今天小編分享的科技經驗:激光雷達迷霧,車企還需要它嗎?,歡迎閲讀。
文 | 節點 AUTO,作者 | 天玑
車企對激光雷達的态度,從來沒有像現在這樣分裂過。
在 2021 年的 NIO Day 上,蔚來拿出了首款轎車 ET7,ET7 的前擋風玻璃和車頂之間有一個犄角,其中就安放着激光雷達。ET7 亮相三個月後,小鵬發布了号稱是 " 全球首款量產搭載激光雷達的車型 " 的 P5。最近上市的小米 SU7 的 Pro 版和 MAX 版也用到了激光雷達。與此同時,也有車企在 " 抛棄 " 激光雷達。去年 11 月,華為與奇瑞合作推出的智界 S7 正式上市,這款車只裝配了一顆激光雷達,此前的華為智駕方案使用了三顆激光雷達。小鵬的最新車型 "F57",定位高于 P7,預計也會取消激光雷達。一直以來,智駕行業内有兩條路線,激光雷達是其中一條,大部分車企都選擇了這條路線。另一條路線是純視覺,它不需要激光雷達,特斯拉是這種方案的代表,中國的極越也選擇了這條路。兩種路線的競争還沒分出勝負,但激光雷達似乎已經走到了懸崖邊。
火熱和遇冷都是有原因的
2018 年 4 月,《科技日報》推出了 " 亟待 攻克的核心技術 " 系列專欄,列舉了 35 項對于中國而言 " 卡脖子 " 的核心技術。其中包括光刻機、芯片、重型燃氣輪機等,激光雷達位列第十,其重要性不言而喻。
智能駕駛分為感知、決策和執行三個層面,其中感知層面主要是各種傳感器,激光雷達就屬于這類產品,其他的傳感器還包括毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等。激光雷達有獨特的優勢,這是車企追捧它的主要原因。
具體來説,激光雷達是傳感器領網域的頂尖產品,它能讓汽車看得遠、看得清。
比如,在測距上,毫米波雷達的有效探測距離可達 200m,這個距離已經足夠用了。但是,毫米波雷達的角度分辨能力較弱,無法分辨物體的細節,而且對金屬的探測靈敏度遠高于非金屬材料,導致它在人、車混雜的場景下,對行人的探測效果不佳。
如果在 L3 級以上的場景中,只使用毫米波雷達當 " 眼睛 ",智駕系統的可靠性沒有保障。其他傳統傳感器和毫米波雷達一樣,都沒法提升在 L3 級以上智駕的可靠性。
此時,激光雷達的優勢就顯得尤為突出。它的角度分辨率更優,而且受環境光照影響小、無需深度學習算法、探測的距離也遠,可直接獲得物體的距離和方位信息,這些特點能提升智能駕駛系統的可靠性。
因此,激光雷達被主機廠、Tier1 視為實現 L3 級及以上自動駕駛必備的傳感器。L3 為輔助駕駛與自動駕駛的分水嶺,L4 在絕大部分場景可自動駕駛,L5 則是終極形态的完全自動駕駛。
目前,市面上基本所有布局城市 NOA 的車型都标配了激光雷達。如 2024 款小鵬 G9 的激光雷達版占比,高達 80%。
既然激光雷達的優勢這麼突出,為什麼還會遇冷?關于原因,市場有兩個觀點,但真正能站得住腳的只有一個。
市場上的第一個觀點是,現在還無法确定兩種路線誰才是最終形态,因此激光雷達可以被去掉。從特斯拉到極越、大疆,純視覺路線陣營正在擴充,似乎也説明了這一點。但是,這三家在感知層面,都有傳感器之外的保命手段,那就是算法。
比如,特斯拉可以憑借多年積累的深度學習算法,為純視覺方案賦能;極越則背靠百度的算法積累。
但是,即便是先行者特斯拉,也面臨着較多的安全問題挑戰。如果沒有其他方面的優勢,其他主機廠或 Tier1,如果 All in 純視覺方案,風險比較大。
市場上的另一個觀點是,激光雷達成本太高,導致車企開始調整策略,這個比較靠譜。一顆激光雷達的成本要五千元左右,而一顆毫米波雷達只需要 1000 元左右,攝像頭的成本更低,只要幾百元。單價高只是其一,其二是,即便智駕方案需要的激光雷達的數量遠低于其他傳感器,但激光雷達的成本還是最高的。
以小鵬 G6 為例,它采用了雙激光雷達方案,這已經算是用激光雷達比較多的智駕方案了,但它的毫米波雷達數量是 5 顆,超聲波雷達的數量是 12 顆,攝像頭的數量也是 12 顆。
車企抛棄了激光雷達?
