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激光雷达，未来自动驾驶的标配？
2022-01-27 23:54:07· 来源：智车科技 作者：Steve
/ 导读 /随着科技巨头们纷纷携资金、流量、技术入局，自动驾驶商业化和规模化的步伐加速，激光雷达迎来蓝海市场。从去年的广州车展上，我们可以看到，阿维塔011
/ 导读 /
随着科技巨头们纷纷携资金、流量、技术入局，自动驾驶商业化和规模化的步伐加速，激光雷达迎来蓝海市场。从去年的广州车展上，我们可以看到，阿维塔011、沙龙机甲龙、埃安LX Plus和小鹏G9、威马M7、智己L7等新生代造车势力，已经将激光雷达作为自动驾驶核心套件，也愈发表现出对该技术路径加以深造的态势。可以说，自动驾驶已经成为了智能车实现高级别自动驾驶的必经之路。然而，成本一直居高不下的激光雷达，在未来自动驾驶的量产路上，真的会成为自动驾驶的标配吗？智能驾驶是否真的离开了激光雷达就玩不转了呢？
自动驾驶的核心元件
刚刚过去的2021年，可谓是国内自动驾驶行业的商业落地元年。在Robotaxi领域，百度Apollo、小马智行在北京实现了收费运营；在Robotruck领域，主线科技等头部玩家先后落地全国港口，并开启了高速路L4级自动驾驶测试。而无论是Robotaxi还是Robotruck自动驾驶系统，激光雷达是必备的感知元件。这是因为，激光雷达感知距离更加精准，能抵御恶劣天气环境。在整个自动驾驶系统中，激光雷达能够和毫米波雷达、摄像头形成有利补充。
可以说，激光雷达是自动驾驶系统中的核心传感器。这个说法是得到市场验证的，目前市场上除了特斯拉，涉及自动驾驶行业的公司无一例外，都在自家车型上配备了激光雷达。然而，在自动驾驶法律、行业规范不断完善的今天，自动驾驶行业的发展却被成本制约。单车造价过高，导致自动驾驶车辆无法大规模量产。究其原因，则是自动驾驶部件的成本居高不下，尤其是激光雷达。
要同时满足高性能、车规级等条件的激光雷达产品，成本极高；如果采用成本较低的产品，其性能和稳定性表现并不出色。实际上，稳定、性能、成本三个维度，几乎形成了激光雷达行业内的“不可能三角”。
与此同时，激光雷达行业的技术路线纷繁复杂，各家厂商打造并不断迭代出了机械式、MEMS、OPA、Flash以及单轴微振镜等多种技术路线。这些激光雷达的技术路线各有优势，同时也有不同的局限性，激光雷达行业内没能形成更适合车载的技术标准。
感知算法的必备传感器
作为目前自动驾驶中最重要也是最火热的模块之一，感知算法的稳定性直接关系到了自动驾驶算法的能力以及安全性。而目前，基于点云的感知算法占据了工业界的主导地位。这一方面由于自动驾驶的点云数据相较于图像，可以提供更加精确、稳定、细节的信息，另一方面点云所感知的范围相较于图像也更加的广，对于细节的保留也更加出色。这也是为何即使激光雷达的成本如此高昂，各家自动驾驶企业还如此执着于此的重要原因。
此外，感知融合算法不够成熟。当前自动驾驶大多采用后融合算法，需要将摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多传感器进行空间配准和时间同步，实现点点对应，而这一过程难度较大。其背后的原因主要有几点，其一是跨传感器平台时间同步有一定程度误差，最高能够达到秒级；其二是传感器视角不同，感知环境也会存在不同。最终，后融合感知算法容易出现误检、漏检的情况，影响整个自动驾驶系统的决策。
车企纷纷搭载激光雷达
国产的造车新势力直接加快了中国在智能驾驶领域的创业速度，而其中最为突出的便是激光雷达的搭载。激光雷达借助我国第一大市场的基本盘，目前已实现了对国外品牌的反超，在技术层面也呈现多点开花，齐头并进的局面。自动驾驶汽车激光雷达的数量大战，固然有浮夸的一面，但它最直接的影响是激活了激光雷达产业。
从小鹏到极狐，从智己到长城，多家车企纷纷宣布将推出搭载激光雷达的车型，均预计在2021-2022年间实现量产。2021成为名副其实的激光雷达上车元年。
以上即是我们梳理的采用了激光雷达的车型和他们选择的激光雷达供应商。 这其中中外企业处在一半对一半的局面，一个直观的现象是，中国车企基本上都采用了国产激光雷达，而国外品牌采用的则多是老牌供应商。 按照美国咨询公司沙利文预计， 2025年高级辅助驾驶用激光雷达市场规模预计将达到46.1亿美元(折合人民币300亿元)，2019年至2025年复合增长率达 83.7%。 激光雷达产业显然会有一轮中外品牌的对决，但这场竞争的结局取决于中外汽车品牌市场占有率的胜负。 而社会各界对中国汽车品牌的长期看好，这场关于未来的竞争似乎已在资本市场得到了印证。
崛起的激光雷达初创企业
2021年激光雷达行业最大的赢家大概要数国内的Robosense（速腾聚创）。 在2021-2022间即将上市量产的车型中，速腾聚创一家便独占了六款合作车型，而2021全年，速腾聚创更是拿下了超过40款车型的前装量产定点订单。据Yole Développement的行研数据显示，在2021年Q3，速腾聚创激光雷达在车载前装市场中的份额，便已排名中国第一，全球第二。这得要归功于速腾聚创车规级MEMS半固态激光雷达M1的面世。 速腾聚创从2016年便开始布局MEMS激光雷达，并在2018年CES上首次展示M1的最初版本。
国内另一家激光雷达行业明星公司禾赛科技在2021年也可谓风光无限。 虽然年初因专利问题中断了IPO，但其半固态激光雷达AT128依然备受欢迎。AT128同样是一款车规级长距半固态激光雷达，在10%反射率情况下探测距离可达200米。目前已拿到包括理想、集度、高合等在内的多家车企数百万台的定点，并将在2022年开始大规模量产交付。
而华为则凭借自身强大的实力，也成功推出了96线激光雷达，并实现在多款车型上车量产。
大疆Livox搭载于小鹏P5，成为国内首颗实现量产的上车激光雷达。
只是，虽然P5已经开始交付，但激光雷达功能仍需等今年的OTA升级。
此外，包括括万集科技、镭神科技、飞芯光电、数字绿土、北科天绘、傲视智绘、思岚科技、北醒光子、大族激光、巨星科技等多家中国激光雷达公司也蜂拥进入了车载市场。
总结
对于未来的自动驾驶来说，自动驾驶是否会成为标配还有待时间的检验。从原理上看，既然人类只用眼睛就可以实现驾驶，自动驾驶也应该不需要其他传感器就可以。 而纯视觉感知最大的问题是无法测量距离、速度和加速度。 但既然人脑能脑补出距离，通过计算学习的神经网络应该同样也能具备这样的能力。既然特斯拉能推出完全基于摄像头的FSD，就意味着这套系统的实际效果是可靠的。但这一方案仅适合于特斯拉，这基于特斯拉软件能力的强大。自动驾驶每前进一步，其对冗余算力、冗余识别能力的依赖会产生指数级上升。激光雷达一旦量产上车，将是自动驾驶汽车不可或缺的核心部件。
参考链接：
[1]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722984863888016832&wfr=spider&for=pc
[2] https://36kr.com/p/1581619267439109
[3]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1722914190871029845&wfr=spider&for=pc
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