自動駕駛是激光雷達千載難逢的機遇

如今，Waymo、優步（Uber）、Lyft、百度（Baidu）和梅賽德斯-奔馳（Mercedes-Benz）等廠商正在將價值約為20萬美元的各種傳感器集成到數百輛傳統汽車之中，試圖將其轉變為可在道路上行駛的完全自動駕駛汽車，即無人駕駛汽車。舉例來說，Waymo已經向一些用戶提供服務，并正在集成各種傳感器，如激光雷達（LiDAR）、雷達（RADAR）、攝像頭、慣性測量單元（IMU）和GPS等。總體而言，到2023年無人駕駛汽車市場預計將超過10萬輛，到2032年將超過100萬輛。

當前的全球汽車市場每年銷售約9000輛，并且自動駕駛功能正逐步成為新的發展趨勢。2017年，奧迪（Audi）發布全球首款量產的Level 3自動駕駛汽車——奧迪A8，當然它也是全球首款搭載激光雷達的量產車。該車使用的激光雷達由法國領先的汽車零部件制造商法雷奧（Valeo）開發和生產。

據麥姆斯咨詢報道，激光雷達技術已經應用于航天航空、科技考古、建筑測量、風電行業等多種領域，目前正面臨著巨大機遇：自動駕駛對激光雷達的渴求。Yole預計全球汽車激光雷達市場將在2023年達到50億美元，到2032年將達到280億美元。

激光雷達發展歷史

不同激光雷達的測距范圍

本報告涵蓋從激光雷達系統到組件的市場規模和出貨量，包括深入分析了激光雷達市場發展情況和產業鏈上每個環節參與者的商業機會。

本報告研究領域

汽車激光雷達令人印象深刻的多樣性

在過去兩年里，超過8億美元被投入到激光雷達公司。盡管很多公司的創業時間很短，但是卻完成了數千萬美元的融資。據麥姆斯咨詢介紹，成立于2016年Blackmore最近從寶馬（BMW）和豐田（Toyota）獲得了1800萬美元資金。而2012年成立的Quanergy于2017年完成了1.8億美元的融資。這些投融資事件說明汽車激光雷達技術還不成熟。初創企業、工業廠商、汽車一級供應商（Tier 1）和汽車OEM廠商都在采用不同的方式進行投資布局，但是成功與否還不得而知。不過，要想成為汽車激光雷達技術的領導者，必須付出一定的代價。

激光雷達產業領域的主要投融資事件

激光雷達產業領域的主要并購事件

在技術方面，豐富的產品類型令人印象深刻。目前大多數激光雷達產品使用波長在830~940納米之間的激光器，以及宏觀機械式掃描，如Velodyne發布的產品。不過，MEMS掃描鏡有望成為汽車激光雷達技術的下一個發展方向，它可以使得激光雷達變小且便宜。此后，有可能是Quanergy提出的光學相控陣，它沒有任何運動部件，能實現真正的全固態激光雷達，因此更加可靠，并且更小、更便宜。

本報告研究的技術

一些廠商，如大陸集團（Continental）和Xenomatix，提出了泛光（flash）激光雷達，該項技術也沒有任何運動部件，利用激光器同時照亮整個場景。還有其它廠商提出了不同的解決方案：Cepton和Luminar發布了類似MEMS掃描鏡的微動（micro-motion）掃描技術，而Neptec則采用了Risley棱鏡。

盡管許多廠商使用830~940納米波長（因為相應的光學元件更為普遍），但是有些廠商（如Blackmore、Neptec、Aeye和Luminar）正在研究1550納米波長。這種波長的激光允許在200米的探測范圍內對暗物體提供更高的脈沖功率，足以讓高速公路中的車輛在快速行駛中及時發現危險情況并安全停車；同時該波長的激光能夠被眼球強烈吸收，從而不會損傷視網膜；最后，采用該波長的激光雷達在灰塵魯棒性方面更好。

多樣性仍在繼續。大多數汽車激光雷達廠商使用脈沖式的直接探測激光雷達，即將光脈沖發送射到目標，利用光電探測器測量所需時間以計算距離。有一些廠商正在研究連續波測距方法，例如，IFM和北醒（Benewake）正在研究相移測距方法，而Blackmore和Oryx正在研究頻率調制測距方法。

汽車激光雷達主要廠商

汽車激光雷達生態系統

本報告提供每種方法的技術分析，以及發展路線圖、成本和市場滲透預估。此外，還分析了每種技術類型的市場發展情況。

激光雷達：從技術到應用

激光雷達會進入汽車大眾市場嗎？

毫無疑問，汽車激光雷達目前正在迅速發展，但是存在替代方案。特斯拉（Tesla）宣布其不會將激光雷達應用于自動駕駛，而中國圖森（TuSimple）公司正在開發沒有激光雷達的自動駕駛卡車。此外，最近發布的凱迪拉克（Cadillac）超級巡航（Super Cruise）系統主要依賴于地圖。在技術方面，由于激光束的偏轉，汽車激光雷達獲得成像能力。視覺處理和人工智能正在幫助激光雷達更好地檢測和分類目標物體，從而理解三維空間。另外，紅外攝像頭也可以滿足夜視應用。所有這些技術都以驚人的速度提升，為激光雷達廠商創造了一個競爭激烈的空間。因此，確定哪種技術將最終“統治”自動駕駛汽車，還為時尚早。但是，我們相信各種傳感器之間的冗余性和互補性是汽車自動駕駛必須考慮的！

自動駕駛：激光雷達與其它傳感器比較

激光雷達的新興應用領域不局限于汽車。該技術越來越多地用于建筑和地理信息系統，也是自動導向車（AGV）的關鍵組成部分，可以幫助倉庫實現自動化。此外，激光雷達正在風力測量方面拓展應用，逐步成為風力發電場不可或缺的要素。

自動駕駛成為當前汽車產業乃至整個科技行業中最受關注的技術之一；無人駕駛技術也已經從瘋狂的科幻創意變成了汽車行業的未來。不出意外，自動駕駛技術將會廣泛出現在我們的生活之中，但美好的前景下也依然有著現實的困難。為汽車提供3D視覺功能的激光雷達是解決自動駕駛困難的關鍵技術。未來汽車將如何發展？讓我們拭目以待吧！

汽車激光雷達技術發展路線圖