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激光雷达“众生相”:谁在应物变化,谁在寒冬发抖?

激光雷达作为自动驾驶系统的核心传感器,毋庸置疑。但实现Demo到量产的跨越,首先要解决车规级可靠性的问题,其次是低成本,最终还需要质量体系和交付能力的保障。

自动驾驶未来的美好光景,也催生了过去几年一些初创公司的“激进”,以及由此带来的隐藏风险。

在与Lyft合作开发自动驾驶技术两年后,近日麦格纳表示,这种合作关系即将结束。这家汽车零部件制造商计划专注于辅助驾驶产品,而不是全自动驾驶技术。

2018年,麦格纳向Lyft投资了2亿美元,但自动驾驶合作似乎已经影响了它的利润。不过,麦格纳并没有完全切断与Lyft的关系,他们将在其他与自动驾驶相关的软件和硬件上继续合作。

麦格纳认为,从中期来看,自动驾驶汽车的潜力还不够大。未来5年,该公司将在辅助驾驶市场(L2、L2+、L3)看到更多的增长机会。因为汽车行业对于自动驾驶真正起步的时间越来越“现实”。

接下来,麦格纳将转而基于摄像头、毫米波雷达和激光雷达开发构成全自动驾驶基础的高级驾驶员辅助系统升级版。新的系统将提升现有自适应巡航控制的功能体验,增加安全冗余。

2019-2020,是激光雷达行业的跨越。在过去的5年里面,从业者关注的是要证明激光雷达技术的可行性,更大的市场来自于自动驾驶测试市场。而现在,大家关注更多的是商业化,瞄准的是真正的前装市场。

一、Quanergy是个“传说”

2012年,基于固态激光雷达的技术进展,Louay Eldad(担任CEO)参与共同创立了一家名为Quanergy的激光雷达公司。其早期瞄准的目标,就是更小、更高效、更便宜的固态激光雷达。

2015年,当Quanergy首次在CES展上亮相固态激光雷达S3时,让很多人惊叹不已。一年后,当Quanergy宣布250美元的价格时,Velodyne最好的激光雷达售价约为7.5万美元。

此后,该公司与多家汽车制造商建立了合作关系,并于2017年底开始准备IPO事宜。然而,一年后,这家公司开始暴露出一系列问题。

一方面,公司始终未能按照计划时间点推进产品研发,另一方面,行业合作伙伴和一些前员工爆料,公司实际交付的产品没有达到对外宣传的性能指标。

生产问题接踵而至。Quanergy开始刻意回避对产品测距范围和价格的承诺,一些拿到产品的测试人员也发现其实际测试结果和标称的差距。

接踵而至的是戴姆勒似乎取消了之前的合作计划,Quanergy公司的关键人员也开始跳槽。这是自动驾驶行业典型的过度炒作的后果。

此后,Quanergy开始把产品的目标市场转向地图测绘、安防监控及其他非汽车应用领域,上述前员工表示,这种转变反映出,该公司与汽车制造商达成车载激光雷达量产的前景越来越渺茫。

同时,对于Louay Eldad的日常管理,公司内部抱怨越来越多。比如,在股权期权方面,去年5月,公司一位前高管就因为股票期权的处理方式提起诉讼。

但对外,Louay Eldad一直保持公司的“向好”形象。在一次采访中,Louay Eldad否认了对公司财务状况的担忧。但到了2018年8月份,Quanergy的IPO计划传出被搁置,公司开始转向寻找其他方式筹集新资金,包括可能的出售。

紧接着,2018年10月的一份声明中,Quanergy披露由一家全球顶级基金牵头的融资中,公司估值超过20亿美元。不过,据知情人士透露,彼时大部分新融资来自Louay Eldad和另一位公司创始人。当时7500万美元的融资,实际最终金额仅有不到4500万美元。

