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雷射雷達的復仇
不是所有公司都是特斯拉
經歷多年萬馬齊喑，雷射雷達終於等來了春天，但春光的分配並不平均。
禾賽交出全年獲利財報的同時，海外的同業正在成建制退場。德國老將Ibeo自90年代就戰鬥在雷射雷達前線，但在德國汽車工業危機爆發前帶頭破產，剩下的一點家底被美國公司MicroVision收入囊中。
可惜MicroVision自己也連虧五年，身陷囹圄。無獨有偶，Velodyne和Ouster在股價跌到1美元後心照不宣的抱團取暖。
2018年，全球車載雷射雷達公司近百家，到去年剩下不到10家。
在真實的車輛行駛中，人類會透過肉眼和經驗判斷距離，而雷達可以精確地感知車身與周圍物體的距離。其中雷射雷達又以探測距離見長，在輔助駕駛環節至關重要。
特斯拉FSD入華測試前，李想隔空喊話，說馬斯克如果在中國開過車，可能也會考慮用雷射雷達[3]：
「目前攝影機在沒有光線看到的距離只有100米出頭（有效探測距離）。而雷射雷達，沒有任何光線也能看到200米遠的物體。車速130公里每小時，依然能夠實現AEB自動緊急制動。”
不過每個產業的出清整合期都劇烈而殘酷，雷射雷達自然難以置身事外。家大業大的博世和Mobileye尚且可以體面退場，多的是Quanergy一年內從IPO到破產的戲劇性故事。
價格戰的砲火暫告段落，技術路線的分歧仍在繼續，新能源車漫長的產業鏈重塑中，雷射雷達艱難駛過第一個賽點。
成本的詛咒
在雷射雷達市場的許多慘案中，以美國公司Velodyne的案例最為典型。
Velodyne老本行是聲學，在DARPA組織的自動駕駛比賽中依靠雷射雷達一戰成名，又趕上了自動駕駛的超級風口。巔峰時期，Velodyne在車用雷射雷達市場獨佔80%份額。
雷射雷達最初的應用市場並非新能源乘用車，而是百度、Waymo、Cruise這類瞄準純無人駕駛的公司。被感測器武裝到牙齒的汽車創造了一個大市場，但成本問題接踵而至。
當時，Velodyne的64線雷射雷達能賣出8萬美元單價，交貨周期長達半年。
為了拿到優先提貨權，百度和福特一塊給Velodyne了1.5億美元。 2017年百度發表Apollo 1.5版本，還拿雷射雷達做過文章：加入Apollo的合作夥伴，可以透過百度的價格體系，優先拿到Velodyne的雷射雷達。
然而，雄心勃勃的Velodyne終究遇到了先有蛋還是先有雞的問題：自動駕駛進展緩慢，雷射雷達成本無法被規模攤薄，高成本又反過來拖累了自動駕駛的進展。
依照Velodyne的預期，只要訂單達到100萬台，雷射雷達單價可以降到500美元。但直到2021年，全球雷射雷達出貨量勉強達到27.3萬台。
讓人哭笑不得的是，雷射雷達當時最大的應用場景是地形測繪和工業，合計份額87%。相比之下，L4自動駕駛市場佔比僅6%，銷量不到2萬台。
2021年後，新能源車在缺芯潮的背景中爆發，銷量較之2020年翻了一倍，並在2022年突破年銷量1000萬大關。同時，輔助駕駛功能的滲透，新能源乘用車接棒無人駕駛，成為了雷射雷達的核心市場。
但在新能源車高奏的凱歌聲中，雷射雷達的成本難題始終如一。
L2輔助駕駛的確打開了雷射雷達的銷路，但受制高成本，雷射雷達長期定位高端車獨有配件。截至2021年，搭載雷射雷達的乘用車普遍在40萬元以上，車型不到20款[2]。
2022年，乘用車雷射雷達市場規模首次超過L4自動駕駛，躍居增速最快的細分類股。但腰桿剛挺直，接踵而至的價格戰又引發了一場「去雷射雷達」運動。
