近日，來自以色列的激光雷達(dá)供應(yīng)商Innoviz成功曲線上市，完成了3.71億萬美元的募資。在去年12月，處在同一賽道的Luminar也用同樣的手法登陸納斯達(dá)克。盡管被寄予厚望的“中國激光雷達(dá)第一股”禾賽科技撤回IPO申請(qǐng)，業(yè)界對(duì)激光雷達(dá)的追捧卻有增無減。

無論是小鵬、蔚來、百度等造車新勢力，還是一汽、長城等傳統(tǒng)大廠，無不爭先恐后進(jìn)行投入。將重心轉(zhuǎn)移到汽車的華為更是親自下場，誓用自己的產(chǎn)品改寫市場格局。

面對(duì)這個(gè)價(jià)值180億美元的市場，中外各路選手都在蓄勢待發(fā)，今年能否成為破局之年呢？

脫離質(zhì)疑

狂人馬斯克一向?qū)ψ詣?dòng)駕駛的技術(shù)選擇頗為激進(jìn)，唯獨(dú)對(duì)“激光雷達(dá)”不感冒，“激光雷達(dá)是個(gè)愚蠢的解決方案，誰用誰倒霉（Lidar is a fool, Anyone relying on lidar is doomed）”的言論就出自他口中。

馬斯克認(rèn)為強(qiáng)大的主控芯片、攝像頭、毫米波雷達(dá)和算法的組合就能搞定一切。不過，從事過激光雷達(dá)開發(fā)的投資人劉明（化名）認(rèn)為另有原因：“在馬斯克開發(fā)自駕之初，激光雷達(dá)的成本要達(dá)好幾萬美元，他自然不會(huì)選擇了?！?/p>

作為行業(yè)鼻祖的Velodyne公司，其64線雷達(dá)最高可賣到70萬美元一臺(tái)，入門級(jí)的16線雷達(dá)也要賣8000美元。即使經(jīng)過幾次調(diào)價(jià)，主流激光雷達(dá)的價(jià)格已經(jīng)下探至3000美元，還有一些國內(nèi)廠商將價(jià)格做到1000多美元，但是與其他方案相比，其仍顯價(jià)格過高。

比如，攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)平均成本分別為60美元、12美元、90美元，按當(dāng)前1個(gè)前視攝像頭+ 4個(gè)環(huán)視攝像頭+12個(gè)超聲波雷達(dá)+3個(gè)毫米波雷達(dá)的主流組合，總成本也就是700美元左右。

有趣的是，除了特斯拉外的廠商還是一致選擇了激光雷達(dá)。因?yàn)榕c攝像頭、毫米波雷達(dá)等方案相比，激光雷達(dá)具有高性能、高分辨率、高精度等非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。

激光雷達(dá)以激光信號(hào)來探測目標(biāo)，不但可以獲得位置信息，還可以根據(jù)反射率來區(qū)分目標(biāo)物質(zhì)的不同材質(zhì)。由于激光頻率高，波長短，所以可以獲得極高的角度、距離和速度信息。并且，利用多譜勒成像技術(shù)，激光雷達(dá)可以創(chuàng)建出目標(biāo)清晰的3D圖像，這是其無可比擬的優(yōu)勢。

攝像頭也有不錯(cuò)的信息獲取能力，但遇見較強(qiáng)的反光，或者以白色為基調(diào)的物體時(shí)，則可能會(huì)判斷成云朵甚至認(rèn)為沒有障礙物。特斯拉的事故就說明了這個(gè)問題，即便還配備了毫米波雷達(dá)，但受限于感知距離較短，如果車速過快，系統(tǒng)也無法迅速響應(yīng)。

理想汽車首席執(zhí)行官李想曾表示：“攝像頭+毫米波雷達(dá)的組合像青蛙的眼睛，對(duì)于動(dòng)態(tài)物體判斷還好，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)物體幾乎無能。視覺在這個(gè)層面的進(jìn)展幾乎停滯，哪怕是動(dòng)態(tài)，車輛以外的識(shí)別率也低于80%，千萬別真當(dāng)自動(dòng)駕駛來使用。”

再不用說弱光和黑暗環(huán)境下，激光雷達(dá)的表現(xiàn)更遠(yuǎn)勝攝像頭。因此，谷歌Waymo、國內(nèi)的百度Apollo等都以激光雷達(dá)主導(dǎo)，搭配攝像頭、毫米波雷達(dá)等元件一起來使用。業(yè)界也基本達(dá)成共識(shí)，不依靠激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)有效的L2.5級(jí)以上自駕是非常困難的。

