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行業(yè)資訊

智能駕駛熱下 MEMS激光雷達(dá)角逐前裝量產(chǎn)

2025China.cn   2021年04月30日

       汽車智能化變革的出現(xiàn),讓激光雷達(dá)技術(shù)有了很大用武之地。而高級(jí)別自動(dòng)駕駛的發(fā)展,更是催生了巨大的激光雷達(dá)需求。

       激光雷達(dá),能夠利用激光測(cè)量距離,生成有關(guān)車輛周圍環(huán)境的三維數(shù)據(jù)。與攝像頭不同,激光雷達(dá)直接對(duì)物體進(jìn)行三維成像,不會(huì)被平面圖像如陰影所欺騙。而與毫米波雷達(dá)相比,激光雷達(dá)的空間分辨率更高,能夠生成更加詳細(xì)的物體立體圖像,進(jìn)而能探測(cè)到尺寸更小的物體。此外,激光雷達(dá)能跟其他感知硬件進(jìn)行更好的冗余,提供更好的安全性以及更豐富的感知信息。

       得益于激光雷達(dá)的種種優(yōu)勢(shì),在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域其被視為一種關(guān)鍵且必要的傳感器。據(jù)市場(chǎng)研究咨詢機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測(cè),激光雷達(dá)整體市場(chǎng)在2019至2025年間將以19%的年均復(fù)合增長率(CAGR)增長,到2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)38億美元。其中,用于汽車行業(yè)的激光雷達(dá)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在未來5年迎來飛速增長,年均復(fù)合增長率將上升到100%以上,市場(chǎng)規(guī)模增至17億美元,成為激光雷達(dá)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。Yole預(yù)計(jì),到2025年,3.2%的私家車將采用激光雷達(dá)技術(shù)。

 

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       激光雷達(dá)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展在過去幾年吸引了大量玩家的關(guān)注和加入,每家公司的技術(shù)路線有所不同。在國內(nèi),禾賽科技主要專注于機(jī)械式激光雷達(dá),速騰聚創(chuàng)逐漸切換至固態(tài)激光雷達(dá),現(xiàn)在兩家公司開始布局多條技術(shù)路線,而一徑科技則是MEMS固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)路線的堅(jiān)定踐行者。殊途同歸,它們都希望加速自動(dòng)駕駛技術(shù)的商業(yè)化,推動(dòng)汽車智能化變革。

激光雷達(dá)趨向固態(tài)化 MEMS技術(shù)將成主流

       激光雷達(dá)按有無機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,可分為機(jī)械式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)兩類。在機(jī)械式激光雷達(dá)領(lǐng)域,資歷最老的當(dāng)屬法雷奧。早在2017年,法雷奧就成為全球首家開始為汽車量產(chǎn)激光雷達(dá)的公司,第一代SCALA被奧迪A8高端轎車等車型采用。

       不過,機(jī)械式激光雷達(dá)又大又重,生產(chǎn)效率低且成本高昂,旋轉(zhuǎn)部件還容易磨損甚至失效,使用周期較短;相比之下,固態(tài)激光雷達(dá)則依靠電子部件來控制激光發(fā)射角度,無需機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,故尺寸較小,在機(jī)械振動(dòng)、沖擊和壽命方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于機(jī)械式激光雷達(dá)。

       目前機(jī)械式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)處于并存狀態(tài),因機(jī)械式激光雷達(dá)技術(shù)相對(duì)成熟,因此未來市場(chǎng)應(yīng)用將繼續(xù)保持一定的市場(chǎng)占比。但隨著時(shí)間的推移,激光雷達(dá)技術(shù)將向著高性能、低成本、高可靠性和適用于超大規(guī)模量產(chǎn)的方向發(fā)展,固態(tài)激光雷達(dá)無疑在上述諸方面有著先天優(yōu)勢(shì),其中高性能Flash和MEMS技術(shù)路線是未來主要的發(fā)展方向。

       不過,F(xiàn)lash技術(shù)離發(fā)展成熟還有一段路要走,而MEMS激光雷達(dá)則被認(rèn)為是較容易落地的商業(yè)LiDAR技術(shù)路線,因此包括一徑科技創(chuàng)始人兼CEO石拓在內(nèi)的業(yè)內(nèi)人士均認(rèn)為,未來五到十年,MEMS 激光雷達(dá)會(huì)成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品,搶占一半以上的市場(chǎng)份額。

