能彎道超車嗎?雷射雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

雷鋒網新智駕按：3 月 19 日，位於美國西雅圖的雷射雷達新創公司 Lumotive（2018 年才正式成立）公布了新的雷射雷達技術，他們將這一技術描述為「液晶超穎表面」（LCM），其核心是超穎材料。憑藉這項技術，Lumotive 有希望從競爭激烈的雷射雷達行業脫穎而出。

在 ADAS 和自動駕駛系統的傳感器「武器庫」中，雷射雷達毫無疑問是真正自帶流量的產品。過去幾年裡，全球誕生了六七十家雷射雷達新創公司，它們獲得風投的融資超過 8 億美元。

不過，光鮮的外表之下，雷射雷達行業又面臨著非常尷尬的現實，這項技術過於碎片化，而且整個市場還徘徊在起步階段。

Lumotive 敢於來這一市場分蛋糕是因為，Lumotive 相信藉助超穎材料公司就能在雷射雷達行業實現彎道超車。

在接受外媒 EE Times 採訪時，Lumotive 創始人兼 CEO Bill Colleran 稱超穎材料是公司的定海神針，有了它，固態雷射雷達才得以真正落地。得益於超穎材料能彎曲光線的特性，LCM 能直接導引雷射向不同方向發射，傳統機械雷射雷達必須不停旋轉的工作方式被徹底拋棄。

當然，Lumotive 並非第一個讓雷射雷達脫離傳統機械掃描結構的廠商，MEMS 反射鏡或光學相控陣技術都在助推固態雷射雷達快速發展，

作為 Lumotive 的競爭對手，採用這些技術的廠商也宣稱自家產品用了更少的零部件或實現了「無機械部件」。

不過，Colleran 還是強調「我們不一樣」，因為 Lumotive 的半導體晶片擁有更大的光學孔徑（25 x 25 mm）。這樣一來，雷射雷達的探測距離就能遠上不少，就像裝上瞭望遠鏡。再加上 120 度的視場和超快的隨機存取及光束控制，Lumotive 的系統性能就得到了加成。

除了成本和性能優勢，Lumotive 的 LCM 雷射雷達還能整合進小型系統中，因此非常適合工業甚至消費級產品。

法國 Yole 公司分析師 Debray 稱 Lumotive 的技術原創度相當高，而且非常有趣。不過，由於這家公司還沒拿出原型產品，因此一切還都是剛剛開始而已。

那麼，這麼牛的產品什麼時候開賣呢？

Lumotive CEO 稱今年第三季度就能拿出樣品。至於達到車規級別的時間點，Colleran 稱要等兩年以後了。雖然動作有點慢，但 Colleran 還是信心滿滿，因為這類雷射雷達不用吊死在汽車這一棵樹上，還可以應用在機器人、無人機和工業應用等場景。除此之外，Lumotive 的產品可能還會出現在售後市場（無需達到車規級別）。

顯然，Lumotive 玩的是放長線釣大魚，它想用最低的成本吃進最大的市場份額。

在 Debray 看來，現在的雷射雷達市場投資活動已經顯示出過熱的跡象，未來會按階段進化：

第一階段就是過去幾年，傳統機械雷射雷達廠商搭臺唱戲；

第二階段今年正式啟動，MEMS 唱主角，新一代 LiDAR 產品的體積和價格都會有所下降；

至於光學相控陣雷射雷達，Flash 雷射雷達和 Lumotive 這樣的 LCM 雷射雷達，則是第三階段的明星。

什麼是超穎材料？

要把 Lumotive 的故事說清楚，就不能不提超穎材料。

所謂的超穎材料其實就是「人工合成材料，具有許多自然材料不具備的特性」，而它的強大之處在於可控性。在這裡，超穎材料並不特指哪種物質，它其實是一種「設計方法」，目的是找到控制光線運動的新方法。

杜克大學物理學教授 David Smith 指出，超穎材料並非什麼新概念，Kymeta 公司在平面天線技術中就已經實現了超穎材料的商業應用。

在這裡，Kymeta 公司就利用了超穎材料的「特殊架構」，讓天線在沒有移相器、相關放大器和其它表面零部件的情況下靠電來移動，而省下的移相器和放大器可都是成本，別忘了它們功耗還不小，還需要相關冷卻設備支持。

應用了超穎材料的設計原則後，Kymeta 就能在平面天線中大幅增加天線單元密度，這樣一來傳統的相控陣天線瞬間就過時了。此外，這樣的設計還能通過激活或關閉天線單元輕鬆控制相位和振幅。

據悉，Lumotive 的雷射雷達也用上了 Kymeta 天線的超穎材料架構。兩者之間的不同在於 Lumotive 第一次用上了專為光學系統開發的動態超穎材料，這是技術上的巨大突破。

Lumotive 用超穎表面控制電磁波確實創新滿滿。「不過在光學系統上應用超穎材料還是有兩個函待解決的問題。」Smith 說道。首先，光學領域的競爭可要激烈多了，研發中的光學相控陣雷射雷達就是攔路虎之一。「好在光學相控陣雷射雷達也有自己的軟肋——密度和發熱問題，」他解釋。「這就給超穎表面留了機會。」

第二大問題就是如何將這項技術推向市場。

眼下，有關超穎材料的智慧財產權有很多都掌握在創造科學基金（ISF）中，而 ISF 旗下也有自己的新創公司和孵化器，它們是商業化該技術的主力軍。Lumotive 也是從 ISF 孵化器走出來的，因此它手上有許多超穎材料架構的獨家許可。

在哪造 LCM 晶片？

對於未來雷射雷達產品的製造，Lumotive 還是很有信心的，因為它用的是半導體製造工藝，製造技術已經非常成熟。就拿 Keymeta 來說，它找了夏普幫忙。那麼 Lumotive 會找誰幫忙呢？

Colleran 表示：「過去一年半時間裡，我們用到了兩家鑄造廠」，而其中一家未來會成為主要供貨商。不過，現在他還不願透露合夥夥伴到底姓甚名誰。

Lumotive 能從競爭中脫穎而出嗎？

眼下，主流的雷射雷達產品依然是機械結構設計。本月，Waymo 就宣布開賣自家雷射雷達，不過買家在自動駕駛領域不能和 Waymo 有競爭關係。雖然體積上比現有雷射雷達小了不少，但其基礎技術依然是機械式的。

福特旗下的 Argo AI 用的也是自家雷射雷達，它由 Princeton Lightwave（2017 年被 Argo AI 併購）打造，採用「蓋革模式 雷射雷達技術」（屬於 Flash 雷射雷達），能實時探測並處理數碼光子。

也就是說，除了雷射雷達市場上的老面孔，許多自動駕駛巨頭都有了自己的雷射雷達技術。那麼，Lumotive 這樣的新創公司該如何破局？

Colleran 倒是有自己的主意。

「首先，這是個好消息。巨頭們自研雷射雷達也說明市場供應確實無法滿足它們的需要。」當然，壞消息是，有了自己的技術，恐怕它們未來就當不成 Lumotive 的客戶。

所以，對許多雷射雷達新創公司來說，想活下來就必須與一級供應商打成一片。它們必須成為供應鏈上的一環，與一級供應商建立緊密的合作關係。

好在，機會多得是，因為 2018-2024 年間 ADAS 與自動駕駛系統對雷射雷達的需求可能分別會達到 7.21 億和 63 億美元。

眼下，Lumotive 還不願透露自己的種子輪融資，但消息顯示比爾蓋茨是這家公司的股東。不過 Colleran 表示，今年年末 Lumotive 的 A 輪融資可能就會敲定。

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