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汽車制造

激光雷達對自動駕駛有多重要?是時候了解下了

星之球科技 來源:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)2020-05-07 我要評論(0 )   

盤點前沿科技,自動駕駛無疑占得一席。尤其進入2020年以來,來自政策層面的兩大利好加持,有望開啟自動駕駛全產(chǎn)業(yè)鏈新一輪騰飛?! ⊥苿幼詣玉{駛向前更進一步,新基建...

盤點前沿科技,自動駕駛無疑占得一席。尤其進入2020年以來,來自政策層面的兩大利好加持,有望開啟自動駕駛全產(chǎn)業(yè)鏈新一輪騰飛。


  推動自動駕駛向前更進一步,新基建功不可沒。3月份以來,新基建無疑是行業(yè)最大的話題。在早前公布的新基建七大領域中,人工智能排序靠前,而自動駕駛是人工智能的重要組成部分,更涵蓋了人工智能幾乎所有的技術類型。4月20日,國家發(fā)改委對備受熱議的新基建范圍作出權威闡釋,其中自動駕駛屬于融合基礎設施當中的智能交通基礎設施??梢姡詣玉{駛一直都在新基建之列,其蘊藏的發(fā)展?jié)摿Σ谎远鳌?/p>


  2月份,國家發(fā)改委、科技部、工信部等11部門聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,這是國家層面繪制的一張頂層藍圖,且明確智能汽車就是具有自動駕駛功能的新一代汽車。這一界定,對自動駕駛各相關產(chǎn)業(yè)鏈極為重要,產(chǎn)業(yè)鏈廠商信心倍增。此外,工信部發(fā)布的《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標準于4月9日公示結束,若審批落地,這意味著中國將擁有自己的自動駕駛分級標準。


  國家大力推進自動駕駛發(fā)展,在一定程度上突破了大量基礎障礙。但如果要繼續(xù)加速自動駕駛發(fā)展進程,還需要在自動駕駛關鍵基礎技術上下更多功夫,比如高精度傳感器。作為產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán),傳感器供應商能否從中用好契機、承擔起責任呢?


  重要性:激光雷達是無人車的眼睛


  芯片、高精地圖與導航、算法、仿真、雷達與多傳感器融合……自動駕駛的關鍵技術很多,但傳感器無疑決定著無人車能不能走好、走得更遠。


  《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的一大亮點,就是首次定義了什么是智能汽車:是指通過搭載先進傳感器等裝置,運用人工智能等新技術,具有自動駕駛功能,逐步成為智能移動空間和應用終端的新一代汽車。在這個定義中,“搭載先進傳感器”是智能汽車的重要標簽。


  說到傳感器,激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關鍵傳感器技術。從技術上看,激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當前在人工智能的重要應用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領域中,激光雷達是實現(xiàn)環(huán)境感知的核心傳感器之一。報告認為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精準性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優(yōu)勢。


  無人車的“眼睛”,這是很多人對激光雷達的形象說法。尤其是以攝像頭作為傳感器的特斯拉自動駕駛汽車接連出現(xiàn)幾起安全事故后,業(yè)內警醒,完全的無人駕駛無法脫離激光雷達“眼睛”的庇護。


  
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  禾賽科技激光雷達產(chǎn)品


  實力與能力往往是相匹配的,擔綱無人車的“眼睛”,激光雷達有其技術優(yōu)勢。例如,在靜態(tài)目標的掃描中,以禾賽科技為代表的“國產(chǎn)”激光雷達公司產(chǎn)品表現(xiàn)不俗——點云密度方面,禾賽的64線激光雷達Pandar64獲得目標物體返回點數(shù)最多,甚至排在了一款由國外大廠制造的128線激光雷達的前面。而在同時使用多個激光雷達的測試中,國產(chǎn)激光雷達的表現(xiàn)也十分突出,強大的抗干擾能力為中國企業(yè)的產(chǎn)品加分不少,這是中國企業(yè)在高精尖制造領域的實力彰顯。


  激光雷達是車輛安全和智能化的核心高端傳感器,激光雷達也是我國智能汽車戰(zhàn)略大力發(fā)展的關鍵基礎技術之一。


  對比《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》意見征集稿和正式印發(fā)版就會發(fā)現(xiàn),在有關核心供應鏈環(huán)節(jié)的表述中,意見稿中的“重點推動傳感器”被修改為“車載高精度傳感器”。這一修改目標更為明確,即培育發(fā)展“高精度傳感器”。產(chǎn)業(yè)方面,發(fā)展戰(zhàn)略要求推進車載高精度傳感器等產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,促進激光/毫米波雷達等自主知識產(chǎn)權軍用技術的轉化應用??梢?,下一步投資建設的落地點,在傳感層的機會就在于高精度、高準確度的傳感器。國內,更多“禾賽”將從中受益。


