占全球近九成!“全场景”无人驾驶,激光雷达是临门一脚,担当“安全阀”

科技果汁 2023-10-10
3770 字丨阅读本文需 10 分钟

近日,由中国信息通信研究院技术与标准研究所编撰的《车载激光雷达技术与应用研究报告(2023 年)》发布,据报告统计,截止到2023年第三季度,已有36家中国车企宣布使用激光雷达,预计国内将有高达106款搭载激光雷达的车型上市,占全球同期预计发布搭载激光雷达新车型总数量近90%,国内搭载激光雷达的车企数量和规模将在未来一段时间长期领跑。

中国国家智能网联汽车创新中心(CAICV)发布的《智能网联汽车技术路线图2.0》对智能驾驶在乘用车的渗透率进行的规划目标是:2020-2025年L2-L3级的智能网联汽车销量占汽车总销量的比例超过50%,在特定场景和限定区域开展L4级车辆商业化应用;到2026-2030年,L2-L3级的智能网联汽车销量占比超过70%,L4级车辆在高速公路广泛应用,在部分城市道路规模化应用。

从高阶自动驾驶往L4走

“我自己心里面高阶自动驾驶,激光雷达并不是标配,但是从高阶的自动驾驶往L4走的时候,激光雷达很有可能是那个临门一脚,……”“自动驾驶领域,博世、采埃孚、大陆的市场份额在飞速下降……,我们现在拿了很单子以前都是博世的,这就是趋势。”“城区NOA可能是一个热点,或者亮点,但是我认为接下来几年,能够让智驾的普及率上去的,可能是一些基础功能……”

在2023世界智能网联汽车大会上,禾多科技创始人兼CEO倪凯接受媒体交流时对技术趋势、行业发展等问题进行了深入沟通。作为中国最早涉足自动驾驶领域研究的学者、科学家,倪凯在该领域已经深耕近20年。倪凯被誉为“中国自动驾驶第一人”,曾带领团队在中国第一次实现无人车北京公共道路的路测和展示。他还先后入职微软和百度等公司,创建了百度的无人驾驶团队。现在,倪凯创办的禾多科技,要做的工作,是量产落地。

在倪凯看来,自动驾驶是一个非常长的赛道,他将禾多发展路径总结为,从量产的自动驾驶到全场景的无人驾驶。

第一阶段,就是铺量。首先要将禾多的自动驾驶系统能力在全场景上打通,形成的行泊一体、软硬一体的标杆类的产品。第二阶段,到2025-2026年,禾多围绕几个核心客户,实现百万平方公里的ODD覆盖、百万台的系统交付。第三阶段,实现全场景的无人驾驶量产。在倪凯看来,最后要去做的可能更多安全性的提升。“第一,能不能提升在乘用车场景上提供一个绝对安全的系统,或者近似于绝对安全的系统;第二,我们能不能向更多的场景做拓展,包括一些低速场景、商用场景,其实这些道路情况,就是乘用车要面对的道路,所以我们认为称为全场景的无人驾驶的量产的能力。”

从供应车厂的产品角度,禾多科技也经历了三个阶段:第一阶段,2019年之前,主要聚焦在软件,打造行泊一体方案;第二阶段,最近两年多的时间,禾多开始提供系统级的方案,倪凯认为,只有提供一个系统的方案,软件和硬件才能够去联合优化,去打造一个极致的人工智能系统的最强的性能,包括芯片;第三阶段,打通自动驾驶域和智能座舱打造驾舱一体。

也就是说,禾多要成为链主型企业,做智驾大脑,向上连接“智驾的眼睛”:包括各种各样的传感器,包括高精度地图、高精度定位;向下去做量产的工程落地。

激光雷达是自动驾驶必经之路?

