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谷歌、福特、優(yōu)步等各大公司都在大力研發(fā)自動駕駛車輛，該類車輛對激光雷達的依賴性較大，需借助雷達更好地識別車輛的周邊環(huán)境，以便為車主提供導航服務。如今，在美國及全球其他地方的公路上，經(jīng)?？梢砸姷杰図斞b有激光雷達系統(tǒng)的測試車輛，其搭載的雷達系統(tǒng)也頗為惹眼。

激光雷達利用遙感技術（remote sensing technology），探測車輛與目標物間的距離，還能對行駛路徑上的目標物進行探查，同時為地圖繪制提供輔助。通常，傳感器借助激光來照亮車輛周邊，然后進行光學分析，創(chuàng)建高清數(shù)字影像，可對車輛周邊100米內的范圍進行全方位地探查，對繪制地圖而言，其作用至關重要。

激光雷達技術比雷達技術更具優(yōu)勢，其采用聲波探測目標物的速度、范圍及角度。然而，金屬材料的雷達反射效果最強，但非金屬材料反射效果較差，或許壓根無法反射雷達波。

截止至目前，大多數(shù)正在開發(fā)自動駕駛車輛的企業(yè)紛紛表示，激光雷達是自動駕駛車輛的核心部件，其定位的精度及可靠性高，但特斯拉不認同該觀點。特斯拉從去年11月起，就為旗下所有車輛配置了第二代“Autopilot”駕駛輔助系統(tǒng)，該公司聲稱憑借該系統(tǒng)將實現(xiàn)完全自動駕駛。Autopilot 2.0的主要硬件包括8個攝像頭及12個超聲波傳感器（ultrasonic sensors），在車輛半徑250米范圍內，可提供360度全景圖像。

供需缺口不斷拉大

近年來，各大車企都越發(fā)關注自動駕駛車輛的研發(fā)，這導致對激光雷達傳感器的需求量激增。除了自動駕駛車輛外，HERE與TomTom等地圖公司也采用了搭載激光雷達系統(tǒng)的車輛進行3D高清地圖的繪制，前者對未來的自動駕駛車輛而言，也是不可或缺的重要一環(huán)。激光雷達還被用于某些先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS），如：自適應巡航控制（ACC）、前車碰撞警示（FCW）及自動緊急制動（AEB）。除了汽車業(yè)外，激光雷達還被應用于安全、機器人及工業(yè)應用中。

汽車市場對激光雷達的需求量激增，這一情況使得供應商們措手不及。據(jù)媒體報道，如今激光雷達供應商的數(shù)量相當少，現(xiàn)有的供應商也都在提升產(chǎn)能，以便滿足不斷走強的市場需求。威力登（Velodyne）的雷達系統(tǒng)被從事自動駕駛車輛研發(fā)工作的眾多企業(yè)所青睞，其產(chǎn)品被廣泛應用于各自的測試車輛中。威力登于今年一月在美國加州圣荷西（San Jose, California）開了一家超級工廠，該公司的總裁兼首席運營官Mike Jellen向IHS SupplierInsight透露，今年第一季度（截止至3月31日）公司的激光雷達產(chǎn)量翻番，公司力圖在2017年和2018年使其產(chǎn)量實現(xiàn)3-5倍的增長。

新競爭者紛紛進入激光雷達市場

汽車應用對激光雷達需求頗為強大，這吸引了不少新的競爭者進入該新興領域。這類公司正期望實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，并于今年或2018年實現(xiàn)激光雷達的發(fā)貨。例如：Quanergy公司開始加快了旗下的固態(tài)激光雷達傳感器S3的生產(chǎn)活動，該設備將在今年內被應用于ADAS和自動駕駛車輛中。去年，Quanergy從投資商處募得了9000萬美元，用于提升其固態(tài)激光雷達傳感器的產(chǎn)量。

最近，Luminar發(fā)布了一款激光雷達，用于自動駕駛車輛，公司宣稱已實現(xiàn)生產(chǎn)。公司還表示，該款激光雷達的分辨率是市面上同類產(chǎn)品的50倍，其探測范圍則是同類產(chǎn)品的10倍。據(jù)稱，Luminar正與四家公司合作，共同研發(fā)自動駕駛車輛。為此，Luminar將向其客戶提供100個激光雷達，用于開放測試（beta testing）。公司計劃在佛羅里達州的奧蘭多的工廠內實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，公司雄心勃勃，計劃在今年末前完成10000個激光雷達的發(fā)貨。

由于ADAS及自動駕駛應用對激光雷達的需求量極大，傳統(tǒng)的汽車供應商也被吊足了胃口。一部分的供應商正在與現(xiàn)有的激光雷達公司建立戰(zhàn)略合作關系或對其進行戰(zhàn)略投資，以便能夠獲得該項先進的技術。去年8月，采埃孚收購了Ibeo汽車系統(tǒng)公司（Ibeo Automotive Systems）四成的股份，后者是一家德國公司，致力于激光雷達技術。大陸則收購了Advanced Scientific Concepts（ASC）公司的高清3D閃存激光雷達業(yè)務（Hi-Res 3D Flash Lidar business）。另一家德國供應商——博世采用風投的方式對激光雷達初創(chuàng)公司TetraView進行了戰(zhàn)略投資。日本供應商——電裝公司參與了激光雷達初創(chuàng)公司TriLumina的資金募集環(huán)節(jié)。麥格納則與以色列的Innoviz Technologies公司合作，共同研發(fā)固態(tài)激光雷達方案；法雷奧與LeddarTech進行戰(zhàn)略合作，共同研發(fā)低成本固態(tài)激光雷達。

