上周,特斯拉在外界的一片失望聲中發佈了無人駕駛計程車—CyberCab,沒有方向盤,沒有踏板,當然也沒有他一直都很討厭的激光雷達。
儘管SpaceX為了保證火箭可以和空間站對接自研了激光雷達,但這絲毫不妨礙馬斯克對它的厭惡。過去十年,他不止一次在公開場合diss激光雷達,稱它又醜又沒用,像闌尾一樣,因為他堅信,既然人類可以依靠眼睛開車,特斯拉的車也可以,包括Robotaxi。
目前,世界上幾乎所有L4公司的營運車輛或多或少配有激光雷達,以增加安全冗餘,蘿蔔快跑的第六代無人車、小馬智行和豐田合作的產品以及Waymo向極氪定製的Robotaxi,也都搭載了多顆激光雷達,L4公司的訂單也一直是激光雷達比較穩定的收入和利潤來源。
但Cybercab立下的激進目標卻不由得讓人擔心激光雷達會不會後院著火,如果Cybercab能在2027年左右量產並且實現營運成本下降80%的目標,那麼這種極簡感測器的策略是否也會向其他自動駕駛公司乃至車企蔓延?
壓力又一次給到了激光雷達。
乒乓球發源於英國,但將其推廣為國球的是中國。激光雷達也一樣,它發明在美國,將其用於智能駕駛源自美國DARPA舉辦的自動駕駛挑戰賽,但正在為其普及做出主要貢獻的,是中國公司。
在特斯拉之前,國內的激光雷達公司已經先行自我加壓。
八年前,全世界最著名的激光雷達企業是Velodyne。如今,全球出貨量、市佔率TOP2的激光雷達企業是禾賽科技與速騰聚創(後文統一稱“禾賽”“速騰”)。在中國企業兇猛的的競爭下,行業先驅Velodyne在2022年選擇和另一知名激光雷達公司Ouster合併,生存狀態不佳。
在這個超車過程中,中國激光雷達公司做得最成功的一件事,是把激光雷達從一個臃腫且嬌貴的精密光學儀器,率先變成了滿足了乘用車需求、適應大規模生產的工業品。
Velodyne稱王的時期,一枚64線機械式激光雷達要依賴大量人工進行裝配、精校,官方要價7.5萬美元,黑市價甚至可以炒到上百萬人民幣。而禾賽與速騰的車載半固態激光雷達,其生產車間的自動化程度超過95%,唯一離不開工人的環節是上料與人工複檢。
2022年,它們用於乘用車的128線半固態激光雷達AT128、M1P的價格便殺到500美元。到今年,速騰的財報顯示,這樣的激光雷達供貨價已降至不到400美元。
但這一價格仍然不能讓車企滿意。
今年4月,速騰與禾賽前後腳召開發佈會,推出下一代激光雷達MX與ATX。前者提出了一個激進的目標:在2025年將激光雷達的價格打到200美元。後者也保證ATX將比AT128性能更強的同時價格更低。
9月,Mobileye宣佈放棄已經開發多年的FMCW激光雷達,FMCW被認為是下一代激光雷達的關鍵技術,官方列出的一個原因是,“第三方Tof激光雷達的性價比超出預期”。
這是一個中國企業在先進製造突圍的故事,但拿到的又遠不是“降低標準或性能從而獲取成本優勢”的簡單價格戰劇本。為了讓激光雷達越來越便宜但性能越來越強,兩家企業在工程上做出了巨大努力。
晶片是激光雷達的成本大頭。禾賽與速騰都已在晶片自研上投入多年,激光雷達中一些門檻不高、從外部採購的分立器件,都被這兩家企業打包,整合到更集中的SoC中,有效降低器件的採購成本。
在下一代激光雷達中,速騰用自研的M-Core取代了價格不菲的賽靈思FPGA晶片;禾賽則在降本的自研晶片中還塞入了能跑點雲解析演算法的AI引擎。
同樣,精簡激光雷達的結構,減少元器件的使用,對降本也大有裨益。在速騰MX中,光源模組數量減少了80%,為成本的下降做出重要貢獻。產業鏈人士向我們透露,在MX中,速騰大機率採用了單一光源+擴束透鏡的設計,取代了上一代產品的5個光源。