从技术角度来看,自动驾驶的实现往往被分成感知层、决策层、执行层三个不同层面。所以,准确、高效的感知获取数据,也就自然而然的被认为是实现自动驾驶的第一步。

与特斯拉的纯视觉感知方案不同,华为的自动驾驶方案更偏向于以激光雷达感知为主,配合毫米波雷达、超声波雷达以及摄像头等传感器,对周边环境进行感知。极狐阿尔法S华为HI版是华为在汽车领域的首秀,该车配备了3个激光雷达、12个超声波雷达、6个毫米波雷达、4个环视摄像头以及9个ADAS摄像头。先抛开华为芯片、鸿蒙系统、算法等元素不谈,极狐阿尔法S的感知硬件,尤其是起主要感知作用的激光雷达方面,更是与华为息息相关。

“据说”,极狐阿尔法S的3个激光雷达皆是华为自主设计制造的96线激光雷达,该雷达是华为的第一款激光雷达产品,于去年12月21日正式发布,属于MEMS类型,是一种半固态路线激光雷达。其中96线是指激光线束竖向排列的数量,该数量越多,精度也就越高。

原理上,MEMS类型可以简单理解为有一面镜子存在于雷达内部,通过高速旋转的方式,对周围环境进行激光发射扫描,当激光投射到物体上就会形成多条长短不一的激光线,进而能够大致描绘出障碍物的轮廓,以实现感知的目的。

曾经的激光雷达多为16线、32线、64线等等,其线束数量不多的同时,价格上却被卖到了上千美元。高昂的价格,让一系列公司望而却步,以至于不得不选择摄像头、超声波雷达等较为便宜的感知硬件。但技术总会发展,成本也会随之减少,就比如现在华为的96线激光雷达不仅不贵,甚至还有些便宜。

由于是自主设计制造,华为96线激光雷达的成本被一而再,再而三的压缩,据说该雷达的价格已经被控制在了200美元左右,华为官方甚至宣称,后续的价格还将会压缩到100美元。目前,华为也已经建立了第一条车规级激光雷达的Pilot产线,并按照年产10万套/线推进,所以关于产能方面,也不需要担心断供什么的。

再说回以激光雷达为主的感知方案,当人们将其与纯视觉感知方案横向对比时,很容易就能发现:采用激光雷达的感知方案所探测的范围更广、精度更高。这是因为激光雷达可以通过发射激光,主动去探测周围环境,而且与毫米波雷达相比,激光雷达发射的激光(电磁波)呈线性,穿透性也更强。所以,即使在夜间、强光等特殊场景下,激光雷达也能准确地检测到障碍物,并进一步生成三维位置模型,实现数据的精确获取。另外,按照发射的激光波长区分,市场上的主流激光雷达可以分为905nm和1550nm两种。不过需要注意的是,由于905nm的波长与人们所能看到的光谱太过接近,为了避免对人眼产生损伤,常常就会通过降低功率的方式,对激光的强度进行限制。

而与905nm激光雷达相比,1550nm激光雷达的波长与可见光谱相差甚远,所以可以应用更大的功率,以至于其抗干扰水平和远距离检测能力都得到了很大的提升。但由于技术上还不够成熟,1550nm激光雷达的定制成本较大,距离大规模落地商用还有一段路程要走。

激光雷达更像“安全阀”

在倪凯看来,高阶自动驾驶是最近两年由特斯拉带动才开始起步的。他预测,到2025年,高阶自动驾驶的车辆占比可能会到20%。也就是说,未来三年,高阶自动驾驶占比近似于现在标配的EREV(增程式)产品在整个市场的占比。这是一个非常庞大的增量市场。

倪凯认为,在自动驾驶的基础能力上,整个行业还是有非常多的事情要做,“城区NOA可能是一个热点,或者说是一个亮点,接下来几年,能够让智驾的普及率上去的,可能是这些基础功能,例如,能不能帮你停好车,能不能把你人从驾驶中解放出来,才是核心。”在倪凯看来,城区NOA更像是新势力车企产品发布的策略。城区NOA只能是智能驾驶的一部分,一个热点或亮点。

