激光雷达将迎来大规模上车的关键期。
图达通鲍君威预测,2022 年全行业激光雷达的上车量将达到 12 万台,2023 年将继续飙升至 40-50 万台,2024 年将达到 100 万台。
今年以来,国内已有近 20 余款搭载激光雷达的新车型推出,小鹏、蔚来等新势力车企的持续助攻,让激光雷达找到了新突破口,激光雷达在车端的应用不再是自动驾驶专属品。
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法国Yole咨询公司报告显示,中国激光雷达供应市场份额占到了全球50%水平。中国作为世界上最大的激光雷达应用市场和供给市场,国内厂商无不抢滩量产上车。
12 月 22 日,曾在工业、大交通领域深耕的北醒也开始进入汽车领域,发布了首款面向汽车的激光雷达“AD2”,且计划于 2023 年实现量产。
业内首款 512 线激光雷达来了在北醒新品暨战略发布会上,北醒 CEO 李远发布了北醒 512 线车规级激光雷达——AD2。据李远介绍,这不仅是北醒首款车载激光雷达产品,也是行业首款 512 线的高性能激光主雷达,意味着中国车载激光雷达领域正式进入了业界领先的“512时代”。
那么,这款先行产品的性能表现如何?
先看一组基本参数:
最大量程:在 10% 反射率下,有效探测距离为 200 米;最小量程<0.5m;视场角最大可以达到 120*25.6°;分辨率为 0.05*0.05。可以看到,相比目前业内常用的64线、128 线激光雷达,512 线可探测的距离明显更远,且更为清晰。
需要说明的是,所谓的 64 线、128 线、512 线是根据激光雷达激光线束划分,激光线束在竖直方向沿不同角度发出,经水平方向扫描实现对目标区域三维轮廓探测。线束越多,分辨率就越高,激光点云密度就越大,对目标物的探测识别也就越清晰,从而获取更精确的探测结果。
李远举了一个现实中应用的例子,当车辆以 100km/h 行驶过程时,一个 22cm 小目标物(平放的轮胎高度)出现在路面中央。常规情况下,从发现目标物到刹停的极限安全刹车距离至少需要 70m。以目前的 128 线激光雷达产品来说,相应情况下其对小目标的有效探测识别距离只有 31.5 米。
相反, 512 线激光雷达垂直分辨率能够达到 0.05°,可以使有效探测识别距离提高至 126 米,给汽车争取到额外的安全距离,相当于给智能驾驶系统争取到额外的 2.1 秒的时间进行系统的决策、规划与控制。
在李远看来,这能够在感知层面上为智能驾驶用户留出足够的观察与响应时间,以提升智能驾驶的安全性。
512 线产品量产难度有多大?目前业内还尚未普及 512 线技术,在李远看来,这不仅关乎商业战略和路线布局,而且与 512 线技术门槛相关。
不仅如此,产品研发仅是生产的一部分,实现量产才是产品周期的完成,量产作为激光雷达走向应用的重要闸口,是厂商在研发设计初期就必须进行考量的关键要素。
“如果采用传统机械式激光雷达的做法来实现 512 线的分辨率,就需要纵向地堆叠光源和接收器,并且收发间的相对位置精度需要控制在微米级以下,以目前的技术和制造水平很难突破成本、体积、散热、可量产性等诸多方面的限制。”李远说道。
而如果采用光学扫描替代器件堆叠的方式来实现 512 线的分辨率,要做到0.05°的扫描精度,那么光学扫描的角度精度就需要控制在万分之一以内,即要求电机每秒钟转动近百圈,同时每圈的偏差还要小于秒针转动的 120 分之一以内, 这同样是一个非常大的技术挑战。
无论是何种方式,都对光学设计、扫描精度、信号处理、自动化校准装调等方面提出考验。
为了实现 512 线技术, 北醒通过采用半导体激光器和传感器阵列收发技术,以及自有专利的创新激光器驱动电路和接收信号处理电路,由此提升信号的动态范围和信噪比,加之高精度的控制系统和自研光学系统,支持灵活配置的扫描模式及扫描轨迹的同时,也可以适配全自动装配流水线并最终实现量产。
此外,为了让 AD2 能够平衡性能与成本之间的矛盾,使得商业化量产成为可能。北醒通过自研的双轴高精扫描技术和双电机控制算法,不仅实现了 0.05° 的高精度扫描,还通过设计迭代成功的将电机控制电路的尺寸缩小一半,使得成本节约 40%。
在实际量产上,北醒并未像图达通、禾赛等产商一样自建产线,而是选择与电子制造服务商 Jabil 达成量产合作,前者负责产品研发设计,后者负责后端生产。
按照规划,AD2 将于 2023 年实现量产交付,主要面向造车新势力、传统车厂、无人驾驶方案商三大群体。
据李远在发采访中透露,目前 AD2 已获多个车型的定点,定点总数 18 万台。“主雷达已有一家车企定点,为新造车势力,辅雷达也已获得多家定点,多是传统车厂”,不过出于保密义务,李远并未透露具体车企。
车载激光雷达将迎来黄金增长期不难看出,北醒进入车载激光雷达领域其实是有备而来。
北醒之前在工业、大交通领域的布局和技术积累,曾量产 600 线高线数工规级混合固态激光雷达,用于轨道交通领域。截至目前,北醒的激光雷达相关专利数量已位居全球前列,其中专利申请公开 413 项,专利授权 200 项。
如今,北醒开始进入汽车这一竞争激烈的角逐场,不难想见北醒的野心。毕竟,没有厂商愿意错过车载激光雷达这一千亿市场。
事实上,不仅是北醒,国内其它激光雷达厂商也在加速产品布局,数据显示,目前全国已有 40 多家激光雷达生产企业,竞争态势越发激烈。而放眼海外市场,原本跑在行业前列的国外激光雷达厂商却陷入合并、退市、倒闭的漩涡之中。
归于这一“冰火两重天”的境况,李远认为,这是行业发展必然要经历的过程。“行业需要经历一个泡沫的破灭期,要把泡沫挤掉,跑通商业逻辑,才能进入黄金增长期。”
同时,李远也认为,这对国内厂商来说是一个发展的好时机。“这意味着有很多资源释放出来,能够提升业界的竞价能力,对国内厂商来说,这是获得订单、融资、招募人才的好时机。”
谁能率先拿下车企的订单,实现产品交付量产,将成为胜负的关键。竞争的序幕才刚刚拉开,尽管北醒已经发布了目前业内最高线束的车载激光雷达产品,但并不意味着已经取得胜利。
“512 线产品是一个节点,而非终点。”李远说道,“激光雷达的线数绝不是到 512 线就停了,后面还在卷,这不是一两年能卷完的。”
对激光雷达产商而言,更大的难关和挑战,可能还在后头。
(本文首发App ,作者 | 肖漫,编辑 | 张敏)
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