先驅(qū)者(3)中國激光雷達(dá)企業(yè)逆襲記
在上一期“先鋒”系列文章中,我們拉開了自主駕駛領(lǐng)域傳感器的帷幕中國挑戰(zhàn)者(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)),所以在本文中,我們將繼續(xù)之前的內(nèi)容,繼續(xù)和大家聊聊自主駕駛中的傳感器。
相比上一章相機(jī)的內(nèi)容,這次我們將帶大家了解一個更神秘更小眾的領(lǐng)域——激光雷達(dá)。
文章亮點:
激光雷達(dá)的“鼻祖”其實是音頻廠商?
10萬美元激光雷達(dá)被1000多美元國貨吊死?
中國的激光雷達(dá)在世界上是什么水平?
○進(jìn)入激光雷達(dá)世界
在我們的認(rèn)知中,激光雷達(dá)確實是一個神秘的傳感器,關(guān)于它的信息在報道或書籍中并不多。在汽車傳感器領(lǐng)域,我們一般說的都是攝像頭、毫米波雷達(dá)等等。
這種情況有利也有弊。優(yōu)點是長期的技術(shù)沉淀可以降低傳統(tǒng)傳感器的價格,同時不同的傳感器可以按照可預(yù)見的技術(shù)路線穩(wěn)步前進(jìn);問題在于傳感器本身的作用。比如超聲波雷達(dá)受距離限制,毫米波雷達(dá)難以識別目標(biāo),攝像頭不夠魯棒。
事實上,相機(jī)對外界的顏色和形狀非常敏感,所以我們經(jīng)常把相機(jī)比作人眼。但是攝像機(jī)在距離信息上存在一定的缺陷,會造成距離判斷上的問題。
這些問題在L2駕駛輔助中可能并不明顯。畢竟L2的主駕駛?cè)耸侨?,但是說到以車輛為主的L4自動駕駛,傳感器的問題就變得非常突出,需要引入額外的傳感器來互補(bǔ)。激光雷達(dá)作為一種全天候條件下可以獲得外界距離、方位、高度、速度、形狀甚至姿態(tài)的傳感器,已經(jīng)進(jìn)入我們的視線。
○激光雷達(dá)爆炸前夕
激光雷達(dá)本身并不是一項新技術(shù)。早在1917年,愛因斯坦就提出了激光的理論基礎(chǔ)。然后在1960年,加州的休斯實驗室完成了世界上第一臺激光器的制造。此后,激光進(jìn)入了各個領(lǐng)域。
美國海軍也在1992年的戰(zhàn)斗演習(xí)中展示了激光雷達(dá)識別目標(biāo)的能力。后來,美國海軍陸戰(zhàn)隊也試驗了手持式激光雷達(dá)。士兵可以攜帶激光雷達(dá)在黑暗的環(huán)境中收集周圍的圖像。
總的來說,激光雷達(dá)在軍事上應(yīng)用廣泛,美軍也致力于推動激光武器的發(fā)展。無獨有偶,美國國防部高級研究計劃局發(fā)起的一項挑戰(zhàn),在另一個領(lǐng)域推動了激光雷達(dá)在民用領(lǐng)域的發(fā)展。
但前幾屆的情況是,沒有挑戰(zhàn)者能完成這場比賽。硬件和軟件都有問題。
威力登最初成立于1983年,是一家音頻設(shè)備制造商,霍爾先生是這家公司的首席執(zhí)行官。作為CEO,他也是工程師,他最大的愛好就是創(chuàng)新。參加DARPA挑戰(zhàn)賽的初衷是一名工程師對科技的興趣,但遺憾的是,之前的比賽都以失敗告終,單線激光雷達(dá)的成功讓他發(fā)現(xiàn)了激光雷達(dá)的潛力。同時,他還將單線激光雷達(dá)組裝在一起,并于2021年建成了64線激光雷達(dá)。那是威力登開始轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)激光雷達(dá)制造商的時候。
“Velodyne64線激光雷達(dá)”
可以說,自2021年DARPA挑戰(zhàn)賽以來,激光雷達(dá)在自動駕駛中的應(yīng)用逐漸進(jìn)入人們的視野,但由于成本、技術(shù)、生產(chǎn)等因素的制約,直到2021年,激光雷達(dá)更多的是一種科研產(chǎn)品。本質(zhì)上,正是因為自動駕駛的普及,最終推動了激光雷達(dá)的發(fā)展。因此,在2021年之前,激光雷達(dá)還沒有真正實現(xiàn)商業(yè)化,其發(fā)展受到裝配工藝復(fù)雜導(dǎo)致的出貨數(shù)量少、技術(shù)壁壘高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長的嚴(yán)重制約。
中國企業(yè)的絕地反擊○中美企業(yè)走向競爭
