式是先找到具体的市场,再针对开发产品,与传统的初创公司先研发再找应用的路径相反。公司创始人裴军曾经表示,做激光雷达如果不去瞄准最大的市场,不仅不是特别明智,甚至不是特别负责。
如果有在近10年内观察过自动驾驶技术以及自动驾驶公司的发展,不难发现自动驾驶其实正在面临边际效应递减的问题。类似以考试满分100分,经过多次考试从0分提升到90分之后,每一分增长都变得特别艰难。
因此,在近几年人们对于L5级完全自动驾驶的到来时间显得越来越悲观,业内的风向也开始从全自动驾驶转向推动L3或以下的ADAS系统商业化落地。汽车厂商意识到,激光雷达存在的意义并不只有完全自动驾驶,激光雷达还可以是额外的安全冗余,或是中低阶ADAS的重要传感器。
另一方面,在技术路线上,Cepton在目前普遍的MEMS微振镜、转镜、棱镜扫描等混合固态路线之外,开拓了一条新的路线。Cepton用类似于扬声器的原理,使用线圈等结构去驱动激光雷达阵列,从而完成对环境的扫描。这种结构被称为MMT(Micro Motion)技术,好处是避免了目前市面上激光雷达中存在的机械结构磨损,且没有镜片对光线的衰减作用。
不过相对地,MMT的技术需要对复杂的协调性运动进行处理,这对于系统的计算能力有很高要求。因此Cepton花费三年时间,研发出一款成本只需1美元的车规ASIC芯片,结合照明控制和检测功能,低成本,低功耗设计,无缝集成到专有的微光学阵列。
而Cepton在2021年初推出了一款全球最小的近距离广角激光雷达Nova,具有90~120°(H)和60~90°(V)的视场角(FOV),重要的是成本将低于100美元。除此之外,Nova尺寸仅为3.5cm x 3.5cm x 7.5cm,重量不到350克,体积之小甚至可以集成到车灯内。不过,作为盲点监测用的激光雷达,Nova检测距离只有30m,当然在此前Cepton还推出过一款高性能远距离的激光雷达Vista-X90,但价格要去到1000美元。
所以Nova的意义可能是从产品定义上扩展了激光雷达的应用范围,毕竟目前从各家的ADAS系统来看,盲点监测使用的传感器一般是超声波雷达或是毫米波雷达,但激光雷达的精度显然要高于前者。对于行业而言,未来我们可以期待激光雷达在汽车上的数量不断增加,甚至取代超声波雷达。
对于激光雷达公司而言,衡量是否成功的一个重要标准,是订单量。事实上,Cepton在去年获得了截至目前业内最大的ADAS激光雷达量产独家订单,合作方是通用汽车。按照计划,搭载Cepton激光雷达的车型将会在2023年量产,首批会进入4个目标车型,2024年会再增加4个以上目标车型。
可以预见,未来两年内,海内外激光雷达公司的竞争将会更加激烈,众多激光雷达公司如何抢夺有限的主机厂订单,这会是考验各家技术路线以及量产能力的关键节点。
千亿激光雷达市场
当前汽车产业呈现出“新四化”趋势,即电动化、网联化、智能化和共享化。 在这四个趋势中,电动化为基础,网联化可实现大数据的收集,助力实现智能化出行,最终达到自动驾驶的终极目标。
从自动驾驶的硬件结构来看,可分为感知层、决策层和控制层三个层次,其中感知层是前提和基础。
目前自动驾驶系统(ADS)通常是指 L3-L5 级别,当前主流车厂已经突破 L2 级别,陆续向 L3 级别进行突破,进入真正自动驾驶的初步阶段。L3 级别是进入完全自动驾驶的开始阶段,对于车身周围环境信息感知要求将明显提高,激光雷达重要性开始凸显,是实现智能化升级的利器。

目前在 L3 级别感知层的实现路径上,主要有以下两种类型:
1、视觉路线:特斯拉选的方案,强调“弱硬件强算法”,即对硬件传感器要求较低,一般只需要摄像头和毫米波雷达即可,但对算法要求极高。
视觉方案的优点在于硬件已经较为成熟,成本低,但由于摄像头捕捉到的环境信息为2D的,需要利用算法将2D信息转化为3D呈现;同时毫米波雷达探测角度小,远距离探测能力一般,仍需要优异的算法进行弥补。因此这种视觉解决方案对厂商的算法能力要求非常高,而算法的搭建需要海量的数据作为基础,目前业内只有特斯拉具备完全自主软硬件算法的掌握与开发能力,且在数据储备、商业化变现等方面占据较为明显的优势,因此视觉方案是特斯拉选择的部署方案。
2、激光雷达路线:除特斯拉外,大部分主流车厂选择的方案,强调“强硬件弱算法”,是实现弯道超车的利器。
激光雷达方案就是在原来摄像头、毫米波雷达视觉方案的基础上增加了激光雷达,可以实现远距离、全方位探测,收集到的数据更加全面和立体,因而对于后期算法处理能力要求有明显降低。
在自动驾驶这个领域里,特斯拉具备较为明显的先发优势,而其他传统车厂或者新势力厂商大多起步较晚,在较短时间里无法用到类似特斯拉一样的强大的算法能力。而通过强化硬件部署能力,弱化算法层要求,既可以加快达到L3级自动要求,又有希望在新一轮竞争中实现弯道超车。
因此目前来看,在车身传感器中增加激光雷达是除了特斯拉以外大部分主流车厂的共同选择,汽车行业对于激光雷达的需求将开启高速发展阶段。
2022年可视为激光雷达量产元年:(1)多款搭载激光雷达的车型将在2022年量产,包括小鹏、蔚来、非凡汽车等众多厂商;(2)2022年CES展上多家激光雷达厂商发布了多款车规级别激光雷达新方案,如速腾聚创、禾赛科技等。
速腾聚创:发布全新128线产品,M1作为过车规方案,已和多家车厂签订合作。
禾赛科技:发布新一代车规级激光雷达 AT128,下半年量产。
2022年激光雷达发展提速,新势力车厂+激光雷达厂商均有明显变化,对于智能辅助驾驶市场激光雷达市场规模可保持乐观,激光雷达的渗透率有望实现快速增长。保守估计,假定2025年单车搭载的平均激光雷达个数为 1.5个,平均单价下降到450美金,测算2025年全球智能辅助驾驶领域激光雷达的市场规模约为60.75亿美元。
考虑远期2030年全球人口增加和生活水平的提高,假定全球车辆需求有一定增长,保守假设增加至1亿辆,激光雷达在乘用车市场渗透率为 35%,单车平均数量从1.5提升到 2个,单价下降到 250 美金,远测算期2030年市场规模175亿美金,超过千亿人民币。
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