一般來說，一套智駕系統成本大概在3%-5%，那麼20萬車價，對應的智駕硬體成本不到1萬元，留給雷射雷達的預算寥寥無幾。價格戰砲火連天，雷射雷達成為第一個犧牲品。
小鵬P5是國內第一款搭載雷射雷達的量產車型，但小鵬也是最早放棄雷射雷達的車企。蔚來全系車型標配雷射雷達，但樂道同樣默契的砍掉了雷射雷達。
所有人都給雷射雷達想好了墓誌銘的時候，雷射雷達突然又喘了一口氣。
晶片化
在智駕平權的口號聲響徹市場前，雷射雷達率先完成了鹹魚翻身。
2024年，雷射雷達價格降至500美元以內，今年進一步降至200美元。與之對應，繼比亞迪20萬級車型標配雷射雷達後，零跑B10又將雷射雷達車型價格打到12.98萬元。
在自動駕駛場景中，雷射雷達的主要作用是精確判斷距離，以彌補攝影機感知力的不足。以主流ToF測距為例，雷射發出雷射，光束在障礙物上形成反射，部分雷射被偵測器接收。
因為光速已知，演算法可以透過回波的時延計算出車輛與障礙物的距離。雷射不斷掃描，就得到一幅點雲，點雲圖中的每個點包含XYZ座標、反射強度等訊息，從而實現3D成像。
因此在光線嚴重不足的駕駛條件下，雷射雷達可以帶來額外的安全冗餘。
收發模組是決定雷射雷達性能的核心指標，也是主要成本來源。一般來說，收發模組會佔整機成本60%左右，降本難度很高。
原因在於，早期的雷射雷達採用分離式架構，機械結構極為精密複雜，集中了數百個元件，整合度很低，價格自然居高不下。
以Velodyne 32線雷射雷達HDL-32E為例，保溫杯大小的體積需要整合32束雷射發射器和32個接收器。如果要提高感知能力，就要增加收發器，但體積也會隨之擴大，成本水漲船高。
長期以來，產業界對成本下降的預期都寄託於規模效應，但雷射雷達降本的關鍵反而在產品設計上——即「晶片化」。
所謂晶片化，可以理解為將雷達收發等模組功能盡可能整合在一塊晶片上，既能解決內部系統各自為政的問題，又能簡化生產工藝，擴產非常容易。
在這個過程中，固態/半固態雷射雷達逐漸取代了整合度低、不容易過車規驗證的機械式雷射雷達。依照禾賽在招股書中揭露的數據，自研晶片讓發射端驅動電路成本降低了70%，接收端類比電路成本降低約80%。
但問題是，最初推動雷射雷達晶片化的反而是海外公司。
2015年左右，就有雷射雷達公司將收發陣列分別晶片化。 2018年，Velodyne的ASIC晶片已經迭代到第三代，Ouster也開發出了代號L1的晶片。
依照Velodyne的預期，隨著新能源車銷售的提高，車企的訂單會迅速做大雷射雷達的市場規模。但包括Velodyne在內的幾乎所有海外公司，在關鍵時刻都犯了一個策略性錯誤──押注歐美市場[1]。
中國車企在智慧化上的激進投資，讓中國順理成章成為雷射雷達最大的下游市場。相較之下，歐美常年只有特斯拉一根獨苗，而馬斯克恰恰是全球最著名的雷射雷達反對者。
另一方面，由於雷射雷達的競爭力自始至終錨定成本，以及與之對應的生產製造能力，導致先發者實際上並沒有技術上的先發優勢。
Velodyne在2017年就公開了固態雷射雷達原型產品，但特斯拉以外的歐美雖然對雷射雷達感興趣，但裝車時間一拖再拖，加上Velodyne生產製造能力瘸腿，創造了一個追趕窗口期。
事實證明，在降低成本這件事上，中國公司從來不會讓人失望。
馬斯克的誤判
今年一月特斯拉電話會，大摩分析師問馬斯克是否依然堅持“雷射雷達免費也不用”，馬斯克表示特斯拉會堅持純視覺路線五十年一百年不動搖，並反唇相訥說：
“人類開車時不會用眼睛發射雷射，除非你是超人。”
這種說法確實符合馬斯克推崇的「第一原理」——人類駕駛透過眼睛和大腦判斷方向與距離，那麼演算法也可以依靠攝影機的影像與晶片的算力，熟能生巧，成為老司機。
純視覺路線的完美長期停留在理論層面，因為攝影機對距離和三維世界的判斷相比雷射雷達呈現結構性劣勢。
