機械雷射雷達群雄鏖戰,固態雷射雷達硝煙再起

2020-12-05 騰訊網

作者田豔紅

編輯/也行

校對/不做閒魚

今年6月,滴滴自動駕駛網約車業務正式在上海市上線。

10月11日,百度宣布自動駕駛計程車服務在北京全面開放。

......

據不完全統計,目前已經有至少20家車企和自動駕駛技術公司宣布,將自2020年起,量產L3級自動駕駛技術。

隨著自動駕駛商業化和規模化的步伐加速,雷射雷達迎來藍海市場。畢竟除了特斯拉,全球絕大多數的自動駕駛公司,均使用雷射雷達作為感知套件的一部分。

此外,服務機器人的產業也在後疫情背景下迅速爆發,市場規模迅速擴大,不少公司的收入甚至達到去年同期的三倍。導航定位、運動控制、感知交互(視覺、語音)這幾項技術在很大程度上決定著服務機器人的智能性,而雷射雷達作為服務機器人產業的上遊,也順勢爆發出空前的需求。

在雷射雷達這個領域,國內企業目前也已經取得了一些成績。

以速騰聚創、禾賽科技等為代表的國產企業,在國內自動駕駛和機器人領域,搶走了全球領軍企業Velodyne不少的市場份額,同時大疆、華為等大型公司也紛紛加入戰局,國產廠商正在崛起。

那麼雷射雷達行業目前的發展情況如何?國產雷射雷達在市場究竟佔到了怎樣的份額?未來行業格局如何演變?

01

催熟的雷射雷達熱潮

雷達傳感器是無人駕駛汽車的「眼睛」,包括超聲波雷達、毫米波雷達及雷射雷達。

因為雷射雷達能提供精細的3D數據,與自動駕駛汽車的其它傳感器互為補充,有效提高車輛對於周圍環境感知的準確度。

而雷射雷達作為自動駕駛發展的關鍵技術,隨著自動駕駛行業收併購、投融資的潮起潮落,也在進行著迭代與發展。目前,諸如谷歌Waymo、百度、UBER、Cruise等自動駕駛領域的玩家,皆採用雷射雷達作為主要的解決方案。

如果說產量和銷量規模是決定雷射雷達企業未來三年的命運;那麼能不能實現前裝上車,有可能決定了雷射雷達行業三年後的競爭格局

Crunchbase記錄的2010年-2019年雷射雷達相關公開融資數據顯示,2013年或是車載雷射雷達釋放出爆發信號的起始年。

不過,後來雷射雷達商業化落地的難度增加,投融資熱度逐漸消退,產業回歸理性,只有真正擁有核心技術壁壘的公司才能後續獲得持續融資。

圖說:雷射雷達產業鏈代表廠商 資料來源:麥姆斯諮詢

「我們從2015年開始關注雷射雷達和自動駕駛賽道,應該也是在雷射雷達領域出手中最準的投資機構之一,在國內機械、固態雷射雷達發展拐點之前,都領投了相應頭部企業的A輪融資。」復星銳正投資總監王夢飛向24新聲介紹,從2013年甚至更早的時候,自動駕駛的賽道非常火熱,這些公司當時都融資了很多錢,也帶動一系列產業鏈上下遊的投資。其中最明顯的就是雷射雷達細分領域,因為雷射雷達是所有自動駕駛的解決方案,大家公認最重要的傳感器之一。

企名片Pro顯示,截至目前,全球雷射雷達賽道領域共有144個創業項目

據了解,目前國外知名雷射雷達公司包括 Velodyne、IBEO、Quanergy、Innoviz 等,德國汽車供應商博世此前也宣布進入雷射雷達市場,推出新型遠程LIDAR。

其中,Velodyne 今年9月份已在納斯達克借殼上市,成為雷射雷達領域第一股,目前市值也已突破25億美元大關,而國內雷射雷達賽道頭部玩家也已開始上市籌備。

有分析認為國內雷射雷達公司大多數是在復刻Velodyne 的發展道路,由機械式切入逐步向固態雷射雷達布局,他們主打性價比,核心策略是以價格優勢搶佔 Velodyne 的市場份額。

目前國內雷射雷達市場整體同質化競爭激烈。中低速移動平臺以及自動駕駛能否大規模商業化,雷射雷達起到關鍵作用。所以,創業公司需要有破局的能力,尤其是核心技術的突破。

02

固態雷射雷達成未來趨勢

從目前各家企業的產品布局來看,雷射雷達正從機械旋轉式,到混合固態,再到純固態的趨勢快速演進。

因為機械式雷射雷達被認為最不容易過車規,於是2016年左右,有不少使用超前技術概念「固態掃描方案」的雷射雷達公司獲得資本市場的親睞,甚至有的公司打破了當時的融資和估值記錄。

但4年過去,這些超前概念的雷射雷達遲遲未交付出成熟的產品,出現了產品指標不符合預期的情況,在市場上鮮有客戶問津,一些公司甚至消失。

但「固態雷射雷達」的概念反而越來越熱。在這方面,國內外公司都展開了積極的較量。 傳統機械式雷射雷達代表,如美國的Velodyne、國內的速騰、禾賽,也在向固態方向布局規劃。以色列的Innoviz、國內的一徑科技,更是從創立之初就堅定走固態MEMS路線,都已經推出了車規級產品,甚至已經開始出貨並拿下一些客戶。