2020年的CES就成了激光雷達(dá)的狂歡節(jié)，來自全球30多家廠商的產(chǎn)品讓汽車行業(yè)目眩神迷。無論是產(chǎn)品的核心性能指標(biāo)（視場角、分辨率、測距范圍）、還是關(guān)鍵的價(jià)格（1000美金成為分水嶺），激光雷達(dá)都展示了能全面商用的實(shí)力。

到2020年末，華為也正式發(fā)布了車規(guī)級(jí)96線激光雷達(dá)產(chǎn)品，更是為這個(gè)市場又點(diǎn)了一把火。

條條大路通羅馬

激光雷達(dá)的分類非常復(fù)雜，一個(gè)經(jīng)常出現(xiàn)的分類是按線數(shù)（激光光束數(shù)量）來劃分，因?yàn)榫€數(shù)的多少就決定著激光雷達(dá)的掃描精度，也劃分了產(chǎn)品的具體檔次。

根據(jù)線數(shù)的不同，激光雷達(dá)又具體分為2D、2.5D（1，4，8線）和3D（16，32，64線）三類產(chǎn)品。按照業(yè)內(nèi)的認(rèn)知，自動(dòng)駕駛要3D，至少是16線以上，一般都是64線以上，最新要求100線以上。

64線激光雷達(dá)的價(jià)格非常“感人”，一般在上萬美元左右。因此，華為推出的96線激光雷達(dá)號(hào)稱要將價(jià)格降到200美元左右，無疑在市場上掀起了巨大的波瀾。

如果按掃描結(jié)構(gòu)劃分，激光雷達(dá)又可以分為兩大類：機(jī)械式和固態(tài)激光雷達(dá)。機(jī)械式的裝配困難、掃描頻率低；固態(tài)激光雷達(dá)有3種實(shí)現(xiàn)方式：MEMS、Flash和光學(xué)相控陣(optical phased array, OPA)。

最早期的產(chǎn)品就是機(jī)械式激光雷達(dá)，這也是技術(shù)最成熟的產(chǎn)品，目前主要應(yīng)用于Robotaxi（自駕出租車）領(lǐng)域，屬于市場主力。從商業(yè)化的角度來看，機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)成本高，體積大，且很難通過車規(guī)級(jí)驗(yàn)證，不適合自動(dòng)駕駛汽車的前裝量產(chǎn)。

將機(jī)械掃描系統(tǒng)進(jìn)行革新，就出現(xiàn)了MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）激光雷達(dá)。其采用了MEMS微鏡，把所有的機(jī)械部件集成到單個(gè)芯片上，利用半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)，不需要機(jī)械式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，而是以電的方式來控制光束。由于微鏡振動(dòng)幅度很小，頻率高，成本低，技術(shù)成熟，主流的方案都在向MEMS方向靠攏。

MEMS激光雷達(dá)也被稱為半固態(tài)激光雷達(dá)，與之相對(duì)的則是全固態(tài)激光雷達(dá)。OPA激光雷達(dá)就是一種全固態(tài)激光雷達(dá)，由光電元件陣列組成，通過控制每個(gè)元件發(fā)射光的相位和振幅來控制光束，無需任何機(jī)械部件。

OPA激光雷達(dá)具有無慣性器件、精確穩(wěn)定、方向可任意控制等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來研究的熱點(diǎn)，液晶、集成波導(dǎo)光學(xué)相控陣等固態(tài)技術(shù)方法層出不窮。

因其體積大幅減少，裝配時(shí)間也可控，可靠性高，但受到芯片成熟度不足等各種問題的牽制，離落地還有一段較長的路要走。

最前沿的是Flash激光雷達(dá)，雖暫時(shí)無法同時(shí)滿足遠(yuǎn)近成像的要求，但隨著單光子面陣探測技術(shù)的成熟，有望成為未來的激光雷達(dá)技術(shù)路線方向。

圖 各種激光雷達(dá)比較（來自銀河證券）

自動(dòng)駕駛的巨大需求是激光雷達(dá)技術(shù)演進(jìn)的動(dòng)力和目標(biāo)。按照目前全球主要汽車制造商的預(yù)估，1000美元以下是L4自動(dòng)駕駛的激光雷達(dá)規(guī)?；少彽膬r(jià)格目標(biāo)，而L2+、L3的價(jià)格目標(biāo)在500美元以下。

