自動駕駛汽車的“眼睛”：國產激光雷達幾乎無話語權

人們用眼睛看道路，無人駕駛汽車也是如此。激光雷達是無人駕駛汽車的“眼睛”。隨著自動駕駛的落地，主要用于三維掃描的激光雷達已經成為自動駕駛汽車的必需品，甚至決定了自動駕駛行業的發展水平。然而，在這個對行業至關重要的領域，國產產品幾乎沒有發言權。激光雷達無法被激光雷達取代。它是一個自帶光源的傳感器，主動發射激光并感知周圍環境，就像蝙蝠通過超聲波定位一樣。根據自動駕駛L1-L5、L3和下級輔助駕駛或低級自動駕駛的級別，L4和L5可以被認為是高級自動駕駛甚至無人駕駛。目前，自動駕駛正處于L3以下的階段。毫米波雷達甚至攝像頭都可以滿足汽車的視覺需求，特斯拉應用了前者。然而，要想發展成為高水平的自動駕駛階段，激光雷達受測距、分辨率、精度和綜合信息的影響是不可替代的。激光雷達可以精確測量距離：它可以通過獲得激光擊中物體并返回接收器的時間，并將其乘以光速來獲得。由于每束光束都有相對的位置信息，激光雷達可以利用該算法實時生成汽車周圍環境的高清數字地圖，用于目標跟蹤和識別。國內主流激光雷達公司北科天匯總經理張志武告訴科技日報記者，激光雷達的掃描精度高，沒有失真。毫米波雷達只知道前方有障礙物，無法準確描述其大小和形狀。激光數據是矢量數據，可以通過計算機進行分類、提取和處理，可以自動識別車道線、停車樁、交通標志、樹木等，這是其他傳感器無法做到的。激光雷達通常通過線的數量來區分，通常設計為2的指數級，如4線、8線、16線、32線，64線和128線頂級測試產品。線的數量指的是發射激光的光源的數量。一款16線產品有16個光源，等等。目前，在可以在道路上使用的自動駕駛汽車中，幾乎所有涉及激光雷達的汽車都使用美國Velodyne產品。這家公司成立于1983年，位于硅谷，其激光雷達產品是行業標準，占據了80%以上的市場份額。“芯片”可以減輕重量，降低價格。線的數量決定了激光雷達的分辨率。激光雷達以旋轉掃描模式工作，光源掃描一次，即可獲得360度水平圓形視線，這就是無人屋頂上的“大花盆”不斷旋轉的原因。光源越多，視線就越密集，實時地圖的分辨率就越高。張志武用了素描的比喻：素描是由線條組成的，線條越密集，畫得就越清晰。國內最早的16線產品于2016年推出，目前最多40線。國內制造商在制造多線激光雷達時普遍面臨技術復雜的問題。以傳統方式增加激光雷達線的數量，就像拼接越來越寬的輻射器，導致產品體積成倍增加，大大增加了批量生產的難度。據激光雷達企業冰飲科技首席執行官金元浩介紹，“在現有工藝條件下，增加線路數量需要增加印刷電路板數量，激光雷達的體積也會大幅增加。規模和集成必須平衡。 “國外制造商之所以能制造64線甚至128線激光雷達，是因為內部部件芯片化，這起到了決定性的作用：減少了激光雷達的體積，減少了散熱，有助于大規模生產。這需要一種容量大、傳輸速度快、信息處理效率高的專用芯片。目前，國內激光雷達企業一般購買德國osram發射機。對此，國內智能汽車研究專家黃五菱強調，“核心芯片，尤其是發射器和探測器，需要在國產化和抗干擾方面進行改進”。與手機芯片不同，接收芯片并不追求單位面積晶體管的最大數量，而是對分辨率有更高的要求。最初，需求量很小，每年有數以萬計的芯片。我……