真正的轉(zhuǎn)折點在2015-2021年。一時間,平靜的自動駕駛市場再次蕩漾開來。谷歌Alpha圍棋機(jī)器人在圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中擊敗了世界冠軍——韓國棋手李世石。人工智能的話題再次升溫,延伸自動駕駛再次進(jìn)入我們的視野。人們開始意識到,隨著人工智能的發(fā)展,百年后自動駕駛可能不再是未來。另一方面,資本市場也開始火上澆油,車企巨頭開始悄悄布局市場。
自動駕駛的火熱駕駛就像威力登山頂上的一塊大蛋糕。準(zhǔn)確地說,它處于激光雷達(dá)行業(yè)的頂端。這在當(dāng)時是一個很常見的場景,一臺機(jī)器很難找到,甚至有自動駕駛公司懇求威力登供應(yīng)的故事。
可以說,傳感器領(lǐng)域一直秉承著從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到精的發(fā)展歷程。在激光雷達(dá)市場的早期,美國公司確實發(fā)揮了絕對的主導(dǎo)作用,但自2021年以來,初生牛犢不怕虎的中國激光雷達(dá)公司開始獵殺威力登。其中,涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀企業(yè),如速騰(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)聚創(chuàng)、何塞科技等。
其中,速騰聚創(chuàng)是國內(nèi)最知名的激光雷達(dá)公司之一。與威力登相比,速騰聚創(chuàng)顯然成立時間不長。雖然屬于國內(nèi)第一家研發(fā)激光雷達(dá)的頭部公司,但在整體時間線上并不占優(yōu)勢。這家公司能夠迅速得到車企和自動駕駛公司的青睞,這其中必然有其獨特之處。在我看來,主要有三個方面:成本、技術(shù)和服務(wù)。
美國激光雷達(dá)企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)也是如此。即使有大量訂單,威力登也很少加班。工廠工人會一步一步的上班下班,甚至?xí)舆t發(fā)貨。
勞動力成本低的第二個表現(xiàn)在于技術(shù)工人儲備充足。廣東有非常完善的R&D和光電生產(chǎn)體系,所以有很多素質(zhì)比較高的技術(shù)工人。他們通常都有半導(dǎo)體、光電產(chǎn)品的生產(chǎn)加工經(jīng)驗,比如東莞、寶安,所以中國科技公司招聘技術(shù)工人不成問題。因此,在沒有技術(shù)瓶頸的情況下,通過增加工人來實現(xiàn)銷售突破是非常容易的。
這是生產(chǎn)的優(yōu)勢,也是中國完整的工業(yè)體系帶來的效益。在美國政府倡導(dǎo)“制造業(yè)回歸美國”的今天,中國完整的工業(yè)體系是前人留下的寶貴財富。有了這些基礎(chǔ),我們才能在更高的舞臺上占有一席之地。
除了生產(chǎn)上的優(yōu)勢,第二個競爭點在于激光雷達(dá)本身的技術(shù)。激光雷達(dá)領(lǐng)域有句話:七分靠設(shè)計,兩分靠技術(shù),一分靠供應(yīng)鏈。激光雷達(dá)的初始設(shè)計決定了它能否成功。
這種激光雷達(dá)對機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的精度和可靠性要求很高。硬件中的每一條線都由一對激光發(fā)射器和接收器組成。為了保證精確的測距,需要保證發(fā)射的激光剛好在100-200米的距離后能被一對接收器接收到,這就給產(chǎn)品帶來了困難。目前訂單量少,激光雷達(dá)全部手工制作,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模塊需要精密的光學(xué)對準(zhǔn)裝配,復(fù)雜、工作量大,難以大批量生產(chǎn)。
過去,威力登的64線激光雷達(dá)就是這種類型,在一塊板上集成了64個發(fā)射器。工人需要調(diào)試每個激光發(fā)射器,這需要花費大量時間。調(diào)試后需要重新測試。如果有問題,需要重新調(diào)試。另一方面,激光發(fā)射器采用點膠即接膠的安裝工藝,進(jìn)一步增加了出現(xiàn)問題的概率。所以需要從設(shè)計之初就進(jìn)行改進(jìn),比如從點膠改為螺絲固定,用微振鏡代替使用那么多光源等。,可以降低生產(chǎn)難度。這也發(fā)展了一系列其他類型的激光雷達(dá),比如我們目前經(jīng)常聽到的固態(tài)激光雷達(dá),就是采用MEMS微振鏡技術(shù)的激光雷達(dá)。