去年,Quanergy的早期投资者三星资本和Sensata(森萨塔)也被曝出已经对公司的表现感到失望。随后上述两家公司的发言人出面辟谣,表示仍然看好Quanergy的技术,当然需要一些时间去克服一些难题。

激光雷达的1.0时代,以Velodyne为代表的先行者,让360度旋转的机械式激光雷达成为了各大自动驾驶初创公司的必选项。从低线束,到高线束成为各家厂商的比拼焦点。

激光雷达的2.0时代,为应对将来车规级量产、低成本、小体积的需求,各大激光雷达厂商开始瞄准混合固态、MEMS及FLASH/OPA固态激光雷达技术路线挺进。

然而,到目前为止,除了法雷奥的SCALA,还没有第二家企业能够拿出真正车规级的量产装车激光雷达产品。

或许是意识到汽车行业的巨大风险,Quanergy在去年开始重新组建高管团队,包括任命了新的CRO和CMO,以扩大其在其他应用领域的产品和市场战略。

就在2020年CES期间,Louay Eldad对外宣布辞去公司CEO和董事会成员的职位,从2020年1月13日起生效。而Quanergy在本届CES展推出的重点产品,也变成了可用于交通枢纽、公共场所、商业建筑等场景的固态激光雷达。

尽管在此之前,Quanergy与中国自主品牌吉利宣布未来将展开深入合作,主攻智慧城市与自动驾驶系统解决方案的开发与商用。要知道,几个月前,Quanergy还宣布与中国另一家自主品牌奇瑞汽车建立合作伙伴关系。

不过,两家公司和Quanergy的合作,用于城市基础设施的激光雷达是主要方向之一,至于车端激光雷达并没有太多信息披露。

二、Oryx关门,预示竞争白热化

Quanergy宣传的S3固态激光雷达是基于CMOS芯片的光学相控阵(OPA)技术路线,在全球范围内并不属于主流路线。而被吉利选中的路侧产品则是Quanergy的另一款机械式激光雷达M8。

和目前主流的混合固态、MEMS相比,OPA光束质量控制难,很难达到干净的激光束,噪声多,影响了距离的探测。此外,OPA目前能实现的最大水平视场角大约只有50度(而MEMS可以实现120~150度),对于车载应用来说,还有很大的距离。

此外,OPA面临的问题还有很多的技术和工艺要解决,比如半导体驱动,复杂的电路算法要驱动光学相位的变化,采用什么技术改变光的阵列方向等等。

行业人士表示,目前全球超过50多家汽车激光雷达公司将有很大一部分会陆续暴露出一直被遮掩的技术问题,尤其是短期内还很难达到汽车制造商前装量产要求。

去年8月,以色列激光雷达初创公司Oryx Vision Ltd.宣布正式关门,这家成立于2009年公司累计筹集了6700万美元。该公司创始人表示,他们看到激光雷达正在成为一个巨人的游戏,作为一个小公司,很难继续运营和取得预期的投资回报。

2020年,将会成为全球车载激光雷达行业的洗牌年,一方面早期的融资需要兑现承诺,另一方面,能否成为第一批量产上车的企业至关重要。

Orxy公司曾经一度认为,可以继续以更精简的形式运营,避免投资者在投资上亏损,但随后意识到,这将比他们最初设想的花费更长的时间。

这个行业已经进入整合阶段。

沃尔沃投资的激光雷达初创公司Luminar负责人表示,最近一段时间有很多同行和他们在接洽,寻求被收购的机会。要知道,Luminar公司的计划是两年后,也就是2022年才有把握开始将自己的激光雷达量产。

三、Velodyne起了个大早

Velodyne是推动激光雷达(主要是机械式旋转激光雷达)在自动驾驶行业应用的主要贡献者之一。2005年的时候美国国防部资助了一项无人驾驶汽车比赛,Velodyne的创始人Hall在2006年的时候,发明了一台多光束旋转的激光雷达,并申请了专利。