挑戰(zhàn)——激光雷達成本居高不下

盡管激光雷達比雷達及其他傳感器具有優(yōu)勢，車輛周邊的影像也更為精準。但若要大批量推廣，其成本花費太高，令人望而卻步。谷歌自動駕駛車輛項目（即現(xiàn)在的Waymo）的首輛自動駕駛車輛就采用了威力登的激光雷達，其價格高達7.5萬美元/個，價格之高令人咋舌。

激光雷達供應商都很清楚，他們需要研發(fā)低成本的激光雷達產(chǎn)品，以便推廣其應用。威力登與Waymo攜手合作，致力于降低激光雷達的價格，目前其產(chǎn)品價格在8000-30000美元之間，具體價格視產(chǎn)品發(fā)射的激光數(shù)量而異。2016年8月，威力登獲得了福特及百度1.5億美元的投資，用于尋找新途徑，進一步降低激光雷達的成本。就在1個月前，威力登發(fā)布了一款新型激光樣品VLP-16（也叫Puck），其價格為7999美元。威力登預計，待量產(chǎn)后其價格將進一步下降。

今年4月，威力登公布了新款低成本激光雷達傳感器Velarray，公司表示在量產(chǎn)后成本將下落到數(shù)百美元。然而，其他激光雷達傳感器均可提供360度水平視域（horizontal field of view，F(xiàn)OV），Velarray的水平視域只有120度，這意味著自動駕駛車輛搭載需要更多的激光雷達，以便獲得相似的水平視域。威力登將于明年在圣荷西工廠啟動Velarray激光雷達的生產(chǎn)。

威力登旨在提供比Velarray更為廉價的激光雷達。Jellen向IHS SupplierInsight透露：“威力登繼續(xù)提升其產(chǎn)品路線圖，以便其提供的產(chǎn)品能符合專業(yè)性能、產(chǎn)量及價格等目標要求。我們的戰(zhàn)略核心在于采用具有成本效益的專用集成電路（ASIC）技術。”

Waymo的測試車輛一直在采用威力登的激光雷達，但該公司也在自行研制價格更為合理的激光雷達產(chǎn)品。今年1月，Waymo宣稱其已將激光雷達的成本降低了九成多。公司旨在進一步削減激光雷達的價格，使價格變得更為實惠。

尺寸及設計的復雜性問題

除了成本高外，減低其產(chǎn)品的重量并縮減其尺寸也是激光雷達供應商們正在設法解決的兩大難題。威力登HDL 64E激光雷達目前被大多數(shù)車企及技術公司應用于旗下的自動駕駛測試車輛中，若不計電纜，其產(chǎn)品的重量約為12.7 kg。公司還試圖大幅降低另外三款激光雷達傳感器的重量，并將HDL-32E、Puck Hi-Res和Puck Lite的重量分別減至為1 kg、830 g和950 g。

激光雷達公司還需要關注雷達尺寸及在自動駕駛車輛上的裝配位置，以便雷達能與車輛的總體設計相融合，既不失美觀，又符合動力學。大多數(shù)測試車輛都將激光雷達安裝在其頂部，若量產(chǎn)的話，車頂位置并未來不太適宜。在去年的國際消費電子展（CES）上，威力登展示了旗下的固態(tài)hybrid-ultra Puck Auto雷達產(chǎn)品，其結構緊湊，可被安裝在側視鏡內。公司的新款Velarray雷達傳感器也采用了緊湊型設計，可無縫嵌入車輛前方、后方及各個角落。

在今年的國際消費電子展上，Quanergy展示了一款掌中型固態(tài)激光雷達S3，或將隱入車輛車身內，無需破壞車輛的整體設計美感。公司還與日本照明設備供應商小糸制作所（Koito）展示旗下的S3激光雷達是如何無縫裝到車輛車頭燈內的。將激光雷達放在車頭燈的下方還能防止該設備受到沙塵、污漬及水的侵害。

大多數(shù)車企、技術公司及初創(chuàng)公司都在大力研發(fā)自動駕駛車輛，這類公司將在未來3-5年投放其自動駕駛車輛，這意味著激光雷達供應商們只有數(shù)年時間改進其現(xiàn)有產(chǎn)品，克服成本、重量、尺寸、設計及無縫供應上的諸多挑戰(zhàn)和難題。據(jù)IHS Markit預測，截止至2025年，自動駕駛車輛的銷量將達到60萬輛。截止至2035年，其數(shù)量還將繼續(xù)增長，或將達到2100萬輛。假設，平均每輛自動駕駛車輛使用兩個激光雷達傳感器，那么這意味著未來數(shù)年內，激光雷達供應商們將面臨海量的需求。