為了解決成本問題，各家廠商正在固態(tài)激光雷達(dá)的三條技術(shù)路線上精耕細(xì)作，都希望將價(jià)格降低到幾百美元，甚至100美元以下。

不過業(yè)內(nèi)人士指出，激光雷達(dá)廠商要在未來的競爭中脫穎而出，技術(shù)路線并不是最重要的，能否商業(yè)化應(yīng)用才是取勝關(guān)鍵，而這取決于其是否能平衡光源、接收、光路控制等方向的成本、量產(chǎn)進(jìn)度以及其可靠性。

還有一點(diǎn)，每家汽車原始設(shè)備制造商（OEM）和汽車一級(jí)供應(yīng)商均有著不同的要求（視場角、探測距離等參數(shù)，以及安裝激光雷達(dá)的位置）。因此，這個(gè)市場不一定會(huì)形成一家獨(dú)大的局面。

一步之遙

從2020年開始，多家車企就宣布了將激光雷達(dá)用在量產(chǎn)車型的計(jì)劃。小鵬汽車宣布與大疆孵化的Livox覽沃科技達(dá)成合作，2021年推出的新車將使用其定制版的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)；蔚來ET7將搭載Innovusion配套的激光雷達(dá)；長城的咖啡智能平臺(tái)首款車型“摩卡”將搭載Ibeo配套的激光雷達(dá)；北汽集團(tuán)旗下高端品牌ARCFOX則搭載了華為的解決方案。

一時(shí)間，2021年成為激光雷達(dá)規(guī)模商用元年的聲音不絕于耳。不過，很多業(yè)內(nèi)人士對(duì)此還是持保守的態(tài)度。

圖 國內(nèi)滿足車規(guī)要求的部分激光雷達(dá)產(chǎn)品

激光雷達(dá)要想成為“車規(guī)”級(jí)產(chǎn)品，必須要同時(shí)滿足“成本夠低”、“可靠”以及“可量產(chǎn)”三個(gè)重要條件。

如果依照這些標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)內(nèi)人士并不認(rèn)為現(xiàn)在的激光雷達(dá)能真正達(dá)到自動(dòng)駕駛的要求，還存在著穩(wěn)定性差、壽命短等諸多問題，即使勉強(qiáng)上車，后面難保不出現(xiàn)問題。

“從產(chǎn)業(yè)鏈來看，因?yàn)樯嫌魏诵牡囊恍╇娮釉骷⒓夹g(shù)支持不成熟，短期內(nèi)很難有量產(chǎn)產(chǎn)品落地?！眲⒚鞲嬖V集微網(wǎng)，“現(xiàn)在比較成熟的還是機(jī)械掃描式的，但只能做自駕驗(yàn)證，沒有上車的價(jià)值。不管是MEMS還是OPA，現(xiàn)在都不成熟?！?/p>

“MEMS振鏡特別難做，國內(nèi)現(xiàn)在有幾家在做，都沒有量產(chǎn)，國外雖然有批量出貨，但是非常貴?！眲⒚餮a(bǔ)充道。

技術(shù)的不成熟也就使得產(chǎn)品成本很難降低。華為智能汽車解決方案BU總裁王軍此前表示：“在成本方面，華為的96線激光雷達(dá)，暫時(shí)還做不到此前宣稱的100美元，但是基本在幾百美元左右?！?/p>

劉明認(rèn)為華為現(xiàn)在的做法是“虧本掙吆喝”，強(qiáng)行降價(jià)以實(shí)現(xiàn)裝車量產(chǎn)，期望由量產(chǎn)帶來的規(guī)模效應(yīng)反過來降低成本。這條路也是其他公司所推崇的，不過能否成功，還需要后續(xù)很多的努力。

即使過了技術(shù)關(guān)，激光雷達(dá)的可靠性、穩(wěn)定性這些隱性指標(biāo)也要達(dá)標(biāo)，確保功能安全，這就還需要激光雷達(dá)公司擁有很高的品質(zhì)管控能力和批量交付能力。華為應(yīng)該具備這種能力，但是對(duì)很多初創(chuàng)公司，情況也就難說了。

“所以，2022年或許才是激光雷達(dá)全面商用之年，而整個(gè)行業(yè)也已經(jīng)過了導(dǎo)入期和成長期，接下來將會(huì)面臨全面的洗牌階段?！眲⒚髯詈蟊硎尽?/p>