相似地,產業人士也分析,禾賽ATX可能開發了對雷射反射率更高、但體積更小的金屬材料轉鏡,並啟用了光子探測效率更高的感測器,革新了光路設計,才讓激光雷達的體積相較上代產品降低了60%,更小更省但更強。
更小的體積不僅是車企的訴求,也讓激光雷達能從更小的塑料外殼、更精簡的印刷電路板面積乃至更少的螺絲和粘接膠中一點點摳出材料成本。
極致的降本能力和迭代速度,讓禾賽與速騰贏得了絕大多數國內車企的訂單。同時他們也收穫了海外傳統車企的信任,兩家企業都在歐洲設立了辦公室,而客戶名單中,豐田、通用、福特、大眾等車企赫然在列。
曾被看作是海外車載激光雷達最有希望,握有沃爾沃、大眾等車企定點的Luminar,則在最近陷入財務危機,開始裁員。
禾賽科技CEO李一帆在談論這段攻守易形的經歷時,熱衷於用乒乓球作比——中國激光雷達有點像中國乒乓球,在國內捲出了世界冠軍,在全球範圍內自然很能打。
但有個笑話卻又異常寫實:乒乓球世界冠軍的頭銜,可能只是全國賽的門檻。
隨著各家曾經名噪一時的激光雷達公司或合併、或倒下、或裁員,禾賽與速騰兩家企業在全球激光雷達市場佔有率超過50%。在國內,不少原本與他們競爭的二線激光雷達企業也改換了領域。
然而,一批規模更大的國內企業開啟了無限遊戲,正在或者計畫扮演在後的黃雀。
此前,正如造車新勢力有蔚小理御三家一樣,激光雷達有國產三傑禾賽、速騰、圖達通。但今年8月,國內激光雷達出貨量第三已經變成華為。
華為在光學、光通訊、感測器領域都有深厚積累,進軍激光雷達雖有波折,但勢頭越來越猛。
2020年,華為車BU發佈了第一款96線激光雷達,在極狐與阿維塔早期的高階智駕車型上,會使用三顆該型激光雷達。由於成本高、相應車型銷量不佳,這款激光雷達並不成功。在隨後的問界M5、M7智駕版上,華為車BU選用了速騰的M1P,助力速騰激光雷達交付上量。
但在去年,華為開發出目前量產產品中性能最強的192線激光雷達(代號D3),並首發搭載問界M9。隨著M9大定屢創紀錄,華為激光雷達迎來爆單。
依託華為的資源、人才、生態優勢,華為的激光雷達可以走,並實質上走通了高舉高打、軟硬結合的道路。
比如,D3這款激光雷達使用了“VCSEL+SPAD-SoC”的晶片化收發模組,以及旁軸光路設計,這樣成本更高,但雷射光源質量更高,雷射接收感測器靈敏度更高,訊號質量也更高,帶來的是更遠的探測距離與更高的解析度。
而與行業主流只使用一枚賽靈思的FPGA做激光雷達主控晶片不同,D3額外使用一枚德儀的TDA4進行訊號處理,這讓其能夠運行更加複雜的訊號處理演算法——比如通過雷射回波波形的不同,抑制、濾除水霧或揚塵等物體形成的噪點。類似的能力,競品明年才會提供。
而在D3激光雷達提供了高解析度、高品質的點雲訊號之後,華為車BU的智駕演算法部門也有能力發揮其作用。
在激光雷達和攝影機的訊號融合仍然是困擾行業多數公司的難題之時,華為ADS已經在使用“特徵級融合”演算法,改善激光雷達與攝影機之間訊號打架的問題,提升異構感測器協同感知的上限。
加上華為巨大的品牌影響力加成,華為激光雷達如今是BUFF疊滿、鋒芒畢露、後勁十足的土豪型選手。
對禾賽與速騰來說,難得的好消息是華為的激光雷達目前往高端方向發展,且與鴻蒙智行品牌、ADS智駕實質上有較強的繫結關係,因而與他們的主力產品形成了一定的錯位競爭。
但壞消息是,在激光雷達拼價格這條路徑上,同樣有戰績可查的卷王進場。
