激光雷達是一種利用激光來實現精確測距的傳感器,在廣義上可以認為是帶有3D深度信息的攝像頭,被譽為“機器人的眼睛”。
激光雷達產業自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發展,呈現出了技術水平高的突出特點。從激光器發明之初的單點激光雷達到后來的單線掃描激光雷達,以及在無人駕駛技術中獲得廣泛認可的多線掃描激光雷達,再到技術方案不斷創新的固態式激光雷達、FMCW激光雷達,以及近年來朝向芯片化、陣列化持續發展,激光雷達一直以來都是新興技術發展及應用的代表。
2020年,國家發改委首次官方明確“新基建”七大板塊,激光雷達作為終端傳感器設備,在自動駕駛、車路協同等智能交通、智慧城市領域的作用不斷凸顯。中國政府對自動駕駛的支持,也將對全球激光雷達產業發展起到積極的推動作用。
根據沙利文的統計及預測,至2025年激光雷達全球市場規模為135.4億美元,較2019年可實現64.5%的年均復合增長率。至2025年,中國激光雷達市場規模將達到43.1億美元,較2019年實現63.1%的年均復合增長率。
激光雷達全球市場近來年逐漸開放,海外廠商在上游和中游都存在著領跑的優勢,在技術和客戶群等方面都領先于國內廠商。國外激光雷達技術早在2010年前就開始嘗試應用于ADAS輔助避障和導航項目。作為未來自動駕駛核心傳感器的代表,激光雷達核心技術主要掌握在Velodyne、Quanergy、Ibeo三家國外企業中。
美國Velodyne成立于1983年,其機械式激光雷達起步較早,技術領先,同時與谷歌、通用汽車、福特、Uber、百度等全球自動駕駛領軍企業建立了合作關系,占據了車載激光雷達大部分的市場份額。
Quanergy成立于2012年,2014年推出其第一款產品M8-1,并在奔馳、現代等公司的實驗車型上得到應用,M8之后Quanergy相繼發布的產品都開始走固態路線,采用了OPA光學相控陣技術,規模量產后將大幅降低傳感器價格。
Ibeo成立于1998年,是全球第一個擁有車規級激光雷達的企業,其于2017年推出了全固態激光雷達A-Sample樣機。
但國內廠商近年來奮起直追,取得了許多突破性的進展,中國勢力正在逐步崛起。
國內玩家早期分為兩個流派,一類研發機械式激光雷達與Velodyne等老牌玩家搶市場,另一類則直接鎖定固態激光雷達產品。
國內激光雷達領域目前有近50家入局,開發方向也不局限在汽車行業。玩家的身份比較復雜,有禾賽、速騰、鐳神等明星初創企業,也有跨界而來的華為、大疆,有資格較老的,如北醒、北科天繪、國科光芯,還有一些后起之秀,如洛微、探維、光勺等。很多初創公司后面都有科技巨頭和國際Tier1的影子。總體而言,國內市場競爭激烈,呈現出百花齊放的市場格局。
高工智能汽車研究院基于國產激光雷達廠商技術儲備、差異化優勢、前后裝量產項目進程以及市場曝光度等因素,首次綜合發布年度激光雷達供應商品牌影響力TOP10企業榜單。
圖源:高工智能汽車
一徑科技
一徑科技(zvision)成立于2017年11月,總部位于北京,是一家專注于全固態激光雷達產品和技術開發的高科技公司。
自成立開始,該公司已經進行了三輪融資,投資方包括明勢資本、英諾天使基金、臻云創投、云天使基金、東科創星、復星銳正資本、松禾資本等。
作為國內首家宣布量產進程的公司之一,一徑科技已經與嬴徹科技就干線物流卡車自動駕駛解決方案商業化達成戰略合作,成為嬴徹科技量產MEMS激光雷達供應商,其最新的ML系列激光雷達將會供應于嬴徹科技干線物流的量產自動駕駛車型。
目前,嬴徹已經與國內頭部重卡主機廠啟動L3量產合作項目,并在自動駕駛卡車領域首次完成L3重卡A樣車,將于2021年底率先實現L3量產??紤]到卡車領域對于車載傳感器的要求高于乘用車,這也意味著國產激光雷達已經完全可以滿足大規模車載應用的要求。
