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新基建來了| 鐳射雷達對自動駕駛有多重要?是時候了解下了
2020-05-07 14:23:11 來源: 新華網
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  新華網北京5月7日電 題:鐳射雷達對自動駕駛有多重要?是時候了解下了

  新華網 淩紀偉

  盤點前沿科技,自動駕駛無疑佔得一席。尤其進入2020年以來,來自政策層面的兩大利好加持,有望開啟自動駕駛全産業鏈新一輪騰飛。

  推動自動駕駛向前更進一步,新基建功不可沒。3月份以來,新基建無疑是行業最大的話題。在早前公布的新基建七大領域中,人工智慧排序靠前,而自動駕駛是人工智慧的重要組成部分,更涵蓋了人工智慧幾乎所有的技術類型。4月20日,國家發改委對備受熱議的新基建范圍作出權威闡釋,其中自動駕駛屬于融合基礎設施當中的智能交通基礎設施。可見,自動駕駛一直都在新基建之列,其蘊藏的發展潛力不言而喻。

  2月份,國家發改委、科技部、工信部等11部門聯合印發《智能汽車創新發展戰略》,這是國家層面繪制的一張頂層藍圖,且明確智能汽車就是具有自動駕駛功能的新一代汽車。這一界定,對自動駕駛各相關産業鏈極為重要,産業鏈廠商信心倍增。此外,工信部發布的《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標準于4月9日公示結束,若審批落地,這意味著中國將擁有自己的自動駕駛分級標準。

  國家大力推進自動駕駛發展,在一定程度上突破了大量基礎障礙。但如果要繼續加速自動駕駛發展進程,還需要在自動駕駛關鍵基礎技術上下更多功夫,比如高精度感測器。作為産業鏈的一環,感測器供應商能否從中用好契機、承擔起責任呢?

  重要性:鐳射雷達是無人車的眼睛

  晶片、高精地圖與導航、演算法、倣真、雷達與多感測器融合……自動駕駛的關鍵技術很多,但感測器無疑決定著無人車能不能走好、走得更遠。

  《智能汽車創新發展戰略》的一大亮點,就是首次定義了什麼是智能汽車:是指通過搭載先進感測器等裝置,運用人工智慧等新技術,具有自動駕駛功能,逐步成為智能移動空間和應用終端的新一代汽車。在這個定義中,“搭載先進感測器”是智能汽車的重要標簽。

  説到感測器,鐳射雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關鍵感測器技術。從技術上看,鐳射雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯汽車研究院編寫的《中國智能網聯汽車産業發展報告(2019)》稱,當前在人工智慧的重要應用場景智能網聯汽車的自動駕駛和輔助駕駛領域中,鐳射雷達是實現環境感知的核心感測器之一。報告認為,在用于道路資訊檢測的感測器中,鐳射雷達在探測距離、精準性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優勢。

  無人車的“眼睛”,這是很多人對鐳射雷達的形象説法。尤其是以攝像頭作為感測器的特斯拉自動駕駛汽車接連出現幾起安全事故後,業內警醒,完全的無人駕駛無法脫離鐳射雷達“眼睛”的庇護。

禾賽科技鐳射雷達産品

  實力與能力往往是相匹配的,擔綱無人車的“眼睛”,鐳射雷達有其技術優勢。例如,在靜態目標的掃描中,以禾賽科技為代表的“國産”鐳射雷達公司産品表現不俗——點雲密度方面,禾賽的64線鐳射雷達Pandar64獲得目標物體返回點數最多,甚至排在了一款由國外大廠制造的128線鐳射雷達的前面。而在同時使用多個鐳射雷達的測試中,國産鐳射雷達的表現也十分突出,強大的抗幹擾能力為中國企業的産品加分不少,這是中國企業在高精尖制造領域的實力彰顯。

  鐳射雷達是車輛安全和智能化的核心高端感測器,鐳射雷達也是我國智能汽車戰略大力發展的關鍵基礎技術之一。

  對比《智能汽車創新發展戰略》意見徵集稿和正式印發版就會發現,在有關核心供應鏈環節的表述中,意見稿中的“重點推動感測器”被修改為“車載高精度感測器”。這一修改目標更為明確,即培育發展“高精度感測器”。産業方面,發展戰略要求推進車載高精度感測器等産品研發與産業化,促進鐳射/毫米波雷達等自主智慧財産權軍用技術的轉化應用。可見,下一步投資建設的落地點,在傳感層的機會就在于高精度、高準確度的感測器。國內,更多“禾賽”將從中受益。