       MEMS全稱為Micro-Electro-Mechanical System,指微機(jī)電系統(tǒng)。因MEMS使激光雷達(dá)的小型化、輕量化以及大規(guī)模制造成為可能,近年來,國內(nèi)外涌現(xiàn)了一批競(jìng)相開發(fā)MEMS激光雷達(dá)的企業(yè),其中不乏一些此前是機(jī)械式激光雷達(dá)技術(shù)路線的佼佼者,例如法雷奧,其已計(jì)劃在第三代激光雷達(dá)產(chǎn)品中轉(zhuǎn)向MEMS技術(shù),預(yù)計(jì)在2022年左右開啟量產(chǎn);還有一些是從一開始就瞄準(zhǔn)MEMS激光雷達(dá)的企業(yè),例如國內(nèi)的一徑科技等。

       一徑科技成立于2017年,是國內(nèi)較早開發(fā)面向車載應(yīng)用的固態(tài)MEMS激光雷達(dá)的團(tuán)隊(duì)。在本次上海車展上,一徑科技發(fā)布了最新的面向前裝量產(chǎn)的固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品:ML-Xs,并首次公開披露了該款產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和優(yōu)勢(shì)。據(jù)悉,ML-Xs采用MEMS微振鏡+1550nm 光纖激光器的方案,同時(shí)采用自研的接收及ASIC芯片。ML-Xs的視場(chǎng)角可達(dá)120°X25°,能夠提供高達(dá)200米的探測(cè)距離,同時(shí)能提供0.1°的角分辨率。

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       據(jù)一徑科技聯(lián)合創(chuàng)始人&產(chǎn)品副總裁李云翔介紹,本次推出的ML-Xs新品是一款前向長距MEMS激光雷達(dá),兼顧高速前向遠(yuǎn)距和中/低速大角度應(yīng)用場(chǎng)景,未來將主要面向L2及以上的智能駕駛,服務(wù)于乘用車、Robotaxi等諸多智能駕駛應(yīng)用,為自動(dòng)駕駛車輛的安全出行保駕護(hù)航。

 

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       除了最新發(fā)布的ML-Xs,一徑科技還同時(shí)展出了面向短距補(bǔ)盲應(yīng)用的明星產(chǎn)品ML-30s。據(jù)悉,ML-30s能提供140°x70°的超大視場(chǎng)角,可以大幅增加車輛的視野范圍,提供寬視場(chǎng)角高分辨率的 3D 感知覆蓋,將車身周邊盲區(qū)的危險(xiǎn)系數(shù)降到最低。另外,這款產(chǎn)品自2020年起已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量化交付,為無人高速物流、末端配送、Robotaxi和機(jī)器人領(lǐng)域提供靈活、高分辨率及車規(guī)可靠的盲區(qū)覆蓋解決方案,是該細(xì)分產(chǎn)品方向市占率較高的一款固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品。

       上述兩大系列產(chǎn)品可以各自滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求,同時(shí)還可以進(jìn)行靈活組合應(yīng)用。兼顧盲區(qū)中短距場(chǎng)景和遠(yuǎn)距高速場(chǎng)景,是一徑科技激光雷達(dá)產(chǎn)品方案的一大特色。

       另外,一徑科技的產(chǎn)品還有另一大特點(diǎn),即面向前裝量產(chǎn),一方面,其可靠性能夠滿足汽車行業(yè)的應(yīng)用需求,能夠抵抗汽車在運(yùn)行當(dāng)中的振動(dòng)沖擊帶來的影響,滿足EMC和耐久性等車規(guī)要求。另一方面,產(chǎn)品設(shè)計(jì)從規(guī)模量產(chǎn)可行性角度出發(fā),不要求高精密的光學(xué)裝調(diào),就能實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的裝調(diào)和封裝,極大的提高了組裝的良率和效率;并在實(shí)際生產(chǎn)過程中,針對(duì)裝配流程及工藝、標(biāo)定方法等環(huán)節(jié)進(jìn)行了多次迭代和自動(dòng)化改造,以實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)規(guī)?;慨a(chǎn)的目標(biāo),進(jìn)而在成本和產(chǎn)品一致性上也頗具競(jìng)爭(zhēng)力。

激光雷達(dá)或迎上車元年 前裝量產(chǎn)分秒必爭(zhēng)

       2020年底以來,多家車企宣布攜手激光雷達(dá)供應(yīng)商,相繼公布了量產(chǎn)上車時(shí)間表,且都指向2021年,這表明,激光雷達(dá)或在2021年迎來上車元年。

       在2020年12月22日的蔚來內(nèi)部分享會(huì)上,該公司宣布將用國產(chǎn)供應(yīng)商圖達(dá)通(Innovusion)的激光雷達(dá);而在2021年開年第一天,新造車勢(shì)力中的另一位重磅玩家小鵬也不甘示弱,官宣將在2021年推出的全新量產(chǎn)車型上使用Livox生產(chǎn)的定制版車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)。