2020年7月,一徑科技常熟工廠落地,標志著車規級規模量產正式開啟。常熟工廠一期投資總額達1.02億元,目標建成世界首條年產能5萬臺的車規級MEMS激光雷達。
此外,一徑科技還與全球多家頂尖自動駕駛公司、汽車主機廠簽訂合作協議,主要客戶有通用、福特、吉利和三一等公司,目前量產落地的主攻方向為向特定區域的各種場景的相關車輛提供整體激光雷達解決方案,如高速物流、智慧礦區、智慧港口、智慧園區、智能公交、Robotaxi等。
禾賽科技
近年來快速占據自動駕駛測試市場主力份額的禾賽科技,已在2021年1月7日,提交了招股說明書,擬在科創板上市募資20億元,有望成為國內首家以激光雷達為主營業務的上市公司。
禾賽科技2013年成立于美國硅谷圣何塞,2014年將總部搬遷至上海。公司主營業務為研發、制造、銷售高分辨率3D激光雷達以及激光氣體傳感器產品。其中,面向廣義機器人應用的激光雷達為公司核心產品。
禾賽科技公司創始人兼董事長孫愷畢業于斯坦福大學機械和電子系,創始人兼首席執行官李一帆為清華大學學士和美國伊利諾伊大學博士;創始人兼首席技術官向少卿擁有斯坦福大學電子工程和機械工程雙碩士。
禾賽科技的產品包括面向無人駕駛領域的Pandar40、Pandar40P、Pandar64、PandarQT、Pandar128,以及多傳感器融合感知套件Pandora;面向高級輔助駕駛領域的PandarGT;面向車聯網應用的PandarMind;面向機器人市場的PandarXT等。
自成立以來,禾賽科技歷經5輪融資,融資金額累計接近15億元,最近一次融資總額1.73億美元(約11.3億元人民幣),刷新了激光雷達行業的最高單筆融資記錄。投資方包括百度、博世、真格基金、安森美半導體等。
鐳神智能
鐳神智能成立于2015年,總部位于廣東深圳市,是全球唯一一家同時掌握了TOF時間飛行法、相位法、三角法和調頻連續波等四種測量方法的激光雷達公司,已經打造出較全的激光雷達矩陣,以此為基礎提出針對不同行業軟件的整體解決方案,覆蓋自動駕駛、智慧交通、軌道交通、機器人、物流、測繪、安防、港口和工業自動化等九大產業生態圈應用。
自成立以來,鐳神智能前后進行過5輪融資,投資方包括北極光創投、招商資本、陜西鴻創、如山資本、達晨財智、Fortune Capital、仁愛智匯、易津資本、信業基金和同威資本等。
鐳神智能是國內為數不多與主機廠達成戰略合作的激光雷達公司之一,該公司已與陜汽控股達成戰略合作,瞄準車規級激光雷達的研發與商用車前裝量產項目。
此外,陜汽控股旗下基金也是鐳神智能的投資方之一,考慮到陜汽重卡在國內重卡銷量排名靠前(2019年排名第四),未來市場想象空間巨大。
早前,該公司還成功入選國家工信部新一代人工智能產業創新重點任務開展128線混合固態激光雷達技術攻關。
目前,在MEMS、Flash以及OPA三種主流固態激光雷達技術路線上,鐳神都有研發布局。
鐳神智能是國內唯一一家自主研發出激光雷達專用16通道TIA芯片、激光雷達自動化及半自動化生產線、1550nm光纖激光器的激光雷達公司,目前公司產品包括車規級128線、32線和16線混合固態激光雷達。
鐳神智能的MEMS固態激光雷達LS20B憑借MEMS微振鏡、16通道TIA芯片等核心技術與創新工藝,內部結構部件得以大大簡化,整機組裝效率也大幅提升;其最遠測距可至300m,擁有豐富的點云和精細的角度分辨率;采用車載前裝設計,可直接嵌入車頭與車身完美融合,不僅簡化安裝、兼顧美觀,還可降低多傳感器的融合算法的復雜性,大大節約了車輛的改造成本;其售價為999美元(約合人民幣6998元)到1299美元(約合人民幣8998元)。