  政策機遇:巨量需求5年內釋放

  自動駕駛幾乎整合了人工智慧所有的技術板塊。新基建給自動駕駛領域帶來的利好在于,為智能汽車提供了相匹配的信息化的道路和交通環境,增強了車路協同。比如,中國首條自動駕駛超級高速杭紹甬智慧高速已開建,將提速自動駕駛商業化。

  新基建是實實在在的商機。工信部曾預測,2020年中國智能網聯汽車市場規模可達1000億元以上。今年以來,從中央到地方積極部署落實新基建,部分地區開工了一批智慧交通項目,間接拉動自動駕駛産業鏈逐漸升溫。自動駕駛作為新基建重要組成部分,也正吸引大量高科技企業加入“賽道”。除了BAT和華為之外,像中興、大唐這類通信領域的企業,蘑菇車聯這類車聯網企業,希迪智駕這類自動駕駛初創企業,做ETC的金溢科技、萬集科技,高德地圖、四維圖新這類圖商都開始跑步入場。而像禾賽科技等這些自動駕駛智能硬體制造商,原本就已經在鐳射雷達行業深耕多年,並在基于自動駕駛應用下的環境感知係統領域深耕多年,成為細分賽道的領跑者。

國家智能網聯汽車測試區——百度自動駕駛正在進行路測,車頂搭載了禾賽Pandar 40P鐳射雷達

AutoX無人車體驗招募項目——Robotaxi 車隊整裝待發,車頂搭載禾賽Pandar 64鐳射雷達

    具體到感知層面來看,鐳射雷達是自動駕駛汽車最重要的增量配件之一。谷歌、奧迪、福特和百度等公司研發的無人駕駛汽車基本都採用了鐳射雷達。目前,自動駕駛逐漸向産品化、商業化過渡,而且很多車企已經意識到,將完全自動駕駛汽車的部署瞄準自動駕駛計程車這一領域,有可能為最終自動駕駛乘用車的量産鋪平道路。4月20日,百度無人駕駛計程車Robotaxi正式落地長沙,這是國內第一次面向大眾開放測試自動駕駛計程車服務;4月27日,高德地圖與自動駕駛公司AutoX在上海正式啟動了Robotaxi無人車體驗招募項目,標誌著無人駕駛已然邁向進一步商業化的道路……值得注意的是,上述項目均採用了包括禾賽科技在內的國産制造商的鐳射雷達。

疫情期間,支援武漢方艙醫院的無接觸配送小車為醫護人員運送物資,車頂搭載禾賽Pandar 40P鐳射雷達

  不僅是無人駕駛計程車,京東、美團等電商平臺則結合物流商業場景發力無人車的短距離配送。而在今年疫情期間,武漢方艙醫院的無接觸配送小車也搭載了鐳射雷達。事實上,諸多車企與阿裏、騰訊等互聯網巨頭也紛紛布局無人駕駛領域。其中,很多布局自動駕駛領域的公司,都選擇了國産鐳射雷達公司的産品。

  按照《智能汽車創新發展戰略》規劃,到 2025 年,中國將實現有條件自動駕駛的智能汽車達到規模化生産,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。這意味著未來5年,如果使用鐳射雷達的無人駕駛技術取得成功並進行量産,將帶來巨量的鐳射雷達需求。

  中國的自動駕駛已經走上換道超車之路,充分體現在各個細分領域的發展上。就鐳射雷達領域而言,以禾賽科技等為代表的鐳射雷達“國産力量”正在崛起,産品性能受到業界廣泛認可。禾賽的産品線包括機械式鐳射雷達、固態鐳射雷達及多感測器融合係統,主要客戶涵蓋全球自動駕駛科技公司、車企、一級供應商。在加州65家擁有自動駕駛公開道路測試牌照的公司中,超過1/2是禾賽科技的客戶。

