激光雷达和自动驾驶经历怎样的发展历程?

2023-07-08

自动驾驶激光雷达的颠覆者Luminar(二)

04 竞争格局分析

进入激光雷达的初创公司越来越多,最后谁会胜出,我们可以一个一个来分析:

谈到Luminar,就必须谈到目前的市场老大VLDR,其创始人也是传奇人物,Velodyne Lidar的创始人David Hall在参加DARPA挑战赛(无人驾驶 汽车 竞赛)时发明了现代LIDAR。

当时,LIDAR仅扫描一个点,但是David Hall创建了一个LIDAR系统,该系统旋转了许多激光,创建了环境的3D地图,从而永远改变了整个行业。在完成DARPA课程的车辆中,六分之五使用了Velodyne的解决方案。

VLDR最高的时候占到激光雷达的80%市场,各个 汽车 商以拿到VLDR的货为竞争力,对于 汽车 厂商,要拿到VLDR的货并获得支持之前要先交100万美元,可见市场供需关系是如何扭曲的,也可见激光雷达市场的巨大市场需求。

但是太好的一个市场把VLDR惯坏了,VLDR在以下几个方面失策了:

所以VLDR是昔日英雄,而Luminar是明日之星。

华为无疑是这个行业的重量级选手,从公布的信息来看,华为研发投入大,和Luminar类似,也是采用1550nm激光,也是采用MEMS类似的技术。

从华为公布的各种参数来看,和Luminar还有一定的差距,比如华为是96线凯握起,而Luminar是300线,肢信探测距离华为是150米,而Luminar是250米。

华为的激光雷达离生产制造还有较长的距离,预计要2023以后才能量产,Luminar解决了大量的技术问题、工程问题,这些华为都需要时间去经历的。特别是如果解决1550nm的铟镓砷的成本问题。

未来Luminar相比华为的优势应当是在软件上,就是ASIC的软硬件一体的软件上。

Luminar在海外市场能形成垄断性优势,而华为可能在国内市场形成垄断性优势。由于国产化力量,Luminar在国内市场预计很有限。

速腾是跟踪学习Velodyne,并且定价比Velodyne低。也是机械式激光雷达,和Luminar不在一个赛道上,Luminar是固态激光雷达,机械式激光雷达在车用领域迟早要被淘汰的。

在2020年的第二天,速腾聚创)式宣布,其固态激光雷达RS-LiDAR-M1 Simple (Simple Sensor Version)开始接受订购,单价为1898美金。可惜是基于905nm的激光,注定是过渡产品。

禾塞还是机械式的激光雷达,虽然有128线,机械式已经不是产业方向,前景并不看好。

综合来看,国内最有竞争力的还是华为,技术路线和Luminar比较靠近,是正确的技术路,也说明华为深度的技术功底和技术战略,另外也验证了Luminar的技术创新的方向是对的

Aeva由两名前苹果工程师成立,将反向收购InterPrivate Acquisition Corp IPV.N合并上市,交易后其市场估值为21亿美元。

Aeva在 汽车 激光雷达领域处于相当弱势的地位,他另辟蹊径,选择消费电子市场,类似于苹果手机的人脸识别,也是激光构建三维人脸图像。

目前的消费设备,其激光雷达传感器的有效范围约为5米,Aeva 可以在2024年之前开发出有效距离在30米或更远的传感器。除此之外,在成本上,Aeva Inc还希望能够在未来将传感器产品的成本降低到10美元左右。

所以和Luminar不在一个赛道上,不值得深入讨论。

来历孙轮自以色列的Innoviz在2016年成立,2019年的时候融到了C轮, 2018年初拿到宝马的Design Win量产项目,计划在2021年年中量产,宝马对激光雷达的车规级的高标准要求带来巨大压力,倒逼Innoviz要在明年进行产品的量产,完成全自动化生产的过程,无论是宝马还是Innoviz,实际进度不及计划。