但在2022年的AI Day上，特斯拉宣佈了一個新方案：BEV+Transformer+佔用網路。
簡單來說，透過自動駕駛演算法“大模型化”，並引入佔用網路（Occuppancy Network）後，演算法會將攝影機擷取的二維靜態影像，拼接成三維動態場景。
佔用網路的目的意在加強3D目標偵測能力，是雷射雷達3D重建能力缺席的補充。在理想情況下，這套系統可以不借助雷射雷達，實現雷射雷達的功能。
此後，特斯拉不僅堅持了去雷射雷達路線，甚至激進的拿掉了毫米波雷達和超音波雷達。
但這條路線並非沒有代價，其成本體現在研發環節的大量資本開支。
根據馬斯克自己的說法，特斯拉不僅自研了雲端算力晶片，在2024年還花了30-40億美元購買GPU，其H100的儲備量可能達到8.5萬塊。面對大客戶，黃仁勳接受雅虎採訪時也藉機吹了一圈彩虹屁：特斯拉自動駕駛遙遙領先（Tesla is far ahead in self-driving）。
從商業角度看，純視覺路線也符合馬斯克一以貫之的經營理念：用研發環節高昂的“一次性成本”，置換每輛車的固定成本。長遠來看，研發成本會被大幅攤薄。
但另一方面，馬斯克很可能又一次錯判了中國企業的生產製造能力。
一個極為相似的案例是特斯拉的4680電池。馬斯克希望透過自產4,680電池，實現電池成本的大幅壓縮。結果是4680電池雖然順利量產，但並沒有達到預期的目的：讓自產的電池成本比供應商低。
2013年，特斯拉曾和Google團隊討論雷射雷達方案，最後得出「成本太高」的結論。當時，一台雷射雷達的價格幾乎等於一輛特斯拉，即便成本下滑100倍，馬斯克也很難接受。
但真實的情況是，雷射雷達的成本下降了400倍，不僅馬斯克低估了雷射雷達的成本下滑速度，摩爾定律的提出者戈登·摩爾泉下有知，恐怕也會汗顏。
目前，雷射雷達的價格在200美元左右。曾經對雷射雷達嗤之以鼻的車企，又紛紛默契地選擇浪子回頭。
尾聲
在隔壁的碳化矽產業，有一個與Velodyne非常類似的難兄難弟：Wolfspeed。
Wolfspeed以LED照明業務起家，意外挖掘了碳化矽這個電動車必備的零件。藉著新能源車市場爆發，Wolfspeed果斷轉換賽道，在電動車賽道賽出了風格、賽出了水準。
很長一段時間內，Wolfspeed都是碳化矽領域幾乎唯一上下游全包的廠商，同時手握上游基板的大量產能。在這種情況下，Wolfspeed做出了大部分歐美企業自然而然的選擇：控產能保利潤。
但問題是，碳化矽基板並不是技術壁壘非常高的領域，其競爭力也集中在生產製造環節。
伴隨中國公司的激進擴產，碳化矽基板將近一半的產能轉移到了中國。與之對應，搭載800V碳化矽的電動車價格，迅速下探到了20萬左右，Wolfspeed則走到了破產邊緣。
由於新能源車改變了汽車驅動方式與電子電氣架構，導致一批新的零件取代了一批舊的零件，改變了供應鏈的模式。在這個過程中，供應鏈原有的座次被打破，透過市場競爭重新排列。
雷射雷達上演了一個和碳化矽近乎鏡像的故事，從三電系統到各類智慧化環節，類似的產業格局重塑都在發生。
這個過程中，大部分中國公司得以躋身產業鏈核心環節，但殘酷的競爭和慘烈的價格戰也難以避免。
早晚有一天，綠牌會成為中國汽車工業最大的短板。
參考資料
[1] 誤判、逆襲、翻車，雷射雷達十年上車路，晚點LatePost
[2] 國金證券
[3]理想汽車到底誰懂智駕？理想AI Talk訪談實錄，理想汽車
[4] SiC基板持續突破“天花板”，全球8吋晶圓廠將達11座，Trendforce
[5] 雷射雷達真的被拋棄了，中國汽車報
[6] 馬斯克傳，華特‧艾薩克森 （遠川科技評論）