此外,在車路協同市場,鐳神智能目前提供的激光雷達車路協同解決方案已在北京、上海、廣州、蘇州、重慶、鄭州、許昌等多個城市落地。
大疆Livox(覽沃)
無人機巨頭大疆科技孵化的Livox(覽沃)成立于2016年,可以說是今年國內激光雷達領域的一匹“價格”黑馬。千元級低成本激光雷達成為市場關注的焦點,Horizon的價格為800美元,Tele-15的價格為1200美元,開創了激光雷達性價比的新高。
不過,該公司創新的非重復式掃描技術還有待汽車行業驗證,好處是可以最大化覆蓋率,但在快速場景特征提取和匹配上與傳統技術路線有所不同。
以浩界Horizon產品為例,其0.1秒的計分時間之內可以等效64線的機械式激光雷達。根據市場反饋,在低速場景下,效果較好,但由于是單線掃描模式,中高速場景效果一般。
此后,Livox推出了用于近距離盲區探測的Mid-70和用于改進遠程探測的Avia,后者可以在不同的掃描模式(新增重復線掃描模式)、范圍和不同場景之間切換。
為了滿足不同操作場景的需求,Livox Avia提供了兩種掃描模式(一種是之前的非重復掃描),都能夠同時發射多個高速掃描激光束,點云數據速率為24萬點/秒。
不過,背靠大樹好乘涼,借助大疆強大的供應鏈、管理、采購及生產體系,Livox的量產降本能力毋庸置疑,尤其是非車規級產品可以通過大疆無人機渠道進行銷售。而且價格和可實現大規模量產是覽沃科技的最大競爭優勢。
此外,考慮到下游客戶對于激光雷達的點云處理以及相關軟件方面的需求,硬件為先的Livox選擇開放數據集及開源算法來幫助客戶降低開發門檻。
覽沃科技已與小鵬、部分Tier 1、主機廠以及整體解決方案商進行了合作:L4乘用車方面與自動駕駛公司AutoX進行了合作;L4商用車方面與智能重卡公司希迪智駕(CiDi)進行了相關合作;在低速無人駕駛機器人,覽沃科技與深度戰略合作伙伴高仙機器人(Gaussian Robotics)達成逾萬臺激光雷達的采購合作。在2021年推出的全新量產小鵬P5車型上,將搭載基于浩界Horiz車規級激光雷達的小鵬定制版車規級激光雷達。
它的合作伙伴還包括上汽通用五菱、東風汽車公司、圖森未來等,產品已銷往包括美國、加拿大、中國、日本和歐盟在內的26個國家和地區。
速騰聚創
速騰聚創(RoboSense)成立于2014年,總部位于廣東深圳,創始人邱純鑫創業前在哈工大機電工程與自動化學院讀博士,而速騰聚創的前身,就是邱純鑫的戶外移動機器人環境感知小組。
速騰聚創圍繞激光雷達環境感知方案,在芯片、LiDAR傳感器、AI算法等多個核心技術領域有一定成績。其核心產品包括MEMS固態激光雷達系統技術解決方案、機械式系列激光雷達系統技術解決方案,客戶有自動駕駛科技公司、車企、一級供應商等。
自成立以來,速騰聚創經歷過8次融資,投資方包括東方富海、普禾資本、昆促資本、復星銳正資本、海通新能源、北汽產業投資基金、菜鳥網絡、尚頎資本、眾合瑞民、信業基金、康成亨投資、國投創豐等。
速騰聚創是國內最早一批涉足汽車激光雷達市場的公司之一,最初主攻機器人市場方向,是國內低線數激光雷達的主要供應商之一。早期菜鳥網絡、上汽、北汽的戰略投資,一時風光無限。
該公司的激光雷達曾搭載到菜鳥網絡無人物流車G Plus上,當時名為“駝峰”的無人物流計劃號稱三年內打造10萬臺無人設備。但此后菜鳥網絡經歷一輪內部調整,達摩院重新接手無人物流研發和落地,后續發展還有待觀察。與此同時,該公司還在涉足巡邏機器人、AGV、智慧物流等領域,市場戰線進一步拉長。
目前速騰聚創已經推出了五個產品線,分別是機械式激光雷達RS-LiDAR-16、RS-LiDAR-32、RS-Ruby、RS-Bpearl和固態激光雷達RS-LiDAR-M1。
