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这个被马斯克嫌弃的新技术,为什么在中国越来越火?

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极客公园 2021-05-08 23:39
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激光雷达进入量产车,行业也迎来了曙光。

激光雷达走向了确定性。

2021 年,中国就有三款搭载激光雷达的量产车型发布,不出意外的话,年底就有不少量产车型跑在路上。在刚刚过去的车展上,小鹏 P5、极狐阿尔法 S 均在激光雷达上铆足了劲宣传,加上 2020 年美国「造车新势力」lucid Air 车型发布,激光雷达上车变成了一种趋势。

而就在前几年,激光雷达与摄像头的技术路线还是行业内讨论最热烈的分歧之一,马斯克甚至喊出「激光雷达上车是件蠢事」。但如今,尤其在中国市场,随着越来越多的激光雷达上车,这股浪潮似乎不可逆了。

从机械式到固态激光雷达

从 2004 年美国国防高级研究计划局(DARPA)举办的 DARPA 挑战赛开始,激光雷达就和自动驾驶结下了不解之缘。

DARPA 是美国在过去几十年中将技术创新从军事用途转移到民用的机构,最著名的创新发明是把互联网带入了全世界。2004、2005 和 2007 年,DARPA 分别举办了三届无人驾驶挑战赛,力图证明自动驾驶的可行性。在第二届挑战赛时,当时还是一家音响设备制造商的 Velodyne 就研发出了激光雷达,并使用它参加了比赛。

等到 2007 年第三届比赛时,6 家车队中有 5 家都用上了 Velodyne 的激光雷达,后者也成功转型为激光雷达公司,并于 2020 年上市。据 Velodyne 官方介绍,公司已为 300 多家客户提供服务,其中包括所有全球领先的汽车厂商。



Velodyne 的机械式激光雷达 | Velodyne

但有一点值得注意,上述提到的量产车型中并没有 Velodyne 的产品搭载,Velodyne 更多搭载在 l4 级别的自动驾驶测试车辆中。最近的合作公布是法拉第未来的 FF91 官宣量产车型中将搭载。

为什么最早入局的厂家,反而没有赶上量产的第一波?这里要引入激光雷达的原理。

激光雷达,顾名思义是以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光打到周围物体上引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的接收器上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离。激光不断扫描目标物,就可以得到全部数据,成像处理后,可得到精确的三维立体图像。

而根据传感器内部的不同,激光雷达大致分为几个类型:机械式、MEMS 微振镜式、旋镜式和 OPA 光学相控阵激光雷达。其中 OPA 属于纯固态激光雷达,也许是未来自动驾驶的终极解决方案,但目前受技术成熟度等问题影响,真正落地还需要一段时间。

机械式激光雷达是当前自动驾驶汽车应用最主流的产品,通过旋转的方式获取 360° 的环境数据,因为个头大又必须「看得清」车身周围,放在车顶上是唯一合适的方式。一般在进行路测的 Robotaxi(自动驾驶出租车)车顶上安装的类圆柱型的产品就是激光雷达,同样也是 Velodyne 最受好评的产品。

但机械式激光雷达也存在几个明显的缺陷。研发制造难度大导致成本一直居高不下、装配复杂、生产周期较长,上路后由于内部有机械旋转部件,在实际使用环境中可靠性不高,如果想搭载在对安全要求极高的汽车上,是一件比较困难的事。Velodyne 主攻的产品,实际上需要更长时间来完善。

速腾聚创的 MEMS 类固态激光雷达,售价 $1898 | 速腾聚创

类固态(或叫做混合固态)激光雷达可以看作是机械式与固态之间的技术,大致有 MEMS 与旋镜式两种技术路线。二者大致原理相同,都是将光源部分的电子元器件固定下来,只将部分机械部件进行转动或振动以扫描,在可靠性和成本上比机械式激光雷达克制了许多。

小鹏 P5 就使用了旋镜式激光雷达,供应商来自大疆的子公司 Livox 览沃科技,这款被称作 HAP 的新产品号称在针对低反射率物体(@10%)的探测距离可达到 150 米,横向视场角可达 120 度,角分辨率高达 0.16°*0.2°,点云密度等效于 144 线激光雷达。