近兩年，風口突然轉向高分辨率、高質量的傳感器，接收芯片的生產工藝不成熟，技術能力不足。“激光信號的接收需要高集成度。以前是1×1的單點傳感器，但現在汽車需要高分辨率，分辨率為1064×768。”金元浩說。根據獨立技術，這種分辨率的產品與半個汽車擋風玻璃差不多大，使用起來不現實。因此，國產產品正在追趕分辨率較低的芯片。自主研發，為量產市場做準備，國內研究機構和激光雷達制造商正在自主研發發射芯片和接收芯片，但都處于初級階段，產品尚未定型。“車載激光雷達是一個小眾行業。近年來，隨著國產L2自動駕駛的發展，有了市場，行業技術儲備不足，人力投入不足。”金元浩說。他的公司正在生產16線激光雷達發射機芯片，但也在使用低價產品來搶占市場份額。對于相同數量的螺紋，不同的產品具有不同的效果。據金元浩介紹，精度、穩定性、分辨率等參數與主流產品仍有差異。尤其是國產激光雷達的穩定性相對不足，汽車行業對安全性要求極高，測試時間較長。在一個小小的市場上，要找到國產產品的蹤跡就更難了。激光雷達價格昂貴，首先是必要的，其次是供不應求。這是一個完全的賣方市場。Velodyne 16線產品在年初價格減半后仍達到4000美元，百度智能汽車（也是目前市場上最先進的）搭載的64線產品約為8萬美元，比普通汽車更貴。價格是無人駕駛汽車大規模生產和商業化的障礙。正因為如此，國產激光雷達必須解決關鍵問題。據張志武介紹，北科天匯16線產品去年售價5萬元，今年不到3萬元，相當于Velodyne 16線的折扣。“一旦制造出來，價格就會減半。”在議價空間之外，自動駕駛一旦從測試走向量產，激光雷達市場是巨大的，國產產品無法交出。新的技術解決方案也在不斷涌現。“激光雷達正朝著固態的方向發展，國內制造商需要抓住新的方向，與國外同行同步發展。”黃武靈說。與傳統的360度機械旋轉激光雷達相比，固態激光雷達是一種基于電子元件讀寫數據并去除機械旋轉元件的革命性技術。在這條新賽道上，國內制造商可以與國外同行站在同一條起跑線上。人們用眼睛看道路，無人駕駛汽車也是如此。激光雷達是無人駕駛汽車的“眼睛”。隨著自動駕駛的落地，主要用于三維掃描的激光雷達已經成為自動駕駛汽車的必需品，甚至決定了自動駕駛行業的發展水平。然而，在這個對行業至關重要的領域，國產產品幾乎沒有發言權。激光雷達無法被激光雷達取代。它是一個自帶光源的傳感器，主動發射激光并感知周圍環境，就像蝙蝠通過超聲波定位一樣。根據自動駕駛L1-L5、L3和下級輔助駕駛或低級自動駕駛的級別，L4和L5可以被認為是高級自動駕駛甚至無人駕駛。目前，自動駕駛正處于L3以下的階段。毫米波雷達甚至攝像頭都可以滿足汽車的視覺需求，特斯拉應用了前者。然而，要想發展成為高水平的自動駕駛階段，激光雷達受測距、分辨率、精度和綜合信息的影響是不可替代的。激光雷達可以精確測量距離：它可以通過獲得激光擊中物體并返回接收器的時間，并將其乘以光速來獲得。由于每束光束都有相對的位置信息，激光雷達可以利用該算法實時生成汽車周圍環境的高清數字地圖，用于目標跟蹤和識別。國內主流激光雷達公司北科天匯總經理張志武告訴科技日報……