MEMS振鏡是RS-LiDAR-M1中最核心的器件,速騰聚創設計了共計十組的驗證測試,涵蓋了溫度、濕度、封裝工藝、電磁兼容、機械振動/沖擊、壽命等各個方面的驗證。目前,所有測試樣品累計測試時間已超過十萬小時。
2021年1月的線上CES2021上,速騰聚創展示了其最新的車規級高性能MEMS固態激光雷達RS-LiDAR-M1的量產版本,該款產品在2020年12月批量出貨,成為全球首款批量交付的車規級MEMS固態激光雷達。
洛微科技
洛微科技(Luminwave)成立于2018年1月,總部位于杭州,并在西安、美國洛杉磯等地設立分支機構,是一家專注于研究3D傳感器和相應的硬件/軟件平臺支持的公司,公司通過機器學習和人工智能技術,致力于芯片級集成光子和電子集成電路的研發和生產。
2020年8月獲得中科創星、峰瑞資本的數千萬元天使輪投資,將主要用于基于CMOS硅光子的純固態成像級LiDAR芯片和LiDAR模組開發。
目前,洛微科技(Luminwave)第一代的基于OPA方案的純固態成像級LiDAR已經開發完成并自動駕駛客戶提供樣品,MicroLiDAR已經進入量產并開始為消費類電子等客戶批量供貨。
洛微科技(Luminwave)通過自主研發的硅光OPA芯片和光學方案,分辨率高達200線,遠高于目前市場上其他類型LiDAR的分辨率。同時因為采用芯片方案有效控制了LiDAR的成本,可以將整機成本降到幾百美元級別。
MicroLiDAR的第一款產品,是該公司在今年初推出的全球尺寸最小的基于3D ToF原理的手勢識別傳感器LW-FS8864系列,同時可為深度學習AI算法為手勢/姿態識別應用提供支持。
純固態LiDAR無論在自動駕駛還是消費類電子的應用都將推動新一輪智能產業升級,而洛微科技(Luminwave)兩條主要產品線將同時覆蓋最熱門的這兩大應用領域。
華為
華為是目前全球首家公開宣布涉足激光雷達領域的通訊巨頭,但其實華為進入激光雷達生產領域應該算是無心插柳,原本在這塊華為只是想和供應商合作硬件,自己進行軟件系統的開發,但一是國內供應商技術不成熟,二是國際廠商不賣最先進的產品,因此改為了自研硬件。
華為激光雷達項目起步于2016年,歷經4年多的調研、場景分析、明確需求、設計開發、車規級驗證,96線激光雷達已經被推到了生產線上,年產能達10萬套/線。華為在武漢有一個光電技術研究中心,總計有1萬多人,該中心就正在研發激光雷達技術,目標是短期內迅速開發出100線的激光雷達。未來計劃將激光雷達的成本降低至200美元,甚至是100美元,從而滿足前裝量產對于成本的苛刻要求。
華為2020年12月21日發布的MEMS混合固態激光雷達,采用905nm激光器,分辨率為96線,擁有全視場景150米的測距能力,大視野120°x 25°,滿足城區、高速等場景的人、車測距需求;全視野中,水平、垂直線束均勻分布,不存在拼接、抖動等情況,形成穩定的點云對后端感知算法友好;小體積,滿足前裝量產車型需求。
在華為發布激光雷達的同日,北汽旗下ARCFOX極狐HBT諜照曝光,成為首個搭載華為激光雷達的電動車;另外,長安汽車也透露,將攜手華為、寧德時代打造一個全新的高端智能汽車品牌,極有可能在首款車上搭載華為的激光雷達。
基于華為在中央域控制器MDC上的實力布局,打破了傳統ECU與傳感器的強耦合關系,對于國產激光雷達快速進入量產階段是一種全新的戰術打法。
同時,考慮到未來華為手機一旦也開始采用類似蘋果公司搭載的消費級激光雷達,將對于車載激光雷達業務產生一定的協作效應。
此外,消息稱華為計劃把智能汽車BU劃歸消費者BG,目前整體架構和業務邏輯層面已經在規劃中。這一點,未來和大疆科技非常類似,同樣的產品系列可以同時覆蓋工業級、消費級和車規級,最大化研發效率和產出。