Innoviz的技术还是有相当功底的,可惜Innoviz致命的问题还是采用905nm激光,这个是过渡产品,由于功率问题不足以支撑自动驾驶。

Luminar颠覆性的技术创新,系统的解决了一系列的问题,包括成本问题、激光功率带来的识别距离问题等。

综合以上的竞争对手,除了华为,其他统统都是技术路线错误,有的是机械式,有的还是905nm。

只有华为的技术路线基本和Luminar差不多,一方面说明华为是世界级的公司,已经具备了向Luminar学习或看齐的能力,可以是先学习再竞争,但是其他竞争对手,连学都学不来,说明学都不容易学,因为解决不了技术问题,学也是白学。

由于Luminar解决了几个核心技术问题,特别是InGaAs(铟镓砷) 接收器的问题,这方面还没有看到华为的相关解决方案。

所以,未来的市场,很有可能是Luminar是海外市场占垄断地位,而华为在国内市场占据一定的定位,因为华为是整车解决方案,单单激光雷达可能不会销售给其他车企,这样的话禾塞和速腾还有一定的机会,如果华为可以把激光雷达单独销售,禾塞和速腾前景堪忧。

车用激光雷达由于巨大的潜力市场,参与者众多,由于车规级激光雷达研发、生产制造难度大,难以创收。 有些初创企业已经支撑不下去了,行业开始进入整合阶段,从春秋到战国,强者恒强,而Luminar就是战国中的秦国。

1、激光雷达先行者Quanergy陷入困境,联合创始人兼CEO被赶下台

2012年创立的Quanergy卖的是固态LiDAR的概念,固态比传统的机械式旋转LiDAR体积更小、更高效也成本更低。迅速崛起后,Quanergy 固态传感器芯片定价仅为 250 美元,未来的目标是将激光雷达售价拉低到 100 美元以下。

不过,这家公司却一再跳票,没能跟上自己制定的开发时间线。据彭博社2018年报道,一些业内的合作伙伴与Quanergy前员工透露称,公司卖出的LiDAR根本达不到宣传中的性能。

最近几年里,Quanergy开始逐步将精力转向地图、安全与其它非 汽车 领域的应用。

由于产品不达要求, 汽车 制造商们都退订单。也再次说明,激光雷达的技术和工程、工艺的技术难度相当之大。

2、去年8月,以色列激光雷达初创公司Oryx Vision Ltd.宣布正式关门

这家成立于2009年公司累计筹集了6700万美元。该公司创始人表示,他们看到激光雷达正在成为一个巨人的 游戏 ,作为一个小公司,很难继续运营和取得预期的投资回报,只得关门。

3、VLDR也在 汽车 激光雷达上遇阻

近年来,Velodyne早期的多位高级管理层陆续离开,包括工程副总裁、COO、CFO等等。2018年也成为该公司高层离职的高峰期。

去年5月,公司的CFO Robert Brown离职,并跳槽至竞争对手Cepton;7月,公司的产品管理副总裁T.R. Ramachandran离职,同样加盟Cepton出任市场执行副总裁。几个月后,Cepton宣布推出最新的低功耗激光雷达Vista-X120,适用于ADAS和自动驾驶应用。

最近,Velodyne宣布任命公司前首席技术官Anand Gopalan为新任首席执行官,而公司创始人David Hall正式“退位”。

原因是,真正用于自动驾驶车辆的激光雷达采购订单并非VLDR主力,围绕地图测绘、机器人以及安防才是Velodyne的主要订单来源。

其中,最重要的受制因素是近年来,自动驾驶公司尤其是 汽车 制造商对于机械式激光雷达的态度转变,转向固态激光雷达。

也因此,固态激光雷达成为Velodyne必须迈过去的坎。比如,该公司曾在2017年宣布将推出一款固态 汽车 激光雷达Velarray LiDAR,彼时官方预计到2018年该产品将进入规模化生产,售价可以达到几百美金的水平。

此后,时间被推迟。量产变成了样件测试,时间点也改为预计2019年上半年交付主机厂测试,2019年下半年,推出车规级的Velarray。一推一年多。

然而,等到2020年1月份的美国CES展上,取而代之的则是一款批量生产目标价格为100美元,探测距离仅为100米,视场角为60度的Velabit激光雷达,不太能用于 汽车 自动驾驶。

