智能駕駛汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，MEMS激光雷達(dá)如何搶占C位？
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文｜何奇
編輯｜武東
題圖｜123RF
“搭載先進(jìn)傳感器”已經(jīng)成為了智能汽車的重要標(biāo)簽。
傳感器是汽車感知周圍環(huán)境的硬件基礎(chǔ)，在實(shí)現(xiàn)自動駕駛的各個(gè)階段都必不可少。
激光雷達(dá)作為重要的傳感器技術(shù)之一，打破了原來僅局限應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的局面，而在民用和商業(yè)領(lǐng)域得到較快發(fā)展，近年來在自動駕駛領(lǐng)域大放異彩。
對于自動駕駛傳感器的選擇，市場上存在兩大技術(shù)流派：一種是以攝像頭主導(dǎo)，配合毫米波雷達(dá)等低成本元件組成構(gòu)成純視覺計(jì)算方案；另一種是由激光雷達(dá)主導(dǎo)，配合攝像頭、毫米波雷達(dá)等元件組成“激光雷達(dá)自動駕駛方案“。
前者技術(shù)流派的代表是特斯拉，而后者的典型代表就是谷歌Waymo。
“誰依賴激光雷達(dá)誰就完蛋?！碧厮估瑿EO馬斯克曾如此抨擊以激光雷達(dá)為主的自動駕駛解決方案。
然而，隨著時(shí)間的推移，車企的選擇幾乎都站在了馬斯克的對立面。尤其是中國自主品牌，對激光雷達(dá)自動駕駛方案更為積極，像ARCFOX極狐汽車采用的就是華為的量產(chǎn)激光雷達(dá)方案；小鵬P5搭載的也是來自Livox的車規(guī)級LiDAR激光雷達(dá)；智己汽車L7兼容激光雷達(dá)軟硬件架構(gòu)冗余方案。此外，奧迪A8使用了1顆法雷奧生產(chǎn)的Scala 1激光雷達(dá)作為傳感器實(shí)現(xiàn)Level3自動駕駛汽車量產(chǎn)。
自動駕駛催生激光雷達(dá)千億新藍(lán)海
激光雷達(dá)由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)及信息處理三部分組成，其工作原理是向目標(biāo)探測物發(fā)送探測信號（激光束），然后將目標(biāo)發(fā)射回來的信號（目標(biāo)回波）與發(fā)射信號進(jìn)行比較，進(jìn)行適當(dāng)處理后，便可獲取目標(biāo)的相關(guān)信息，例如，目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對目標(biāo)進(jìn)行探測、跟蹤和識別。
早在1960年代，激光雷達(dá)主要應(yīng)用于科研及測繪項(xiàng)目，2000年代后才開始應(yīng)用于自動駕駛汽車項(xiàng)目。目前，激光雷達(dá)已經(jīng)逐漸在無人駕駛、高級輔助駕駛以及機(jī)器人等領(lǐng)域都有商業(yè)落地。據(jù)悉世界第一款汽車采用的激光雷達(dá)是美國Velodyne公司生產(chǎn)的64線激光雷達(dá)，首次亮相于2005年無人駕駛挑戰(zhàn)賽。
隨著高級別自動駕駛對傳感技術(shù)的要求日益迫切，而激光雷達(dá)又能夠顯著推動L3+自動駕駛的落地，因此，激光雷達(dá)逐漸成為自動駕駛的寵兒。
2020年11月，國汽智聯(lián)首席科學(xué)家李克強(qiáng)教授發(fā)布《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖2.0》，提出了中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)：2025年L2、L3級新車銷量占比達(dá)50%、C-V2X達(dá)50%；2030年L2、L3級新車銷量占比達(dá)70%、L4級達(dá)20%、C-V2X基本普及，2025年前后實(shí)現(xiàn)智能駕駛的規(guī)?；瘧?yīng)用。這將進(jìn)一步激發(fā)車載激光雷達(dá)的市場活力。
根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，激光雷達(dá)整體市場將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，在高級輔助駕駛領(lǐng)域的市場規(guī)模將在未來5年里保持高速增長，2025年激光雷達(dá)市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到46.1億美元，2019年至2025年復(fù)合增長率達(dá)83.7%。
激光雷達(dá)與自動駕駛水乳交融，自動駕駛也正在催生激光雷達(dá)千億新藍(lán)海。
MEMS激光雷達(dá)市場開始升溫
激光雷達(dá)按照掃描方式有無機(jī)械轉(zhuǎn)動部件可以分為機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)式激光雷達(dá)以及純固態(tài)式激光雷達(dá)三種類型，其中半固態(tài)式激光雷達(dá)又分為MEMS和轉(zhuǎn)鏡方案，純固態(tài)可分為相控陣OPA和電子掃描方案。