雖然在雷射雷達領域,國外企業具有先發優勢,走在前沿,但目前國產企業在精度和價格上與國外同檔次產品相比擁有優勢。並且,現在固態雷射雷達領域還沒有公認的成熟解決方案,所有企業基本是齊頭並進的競爭,尤其是中國企業積極布局固態式雷射雷達,未來極有可能趕超或在全球範圍內首先將車規級固態雷射雷達搭載在量產車型上。

我們投資雷射雷達項目時更關注產業化,主要是車規級、可量產、低成本這三個關鍵點。對於一個汽車前裝量產元件來說,車規級是一定要邁過的門檻。第一是技術路線選對,雷射雷達從結構上來講,分為機械式雷射雷達、固態雷射雷達,後者目前的實現方式有MEMS、Flash和光學相控陣(optical phased array, OPA)這三種技術。」王夢飛說道。

固態雷射雷達具有體積小、量產成本和量產難度較低的優點,將是未來的發展方向。其中MEMS將在未來五年佔主導地位,它有效的克服了傳統的機械式雷射雷達在壽命、成本和良品率等方面所存在的問題

OPA和 Flash的技術,要達到長距離的探測還有很長的路要來走,從產業鏈上遊來看,因為上遊核心的一些電子元器件、技術支持不成熟,短期內不會有產品落地。

況且,雷射雷達產品要達到車規級的要求很難,高/低溫、振動和衝擊等環節要通過測試不斷優化。包括一些電子元器件,也還達不到車規級的要求,也需要逐步提升。

關於量產方面,王夢飛表示,有一些團隊用新一代固態技術路線做出來的demo確實很亮眼,但離產品化還比較遠,有些樣品經過試驗、人工優化和幹預,才做到一個比較好的效果。而產品化是指它可以進行大規模的生產,產品良率和穩定性有較高的水準,對創業公司是一個非常大的挑戰。

例如大量的公司和主機廠客戶要去做聯調,做定製化的開發,重新改良設計。但雷射雷達作為自動駕駛的上遊零部件,又必須擁有產品化、可複製性的交付能力,且交付的是一個標準產品。

「如果每個主機廠都去做定製,這樣會拖垮公司。」王夢飛說道,「我們投資的一家雷射雷達公司一徑科技,公司成立之初的定位就是瞄準固態MEMS雷射雷達市場,已通過車規振動、衝擊、溫度循環等試驗,具備了相對完善的車載應用條件,比如包括車規級的接插件、車載通信/同步方式和功能安全及診斷等。並且現在已經有了自己的工廠,也已通過了國際頂級ADAS Tier 1公司的產品測試,開始做小批量的交付,今年預計交付量達到數百臺,在全球領域裡或是最高水平之一。」

他表示,自動駕駛催熟的雷射雷達市場,估計在5年之後需求爆發。但目前雷射雷達在某些細分場景仍有一定規模的市場,比如餐廳、醫院、物流、清掃等領域。尤其是今年的疫情,讓服務型機器人需求爆發,因此加速催化了雷射雷達的發展。

另外,雷射雷達價格高一直是自動駕駛行業發展緩慢、難以量產的重要原因之一。「但隨著大疆、博世、華為等各領域大廠商紛紛入局,以及部分國內初創公司的蓄勢待發,包括我剛剛提到的一徑科技,雷射雷達有望在近幾年進入價格降低+車規級階段。」王夢飛說道。

03

巨大市場VS整合淘汰

雷射雷達是藍海市場,除了自動駕駛,目前包括在乘用車、卡車以及園區內的觀光車、公交車、環衛車、垃圾車等場景下,也都在進行大量測試。 據諮詢機構Yole預計,雷射雷達應用是目前汽車行業增長最快的行業之一。

從銷售額來看:預計2020年全球雷射雷達銷售額約12.95 億美元,2025年全球雷射雷達銷售額約61.9億美元,2030年全球雷射雷達銷售額約139.32億美元。預計ADAS的LiDAR市場將實現114%的年增長率,從2019年的1900萬美元增長到2025年的17億美元。

全球雷射雷達銷售量預測(單位,百萬個) 資料來源:Yole(含預測)

全球雷射雷達銷售額預測(單位:百萬美元) 資料來源:Yole(含預測)

巨大的蛋糕,吸引著眾多的公司跨界布局。

近三年來,不僅僅是相關創業公司在不斷增加,包括一些傳統地理空間信息解決方案提供商,應用於電網以及農業等公共事業領域的測繪服務商,傳統工業雷射測距儀製造商乃至汽車公司,也都在高調步入這個市場。

一旦賽道的玩家急劇增加,競爭自然會變得激烈與殘酷,行業頭部效應愈發明顯,資本與訂單開始不斷向頭部企業傾斜。雷射雷達市場的洗牌已無可避免地拉開序幕,未來3~5年奠定格局。對於那些還沒有進入一級供應商和主機廠視野的小公司來說,正面臨著傾覆的風險。

例如2019年8月,專為自動駕駛汽車開發雷射雷達傳感器的Oryx Vision宣布關閉。同年12月,Velodyne取消中國整個直銷團隊與部分技術團隊,將產品銷售模式從直銷模式恢復到剛進入中國時的「代理模式」。而這也意味著Velodyne主動「放棄」了中國市場。

當然,除了面臨賽道擁擠、價格高昂和車規難度大之外,雷射雷達的眾多玩家想要真正進入量產,智能化和軟體感知算法也是必須面臨的挑戰。

王夢飛表示,未來入局雷射雷達領域的公司會更多,但MEMS領域的領頭羊或在兩年內確立

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