今年3月,卓馭(即大疆車載)發佈了一款將三目慣導攝影機和激光雷達打包的感測器總成,“激目”系統。
此前,卓馭報出了高階智駕系統的行業公開最低價7000元,四處收割車企的智駕項目定點。而最快於明年量產的激目,在定價上同樣有交個朋友的誠意:5個感測器,只收1個感測器的錢,價格不超過目前一枚主流激光雷達(3000元以下)。
這套系統的另一亮點在於,實現攝影機和激光雷達的“硬體級融合”,讓兩種感測器在原始資料層面互通有無、優勢互補——激光雷達幫助攝影機解決遠處距離測不準的問題,攝影機則彌補激光雷達解析度不高的遺憾,兩者在達成一致後再向下游輸出點雲結果,智駕演算法對交通參與者感知、預測的精準度也更好。
卓馭的激目方案和華為同樣是軟硬一體,但定位更加親民,對於想自研而不得、想用華為又嫌貴的車企,是一套具有性價比優勢的打包方案,也與禾賽、速騰的主力產品形成了間接競爭關係。
而有車企覺得激光雷達的價格還能再砍一刀,比如比亞迪。
去年,比亞迪被爆加大了對激光雷達的自研力度,準備將激光雷達也垂直整合。今年,王傳福報出了自研激光雷達的目標價格,900元[1]。比亞迪目前激光雷達主供應商為速騰,比亞迪自研激光雷達目標價格,比速騰下一代產品MX目標價格(200美元)更低。
比亞迪的優勢在於,長年電子代工積累的生產體系,以及每年300萬輛新車交付量帶來的規模降本潛力。大批次電子製造的成熟經驗,以及巨大的產業鏈議價能力,讓比亞迪可以最大程度地擠干激光雷達硬體各個環節的“水分”,卷掉其附加值。
不過這一切是否會兌現,還要看比亞迪自研和供應商兩條腿走路的智駕體系,如何使用、能不能用好激光雷達。
也是由於激光雷達行業仍存不確定性,我們獲悉還有不止一家以域控製器為主要業務,有規模化硬體製造能力的本土智駕Tier-1正伺機入場。他們在跟進激光雷達收發模組的進一步晶片化、國產化。
其中的邏輯是,收發模組的晶片化,將化繁為簡,提高激光雷達元器件的整合度,部分稀釋禾賽與速騰在光路和機電設計上積累的know-how。而收發晶片的國產化,有望打破Lumentum和索尼分別在VCSEL和SPAD-SoC領域的壟斷地位,提供可觀的降本空間。
屆時,激光雷達整機商業競賽的勝負因素,可能會向大規模硬體製造能力、智駕整體方案提供能力、客戶資源等方向偏轉。
或許是出於這些判斷,吉利孵化的智能化供應商億咖通今年發佈了自研的激光雷達,其CEO沈子瑜今年3月給出了一個“暴論”:未來不會存在獨立的激光雷達公司,只會有智能電動汽車增量零部件供應商。
激光雷達公司面臨的是血腥度爆表的商業競賽:和其競爭的將不僅是同行,還有客戶(智駕Tier-1),客戶的客戶(車企),以及客戶的客戶的小弟(車企內部孵化供應商)。
而從屍山血海中淌過來的禾賽與速騰們,不僅要面對國乒式的過飽和競爭,還要面對國乒式的歷史詰問:萬一你這項目大家不玩了怎麼辦?
無論是禾賽的三劍客創始人,還是速騰的邱家兄弟,總是會被供應商、投資人、媒體不厭其煩、年復一年地提問:萬一那個男人成了呢?
作為純視覺自動駕駛路線的扛旗人,和激光雷達的頭號黑粉,馬斯剋日常盛讚視覺的優越性,並三番兩次怒懟“激光雷達是枴杖”,“誰用誰完蛋”,給激光雷達帶來了可觀的流量以及麻煩。
去年以來, 採用端到端方案的特斯拉FSD V12在灣區、洛杉磯自動穿行的民間小影片逐漸密集。在特斯拉掀起的風潮下,國內車企與智駕供應商也開始人均端到端,一個更嚴肅的問題拋向相關企業:
“特斯拉的純視覺端到端不用激光雷達也能做好,你為什麼要用?”
