激光雷达还会上更多车，与马斯克的想法南辕北辙
客岁有 11 万台中国新车上搭载了激光雷达，前一年是 0。
文 | Frank
编辑 | 程曼祺
半个月前禾赛科技上市，带来了 2021 年炎天以来最大的中概股 IPO，让更多人听说了一个新行业 “车载激光雷达”。
招股书中的业绩反映了车载激光雷达在 2022 年的发作。建立 8 年的禾赛一共卖出 10 万台激光雷达，8 万台卖在客岁。
在整个中国市场，据高工智能汽车研究院数据，客岁有 11.2 万台新车上搭载了超 12 万台激光雷达（不含收支口）。这在中国 2000 万辆的乘用车大盘，和 680 万辆的新能源车基数中微不敷道，但增速惊人。2021 年，这个数字还靠近于 0。
完成了量产上车里程碑后，围绕激光雷达的质疑仍未平息。马斯克 2018 年以来不停主张主动驾驶可以靠纯视觉方案实现，“8 颗摄像头办理统统”，激光雷达是多余的拐杖，是 “盲肠”。
单颗数千元的激光雷达，如今确实有 “用不上” 的环境，这是由于整个智能驾驶体系还不成熟，激光雷达数据的优先级排在摄像头之后，时常得不到接纳。
但从现实动作看，特斯拉之外的主流车企都在利用或即将启用激光雷达，包罗环球电动车冠军比亚迪和乘用车老大丰田。
更早用上激光雷达的中国新权势更加激进。抱负 L9 和蔚来 ET5、ET7、ES7、EC7 都全系标配了激光雷达，不提供不装的选项。
车企的提前投入，尤其是把激光雷达作为标配，可以促进规模上量、低落本钱，更紧张的是为了恒久的竞争力。
在现在电动车市场的猛烈竞争中，全部车企都看重面前的销量，此中有野心和余裕的公司还同时对准将来的智能化门票，这要求他们为软件升级提前预留硬件底子，在量产车而不是实行室里优化智能体系。每一个购车者也被卷入此中，他们不得不风俗汽车行业的一个新征象：为了临时还用不上的东西买单。
创业汹涌，大厂蛰伏
中国车载激光雷达行业，在早期出现出典范的 “逆向破解” 特点。
第一代机器式激光雷达劈头于美国硅谷，必要繁芜的机器部件来实现旋转扫描，体积和代价都让人瞠目结舌。车载激光雷达鼻祖 Velodyne 2010 年推出第一款激光雷达产物时，售价高达 8 万美元。这些被安置在车顶的粗笨 “大花盆” 重要服务同期出现的无人驾驶公司，如 Google 旗下 Waymo 的无人驾驶测试车辆。
中国的无人驾驶创业潮发作于 2016 年，一批中国激光雷达公司在这前后诞生，如禾赛、速腾聚创、图达通、探维科技、北醒光子等。
用 “逆向破解” 工程模拟美国偕行，是其时大多数中国公司的选择。这一过程并非雪白无瑕，很多中国公司在机器式激光雷达范畴陷入 “抄袭” 漩涡，也因此在开辟外洋市场时付出了高昂的专利代价。
到此为止，整个激光雷达行业，不管中美欧，都重要是创业公司的天下。无人车规模太小，环球无人驾驶公司加在一起也用不了多少测试车，买不了多少雷达，这是大部门巨头看不上的市场。
2020 年前后，环境变了。主打智能驾驶的特斯拉大卖，更多车企加大了对高级别辅助驾驶的投入。特斯拉对峙不消激光雷达，但也付出了变乱代价，其他车企在摆设高级别辅助驾驶时，都会利用激光雷达以包管安全冗余。
量产车给激光雷达打开了一个巨大的新空间。环球如今每年新卖出 8000 多万台乘用车，纵然此中只有一小部门，好比 10%-20% 必要激光雷达，这也是一个大市场。思量到智能驾驶恒久会遍及，激光雷达大概又是智能驾驶的标配传感器，将来的渗出率还将大幅提拔。
更大的时机刺激了更猛烈的竞争。新阶段的第一个特点是，中国公司团体赶超。
从供给端，头部中国公司在产物迭代上走到了前面。已往由 Velodyne 发明的机器式激光雷达不敷稳固、经不起剧烈颠簸，且难以大规模制造和调准，不得当量产车，新的混淆固态产物才气满意车规要求。在混淆固态门路，繁芜的机器部件被只有薯片巨细的镜片替换，中国公司敏捷摆脱了专利掣肘，更早拿出了高性能的混淆固态雷达。