但Velodyne也面临着挑战。根据一些自动驾驶技术研发人员称,作为Velodyne主要支柱的机械式激光雷达传感器,已被证明难以高效、高质量地大规模制造,而且在实际应用中可能极其脆弱。当然,该公司也很快陆续推出了面向车规级量产的产品方案。

不过,过去几年,几十家公司,无论大小,都在试图打造真正可量产、车规级的激光雷达,在距离、分辨率、可制造性、鲁棒性和成本之间达到完美的平衡。竞争对手的层出不穷,人才挖角大战早已打响。

近年来,Velodyne早期的多位高级管理层陆续离开,包括工程副总裁、COO、CFO等等。2018年也成为该公司高层离职的高峰期。

去年5月,公司的CFO Robert Brown离职,并调整至竞争对手Cepton;7月,公司的产品管理副总裁T. R. Ramachandran离职,同样加盟Cepton出任市场执行副总裁。几个月后,Cepton宣布推出最新的低功耗激光雷达Vista-X120,适用于ADAS和自动驾驶应用。

一些Velodyne公司的员工表示,David Hall(公司创始人兼CEO)和Marta Hall(业务发展总裁)过于傲慢,在很多方面都忽视了解决公司的主要问题。而就在几天前,Velodyne宣布任命公司前首席技术官Anand Gopalan为新任首席执行官,而公司创始人David Hall正式“退位”。

此前,Velodyne曾计划在去年年底前IPO上市,估值18亿美元。不过,此事也最终被搁置。紧随其后,Velodyne在去年年底前,裁撤了一部分中国区员工,亚太区办公室仅保留大客户、渠道以及技术支持相关的部分岗位,员工将从20人左右裁减至10人。

原因是,真正用于自动驾驶车辆的激光雷达采购订单并非主力,围绕地图测绘、机器人以及安防才是Velodyne的主要订单来源。其中,最重要的受制因素是近年来,自动驾驶公司尤其是汽车制造商对于机械式激光雷达的态度转变。

去年5月,公司的CFO Robert Brown离职,并调整至竞争对手Cepton;7月,公司的产品管理副总裁T. R. Ramachandran离职,同样加盟Cepton出任市场执行副总裁。几个月后,Cepton宣布推出最新的低功耗激光雷达Vista-X120,适用于ADAS和自动驾驶应用。

一些Velodyne公司的员工表示,David Hall(公司创始人兼CEO)和Marta Hall(业务发展总裁)过于傲慢,在很多方面都忽视了解决公司的主要问题。而就在几天前,Velodyne宣布任命公司前首席技术官Anand Gopalan为新任首席执行官,而公司创始人David Hall正式“退位”。

去年5月,公司的CFO Robert Brown离职,并调整至竞争对手Cepton;7月,公司的产品管理副总裁T. R. Ramachandran离职,同样加盟Cepton出任市场执行副总裁。几个月后,Cepton宣布推出最新的低功耗激光雷达Vista-X120,适用于ADAS和自动驾驶应用。

一些Velodyne公司的员工表示,David Hall(公司创始人兼CEO)和Marta Hall(业务发展总裁)过于傲慢,在很多方面都忽视了解决公司的主要问题。而就在几天前,Velodyne宣布任命公司前首席技术官Anand Gopalan为新任首席执行官,而公司创始人David Hall正式“退位”。

也因此,固态激光雷达成为Velodyne必须迈过去的坎。比如,该公司曾在2017年宣布将推出一款固态汽车激光雷达Velarray LiDAR,彼时官方预计到2018年该产品将进入规模化生产,售价可以达到几百美金的水平。

