隨著新能源汽車市場在全球范圍內的爆發,越來越多的廠商開始推出智能電動汽車。最近又發現激光雷達成為幾乎成為將要推出的智能電動汽車的“標配”,但特斯拉認為,傻瓜才用激光雷達。
首先從國內的新能源汽車市場來看,2021年將是激光雷達上車元年。小鵬汽車、蔚來等車企陸續宣布將在今年推出搭載激光雷達的量產車型,本田、豐田雷克薩斯、長城都曾表示于2021年量產激光雷達車。雖然激光雷達商業化早在2000年已經起步,但直到近幾年,隨著汽車產業電氣化、智能化、驅動,激光雷達才隨之進入迅速發展階段。
什么是激光雷達?激光雷達相比其它自動駕駛傳感器最大的優勢其實是擁有對周圍環境3D精準建模的能力。毫米波雷達可以高速測距,攝像頭可以識別車道線、限速標示等,超聲波雷達的實用探測距離太短,只適用于低速泊車,而激光雷達對目標的高精度識別、對動態障礙的檢測跟蹤是其他傳感器所不具備的。
激光雷達(LiDAR)是一種通過發射激光來測量物體與傳感器之間精確距離的主動測量裝置,能夠讓車輛更精準地感知周圍環境,被廣泛認為是高級輔助駕駛(ADAS,L3級)以及無人駕駛(L4\l5)自動駕駛車輛的必備元件,屬于“智能駕駛之眼”。
根據技術架構的差異,激光雷達主要分為整體旋轉的機械式激光雷達、收發模塊靜止的半固態激光雷達以及固態式激光雷達三大類。其中,機械旋轉式激光雷達發展最早,目前技術較為成熟。但由于其系統結構過于復雜,成本高昂難以量產。
沙利文研究數據顯示,在無人駕駛車隊規模擴張、高級輔助駕駛滲透率提升等因素的驅動下,到2025年,激光雷達全球市場規模將達到135.4億美元,較2019年可實現64.5%的年均復合增長率。
隨著成本逐步進入消費級市場可接受的范圍,越來越多的車企計劃在新款中高端車型上搭載激光雷達,車規級激光雷達也即將迎來產業化拐點。
早在2010年,全球十大汽車零部件與系統集成供應商法雷奧就與德國激光雷達公司Ibeo合作進行車規化激光雷達SCALA的開發,后于2017年實現量產,目前已經成功搭載于奧迪旗艦車型Audi A8。
此外,奧迪、奔馳、蔚來、小鵬、沃爾沃、長城等國內外車企也已經開始了激光雷達的測試。
研究數據顯示,2025年全球將有600萬輛新車將搭載激光雷達,乘用車L3級自動駕駛的滲透率將達到6%。按照沙利文預計,2025年車規級激光雷達市場規模將達到46.1億美元,2019年至2025年復合增長率達 83.7%。
顯然,能否快速搶占車規級市場這一戰略高地的重要性已經不言而喻,這也是目前國內外眾多激光雷達廠家爭先上市的重要原因之一。
因此有了激光雷達加持,自動駕駛車輛大概就像是一個近視者獲得了一副更適合自己度數的眼鏡。所以在國內新能源汽車市場里,各大車企紛紛表示激光雷達將會成為自動駕駛的必需品。
在這個激光雷達的競爭中,目前華為的出現,讓市場開始狂熱起來。目前看,隨著激光雷達商業化拐點的到來,尤其是車規級產品的巨大前景,華為、英特爾、微美全息等全球科技巨頭公司開始殺入這一賽道,行業競爭或將進一步加劇。
作為全球AI視覺全息AR代表的企業,微博等機構6158萬美金戰略投資的企業,微美全息在激光雷達領域看來也是緊追其上,自從宣布獲得光學全息用的3D全息脈沖激光處理裝置的專利后,多家行業應用客戶表現出較強的市場需求,因此微美全息決定開發3D全息脈沖激光雷達產品“WiMi HoloPulse LiDAR”,以進一步擴充公司的全息產品組合矩陣。
WiMi HoloPulse LiDAR是一款多功能全息脈沖3D固態激光雷達,目標是達到超過200m的檢測長距離,并且能捕捉高分辨率的3D全息圖像。LiDAR采用MEMS(微機電系統)微振鏡,以提供高分辨率、長檢測范圍和寬視場。LiDAR通過動態控制,可以靈活調整垂直分辨率和幀速率,例如允許動態定義聚焦區域。LiDAR使用固態硅探測器,可以可靠檢測遠距離物體的弱反射和近距離物體的強反射。數字信號處理是通過濾波、關聯性和統計分析確定三維空間中的精確位置。LiDAR傳感器所產生的點云,能夠以3D的形式映射傳感器環境,單個點云可以由數萬個距離點(單個距離測量)組成,其中包含3D原始環境信息的全息數據。軟件棧從全息數據中提取很多抽象信息,通過深度神經網絡控制將命令傳輸給執行器并進行3D全息數據呈現。
WiMi HoloPulse LiDAR激光雷達方案提供與硬件產品配套的軟件開發包,包括目標檢測、分類和計數等功能。結合軟件識別算法,可為眾多領域(自動駕駛、環境感知、3D全息成像、先進的駕駛員輔助系統(ADAS)、交通管理、3D打印等)提供解決方案,快速拓展全息技術應用市場。
公開資料顯示, 微美全息(WiMi)專注于全息云服務,主要聚集在車載AR全息HUD、3D全息脈沖LiDAR、頭戴光場全息設備、全息半導體、全息云軟件、全息汽車導航等專業領域,覆蓋從全息車載AR技術、3D全息脈沖LiDAR技術、全息視覺半導體技術、全息軟件開發、全息AR廣告技術、全息AR娛樂技術、全息ARSDK支付、互動全息通訊等全息AR技術的多個環節,是一家全息云綜合技術方案提供商。
不過,科技巨頭公司的入局盡管會加劇行業競爭,但也會在一定程度上加速推進激光雷達的商業化進程。只要將成本進一步壓縮至消費市場完全可以接受的范圍,激光雷達就不再是馬斯克眼中的雞肋,也將促進無人駕駛技術的真正落地。
綜合來看,激光雷達技術的發展催生了新的產業鏈條。自美國 DARPA 無人駕駛挑戰賽以來, 全球范圍內的無人駕駛行業進入了高速發展期,無人駕駛技術的實現以及無人駕駛出租車/無人駕駛卡車服務的落地有賴于激光雷達提供的高精度感知信息。此外,激光雷達的環境感知能力能夠拓展已有的輔助駕駛功能,提升車輛安全性,為面向整車廠以及Tier 1公司的高級輔助駕駛產業提供了重要的支撐。同時,激光雷達技術也促進了服務型機器人產業以及車聯網產業的興起,服務型機器人通過賦予機器人智能感知的能力實 現無人配送、無人清掃等功能,車聯網通過車與車、車與路、車與云平臺等的互聯實現 更為安全、舒適、智能的交通服務。激光雷達技術促進了新產業的發展,新產業的興起為社會帶來了新的發展點。