  政策機遇:巨量需求5年內釋放


  自動駕駛幾乎集成了人工智能所有的技術板塊。新基建給自動駕駛領域帶來的利好在于,為智能汽車提供了相匹配的信息化的道路和交通環(huán)境,增強了車路協(xié)同。比如,中國首條自動駕駛超級高速杭紹甬智慧高速已開建,將提速自動駕駛商業(yè)化。


  新基建是實實在在的商機。工信部曾預測,2020年中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場規(guī)??蛇_1000億元以上。今年以來,從中央到地方積極部署落實新基建,部分地區(qū)上馬了一批智慧交通項目,間接拉動自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈逐漸升溫。自動駕駛作為新基建重要組成部分,也正吸引大量高科技企業(yè)加入“賽道”。除了BAT和華為之外,像中興、大唐這類通信領域的企業(yè),蘑菇車聯(lián)這類車聯(lián)網(wǎng)企業(yè),希迪智駕這類自動駕駛初創(chuàng)企業(yè),做ETC的金溢科技、萬集科技,高德地圖、四維圖新這類圖商都開始跑步入場。而像禾賽科技等這些自動駕駛智能硬件制造商,原本就已經(jīng)在激光雷達行業(yè)深耕多年,并在基于自動駕駛應用下的環(huán)境感知系統(tǒng)領域深耕多年,成為細分賽道的領跑者。


  
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  國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試區(qū)——百度自動駕駛正在進行路測,車頂搭載了禾賽Pandar 40P激光雷達

  
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  AutoX無人車體驗招募項目——Robotaxi 車隊整裝待發(fā),車頂搭載禾賽Pandar 64激光雷達


  具體到感知層面來看,激光雷達是自動駕駛汽車最重要的增量配件之一。谷歌、奧迪、福特和百度等公司研發(fā)的無人駕駛汽車基本都采用了激光雷達。目前,自動駕駛逐漸向產(chǎn)品化、商業(yè)化過渡,而且很多車企已經(jīng)意識到,將完全自動駕駛汽車的部署瞄準自動駕駛出租車這一領域,有可能為最終自動駕駛乘用車的量產(chǎn)鋪平道路。4月20日,百度無人駕駛出租車Robotaxi正式落地長沙,這是國內第一次面向大眾開放測試自動駕駛出租車服務;4月27日,高德地圖與自動駕駛公司AutoX在上海正式啟動了Robotaxi無人車體驗招募項目,標志著無人駕駛已然邁向進一步商業(yè)化的道路……值得注意的是,上述項目均采用了包括禾賽科技在內的國產(chǎn)制造商的激光雷達。
  


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  疫情期間,支援武漢方艙醫(yī)院的無接觸配送小車為醫(yī)護人員運送物資,車頂搭載禾賽Pandar 40P激光雷達


  不僅是無人駕駛出租車,京東、美團等電商平臺則結合物流商業(yè)場景發(fā)力無人車的短距離配送。而在今年疫情期間,武漢方艙醫(yī)院的無接觸配送小車也搭載了激光雷達。事實上,諸多車企與阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也紛紛布局無人駕駛領域。其中,很多布局自動駕駛領域的公司,都選擇了國產(chǎn)激光雷達公司的產(chǎn)品。


  按照《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》規(guī)劃,到 2025 年,中國將實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī)?;a(chǎn),實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用。這意味著未來5年,如果使用激光雷達的無人駕駛技術取得成功并進行量產(chǎn),將帶來巨量的激光雷達需求。


  中國的自動駕駛已經(jīng)走上換道超車之路,充分體現(xiàn)在各個細分領域的發(fā)展上。就激光雷達領域而言,以禾賽科技等為代表的激光雷達“國產(chǎn)力量”正在崛起,產(chǎn)品性能受到業(yè)界廣泛認可。禾賽的產(chǎn)品線包括機械式激光雷達、固態(tài)激光雷達及多傳感器融合系統(tǒng),主要客戶涵蓋全球自動駕駛科技公司、車企、一級供應商。在加州65家擁有自動駕駛公開道路測試牌照的公司中,超過1/2是禾賽科技的客戶。


  政策刺激是從行業(yè)整體出發(fā),具體到自動駕駛行業(yè)中的各個垂直領域,激光雷達是突破自動駕駛技術瓶頸和大規(guī)模量產(chǎn)的必經(jīng)之路。