另据极客公园(ID:geekpark)了解,极狐阿尔法 S 搭载的激光雷达为 MEMS,分别在车头和车头两侧安装 3 颗 96 线激光雷达。

当然,比起激光雷达纷纷「上车」的现象相比,背后反映的事实似乎更值得探讨:激光雷达目前在中国市场已成定论,但远未到终点。

巨头搅动激光雷达产业

如果说激光雷达在中国市场已经拥有高度确定性,华为必定是其中绕不开的一个话题。

2019 年,华为刚提出致力于做智能网联电动汽车增量部件供应商,帮助车企造好车这一目标时,激光雷达就在华为的研发目标内。

随着时间推进,华为研发激光雷达的细节也逐步披露出来。根据国信证券的报告,华为已经建立了车规级激光雷达的第一条 Pilot 产线,已按照年产 10 万套/线推进产能;2020 年 12 月 21 日,华为首次发布了 96 线车规级高性能激光雷达,号称要把成本压缩到 200 美元。

诸如此类的消息还有很多,足以显示出华为在智能网联电动汽车增量部件供应商的决心。激光雷达,就是增量部件中的核心部分,自然引起绝大多数的业内关注。

华为于 2020 年底发布了车规级量产激光雷达,作为行业新玩家来势汹汹 | 网络

一位新造车行业人士告诉极客公园,华为进军激光雷达传递出几个非常强的信号,对行业来说有劣势也有优势。对于已经在激光雷达浸淫很多年的企业来说,华为的出现是足以让他们忌惮的。

「华为是一家有软硬件基因的公司,团队执行力强,人才储备也相对更多。」上述人士表示。提到华为,人们多多少少都能说出几点它的强大之处。更重要的是,和在手机市场上的战略迟疑不同,华为在前几年遭遇危机后,从手机战场迅速转移到汽车市场,过程没有拖泥带水。

这种声势浩大又具备实力的公司,必然瞄准着市场份额进攻。并且在过程中,华为对人才的渴求也是其他公司需要担心的。一位华为员工曾回忆,华为在几年前成立新业务时,都在竞争的创业公司旁建立办公室,直接挖人。

但同样不可否认的是,华为的到来也给整个行业带来了一些「盼头」。

极狐阿尔法 S,自动驾驶解决方案与智能座舱均采用了华为的解决方案 | 极狐官网

有激光雷达从业者看过搭载华为自动驾驶解决方案的极狐阿尔法 S 在上海市区的路测视频后,向极客公园指出,虽然华为展示的是 L2 甚至 L3 级别的辅助驾驶,但从整体的软硬件配置来看,完全可以适用于 L4 级别的自动驾驶。「本质上和百度 Apollo 一样,先从 L4 开始研发,之后向下兼容,用量产车能接受的价格来做更好的技术。」

他甚至认为,华为的入局算是激光雷达行业的一个节点,因为「巨头杀入一个细分行业,会让整个市场扩大许多倍,同时也给自动驾驶中的激光雷达技术路线带来了确定性。」

路线之争

回到 2019 年,马斯克一句「把激光雷达装在车上真的很蠢」,直接将自动驾驶技术路线一分为二,激起千层浪。

自此,以特斯拉为代表的仅以摄像头与各种传感器作为硬件,背后重算法的路线,与 Waymo 为代表的注重激光雷达的技术路线,站在了对立面。关于二者谁能走到最后,到今天也没有出现一个决定性的结论。

而不管是搭载激光雷达的量产车型越来越多,或是巨头进入产业链,激光雷达的技术路线起码在中国市场都基本上成为了定论。可以预见的是,在这个节点过去之后,许多公司会相继进入到这个产业当中,无疑加速了整个行业的运转。

一位此前一直在观望的创业者就准备进入激光雷达市场。他告诉极客公园,自动驾驶行业在前几年还处于仍然需要讨论的阶段,仍然在看好和不看好之间徘徊;2015-2020 年算是自动驾驶的第一个五年,激光雷达成为众多车企的首选,并不是一夜爆红,而是得益于这五年时间的整体积累。

激光雷达背后,自动驾驶也成为了共识的一部分 | 视觉中国

「从 2015 年开始,自动驾驶逐渐开始走向火热,其实也是成为了共识的一部分,激光雷达在这几年过程中也间接产生了价值。」该创业者表示,5 年时间自动驾驶交出的答卷是自动驾驶不再是梦想,而是非常接近人们的生活。量产车开始加入 L2 级别的辅助驾驶,看到 Robotaxi 也不会感到惊讶,乘车体验也达到了一个很好的水平。

下一步其实也很明确,Robotaxi 虽然看起来酷炫,但完全落地的时间线会拉的很长,所以接下来几年重点会放在量产车的 L3 甚至 L4 级别自动驾驶技术上,尽快普及下去。

另外一点,激光雷达的完成度已经达到了 90%,接下来要解决的 10%,则是更加细化的问题。「目前来看,激光雷达还没有形成一个完整的产业链,这也是对我来说最大的机会,」上述创业者表示。

或许,激光雷达的黄金时代,才刚刚开始。

0508.

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题图来源:视觉中国 | 责任编辑:靖宇

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