       除了國內(nèi)自主新能源品牌,國際一線汽車制造商也陸續(xù)宣布將在量產(chǎn)新車上搭載激光雷達(dá),例如奔馳將于2021年上市的全新S級(jí)就將搭載法雷奧的第二代激光雷達(dá)產(chǎn)品Scala 2;此外,豐田雷克薩斯也宣布將于2021年發(fā)布配備電裝3D激光雷達(dá)的LS車型;沃爾沃在其2022年投入量產(chǎn)的全新車型中也將搭載Luminar激光雷達(dá)感知技術(shù)……

       在車企的密集布局下,激光雷達(dá)進(jìn)入每一輛車已經(jīng)成為大勢(shì)所趨,其前裝量產(chǎn)似乎也成為推動(dòng)L3+自動(dòng)駕駛布局的重要一環(huán)。作為智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車新增零部件,激光雷達(dá)量產(chǎn)上車的時(shí)代已經(jīng)開啟。而此時(shí)激光雷達(dá)玩家們比拼的就是成本優(yōu)勢(shì)、規(guī)模優(yōu)勢(shì),也就是量產(chǎn)能力。

       李云翔在接受采訪時(shí)指出,車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)能否實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)落地關(guān)乎企業(yè)生存?!霸诋a(chǎn)品性能方面,現(xiàn)在激光雷達(dá)廠商的產(chǎn)品各有差異,而可規(guī)模量產(chǎn)性則是下一階段影響激光雷達(dá)是否能商業(yè)化交付最重要的因素。”李云翔說道,“生產(chǎn)10個(gè)激光雷達(dá)和生產(chǎn)1千個(gè)、1萬個(gè)激光雷達(dá)是不可比擬的。批量生產(chǎn)需要考量過程能力指數(shù)、OEE(總體設(shè)備效率)、一次通過率、直通率等指標(biāo)來保證產(chǎn)品的一致性。這是決定能不能規(guī)?;慨a(chǎn)、能不能保證供應(yīng)的重要因素?!?/P>

       為了實(shí)現(xiàn)批量化、高效率生產(chǎn),并降低成本,一徑科技在常熟自建的國產(chǎn)化MEMS激光雷達(dá)生產(chǎn)線早在2019年就已進(jìn)入試生產(chǎn),該產(chǎn)線占地5000平米,一期規(guī)劃產(chǎn)能為5萬臺(tái)/每年,可滿足 2020 年到 2022 年三年的產(chǎn)能需求,而2022年后會(huì)進(jìn)一步提高工廠的自動(dòng)化效率,實(shí)現(xiàn)更大的產(chǎn)能。另外,以常熟為中心,一徑科技已經(jīng)完成IATF-16949質(zhì)量體系搭建。

 

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       機(jī)會(huì)永遠(yuǎn)是留給有準(zhǔn)備的人,因其高質(zhì)量的產(chǎn)品性能及穩(wěn)定的量產(chǎn)能力,一徑科技目前已經(jīng)與多家企業(yè)建立了商業(yè)合作關(guān)系。據(jù)悉,在物流配送方面,一徑科技已經(jīng)與京東物流達(dá)成戰(zhàn)略合作;在Robotaxi方面,一徑科技也已獲得國外頂級(jí)ADAS解決方案提供商的青睞,未來業(yè)務(wù)會(huì)在全球進(jìn)行布局。

       李云翔在采訪中預(yù)計(jì),從今年開始,激光雷達(dá)特別是固態(tài)激光雷達(dá)市場(chǎng)會(huì)起來,主機(jī)廠普遍的上車時(shí)間點(diǎn)會(huì)在2022年年底或2023年?!斑@肯定是一個(gè)穩(wěn)步攀升的過程,雖然不會(huì)是全部車型都上,但會(huì)從幾萬、十萬、幾十萬這樣的量開始,目前來看30萬元以上的車型機(jī)會(huì)最大?!?/P>

       不過,盡管激光雷達(dá)市場(chǎng)潛力巨大,但并不是所有的玩家都有可能走到最后,隨著商業(yè)化大幕的不斷拉開,各玩家之間的技術(shù)和資金實(shí)力差別不斷顯然,那些表現(xiàn)不甚突出的企業(yè)被市場(chǎng)所淘汰是遲早的事,只有能實(shí)現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化、量產(chǎn)裝車的產(chǎn)品才不會(huì)被大浪淘去。一徑科技深諳這一點(diǎn),并正朝著這個(gè)方向穩(wěn)扎穩(wěn)打、大步向前。

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