  政策刺激是從行業整體出發,具體到自動駕駛行業中的各個垂直領域,鐳射雷達是突破自動駕駛技術瓶頸和大規模量産的必經之路。

  未來趨勢:自主創新降本提質

  自動駕駛車輛所需要的雷達目前面臨著技術和成本困擾。受制于種種因素,打造一款能夠量産使用的車規級鐳射雷達難度巨大。

  國外機械式鐳射雷達市場起步較早,技術較為成熟。相比美國、德國、以色列等開發的鐳射雷達,國內的産品已然可以平分秋色。由于技術壁壘高,國內主攻研發用于無人駕駛汽車的鐳射雷達的“玩家”並不多。雖然研發難度較大,盈利也比較難,但幾家創業企業開發的多款具有競爭力的創新産品迅速打入國內外市場,已趕超國外企業。比如,禾賽科技的産品技術路線及優勢表現在測距性能優越,具有鐳射雷達抗幹擾核心技術,核心器件自主開發,自建産線實現機械式鐳射雷達穩定量産,其産品在實際使用過程中展現了明顯的性能優勢,並且供應鏈優勢比歐美更勝一籌。日前,一權威測評網站連載報告顯示,德國大學生方程式賽車大賽,這一被稱為“歐洲頂級工程師搖籃"的重要賽事,其中排名前5的車隊,有4家採用禾賽科技的鐳射雷達作為感測器的最終選擇。能夠滿足如此嚴苛賽事要求的鐳射雷達,也正在通過禾賽這樣的中國公司,同時應用于國內日常自動駕駛應用場景下。

  市場對自主創新的認可,其實也是中國發展智能汽車的方向所在。對比《智能汽車創新發展戰略》意見修改稿可以發現,原先主要任務“突破關鍵核心技術”,改為“突破關鍵基礎技術”。這説明未來智能汽車的長遠發展,不僅要突破核心技術,而且必須依賴自主研發,使之成為基礎性優勢。中共中央、國務院去年9月印發的《交通強國建設綱要》也指出,要加強智能網聯汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協同)研發,形成自主可控完整的産業鏈。

  眼下,想在無人車上普及鐳射雷達,應該考慮的是如何降低價格。價格太貴是阻礙自動駕駛技術快速推進的原因之一。在鐳射雷達領域,存在著這樣一個現象,全球最大的鐳射雷達供應商的産品單價可達幾十萬元。這與無人車的規模商用要求相去甚遠,這也説明在鐳射雷達這類硬體領域,仍然存在巨大變革機會。

  近日,名古屋大學測評了來自全球的數家鐳射雷達廠商的12款鐳射雷達産品,結果顯示禾賽科技等國産鐳射雷達實力不俗,在很多性能上已經趕上甚至超越國外大廠的産品。作為公司自主創新的標誌性成果,禾賽在2019年推出了鐳射雷達産品“PandarGT 3.0”,其中使用了自主研發的高速振鏡係統和鐳射器,在低成本量産、車規化和産品整體性能可靠性上邁出了重要一步。

  實際上,降低成本的終極之策還在于加快、加大量産。在鐳射雷達的成本構成中,除了物料外,還包括量産成本,且佔據較大的成本比重。業內一般認為,目前鐳射雷達依然還十分昂貴的主要原因是自動駕駛産業還未落地,需求量沒達到一個質的提高。國外某大品牌也表示,如果能接到10萬臺的訂單,其128線産品的價格就能夠做到1000美金以內。

  據全球市場調研機構IHS Market預測,2025 年 L3、L4/5 滲透率分別有望達到 15%、5%,2030年國內自動駕駛出行服務收入規模有望突破萬億。《中國智能網聯汽車産業發展報告(2019)》認為,鐳射雷達是未來L4~L5級自動駕駛的核心感測器之一,將逐步由現在的機械旋轉式向成本更低、可靠性更高的全固態化、晶片化的方向發展。從國內外主流廠商的市場行為報道和産品發布計劃分析,車用鐳射雷達正在朝著高性能、低成本、晶片化、固態化方向發展。

  綜上,無論是國家制定的發展戰略目標,還是産業鏈企業的創新實踐,僅從自動駕駛應用層面而言,鐳射雷達技術將在今後一段時間保持強勁增長勢頭。不難看到,最近鐳射雷達市場非常火熱,是因為種種利好跡象表明,一旦無人駕駛技術成熟商用,每臺車的頂部都需要裝載不止一臺鐳射雷達,這將是一個無比巨大的市場,是時候下注鐳射雷達領域未來的獨角獸了!

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【糾錯】 責任編輯: 冉曉寧
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