右图：无人驾驶测试车上的机器式激光雷达是顶在头上的 “大花盆”；
左图：量产车上的混淆固态激光雷达被集成为挡风玻璃顶部的 “犄角”。
更紧张的是在需求端，中国车企激进地寻求智能化，尤其是有互联网配景的新权势。它们更敢用新产物，而且不是像奥迪、疾驰那样在高端设置上一点点用，而是一上来就给旗舰车型全系标配。蔚来 ET5、ET7 等多款车型标配了图达通的激光雷达；抱负 L9 全系标配了禾赛的 AT128。
另一个新征象是，大公司入局了。
大疆孵化的览沃和华为先后在 2019 年底与 2020 年北京车展发布本身的激光雷达产物，览沃厥后拿到了小鹏 P5 的定点，并少量交付，不外览沃的产物是一款线数较低的补盲雷达。华为拿到了本身与长安、宁德期间共同投资组建的阿维塔的定点，已开始小规模交付。
各创业公司如今仍在积极争取未上市车型。如禾赛和速腾都服务了比亚迪，速腾刚刚公布进入了丰田供应链，它也是现在互助了最多车型的公司。稍晚建立于 2018 年，直接以量产车激光雷达为重要市场的探维科技得到了合创汽车定点，预计于 2023 年底交付。
但与创业公司的狂奔差别，进入 2022 年后，华为、大疆两大巨头在激光雷达赛场上阵容渐息，它们的交付和拿单动作都如泥牛入海，听不到一点声音。
是他们做不出可以与初创公司媲美的产物吗？大概说，他们选择蛰伏下来等候新的时机到来？
使巨头临时退却的缘故原由大概是交付难度和毛利，以及对市场发作机遇的观望。
以速腾为例，它是最早发布混淆固态激光雷达的中国公司，在 2019 年就推出了混淆固态产物 M1，也拿到了最多的车企定点，但交付却陷入瓶颈。这是由于速腾选择的 MEMS（
micro-electro-mechanical-system，微机电体系）方案中必要利用微振镜，它通过高频振动完成程度和竖直方向扫描。为了寻求 150m 以上的探测间隔，就必要放大微振镜尺寸，在高频振动等车载情况下，稳固性会受影响。
图达通选择的 1550nm 门路，得益于光谱波段的特性，可以实现 300-500m 的探测间隔，在性能上有得天独厚的上风，但高昂的器件本钱与不稳固的散热机制也在肯定水平上影响了它的交付进度。不但云云，近来汽车媒体《董车会》报道，有人用手机拍摄了蔚来 ES7 上的 1550nm 激光雷达后，手机就无法正常照相了，这大概是由于激光雷达的发射端损伤了手机摄像头里的 CMOS（图像传感器） 感光元件，这大概也会影响其他车辆和电子装备摄像头的正常工作。
同时，上车的激光雷达产物如今大部门处于亏损状态。规模化效应尚未表现在单品本钱上，尤其是已经开启大批量交付的厂商，卖得越多亏损越多。
这大概是华为激光雷达进度放缓的缘故原由。华为客岁明白提出，要优先做能红利的业务。任正非说：“环球经济将来十年会连续阑珊，华为应改变思绪和谋划方针，从寻求规模转向寻求利润和现金流，包管渡过危急。”
末了，在 “代价兑现” 的命题前，第二代激光雷达确实碰到了瓶颈，消耗者如今真的那么必要激光雷达吗？
数万台激光雷达已随车辆交付到消耗者手里，但无论网上大概笔者身边，很多车主都没有感受到激光雷达的代价与作用。激光雷达现在还不像摄像头等其他车规传感器那么成熟。在智能汽车的感知体系架构下，很轻易出现体系只接纳摄像头数据，不接纳激光雷达数据的环境。
而激光雷达又不自制。当前标配激光雷达的车辆售价险些都在 40 万元以上，选配激光雷达则要约 1 万元，如上汽智己 L7 选配激光雷达的代价到达 15000 元，这是广泛卖数百元的车载摄像头的 10-20 倍。
正因云云，一些车企开始重新评估不必要激光雷达的方案。行业开始讨论：纯视觉会不会卷土重来。