據(jù)億歐汽車了解，每個(gè)技術(shù)路線各有自己的優(yōu)劣勢，同時(shí)也有自身亟待解決提升完善產(chǎn)品的核心痛點(diǎn)。從目前產(chǎn)品的成熟度來看，MEMS激光雷達(dá)是當(dāng)下主流方案。
MEMS激光雷達(dá)能夠直接在硅基芯片上集成體積十分精巧的微振鏡，由可以高速擺動的振鏡來反射激光器的光線，從而實(shí)現(xiàn)掃描，憑借超高的掃描速度形成高密度的點(diǎn)云圖，具有一定的集成性。同時(shí)，MEMS技術(shù)經(jīng)過多年的應(yīng)用和測試，所有組件均可以以經(jīng)濟(jì)高效的方式大量生產(chǎn)，因此得到越來越多車企的青睞。
激光雷達(dá)競爭日益激烈，國內(nèi)外企業(yè)技術(shù)水平差距較大，主要因?yàn)閲饧す饫走_(dá)產(chǎn)業(yè)起步較早，其中，Velodyne、Quanergy、Ibeo三家國外企業(yè)發(fā)展歷史較長、技術(shù)成熟度最高。而國內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)起步較晚，但正快速崛起，已有后來者居上的發(fā)展勢頭，例如禾賽科技、一徑科技等。
其中，一徑科技作為中國較早開發(fā)面向車載應(yīng)用的固態(tài)激光雷達(dá)的團(tuán)隊(duì)，利用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)光束的掃描，克服了傳統(tǒng)機(jī)械電機(jī)在可靠性和壽命上難以滿足車規(guī)可靠性的問題，既實(shí)現(xiàn)了高分辨率和高幀率的遠(yuǎn)距測距，又滿足車規(guī)可靠性的要求。
（ML-Xs激光雷達(dá)/一徑科技）
通過開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的接收芯片并配合信號處理算法，一徑科技實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)的關(guān)鍵功能陽光免疫和串?dāng)_光抑制；同時(shí)，一徑科技的產(chǎn)品方案不要求高精密的光學(xué)裝調(diào)，就能實(shí)現(xiàn)高度自動化的裝調(diào)和封裝，極大地提高了組裝的良率和效率，從而實(shí)現(xiàn)低成本的激光雷達(dá)產(chǎn)品。
目前，一徑科技重點(diǎn)服務(wù)汽車主機(jī)廠、自動駕駛公司，為L2+ADAS、高速物流、智慧礦區(qū)、智慧港口、智慧園區(qū)、智能公交、Robotaxi等場景應(yīng)用提供整體激光雷達(dá)解決方案。
2020年8月，一徑科技與嬴徹科技就干線物流卡車自動駕駛解決方案商業(yè)化達(dá)成戰(zhàn)略合作，成為嬴徹科技量產(chǎn)MEMS激光雷達(dá)供應(yīng)商，將其ML系列激光雷達(dá)供應(yīng)于嬴徹科技干線物流的量產(chǎn)自動駕駛車型。
此外，億歐EqualOcean獨(dú)家獲悉，在物流配送方面，一徑科技已與京東物流達(dá)成戰(zhàn)略合作；在Robotaxi方面，一徑科技也已獲得國外頂級ADAS解決方案提供商的青睞，近期會有大動作放出。
結(jié)語
4月19日，2021第十九屆上海國際車展在上海國家會展中心拉開帷幕。
4月21日，媒體日次日，一徑科技在2.2H館6BH225展臺，展示了其MEMS全系產(chǎn)品線，其中，一徑科技最新產(chǎn)品ML-Xs首次亮相。在當(dāng)日下午的新品發(fā)布媒體交流活動上，ML-Xs的技術(shù)優(yōu)勢及性能也被首次披露。
一徑科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼產(chǎn)品副總裁李云翔介紹道，本次推出的ML-Xs新品是一款前向長距MEMS激光雷達(dá)，兼顧高速前向遠(yuǎn)距和中/低速大角度應(yīng)用場景，未來將主要面向ADAS以及L4，為自動駕駛車輛的安全出行保駕護(hù)航。
據(jù)悉，ML-Xs采用的是MEMS微振鏡＋1550nm光纖激光器的方案，同時(shí)采用自研的接收及ASIC芯片。ML-Xs的視場角可達(dá)120°X25°，等效約200線，以及~0.1°角分辨率。
（ML-Xs激光雷達(dá)參數(shù)/一徑科技）
隨著自動駕駛等級和市場滲透率的提升，激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)一步成熟，其成本價(jià)格也將得以降低，激光雷達(dá)在量產(chǎn)車上的滲透率將會持續(xù)提升。而在激光雷達(dá)的下半場爭奪賽中，一徑科技已經(jīng)做足了準(zhǔn)備。
面對產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，一徑科技作為國內(nèi)較早做面向車載應(yīng)用的固態(tài)激光雷達(dá)的團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)具備多項(xiàng)量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)專注技術(shù)創(chuàng)新，有實(shí)力，也有機(jī)會角逐市場風(fēng)口。