此后,时间被推迟。量产变成了样件测试,时间点也改为预计2019年上半年交付主机厂测试,2019年下半年,推出车规级的Velarray。

然而,等到2020年1月份的美国CES展上,取而代之的则是一款批量生产目标价格为100美元,探测距离仅为100米,视场角为60度的Velabit激光雷达。

四、加速洗牌,市场仍可期

前装量产激光雷达的难度,可想而知。

面向量产的激光雷达,首先性能要达标,无论分辨率、帧率都能满足要求;其次作为汽车领域使用的一个新的电子零部件,要过一系列车规认证,达到车规级的可靠性,包括机械冲击、机械振动、高低温、盐碱酸、电磁干扰等各种情况。

此外,激光雷达公司必须要充分理解车端的场景应用。对于量产而言,需要基于不同汽车制造商对于激光雷达安装位置和功能匹配的特殊需求。

对汽车制造商来说,采用前向激光雷达传感器意味着可以弥补并改善现有前向视觉+毫米波雷达的感知组合效能。比如,结合激光雷达对于特定环境下危险目标的分类检测。

但,难,才是为市场洗牌提前铺垫。

去年开始,越来越多的一级汽车零部件供应商和OEM正在加快与激光雷达厂商的深度互动和战略合作,并加快为激光雷达厂商提供车规级设计和验证测试的支持。

此外,包括博世、大陆集团在内的行业巨头,也正在通过自研和收购初创公司的方式,布局车载激光雷达。同时,像华为、大疆等跨界巨头,也陆续推出了产品样件。

比如,一径科技在今年CES展上推出基于MEMS路线的ML30S,实现了全球首个FOV超过140x70度的激光雷达解决方案,突破了视场角局限的问题。

此外,一径科技还发布了全球首个MEMS激光雷达全套解决方案:长距+中短距+盲区的全套MEMS激光雷达,目标直指车规级量产。该套雷达的特点也正是车规级、低成本、高性能。

考虑到未来L2+、L3、L4的长期需求共存因素,对于激光雷达的需求也存在两种:一种是前向的长距离探测,另一种是360度环视的中短距离探测(用于盲区)。

还有一家公司Innovusion,则是推出了新的专门面向高级别自动驾驶的猎鹰(Falcon)激光雷达,该系统由定制的电子探测技术、先进的光学和复杂的软件算法融合在一起,实现实时聚焦的“鹰眼仿生”功能。

Innovusion创始人兼CEO鲍君威表示,激光雷达需要具备宽视角、超高分辨率以及超过150m的距离,才能有效应对L3场景下高速公路、城市道路中对远距离障碍物、交叉路口行人等的精准探测。

同时,Innovusion也是全球首个发布ROI(精准感知区域) feature的激光雷达,填补了自动驾驶系统中从ADAS向更高级别自动驾驶跨越的技术空白,能够切实减少漏检率、误检率。

当然一个技术商业化最关键的因素是成本。哪个公司能将成本做到数百美金,将会成为激光雷达走向车规量产真正转折点。

按照目前全球主要汽车制造商的预估,1000美元以下是L4自动驾驶的激光雷达规模化采购的价格目标,而L2+、L3的价格目标在500美元以下。

镭神智能在本届CES展上就一口气发布了三款售价1000美元以下的MEMS固态激光雷达,其中,等效于400线、测距可达500米的LS20E批量售价仅为$888。

核心是基于镭神智能自研的MEMS微振镜、16通道TIA芯片等核心技术与创新工艺,使得内部结构部件都得以大大简化,整机组装效率也大幅提升。

向自动驾驶汽车的过渡将是一个渐进的过程,首先要保证更加安全的辅助驾驶系统,随着时间的推移将更多的权力交给汽车。这些系统的优化,也将在短期内推动激光雷达的创新和应用。

全球最严格的新车评价体系,Euro NCAP也正在推动许多改革,以逐步提高现有ADAS系统的安全性。一级汽车零部件供应商也有明确的时间表,在未来几年推动激光雷达量产搭载作为该计划的一部分。

对于激光雷达企业来说,熬过最难的时刻,或许就可以见到天亮前的那一道曙光。但更多的企业可能会倒在黎明的前夜。

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