萬集科技
萬集科技是本次榜單前十名企業中,唯一一家上市公司。該公司曾在2020年6月宣布擬定增募資不超過9億元,其中就涉及用于自動駕駛汽車用低成本、小型化激光雷達研發及量產。
該公司從單線激光雷達入局,兩年前開始8線和32線激光雷達的小批量試制。由于公司在智能交通領域的客戶和項目優勢,車路協同是其主要立足點之一。
同時,此前該公司在倉儲、機器人領域已經拿到多個導航及避障單線激光雷達項目訂單。后續,車載激光雷達和V2X是其面向智能網聯汽車行業的主要市場方向。
森思泰克
森思泰克作為進入激光雷達領域的新軍,此前已經在前裝毫米波雷達市場實現國產份額的領先。背靠??低暎摴編啄昵伴_始部署激光雷達研發。
早期,??低暺煜碌陌卜?、機器人以及智慧交通業務將成為森思泰克激光雷達業務的直接受益板塊。同時,借助毫米波雷達的前裝量產經驗,有利于加快汽車市場導入。
此外,已經開工建設的總投資規模8億元的??低暿仪f科技園(其中包括森思泰克),計劃5年內將建設20條全自動生產線及裝配線、年產能預計可達1000萬臺,建設專業毫米波及激光雷達試驗室20余個。
后續,毫米波雷達和激光雷達產能將覆蓋無人駕駛/車載安全、智能交通、智慧停車、平安城市/安防監控、道閘控制等領域。
探維科技
探維科技公司創始人兼CEO王世瑋是清華大學精儀系博士、美國亞利桑那大學訪問學者,在精密光學測量和微納制造方面有多年研究經驗,曾就職于中國信息通信研究院,參與制定多項車載設備的國家標準。
該公司從2017年成立之初就選擇專攻固態激光雷達,開始研發Tensor系列激光雷達。今年4月,探維的Tensor-Pro固態激光雷達產品就已經完成量產,陸續完成交付數千臺,年產量也已經達到5000臺。
今年年底,探維科技計劃開始給客戶交付下一代的高分辨率固態激光雷達產品Scope系列,分辨率可達64x1200,測距范圍達300米,精度為2厘米,視場角為25x120度。
結語:
激光雷達的發展將促進汽車行業無人駕駛技術和ADAS發展,也將提高服務型機器人的應用范圍和普及度。未來隨著自動駕駛技術的進一步普及,激光雷達市場規模將會進一步擴大,而單車價值量下降將會進一步有利于激光雷達的量產使用。
隨著人工智能、5G技術的逐漸普及,無人駕駛、ADAS、服務型機器人和車聯網等多方面的需求推動,激光雷達整體市場預計將呈現高速發展態勢。
與高速發展態勢相對應的,眼下,全球激光雷達行業也正在經歷一輪資本熱潮,但是從這些初創公司的財務情況來看,短期內盈利希望并不大。
比如,禾賽科技的招股說明書也明確寫道,截至2020年9月末,禾賽科技合并層面累計未彌補虧損為3873.85萬元,并預測未來一段時間保持較高的研發投入將是常態,這也就意味著將來禾賽科技可能會持續虧損。
通用汽車旗下自動駕駛子公司Cruise的聯合創始人兼總裁凱爾·沃格特(Kyle Vogt)表示:“現在激光雷達行業正在發生一件有趣的事情。它們的價值基于完全重疊的潛在客戶,以及這些客戶帶來的預計收入,大家對未來的預測幾乎都是非常理想化?!?/p>
對此,汽車商業評論認為,激光雷達近期廣受關注,和其性能的提升、適應能力的增強及價格的大幅下降有密切關系,但車規級高性能激光雷達,是否能在短期內實現在量產車上的大規模使用,可能是決定主攻汽車領域的激光雷達公司命運的關鍵。
參考來源:
《榜單發布!國產激光雷達TOP10》,作者:高工榜單
《一文看懂激光雷達產業鏈、競爭格局及主要玩家》,作者:激光行業觀察
《車載激光雷達,黎明前的黑夜,抑或洗牌前的泡沫?》,作者:錢亞光
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