马斯克大概率错了
纯视觉与激光雷达之争由来已久。2023 年伊始，特斯拉官宣贬价，国内厂商也纷纷跟进，猛烈的代价战增长了车企重新评估纯视觉方案的动力，他们必要更严苛地控制本钱，重要利用摄像头等传感器的纯视觉方案，本钱要低得多。
特斯拉 CEO 马斯克不停反对激光雷达。早在 2018 年的财报电话会上，他就表现无人车应该丢掉激光雷达这个拐杖，第二年的特斯拉主动驾驶日运动上，他又发表了广为人知的观点：“任何利用激光雷达的主动驾驶公司注定失败。”
马斯克对纯视觉的对峙一是出于贸易考量，早期的机器式激光雷达体积巨大，代价昂贵，性能不稳固，完全无法契合量产车的需求；二是出于他独特的技能理念，马斯克以为假如人工智能可以媲尤物类头脑，摄像头就完全可以胜任乃至逾越人眼，实现主动驾驶。人开车就重要靠眼睛看，并不必要能精准测距的感知器官。
当前绝大多数智能驾驶体系也确实创建在视觉感知的底子上，摄像头可以提供的颜色信息与高分辨率图像在感知范畴的职位无可替换，是名副实在的呆板之眼。而善于精准测距的激光雷达，确实只能饰演 “拐杖” 的脚色。
然而，主动驾驶体系还不能丢掉这根拐杖。
特斯拉已发生数百起与智能驾驶相干的变乱。据 2022 年 6 月，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）公布的数据，从 2021 年 6 月到 2022 年 5 月，美国涉及主动辅助驾驶的汽车碰撞变乱共 392 起，特斯拉占 273 起，部门变乱正和特斯拉的传感器方案有关。
好比 2016 年，一辆开启 Autopilot 的特斯拉与白色大卡车发生碰撞，这是由于单靠摄像头缺乏有用的物理测距法则，无法在强光情况下辨认白色物体与天空配景的区别。
由于成像原理差别，摄像头和激光雷达各有利弊。摄像头是通过被动吸收外部光线感知情况，长处是分辨率高且具备丰富的色彩信息，缺点是无法精准丈量目的的间隔。激光雷达恰好相反，基于自动发光的原理，它可以精准感知情况中每一个物体的间隔与位置，但无法提供具体的色彩信息。
另一方面，马斯克所假想的 “人工智能可以媲尤物类头脑” 如今也还没有实现。人工智能技能尚不能复刻人类大脑的头脑模式，乃至这也不是人工智能进化的一定方向。
从源头思索，我们是要为主动驾驶再造一个人脑，照旧为主动驾驶量身定制全新的感知体系？
在人类的驾驶天下里，有很多超脱尺度和规定的灰色地带。人类司机多数时间是凭主观判定和肌肉影象在操控车辆，通过 “感觉” 和 “履历” 做决议。然而，这种基于人类神经网络的 “感觉” 与人工智能的学习模式背道而驰。
人工智能没有感觉，无法因地制宜或情急智生，它只能依靠海量且精准的数据模子才气做出靠近精确的判定。纯视觉在光学原理上的自然缺陷决定它无法提供充足精准的信息，这也是现阶段重要依赖视觉数据的主动驾驶体系还不敷安全的缘故原由。
以是出于安全至上原则，激光雷达会恒久存在。特斯拉之外的险些全部车企都站在纯视觉对立面，选择同时利用激光雷达、摄像头和毫米波雷达等多传感器。
不外根据特斯拉向欧洲羁系机构提交的最新车辆变动申请，它的新主动驾驶硬件方案 “HW4.0”（Hardware 4.0）中又拿回了一颗 4D 毫米波雷达。如今尚不明白这颗雷达的详细参数、针对什么场景，但这阐明特斯拉意识到了现阶段纯摄像头方案的缺陷。
在已往的技能门路或工程方法纷争中，马斯克两次取得了背离主流门路的胜利。在火箭制造范畴，更主流的方法是通过购买并改造老式火箭入局，而马斯克选择采购二手装备，从零制作火箭。在汽车工程范畴，传统车企一旦建成产线就很少变更，特斯拉却会快速改动、升级产线，到达精简工序、低落本钱的目标。
在激光雷达与纯视觉的竞争中，马斯克又站到了多数派的对立面。他已经赢过两次，不外这一次他大概率是错了。