Velodyne的经历再次说明固态激光雷达研发、生产、制造工艺技术难度极大,行业的老大都搞不定,一般的初创公司吹牛,你一定要谨慎。

4、Luminar负责人表示,最近一段时间有很多同行和他们在接洽,寻求被收购的机会。

05 Luminar的估值

Luminar预计2020年底,订单额将达到约10亿美元(最近一段时间更新到15亿美元),到2025年将超过100亿美元,如果能交付一半,都至少有50亿美元的营收。

考虑到后面还不断的新订单进来,假定2025年有50亿营收,这个高速成长的公司,并且有可能成为行业的垄断者,至少可以30 PS,也就是可以到1500亿市值。

如前面所言, 汽车 激光雷达,这个180多亿美元的市场,以Luminar当前技术和市场垄断性优势, 占1/3的市场份额都有60亿,足够成长起一家千亿市值的公司,而市场只奖励第一名 ,Luminar从目前的种种分析来看,就是这个第一名。

作为和GMHI交易的一部分,Luminar的股东将在交易完成时获得约2.718亿股Gores Metropoulos普通股,现有5000万股,合计3.2亿股, 1500亿市值对应的是468元。未来还有巨大的潜力空间。

目前股价从10元开始起涨,到最高47.8,暴涨之后大幅调整到28,未来还有巨大的空间。(作者:大道-不简)

速腾聚创发布全固态补盲激光

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乱正标角位抓乙游阻愿移易车讯 日前,RoboSense(速腾聚创)正式发布了基于自研芯片和全新包迅节马一承技术平台的全固态补盲激光雷达RS-LiDAR-E1(简称E1)。同时,还首次公开了业内唯一通过CNAS认可的车载激光雷达实验室,并与Luxshare(立讯)共同为合资智造企业Luxsense(立腾创新)举行揭幕仪式。

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活动现场,RoboSense(速腾聚创)产业资本合作伙伴首次集体亮相,包括阿里巴巴旗下菜鸟科技、北汽集友苗密作唱城名团、比亚迪集团、德赛西威、广汽集团、湖北小米长标雷使江产业基金、吉利控股集团和路特斯科技、上汽集团旗下尚颀资本、香港立讯有限公360问答司、宇通集团等。

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八年坏标维米吗出够述想打造车载激光雷达全能解决方案

RoboSense(镇愿象输械福速腾聚创)创始人兼C统当翻肥呼都必强危升显EO邱纯鑫博士表示:间方费“从机械式激光雷达到M系列,再到今天发布的E1,RoboSense(速体混两响首女规手唱及奏腾聚创)始终致力于成为全球感知解决方案岁适天袁讨愿含行业的领导者,为行较跟课业伙伴提供最安全、最智能、最极致的激光雷达产品。汽车产业智能化变革波澜壮阔,RoboSense(速腾聚创)坚持自主创新,磨剑八年,斗硫图够响期阶啊普弦目不断迭代进化。未重钟季市来,RoboSense(速腾聚创)将不断丰富车载激光雷达全场景感知解决方案,持续推动智能感知领域的创新升级,引领全球激光雷达行业的发展变革。”

RoboSense(速腾聚创)联合创始人兼执行总裁邱纯潮表示:“E1是RoboSens再存团著第e(速腾聚创)继M1之后推出的又一款革命性产品。如果说M1从真正意义上推动了激光雷达行业进入规皇阻模化量产时代,那么E1则将成为L4车载激光雷达感知的‘最盟位后一块拼图’。作为中国激光雷达感间边移福验水节本品牌的引领者,RoboSense(速腾聚创)将以前瞻性的战略布局,繁荣的产业资本生态,持续提升技术创新、产品质量、量产交付等方面的综合实力,不断加强与全球产业链上下游优秀伙伴的协作与交流,赋能全球汽车产业智能化变革,推动智能驾驶产业发展,构建中国激光雷达品牌的世界影响力。”

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发布车规量产激光雷达“最后一块拼图”

RoboSense(速腾聚创)发布的首款高性能全固态补盲激光雷达E1,以自研芯片为核心,围绕面阵收发技术构建了全新的产品平台。E1面向前装量产,内部无任何运动部件,零部件数量少,完美兼顾了激光雷达的探测性能、成本优势和车规级安全可靠性。作为实现自动驾驶核心功能的关键拼图,E1将助力合作伙伴进一步提升智能驾驶的全场景感知能力。