每日記者了解到，激光雷達的掃描精度很高，而且沒有失真。毫米波雷達只知道前方有障礙物，無法準確描述其大小和形狀。激光數據是矢量數據，可以通過計算機進行分類、提取和處理，可以自動識別車道線、停車樁、交通標志、樹木等，這是其他傳感器無法做到的。激光雷達通常通過線的數量來區分，通常設計為2的指數級，如4線、8線、16線、32線，64線和128線頂級測試產品。線的數量指的是發射激光的光源的數量。一款16線產品有16個光源，等等。目前，在可以在道路上使用的自動駕駛汽車中，幾乎所有涉及激光雷達的汽車都使用美國Velodyne產品。這家公司成立于1983年，位于硅谷，其激光雷達產品是行業標準，占據了80%以上的市場份額。“芯片”可以減輕重量，降低價格。線的數量決定了激光雷達的分辨率。激光雷達以旋轉掃描模式工作，光源掃描一次，即可獲得360度水平圓形視線，這就是無人屋頂上的“大花盆”不斷旋轉的原因。光源越多，視線就越密集，實時地圖的分辨率就越高。張志武用了素描的比喻：素描是由線條組成的，線條越密集，畫得就越清晰。國內最早的16線產品于2016年推出，目前最多40線。國內制造商在制造多線激光雷達時普遍面臨技術復雜的問題。以傳統方式增加激光雷達線的數量，就像拼接越來越寬的輻射器，導致產品體積成倍增加，大大增加了批量生產的難度。據激光雷達企業冰飲科技首席執行官金元浩介紹，“在現有工藝條件下，增加線路數量需要增加印刷電路板數量，激光雷達的體積也會大幅增加。規模和集成必須平衡。 “國外制造商之所以能制造64線甚至128線激光雷達，是因為內部部件芯片化，這起到了決定性的作用：減少了激光雷達的體積，減少了散熱，有助于大規模生產。這需要一種容量大、傳輸速度快、信息處理效率高的專用芯片。目前，國內激光雷達企業一般購買德國osram發射機。對此，國內智能汽車研究專家黃五菱強調，“核心芯片，尤其是發射器和探測器，需要在國產化和抗干擾方面進行改進”。與手機芯片不同，接收芯片并不追求單位面積晶體管的最大數量，而是對分辨率有更高的要求。最初，需求量很小，每年有數以萬計的芯片。近兩年，風口突然轉向高分辨率、高質量的傳感器，接收芯片的生產工藝不成熟，技術能力不足。“激光信號的接收需要高集成度。以前是1×1的單點傳感器，但現在汽車需要高分辨率，分辨率為1064×768。”金元浩說。根據獨立技術，這種分辨率的產品與半個汽車擋風玻璃差不多大，使用起來不現實。因此，國產產品正在追趕分辨率較低的芯片。自主研發，為量產市場做準備，國內研究機構和激光雷達制造商正在自主研發發射芯片和接收芯片，但都處于初級階段，產品尚未定型。“車載激光雷達是一個小眾行業。近年來，隨著國產L2自動駕駛的發展，有了市場，行業技術儲備不足，人力投入不足。”金元浩說。他的公司正在生產16線激光雷達發射機芯片，但也在使用低價產品來搶占市場份額。對于相同數量的螺紋，不同的產品具有不同的效果。據金元浩介紹，精度、穩定性、分辨率等參數與主流產品仍有差異。尤其是國產激光雷達的穩定性相對不足，汽車行業對安全性要求極高，測試時間較長。這更難……

在一個小市場上找到國產產品的蹤跡。激光雷達價格昂貴，首先是必要的，其次是供不應求。這是一個完全的賣方市場。Velodyne 16線產品在年初價格減半后仍達到4000美元，百度智能汽車（也是目前市場上最先進的）搭載的64線產品約為8萬美元，比普通汽車更貴。價格是無人駕駛汽車大規模生產和商業化的障礙。正因為如此，國產激光雷達必須解決關鍵問題。據張志武介紹，北科天匯16線產品去年售價5萬元，今年不到3萬元，相當于Velodyne 16線的折扣。“一旦制造出來，價格就會減半。”在議價空間之外，自動駕駛一旦從測試走向量產，激光雷達市場是巨大的，國產產品無法交出。新的技術解決方案也在不斷涌現。“激光雷達正朝著固態的方向發展，國內制造商需要抓住新的方向，與國外同行同步發展。”黃武靈說。與傳統的360度機械旋轉激光雷達相比，固態激光雷達是一種基于電子元件讀寫數據并去除機械旋轉元件的革命性技術。在這條新賽道上，國內制造商可以與國外同行站在同一條起跑線上。

標簽：路虎特斯拉

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