更融合的传感器
既然电动车财产还将恒久必要激光雷达，那么与车企、消耗者长处相干的题目就是激光雷达要怎么进化，才气突破当前稳固性不佳、性能不敷、本钱较高的瓶颈。
禾赛科技 CEO 李一帆在一档线上对话栏目里谈到激光雷达的终极形态时，他说：“激光雷达会消散”。不足为奇，探维科技的 CEO 王世玮和 CTO 郑睿童也分别在差别场所谈到过，在将来，激光雷达不会作为一个独立的传感器存在。
现在主流的主动驾驶方案中，会同时存在多个传感器，包罗摄像头、激光雷达、毫米波雷达等。李一帆以为，将来 5 到 10 年，多种多样的传感器会被整合成一个主传感器，激光雷达也会融入此中。王世玮从技能演进的角度表明了这个变革趋势：整合多个传感器，有利于数据的 “前融合”。
在主动驾驶体系中一个关键过程是 “数据融合”，这就似乎我们驾驶汽车会根据本身的视野、后视镜的情形、听到声音等差别信息做出综合判定，这正是一个完备的数据融合过程。
在车辆的呆板体系中，数据融合分为 “前融合” 和 “后融合” 两种实现方式。
后融合是如今更通例的做法，它指独立辨认与标定各个传感器的数据，再将效果输入给决议层，由智能驾驶体系决定应该采信哪一种感知方案。
后融合方案在多个传感器感知效果雷同时，可以起到相互佐证的双保险，但是一旦感知效果相悖，就一定会出现某个传感器遭 “弃用” 的环境。在现有方案中，遭弃用的每每是激光雷达，这是由于如今主流的辅助驾驶算法都是基于视觉感知数据练习的。
而前融合，就是将各传感器的原始数据先融合到一起做同一的辨认与标定，再将效果输入到决议层，出现出一个包罗图像与激光点云信息的全面感知效果。它的上风在于可以充实整合多传感器特性，输出的数据分辨率更高，并同时包罗色彩与间隔信息，能低落感知失效的风险。
前融合方案理论上更优美，但并不遍及。这是由于多传感器的安装位置迥异，时间触发装置差别，要配准各传感器间的数据，对算法有极高的要求，并大概存在难以担当的空间、时间偏差。
业界最早实验前融合是在 2018 年，彼时主动驾驶赛道上有一颗冉冉升起的新星叫 Roadstar。在竞争对手们都以头顶 64 线 “大花盆”（一款早期的机器旋转式激光雷达）为荣时，他们给出了搭载 5 个小巧的 16 线激光雷达的办理方案。Roadstar 称本身之以是敢启用这么多传感器是由于能做到数据前融合，其他竞争对手没有这个本领。
惋惜不久后，Roadstar 在 2019 年四分五裂，图像前融合门路也在主动驾驶江湖中鸣金收兵。2021 年前后，探维科技开始推出硬件级图像前融合技能门路，不外并没有引起太多关注。
来到 2022 年，更多公司与专家指出后融合的缺陷，在替换方案上也提出了差别的想法。
上汽智己打出深度融合牌，声称在后融合与前融合之间找到了均衡点。曾团结建立 Roadstar ，现任主动驾驶公司元戎启行 CEO 的周光担当《Auto Byte》专访时说：“多传感器前融合是须要门路。即便是特斯拉，也并不反对前融合，只是不担当后融合。”
前融合方案重新进入主流视野。彻底的前融合，不但是一个算法题目，也必要硬件层面的整合。假如只靠算法做前融合，难点是多传感器之间的空间配准与时间同步，在融合过程中会产生大量的精度偏差。
传感器硬件集成也有利于低落整个智能驾驶传感套件的本钱，使高级辅助驾驶功能进入更自制的车型。
如今一辆高级辅助驾驶汽车会搭载 20 到 30 多颗传感器。以蔚来本年会交付的 EC7 为例，1 颗激光雷达、11 个摄像头、5 颗毫米波雷达、12 颗超声波雷达，29 颗传感器的总硬件本钱在 15000 元左右。硬件层集成有望将这个数字降至 10 颗以内，乃至更少，团体本钱大概大幅降落。
