自动驾驶|集微咨询:通往自动驾驶的路上,激光雷达大有所为,但也任重道远( 二 )
集微咨询认为,激光雷达的上车不仅是对ADAS是有力补充,更有助于突破L3级以及更高级别自动驾驶在感知层面的瓶颈,加快高级别自动驾驶的研发与落地。
2.激光雷达的技术路线有哪些?
当然,激光雷达也有不同的技术路线,主要包括机械式、MEMS、Flash和OPA,都在不断演进中。
【 自动驾驶|集微咨询:通往自动驾驶的路上,激光雷达大有所为,但也任重道远】
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机械式:
机械式分为整体旋转和转镜式2种。整体处于高速旋转的机械式激光雷达极易受到环境、震动等影响,耐久性大量衰减,难以满足车规级要求,再加上动辄几万的价格高昂和维护成本高等因素,目前只用于自动驾驶的研发、汽车后装市场。
相较于整体旋转的机械式方案,采用转镜的方案的收发模块保持不动,而且减少了需要的光源,解决了机械式方案笨重、体积大的痛点,但转镜方案中电机驱动方式造成了一定不稳定性,未来的方向肯定是将高速旋转件去掉。2017年,奥迪发布了全球首款搭载激光雷达的量产汽车奥迪A8,搭载了法雷奥和Ibeo联合开发的首个车规级激光雷达SCALA(转镜方案),这也是迄今为止唯一量产上车的激光雷达。
MEMS(半固态)
:相比机械式,MEMS激光雷达具有芯片化特点,它主要通过硅基芯片上微振镜以一定谐波频率的振荡,来反射激光器的光线,从而以超高的扫描速度形成高密度的点云图。其扫描单元是MEMS微振镜,减小了激光雷达的尺寸,减少了激光器和探测器数量,极大地降低成本,量产后成本能下探到500~1000美元甚至更低,兼顾车规量产与高性能的需求。速腾聚创的MEMS激光雷达方案M1即将搭载在Lucid上量产。但是,MEMS激光雷达并没有完全消除机械件,而且微振镜的面积限制,也导致视野相对较窄,视场角较小,后期仍待进一步突破。
Flash(固态)
:指一次闪光(激光脉冲)成像的激光雷达,发射端到接收器都能快速完成对环境周围图像的绘制,瞬时记录整个场景,没有延迟,可用于高速公路场景;而且纯芯片构造使其体积小、安装位置灵活、稳定性高。它也是目前唯一的非扫描式激光雷达,能够达到最高等级的车规要求。但由于光能量的分散导致可探测的距离短,一般仅在几十米以内。
OPA(固态)
:OPA被认为是激光雷达的终极解决方案。相比MEMS,OPA完全取消机械结构,扫描速度快,精度高,可控性好,抗振性能好,体积更小,量产一致性高,成本更低。但OPA也存在光信号覆盖有限,环境光干扰、加工难度高等问题。
结论2
:
集微咨询认为,
未来,行业整体将会向“低成本化”、“量产化”、“固态化”、“智能化”发展,因此从技术演进的趋势来看,固态激光雷达将会逐渐成为车载激光雷达的主流方案。当前阶段,业界认为,接下来几年的市场主流是MEMS半固态激光雷达,它是量产产品的首选。但未来,在各技术路线实现降本的趋势下,整车厂将选择降本幅度更大、稳定性更高的固态激光雷达。Yole也预测,到2030年,固态激光雷达的销售额将会增加至52.6%。
3.国内外激光雷达供应商竞争格局如何?
面对这一蓝海市场,除了激光雷达的老牌供应商Velodyne、法雷奥等,新进入者也加速涌入这一赛道,尤其是国内的供应商如华为、大疆Livox、速腾聚创、禾赛、Innovusion、镭神智能等。
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但真正量产上车的激光雷达屈指可数。法雷奥是迄今为止唯一一家量产激光雷达的供应商。从2017年量产了第一款车规级激光雷达,即第一代SCALA,迄今为止,法雷奥在全球范围内已经生产和交付了12.5万颗激光雷达,分别安装在奥迪A6、A8、Q7等车型上。法雷奥的激光雷达已经拿到了至少4家国际化车企的订单,总订单额约为5亿欧元。尤为值得提及的是,2021年法雷奥16线的第二代SCALA激光雷达将在一家欧洲车企的车型上量产,之后法雷奥激光雷达也将在另一家亚洲车企上车。
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