3 月 13 日,激光雷達頭部企業禾賽科技發布了 2023 年年報,這份年報讓我們看到了市場的另一面。
在產品交付方面,公司去年共交付約 22.21 萬台激光雷達,同比增長 176.1%。在 2023 年第四季度,交付量約 8.77 萬台,超過 2022 年全年總交付量。預計中國市場車載激光雷達去年的出貨量約為 71 萬台,同比增長約 450%。
至少從出貨量上來看,車企并沒有放棄激光雷達。去年,市場上出現抛棄激光雷達的觀點,原因除了它本身成本居高不下外,還與車企的技術路線、產品策略發生變化、以及激光雷達的產能有關。
上面説過,激光雷達是智能駕駛感知層的關鍵零部件,而在去年,車企的智能駕駛策略發生了重大變化,那就是 BEV+ 大模型上車。
2023 年,華為、小鵬都把大模型融入到了智能駕駛中。這其實是效仿特斯拉。早在 2020 年,特斯拉就将算法由原來的 2D+CNN 更新為 BEV+Transform(開源大模型)。
BEV 全稱是 Bird ’ s Eye View ( 鳥瞰視角),是一種将三維環境信息投影到二維平面的方法,以俯視視角展示環境當中的物體和地形。Transformer 是一種深度學習神經網絡,優勢是可實現全局理解的特征提取,增強模型穩定性和泛化能力。
BEV+Transformer 的優勢在于,可以通過算法,而不是堆硬體,提升智能駕駛的感知和泛化能力。
在感知層面,BEV 可以統一視角,将激光雷達、雷達和相機等多個傳感器收集的數據融合到同一平面上,提供全局視角,并消除數據之間的遮擋和重疊問題,提高物體檢測和跟蹤的精度。至于泛化能力,Transformer 模型的主要作用有兩個。
第一個是讓智能駕駛擺脱機械式學習,學會歸納總結,第二個是尋找 2D 影像與 3D 點雲的關聯,這能讓智能駕駛降低對感知硬體的要求。在華為的 ADS2.0 中,只需要一顆激光雷達,配合 BEV+Transformer,就能實現 " 遙遙領先 " 的效果。在產品上,現在具備高階輔助駕駛能力的車型,基本都在 25 萬以上。
以華為為例,阿維塔 11 千裏智駕款是所有搭載華為 ADS 2.0 高階智駕功能車型中,最具性價比的,它的入門門檻就是 25 萬元。餘承東近日在電動汽車百人會上也提到了高階智駕的成本問題,他直言現階段成本比較高,華為的高階智駕方案只能應用到 30 萬元以上的車型中。
除了成本原因外,技術進步也是車企 " 抛棄 " 激光雷達的原因之一。大疆的城區領航方案,感知層不需要激光雷達,已經有 10 萬元級别的車型搭載了大疆的方案。據大疆車載總監謝阗地透露,到 2024 年年底之前,将有超過 20 款車型将搭載大疆車載的智駕產品,這标志着公司的戰略方向已經發生了根本性的改變。禾賽科技的合作夥伴也不少,目前它已獲得來自 16 家主機廠和 Tier-1 超 60 款車型的激光雷達量產定點。
可見車企逐漸 " 抛棄激光雷達 " 的根本原因在于技術進步。這又有了另一個問題,随着技術不斷進步,激光雷達會不會真的被抛棄?
通過產業鏈企業的業績,我們可以了解下行業的現狀。
激光雷達產業鏈可以分為三部分,上遊是光學和電子元器件,中遊是激光雷達產品,下遊是應用場景。
產業中遊的主要玩家有三個,包括禾賽科技、速騰聚創、圖達通。禾賽科技和速騰聚創已經上市了,它們都沒盈利。其中,禾賽科技去年的淨虧損同比擴大近六成,為 4.76 億元,速騰聚創去年虧損了 4.34 億元。
相比中遊的企業,上遊的企業更容易盈利,比如已經上市的長光華芯、炬光科技,盈利規模都在億元級别。
在應用場景中,汽車只是其中之一,軍事、測繪、服務機器人、無人機等領網域也有激光雷達的需求。因此,禾賽們的出路,除了繼續降本、提高性能,換取主機廠、Tier-1 提升采購量外,還可以通過擴展其他領網域來生存。
方向一是把激光雷達應用到汽車之外的領網域,比如無人配送,美團、京東都在探索該領網域,目前禾賽科技已經和這兩家公司展開了合作。禾賽科技還開辟了服務機器人領網域拓展,包括掃地機器人、生產型機器人和物流機器人等。
方向二是擴展其他產品,目前禾賽科技的產品分為兩類,其一是激光雷達,其二是激光氣體傳感器。激光氣體傳感器業務由禾賽科技的全資子公司 Oxigraf Inc 負責,規模約為禾賽營收的 30%。
總的來看,汽車智能化是一個不可逆的過程,能讓汽車實現智能化的手段非常多,激光雷達只是其中之一。随着技術的進步,激光雷達的對手會越來越強,但通過擴展其他應用場景,激光雷達仍大有可為。