由此，激光雷达的 “消散”，大概说将来 “激光摄像机” 的诞生，将是实现激光雷达最大代价的一定选项，也是下一代产物的进化方向。
车企的选择题
在更整合形态的主传感器到来之前，车企眼下已面对选择：要不要在新车型利用激光雷达？是少量高配照旧标配？下探到多少价位的车型，对应多大规模的筹划销量？
车企决议的主要依据是市场反馈，是消耗者的态度。
客观而言，激光雷达和它支持的整个智能驾驶体系，如今还没有带来惊艳的体验，也没有成为左右买车与否的决定性因素。这不但是激光雷达自身的题目，也受限于整个智能驾驶方案，尤其是软件算法的进化速率。
但车企的决议另有另一个逻辑，即提前做 “技能预埋”，以提拔远期竞争力和保持产物引领性。苹果就是一个乐成先例。
在 2020 年更新 iOS 14.2 时，苹果把用于自拍的前置摄像头分辨率提拔到了 1080p，不但是其时最新的 iPhone 12 可享受这一更新，iPhone 8 后的每一代产物都可以。这是由于早在 3 年前开辟 iPhone 8 时，苹果已选择了能支持这一功能的摄像头。雷同的例子另有从 iPhone 10 开始内置的垂直震惊马达，和从 iPhone 12 开始设置的用于 3D 成像的手机后置激光雷达。
这些技能结构的共同点是，先硬件、后软件，在搭载硬件时，它直接对应的应用还没那么丰富，大概根本就没有开放相干功能。
之以是要提前做，而且不能仅放在实行室做，是由于大部门智能功能都是一套软硬件相互支持的方案，它会随调用量和数据量提拔加快进化。对行业领先公司来说，假如等软硬件都预备好了再推方案，会落于人后，提前在更大规模的装备上预留有冗余的硬件，等软件更成熟时，就可以在更短时间内把某个新功能推给更多用户，提拔迭代速率，保持产物的引领性。
相比重要靠发动机、变速箱等机器部件塑造差别化的燃油车，“含硅量” 提拔、软件占比提拔的智能电动汽车正变得越来越像苹果地点的消耗电子行业。
一些对苹果研究颇多的公司已在应用技能预埋的思绪。如抱负在本身售价最高的 L9 车型上全系标配了激光雷达，蔚来也有相似动作，他们没有给消耗者提供不装激光雷达的选项。
本年到来岁，比亚迪也会连续推出搭载激光雷达的车型。据相识，比亚迪已在实验自研激光雷达，这意味着激光雷达有望进入更主流的汽车市场。
对激光雷达参与较深的另有蔚来。蔚来的激光雷达并不完全依赖供应商，它本身为激光雷达上车做了许多工程工作。《晚点 Auto》曾报道，蔚往复年已在自研激光雷达芯片。
支持车企提前投入的一个有利条件是，纵然传感器还没有走向终极融合，激光雷达本钱也在连续降落。已往十年它的售价从 8 万美元降到数千元人民币，已低落了约 100 倍，随着出货量继承扩大，其研发和制造本钱会进一步摊薄。国产替换也是贬价推手。激光雷达如今的重要零部件是 EEL（边沿发射激光器）、VCSEL（垂直腔面外貌发射激光器）、SiPM（硅光电倍增管）和 SPAD（单光子雪崩二极管）等光学器件。以 VCSEL、SPAD 为焦点的激光收发体系占激光雷达三到四成硬件本钱，它们重要由欧司朗、Lumentum、滨松、索尼等国外公司供应，中国公司进入上游后，会拉低这部门元器件本钱。
在思量激光雷达和智能驾驶体系的代价时，常见的逻辑是 “怎么用这些新东西更好地卖车”。
但在技能尚不成熟的阶段，有野心和气力的车企更大概思索的题目实在是：怎么更好卖车，以得到积聚智能化本领的空间。
假如车企信赖更高级的智能驾驶会遍及，信赖行业发展速率，那么连续推出搭载激光雷达的车型、改善辅助驾驶体验，就是车企主导智能化发展的必经之路。
环球销量最多的电动车公司如今是中国公司。比亚迪客岁卖出 187 万台车，逾越了特斯拉。整个中国则生产了环球 65% 的新能源车。从最大到更强，在开创新的行业尺度和引领一代产物上，中国公司还可以做得更多。
页:
[1]