禾賽CEO李一帆的回答是,跟特斯拉這個壯漢打架,有槍為什麼不用?激光雷達就是那把槍。
在國內,選擇使用激光雷達、走多感測器融合路線的車企居多。一個重大考量是,純視覺端到端雖然省了激光雷達的硬體成本,但其訓練卻需要更大的資料和算力消耗。反而激光雷達可以作為一個“作弊神器”,結合攝影機,幫助智駕更快達到一個可用的狀態。
但習慣於作弊可能會被學霸越甩越遠。多感測器融合路線同樣跟進端到端時,激光雷達與攝影機在配合上,需要避免資訊損耗,達成行業所稱的“前融合”。而多位產業人士向我們表示,在量產實踐中,行業主流仍是與端到端要求互斥的後融合演算法。
激光雷達與攝影機融合演算法與端到端技術趨勢的不適配,將是影響激光雷達擴展規模的不利因素。但囿於體量、資源、定位乃至資料歸屬權等問題,純激光雷達公司很難開發出一套多感測器融合端到端智駕演算法,幫助下游無痛過渡到端到端階段。
這只是諸多正反因素中的一個。在懷疑與支援中發展多年後,激光雷達其實才剛要迎來多空博弈最激烈的時期。
一方面,經過幾年的市場教育,“激光雷達=高階智駕”的思想鋼印刻在了國內消費者的心中。隨著高階智駕在新購車人群中影響力越來越大,激光雷達在今年出貨量爆髮式增長,上半年禾賽與速騰賣出近44萬台激光雷達,逼近去年全年總量。
華為作勢要成為激光雷達的新話事人,四處布道,把自研激光雷達和相應演算法作為其智駕系統的關鍵差異化技術,去贏取更高的附加值。
百度的蘿蔔快跑則剛剛準備啟動Robotaxi市場,每輛蘿蔔快跑的新車會搭載4枚激光雷達。
而那些幫助中國激光雷達崛起的帶頭大哥,比如小鵬、蔚來甚至還有脫胎於百度的極越,如今正在解綁激光雷達和高階智駕的對應關係,他們相繼推出去激光雷達的高階智駕車型P7+、樂道L60、極越01/07。
因為激光雷達是智駕系統中成本僅次於智駕晶片的零部件,砍掉它能幫助車企省下大量BOM成本,在價格戰劇烈的市場佔據主動權;額外的效果是將研發團隊“逼上梁山”,充分挖掘視覺的潛力。
視覺派則揮舞著特斯拉FSD和CyberCab的視訊,期待著FSD入華後帶來一點小小的純視覺震撼。
而一位投資人向我們分析,激光雷達的前景,一個關鍵的隱變數,可能是對NoA這類高階智駕功能的自動駕駛分級認定。如今,NoA被歸於L2自動駕駛,由人類駕駛員擔責。但隨著功能進化、能力加強,NoA不可能始終以L2的名義來轉置責任。
一旦最終責任人從駕駛員轉向(或者部分轉向)車企或智駕技術供應商時,企業將會有更強的動力標配激光雷達,來保障系統的下限。但這一天何時到來,並沒有確切的答案。
在這種高度不確定但又捲得飛起的環境裡,一位幾乎見證了中國車載激光雷達發展全過程的激光雷達整機企業人士,在今年選擇離開行業。他的感悟是,
激光雷達的命運,決定權似乎輪轉在各種各樣的力量裡,“完全不由激光雷達硬體廠商掌握。”
但作為國內激光雷達一路走來的種子企業,禾賽與速騰還在為了生存奮戰。
這兩家企業近兩年都在打造多層次的產品矩陣,等待行業沉澱、需求明確。兩家企業也同樣將降本作為核心工作,並在宣傳口徑上越來越多地將激光雷達與安全緊密聯絡。畢竟不是每個人都需要高階智駕,但大機率每個人都願意為惜命掏點錢。
而面對需求仍然有限的現狀,速騰在今年火速開闢了機器人業務這個第二戰場;禾賽則狀告將其無端列入黑名單的美國國防部並勝訴,捍衛了海外訂單。
在多變的技術風向、林立的科技巨頭、混沌的產業分工、詭譎的國際局勢中作戰。這便是中國激光雷達創業公司的縮影,也是中國智駕產業鏈諸多中小企業的縮影。 (遠川汽車評論)