  未來趨勢:自主創(chuàng)新降本提質


  自動駕駛車輛所需要的雷達目前面臨著技術和成本困擾。受制于種種因素,打造一款能夠量產(chǎn)使用的車規(guī)級激光雷達難度巨大。


  國外機械式激光雷達市場起步較早,技術較為成熟。相比美國、德國、以色列等開發(fā)的激光雷達,國內的產(chǎn)品已然可以平分秋色。由于技術壁壘高,國內主攻研發(fā)用于無人駕駛汽車的激光雷達的“玩家”并不多。雖然研發(fā)難度較大,盈利也比較難,但幾家創(chuàng)業(yè)企業(yè)開發(fā)的多款具有競爭力的創(chuàng)新產(chǎn)品迅速打入國內外市場,已趕超國外企業(yè)。比如,禾賽科技的產(chǎn)品技術路線及優(yōu)勢表現(xiàn)在測距性能優(yōu)越,具有激光雷達抗干擾核心技術,核心器件自主開發(fā),自建產(chǎn)線實現(xiàn)機械式激光雷達穩(wěn)定量產(chǎn),其產(chǎn)品在實際使用過程中展現(xiàn)了明顯的性能優(yōu)勢,并且供應鏈優(yōu)勢比歐美更勝一籌。日前,一權威測評網(wǎng)站連載報告顯示,德國大學生方程式賽車大賽,這一被稱為“歐洲頂級工程師搖籃"的重要賽事,其中排名前5的車隊,有4家采用禾賽科技的激光雷達作為傳感器的最終選擇。能夠滿足如此嚴苛賽事要求的激光雷達,也正在通過禾賽這樣的中國公司,同時應用于國內日常自動駕駛應用場景下。


  市場對自主創(chuàng)新的認可,其實也是中國發(fā)展智能汽車的方向所在。對比《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》意見修改稿可以發(fā)現(xiàn),原先主要任務“突破關鍵核心技術”,改為“突破關鍵基礎技術”。這說明未來智能汽車的長遠發(fā)展,不僅要突破核心技術,而且必須依賴自主研發(fā),使之成為基礎性優(yōu)勢。中共中央、國務院去年9月印發(fā)的《交通強國建設綱要》也指出,要加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協(xié)同)研發(fā),形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。


  眼下,想在無人車上普及激光雷達,應該考慮的是如何降低價格。價格太貴是阻礙自動駕駛技術快速推進的原因之一。在激光雷達領域,存在著這樣一個現(xiàn)象,全球最大的激光雷達供應商的產(chǎn)品單價可達幾十萬元。這與無人車的規(guī)模商用要求相去甚遠,這也說明在激光雷達這類硬件領域,仍然存在巨大變革機會。


  近日,名古屋大學測評了來自全球的數(shù)家激光雷達廠商的12款激光雷達產(chǎn)品,結果顯示禾賽科技等國產(chǎn)激光雷達實力不俗,在很多性能上已經(jīng)趕上甚至超越國外大廠的產(chǎn)品。作為公司自主創(chuàng)新的標志性成果,禾賽在2019年推出了激光雷達產(chǎn)品“PandarGT 3.0”,其中使用了自主研發(fā)的高速振鏡系統(tǒng)和激光器,在低成本量產(chǎn)、車規(guī)化和產(chǎn)品整體性能可靠性上邁出了重要一步。
  實際上,降低成本的終極之策還在于加快、加大量產(chǎn)。在激光雷達的成本構成中,除了物料外,還包括量產(chǎn)成本,且占據(jù)較大的成本比重。業(yè)內一般認為,目前激光雷達依然還十分昂貴的主要原因是自動駕駛產(chǎn)業(yè)還未落地,需求量沒達到一個質的提高。國外某大品牌也表示,如果能接到10萬臺的訂單,其128線產(chǎn)品的價格就能夠做到1000美金以內。
  據(jù)全球市場調研機構IHS Market預測,2025 年 L3、L4/5 滲透率分別有望達到 15%、5%,2030年國內自動駕駛出行服務收入規(guī)模有望突破萬億?!吨袊悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》認為,激光雷達是未來L4~L5級自動駕駛的核心傳感器之一,將逐步由現(xiàn)在的機械旋轉式向成本更低、可靠性更高的全固態(tài)化、芯片化的方向發(fā)展。從國內外主流廠商的市場行為報道和產(chǎn)品發(fā)布計劃分析,車用激光雷達正在朝著高性能、低成本、芯片化、固態(tài)化方向發(fā)展。
  綜上,無論是國家制定的發(fā)展戰(zhàn)略目標,還是產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的創(chuàng)新實踐,僅從自動駕駛應用層面而言,激光雷達技術將在今后一段時間保持強勁增長勢頭。不難看到,最近激光雷達市場非常火熱,是因為種種利好跡象表明,一旦無人駕駛技術成熟商用,每臺車的頂部都需要裝載不止一臺激光雷達,這將是一個無比巨大的市場,是時候下注激光雷達領域未來的獨角獸了!


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