谈到智能驾驶,视觉和激光雷达两条路线时,倪凯坦言,他认为肯定是以视觉为主,随着视觉的能力提升,视觉未来能干更多激光雷达现在能干的事情。“所以我个人认为,高阶的自动驾驶,激光雷达其实并不是标配,但是从高阶的自动驾驶往L4走的时候,激光雷达很有可能是它那个最后临门一脚。”

倪凯进一步解释说,一般来说,靠视觉做一个很好的高阶的自动驾驶,但是如果彻底解放人,让人去睡觉,这个时候同源的数据,很难保证万无一失,激光雷达就是最后的临门一脚。车路协同也与此相似。

在倪凯看来,当智能驾驶能力就是从L2+变成L4的时候,智能驾驶带来商业价值也就不一样了,“就相当于原来是我装了一个系统,让我更舒服,现在让变成我雇了一个司机,那这个价值差的话,它是能够去承受更多的溢价,此时激光雷达才会变得更有意义。”

中国搭载激光雷达车型占全球近九成

随着汽车自动化水平的提升,单车激光雷达搭载数量将不断增加,L3、L4和L5级别自动驾驶或分别需要平均搭载1颗、2-3颗和4-6颗激光雷达。早期车载激光雷达成本高达几万美元,近期已下探至几百美元水平,为车载激光雷达的规模商用奠定了基础。

报告认为,随着车规级激光雷达在性能、成本、可靠性等方面优势的提升,从2021年开始,激光雷达应用于乘用车的规模快速增长,覆盖了“蔚小理”等国内造车新势力车企,长城、吉利等国内传统车企及宝马、奔驰等国际巨头。从应用需求来看,辅助驾驶对激光雷达的外观集成度要求较高,价格相对敏感,对激光雷达供应商的算法需求高,车规化要求高。

据报告介绍,车载激光雷达受到资本市场广泛关注。IT桔子投融资数据库统计结果显示:截至2022年8月,全球激光雷达投融资的数量超16起,国内超12起。公开资料显示,2017至2021年间中国激光雷达企业融资总额超120亿元人民币。激光雷达车市场潜力大。

根据Yole Intelligence预计,到2028年全球汽车激光雷达(LiDAR)市场将从2022年的3.17亿美元增长到44.77亿美元,年复合增长率为55%。麦肯锡研究报告显示,中国将是全球最大的智能驾驶市场,到2030年中国智能驾驶商用车数量将达到800万辆。根据Frost&Sullivan的研究报告,2022年国内激光雷达市场规模达到26.4亿元,同比增长超300%,预计2025年中国激光雷达市场规模将达到43.1亿元。

报告总结,中国车载雷达厂商市场份额逐步提升。根据YOLE Group发布的《2022年汽车与工业领域激光雷达应用报告》,从ADAS(Advanced Driver Assistance System,高级驾驶辅助系统)前装量产定点数量来看,自2018年以来,在全球范围内官宣的ADAS前装定点数量大约有55个,其中中国激光雷达供应商占50%。禾赛科技斩获了截至目前全球27%的前装定点数量,排名全球第一。速腾聚创以16%的数量排名中国第二、全球第三。

YOLE Group近期发布的《2023年全球车载激光雷达市场与技术报告》显示,在2021年的乘用车激光雷达领域,法国厂商法雷奥占据绝大部分市场份额(79%),中国厂商大疆览沃和速腾聚创分别排名第二(7%)和第三(6%)。2022年,乘用车激光雷达市场份额发生巨大变化,中国厂商图达通、禾赛科技和速腾聚创排名分别为第一(28%)、第三(23%)和第四(14%),而法国法雷奥跌至第二名(24%)。在2023年全球车载激光雷达装载量方面,该报告预计国内厂商禾赛科技、速腾聚创和图达通将以46%、26%、12%的出货数量占据全球市场的前三名。在自动驾驶出租车领域,国内厂商禾赛科技的市场份额由2021年的58%增长至2022年的67%,连续两年蝉联全球第一。

文章来源: NE时代,C次元,原创力文档

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