今天小编分享的科技经验:激光雷达迷雾,车企还需要它吗?,欢迎阅读。
文 | 节点 AUTO,作者 | 天玑
车企对激光雷达的态度,从来没有像现在这样分裂过。
在 2021 年的 NIO Day 上,蔚来拿出了首款轿车 ET7,ET7 的前挡风玻璃和车顶之间有一个犄角,其中就安放着激光雷达。ET7 亮相三个月后,小鹏发布了号称是 " 全球首款量产搭载激光雷达的车型 " 的 P5。最近上市的小米 SU7 的 Pro 版和 MAX 版也用到了激光雷达。与此同时,也有车企在 " 抛弃 " 激光雷达。去年 11 月,华为与奇瑞合作推出的智界 S7 正式上市,这款车只装配了一颗激光雷达,此前的华为智驾方案使用了三颗激光雷达。小鹏的最新车型 "F57",定位高于 P7,预计也会取消激光雷达。一直以来,智驾行业内有两条路线,激光雷达是其中一条,大部分车企都选择了这条路线。另一条路线是纯视觉,它不需要激光雷达,特斯拉是这种方案的代表,中国的极越也选择了这条路。两种路线的竞争还没分出胜负,但激光雷达似乎已经走到了悬崖边。
火热和遇冷都是有原因的
2018 年 4 月,《科技日报》推出了 " 亟待 攻克的核心技术 " 系列专栏,列举了 35 项对于中国而言 " 卡脖子 " 的核心技术。其中包括光刻机、芯片、重型燃气轮机等,激光雷达位列第十,其重要性不言而喻。
智能驾驶分为感知、决策和执行三个层面,其中感知层面主要是各种传感器,激光雷达就属于这类产品,其他的传感器还包括毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等。激光雷达有独特的优势,这是车企追捧它的主要原因。
具体来说,激光雷达是传感器领網域的顶尖产品,它能让汽车看得远、看得清。
比如,在测距上,毫米波雷达的有效探测距离可达 200m,这个距离已经足够用了。但是,毫米波雷达的角度分辨能力较弱,无法分辨物体的细节,而且对金属的探测灵敏度远高于非金属材料,导致它在人、车混杂的场景下,对行人的探测效果不佳。
如果在 L3 级以上的场景中,只使用毫米波雷达当 " 眼睛 ",智驾系统的可靠性没有保障。其他传统传感器和毫米波雷达一样,都没法提升在 L3 级以上智驾的可靠性。
此时,激光雷达的优势就显得尤为突出。它的角度分辨率更优,而且受环境光照影响小、无需深度学习算法、探测的距离也远,可直接获得物体的距离和方位信息,这些特点能提升智能驾驶系统的可靠性。
因此,激光雷达被主机厂、Tier1 视为实现 L3 级及以上自动驾驶必备的传感器。L3 为辅助驾驶与自动驾驶的分水岭,L4 在绝大部分场景可自动驾驶,L5 则是终极形态的完全自动驾驶。
目前,市面上基本所有布局城市 NOA 的车型都标配了激光雷达。如 2024 款小鹏 G9 的激光雷达版占比,高达 80%。
既然激光雷达的优势这么突出,为什么还会遇冷?关于原因,市场有两个观点,但真正能站得住脚的只有一个。
市场上的第一个观点是,现在还无法确定两种路线谁才是最终形态,因此激光雷达可以被去掉。从特斯拉到极越、大疆,纯视觉路线阵营正在扩充,似乎也说明了这一点。但是,这三家在感知层面,都有传感器之外的保命手段,那就是算法。
比如,特斯拉可以凭借多年积累的深度学习算法,为纯视觉方案赋能;极越则背靠百度的算法积累。
但是,即便是先行者特斯拉,也面临着较多的安全问题挑战。如果没有其他方面的优势,其他主机厂或 Tier1,如果 All in 纯视觉方案,风险比较大。
市场上的另一个观点是,激光雷达成本太高,导致车企开始调整策略,这个比较靠谱。一颗激光雷达的成本要五千元左右,而一颗毫米波雷达只需要 1000 元左右,摄像头的成本更低,只要几百元。单价高只是其一,其二是,即便智驾方案需要的激光雷达的数量远低于其他传感器,但激光雷达的成本还是最高的。
以小鹏 G6 为例,它采用了双激光雷达方案,这已经算是用激光雷达比较多的智驾方案了,但它的毫米波雷达数量是 5 颗,超声波雷达的数量是 12 颗,摄像头的数量也是 12 颗。
车企抛弃了激光雷达?