因此,單從產(chǎn)品的角度來看,速騰聚創(chuàng)能夠與威力登產(chǎn)生完全正面的對抗,從實際情況來看確實如此。速騰聚創(chuàng)自成立以來就一直與威力登打價格戰(zhàn)。要知道,威力登的激光雷達(dá)一直以價格高著稱,通過速騰聚創(chuàng)等國內(nèi)企業(yè)的價格戰(zhàn),激光雷達(dá)市場的價格真的像降了一半。
早期,威力登128線激光雷達(dá)的單價可以達(dá)到10萬美元,但現(xiàn)在速騰聚創(chuàng)等中國玩家的進(jìn)入,直接降低了整體售價。
速騰聚創(chuàng)今年年初發(fā)布的125線固態(tài)激光雷達(dá)售價僅為1898美元,而前段時間華為也表示將研發(fā)100線激光雷達(dá),未來將激光雷達(dá)的成本降至200美元。甚至威力登也開始降低自己產(chǎn)品的價格。在今年的CES上,威力登發(fā)布了一款名為Velabit的激光雷達(dá),售價僅100美元。
越來越便宜的激光雷達(dá)意義重大。首先,降低了車企和自動駕駛公司的成本,鼓勵車企大量采購,加速了自動駕駛的發(fā)展;其次,低成本的激光雷達(dá)使得這種傳感器在L2或L3自主駕駛中的使用成為可能,并且由于其自身的性能,激光雷達(dá)進(jìn)一步提高了L2和L3自主駕駛的穩(wěn)定性,從而一舉兩得。
速騰聚創(chuàng)的最后一個優(yōu)勢在于服務(wù)。邱春超先生之前說過,速騰聚創(chuàng)提供的不僅僅是激光雷達(dá),還有智能傳感器,其中“智能”二字讓速騰聚創(chuàng)的服務(wù)發(fā)生了質(zhì)的變化。速騰聚創(chuàng)一直堅持的本質(zhì)就是將激光雷達(dá)硬件和軟件結(jié)合起來,有點類似蘋果的口味。
正是因為速騰聚創(chuàng)的這些特點,這家公司才能快速發(fā)展,同時開始快速蠶食不同的市場。比如自動駕駛創(chuàng)業(yè)公司,或者說傳統(tǒng)汽車公司,大大縮短了美國公司空的生存時間,為頂級廠商威力登在麥城的失敗埋下了伏筆。
○中國激光雷達(dá)的高光時刻:威力登失去麥城,中國企業(yè)乘風(fēng)破浪。
2021年,網(wǎng)上流傳著一則威力登裁員的消息。作為激光雷達(dá)的鼻祖,裁員并不罕見。果然,威力登后來表示要退出中國市場,取消中國技術(shù)和銷售團(tuán)隊,這意味著威力登基本放棄了中國市場。
目前有一汽、阿里菜鳥、AutoX等。在自動駕駛的研發(fā)上,都選擇了速騰聚創(chuàng)的產(chǎn)品。可以說,威力登退出中國市場,確實是對中國激光雷達(dá)企業(yè)的一次有力圍獵。
○中國企業(yè)眼中的激光雷達(dá)未來
關(guān)于激光雷達(dá)的未來,速騰聚創(chuàng)也有一些自己的理解。
首先是不顯眼的低速物流場景。從供應(yīng)商的角度來看,低速無人物流遠(yuǎn)比我們想象的要快。2021年,JD.COM已經(jīng)在清華大學(xué)和中國人民大學(xué)進(jìn)行了無人駕駛卡車的試運行,其中傳感器供應(yīng)商是速騰聚創(chuàng)。
此外,對于最近火熱的Robotaxi,速騰聚創(chuàng)認(rèn)為,人氣是由資本驅(qū)動的,從他們的角度來看,實際上需要很長時間才能實現(xiàn)。目前很難取消車內(nèi)安全員。邱春超先生認(rèn)為Robotaxi需要十年時間才能成熟。
至于激光雷達(dá)的未來,隨著DJI和華為的進(jìn)入,市場競爭勢必會更加激烈。邱春超先生認(rèn)為,這不僅是一種挑戰(zhàn),更是一種提升,促進(jìn)了中國企業(yè)的不斷進(jìn)步,同時也讓中國企業(yè)在世界上更具競爭力。
編輯點評:在這篇文章中,我們正式進(jìn)入了最先進(jìn)的自動駕駛傳感器領(lǐng)域。為了更好地展示專業(yè)廠商對激光雷達(dá)的理解,我們?nèi)ド钲诓稍L了速騰聚創(chuàng)的首席運營官,所以本文的很多論點都來自邱春超先生。可見中國在激光雷達(dá)領(lǐng)域確實很有競爭力,中國企業(yè)在這場科技制高點的競爭中并沒有落后。當(dāng)然,傳感器銷量優(yōu)異的背后,是自動駕駛的蓬勃發(fā)展。只有在自動駕駛領(lǐng)域取得持續(xù)的突破,未來才會有更多的可能。
在下一章中,我們將繼續(xù)向您介紹激光雷達(dá)。我們將更詳細(xì)地介紹激光雷達(dá)的制作和測試,近距離向您展示科技的魅力。
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