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4大核心性能满足全场景补盲感知需求

RoboSense(速腾聚创)从整体感知解决方案的角度出发,以实现360°环视感知效果为目标,基于自动驾驶在高速、城区及泊车三大关键场景的核心功能,提炼出补盲激光雷达的关键性能需求,并凝结于E1这款里程碑式的产品。

E1的水平FOV为120°,能够以最少数量的激光雷达传感器组合,形成360°水平视场的无死角覆盖。在当前主流前视激光雷达水平120°FOV的基础上,整体感知解决方案仅需2颗E1即可实现360°水平视场的无缝拼接,兼顾了安全性、高效性和经济性的需求。在同样数量的部署方案下,水平FOV不满足120°将会存在误检和漏检隐患。

E1垂直FOV设计为90°,可以让感知范围兼顾地面盲区与侧向视野。当E1部署于车身两侧,90°垂直FOV能够在视场下沿尽可能贴近车身,并将感知区域的地面盲区压缩到20厘米以内;不仅如此,E1还可以将垂直FOV保留8°左右的上扬,从而完整检出两侧途经车辆的全貌,保证感知算法有效检出。如果补盲激光雷达的垂直FOV小于90°,则容易埋下感知范围不足的隐患。

E1支持超过25Hz的超高刷新帧率,可以在200ms内完成目标加速度感知,能更快捕捉目标运动状态。E1更高的刷新帧率,不仅让自动驾驶系统在障碍物位置、速度、加速度等方面的感知延迟大大降低,还将在单位时间内提供更多的画面,从而提高感知算法对细小物体的检出率。

E1的测距能力为30米@10%,最远测距120米,能让行驶策略更安全。30m的测距能力可以完整探测6车道外的切向来车,有效覆盖双向12车道十字路口场景,适合国内绝大部分城市道路。不仅如此,E1还可以有效探测侧面及后方的高速来车,为自动驾驶系统提供充足的响应时间。

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全新自研芯片打造E1最高性价比

极致的架构设计是E1的灵魂。E1集成业内领先的自研芯片,采用全固态架构和超薄机身设计,便于车企集成,可以安装在前后翼子板、车门或车头等位置。

E1搭配RoboSense(速腾聚创)面向全固态激光雷达平台的首款自研芯片和二维电子扫描策略,集成了发射、接收和信号处理三大核心芯片,极大简化了电路设计和生产工序,从而极具性能与成本优势,高度适配市场对补盲激光雷达的寿命和可靠性需求。

E1的接收端芯片采用先进的3D堆叠工艺,将SPAD阵列和高性能SoC集成到一颗芯片,从而极大地简化了系统链路、降低了成本,可以直接处理生成点云。E1采用的SPAD面阵超过25万像元,是业内标杆产品的2.5倍,不仅提供了超大视场角,还能保证足够高的角分辨率;E1的接收效率则提升了20%,进一步实现性能突破。

在发射端芯片,E1采用二维可寻址面阵VCSEL技术,支持灵活的扫描模式,极大地提高能量利用率,领先行业1~2代。与一维扫描相比,二维扫描的峰值功率仅为前者的十分之一,对功耗及散热更加友好。一维扫描一次点亮一列VCSEL线阵,整列发射功率相同,因此无法灵活配置不同区域的能量比例;而二维扫描则可以根据不同测距场景实时动态调节局部发射功率,达到最优的能量配比。

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完成精密仪器到前装量产的蜕变

从机械式到固态,这是激光雷达行业面向前装量产的一次蜕变。作为RoboSense(速腾聚创)划时代的产品,RS-LiDAR-M1(简称M1)引领激光雷达行业进入“量产元年”,有着卓越的性能及可靠性优势。

M1通过芯片级的二维扫描架构,极大简化了产品结构,为实现车规级前装大规模量产奠定了基础。2021年6月,M1迎来首个定点客户的SOP,成为全球首款实现车规量产交付的第二代智能固态激光雷达。2021年8月,M1完成首批量产交付。

截至今年,RoboSense(速腾聚创)在全球范围内揽获头部车企超50款车型定点订单。到今年底,RoboSense(速腾聚创)将有11款车型项目进入SOP。
在亮眼成绩的背后,RoboSense(速腾聚创)为保障产品性能,快速提升产能,设立了行业领先的专业车载激光雷达实验室,打造出业内顶级的智造集群,为引领行业量产蜕变写下扎实注脚。