3 月 13 日,激光雷达头部企业禾赛科技发布了 2023 年年报,这份年报让我们看到了市场的另一面。
在产品交付方面,公司去年共交付约 22.21 万台激光雷达,同比增长 176.1%。在 2023 年第四季度,交付量约 8.77 万台,超过 2022 年全年总交付量。预计中国市场车载激光雷达去年的出货量约为 71 万台,同比增长约 450%。
至少从出货量上来看,车企并没有放弃激光雷达。去年,市场上出现抛弃激光雷达的观点,原因除了它本身成本居高不下外,还与车企的技术路线、产品策略发生变化、以及激光雷达的产能有关。
上面说过,激光雷达是智能驾驶感知层的关键零部件,而在去年,车企的智能驾驶策略发生了重大变化,那就是 BEV+ 大模型上车。
2023 年,华为、小鹏都把大模型融入到了智能驾驶中。这其实是效仿特斯拉。早在 2020 年,特斯拉就将算法由原来的 2D+CNN 更新为 BEV+Transform(开源大模型)。
BEV 全称是 Bird ’ s Eye View ( 鸟瞰视角),是一种将三维环境信息投影到二维平面的方法,以俯视视角展示环境当中的物体和地形。Transformer 是一种深度学习神经网络,优势是可实现全局理解的特征提取,增强模型稳定性和泛化能力。
BEV+Transformer 的优势在于,可以通过算法,而不是堆硬體,提升智能驾驶的感知和泛化能力。
在感知层面,BEV 可以统一视角,将激光雷达、雷达和相机等多个传感器收集的数据融合到同一平面上,提供全局视角,并消除数据之间的遮挡和重叠问题,提高物体检测和跟踪的精度。至于泛化能力,Transformer 模型的主要作用有两个。
第一个是让智能驾驶摆脱机械式学习,学会归纳总结,第二个是寻找 2D 影像与 3D 点云的关联,这能让智能驾驶降低对感知硬體的要求。在华为的 ADS2.0 中,只需要一颗激光雷达,配合 BEV+Transformer,就能实现 " 遥遥领先 " 的效果。在产品上,现在具备高阶辅助驾驶能力的车型,基本都在 25 万以上。
以华为为例,阿维塔 11 千里智驾款是所有搭载华为 ADS 2.0 高阶智驾功能车型中,最具性价比的,它的入门门槛就是 25 万元。余承东近日在电动汽车百人会上也提到了高阶智驾的成本问题,他直言现阶段成本比较高,华为的高阶智驾方案只能应用到 30 万元以上的车型中。
除了成本原因外,技术进步也是车企 " 抛弃 " 激光雷达的原因之一。大疆的城区领航方案,感知层不需要激光雷达,已经有 10 万元级别的车型搭载了大疆的方案。据大疆车载总监谢阗地透露,到 2024 年年底之前,将有超过 20 款车型将搭载大疆车载的智驾产品,这标志着公司的战略方向已经发生了根本性的改变。禾赛科技的合作伙伴也不少,目前它已获得来自 16 家主机厂和 Tier-1 超 60 款车型的激光雷达量产定点。
可见车企逐渐 " 抛弃激光雷达 " 的根本原因在于技术进步。这又有了另一个问题,随着技术不断进步,激光雷达会不会真的被抛弃?
通过产业链企业的业绩,我们可以了解下行业的现状。
激光雷达产业链可以分为三部分,上游是光学和电子元器件,中游是激光雷达产品,下游是应用场景。
产业中游的主要玩家有三个,包括禾赛科技、速腾聚创、图达通。禾赛科技和速腾聚创已经上市了,它们都没盈利。其中,禾赛科技去年的净亏损同比扩大近六成,为 4.76 亿元,速腾聚创去年亏损了 4.34 亿元。
相比中游的企业,上游的企业更容易盈利,比如已经上市的长光华芯、炬光科技,盈利规模都在亿元级别。
在应用场景中,汽车只是其中之一,军事、测绘、服务机器人、无人机等领網域也有激光雷达的需求。因此,禾赛们的出路,除了继续降本、提高性能,换取主机厂、Tier-1 提升采购量外,还可以通过扩展其他领網域来生存。
方向一是把激光雷达应用到汽车之外的领網域,比如无人配送,美团、京东都在探索该领網域,目前禾赛科技已经和这两家公司展开了合作。禾赛科技还开辟了服务机器人领網域拓展,包括扫地机器人、生产型机器人和物流机器人等。
方向二是扩展其他产品,目前禾赛科技的产品分为两类,其一是激光雷达,其二是激光气体传感器。激光气体传感器业务由禾赛科技的全资子公司 Oxigraf Inc 负责,规模约为禾赛营收的 30%。
总的来看,汽车智能化是一个不可逆的过程,能让汽车实现智能化的手段非常多,激光雷达只是其中之一。随着技术的进步,激光雷达的对手会越来越强,但通过扩展其他应用场景,激光雷达仍大有可为。