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专业车载实验室:满足车载前装可靠性要求

活动现场,RoboSense(速腾聚创)车载激光雷达实验室负责人吴昊公布了用于检测和分析激光雷达及其零部件的车载激光雷达专业实验室。目前,该实验室是激光雷达企业中,唯一获得CNAS认可的车载激光雷达实验室。

吴昊表示:“充分验证是激光雷达量产的前提。激光雷达是全新的车规级传感器,是自动驾驶主动安全系统的传感器,还是市场需要快速上量的传感器。对此,RoboSense(速腾聚创)致力于打造全球规模最大、设备设施最全、测试体系最完善、测试技术最领先的激光雷达行业标杆实验室,核心目标就是交付可靠的激光雷达产品。” 

目前,RoboSense(速腾聚创)车载实验室第一期投资5000万元,占地面积2800m²,拥有近50名专业工程师,其中核心团队成员平均从业经验超过10年。在超过200套测试设备的支持下,RoboSense(速腾聚创)车载实验室拥有激光雷达全环境应用场景的模拟测试能力,可以自主进行超过120项测试。

在RoboSense(速腾聚创)车载激光雷达实验室的支持下,M1成为全球范围内单一雷达产品历经验证条件最严苛、累计工程验证最充分、测试验证样本量最大的激光雷达产品。过去两年,M1累计完成了超过36000小时高温耐久测试、超过24000小时高温高湿测试、超过21000小时的循环温度冲击测试以及超过40000小时的独立器件测试等,覆盖了了HALT测试,HAST测试,高低温工作测试,EMC测试;以及高海拔、盐雾、冰水冲击、防尘防水、温度极限等车规级可靠性测试项目。

过程中,RoboSense(速腾聚创)总计投入M1整机测试样本超过1000台,振镜样品投入超过4400个,光学模组样品超11000个。大规模样本量的投入,保证了从整机到零部件的各个层级都经历了可靠性的严格测试验证。

千锤百炼。RoboSense(速腾聚创)成为业内首个解决了高线束激光雷达窗口加热、胶水老化导致的产品质量问题、MEMS振镜抗冲击等难题的科技企业,并于业内首次完成扫描器件的AEC-Q10X认证。

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百万产能,每12秒一台激光雷达下线

活动现场,RoboSense(速腾聚创)创始人兼CEO邱纯鑫博士、RoboSense(速腾聚创)联合创始人兼执行总裁邱纯潮、Luxshare(立讯)董事长王来春、Luxshare(立讯)副总裁孟岩等共同见证了Luxsense(立腾创新)的揭幕仪式。

Luxsense(立腾创新)是RoboSense(速腾聚创)智能制造集群的重要组成部分。自2021年首条车规级激光雷达产线完成SOP以来,RoboSense(速腾聚创)逐步形成业内规模最大、自动化程度最高、制程工艺最先进、品质管理最严格的生产智造集群。

RoboSense(速腾聚创)生产运营总经理隋宝峰表示:“如果说充分验证是激光雷达量产的前提,那么充分的生产准备则是激光雷达市场规模化的必要保障。”

RoboSense(速腾聚创)智造集群一期投资超10亿元,厂房面积超5.5万平方米,先后搭建近20条自动化产线,并同步自主开发高度智能的生产软件,可达到“每12秒生产一台激光雷达”的顶级效率,实现了“深圳-东莞-广州”“三位一体”的产能保障。百万级产能的智造集群,不仅是市场需求快速扩大的必然要求,也是研发成果与核心技术快速落地和量产的必要保证。

RoboSense(速腾聚创)智造产线总计投入超1000台各种型号的机器人,基于柔性化、模块

①1963年,美国科学家研制出用于大气平流层探测的激光雷达。三年后,我国也研制出红宝石激光雷达,并且从19

因而激光雷达可以探测到很远的目标物
3承上启下
4大气中的某些成分
5D
6只有一个的意思、高方向性1我国科技日益发达
2作用是高亮度,使读者更加认识激光的作用及范围广
7画线句在那、高单色性

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