随着新能源汽车市场在全球范围内的爆发,越来越多的厂商开始推出智能电动汽车。最近又发现激光雷达成为几乎成为将要推出的智能电动汽车的“标配”,但特斯拉认为,傻瓜才用激光雷达。
首先从国内的新能源汽车市场来看,2021年将是激光雷达上车元年。小鹏汽车、蔚来等车企陆续宣布将在今年推出搭载激光雷达的量产车型,本田、丰田雷克萨斯、长城都曾表示于2021年量产激光雷达车。虽然激光雷达商业化早在2000年已经起步,但直到近几年,随着汽车产业电气化、智能化、驱动,激光雷达才随之进入迅速发展阶段。
什么是激光雷达?激光雷达相比其它自动驾驶传感器最大的优势其实是拥有对周围环境3D精准建模的能力。毫米波雷达可以高速测距,摄像头可以识别车道线、限速标示等,超声波雷达的实用探测距离太短,只适用于低速泊车,而激光雷达对目标的高精度识别、对动态障碍的检测跟踪是其他传感器所不具备的。
激光雷达(LiDAR)是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装置,能够让车辆更精准地感知周围环境,被广泛认为是高级辅助驾驶(ADAS,L3级)以及无人驾驶(L4\l5)自动驾驶车辆的必备元件,属于“智能驾驶之眼”。
根据技术架构的差异,激光雷达主要分为整体旋转的机械式激光雷达、收发模块静止的半固态激光雷达以及固态式激光雷达三大类。其中,机械旋转式激光雷达发展最早,目前技术较为成熟。但由于其系统结构过于复杂,成本高昂难以量产。
沙利文研究数据显示,在无人驾驶车队规模扩张、高级辅助驾驶渗透率提升等因素的驱动下,到2025年,激光雷达全球市场规模将达到135.4亿美元,较2019年可实现64.5%的年均复合增长率。
随着成本逐步进入消费级市场可接受的范围,越来越多的车企计划在新款中高端车型上搭载激光雷达,车规级激光雷达也即将迎来产业化拐点。
早在2010年,全球十大汽车零部件与系统集成供应商法雷奥就与德国激光雷达公司Ibeo合作进行车规化激光雷达SCALA的开发,后于2017年实现量产,目前已经成功搭载于奥迪旗舰车型Audi A8。
此外,奥迪、奔驰、蔚来、小鹏、沃尔沃、长城等国内外车企也已经开始了激光雷达的测试。
研究数据显示,2025年全球将有600万辆新车将搭载激光雷达,乘用车L3级自动驾驶的渗透率将达到6%。按照沙利文预计,2025年车规级激光雷达市场规模将达到46.1亿美元,2019年至2025年复合增长率达83.7%。
显然,能否快速抢占车规级市场这一战略高地的重要性已经不言而喻,这也是目前国内外众多激光雷达厂家争先上市的重要原因之一。
因此有了激光雷达加持,自动驾驶车辆大概就像是一个近视者获得了一副更适合自己度数的眼镜。所以在国内新能源汽车市场里,各大车企纷纷表示激光雷达将会成为自动驾驶的必需品。
在这个激光雷达的竞争中,目前华为的出现,让市场开始狂热起来。目前看,随着激光雷达商业化拐点的到来,尤其是车规级产品的巨大前景,华为、英特尔、微美全息等全球科技巨头公司开始杀入这一赛道,行业竞争或将进一步加剧。
作为全球AI视觉全息AR代表的企业,微博等机构6158万美金战略投资的企业,微美全息在激光雷达领域看来也是紧追其上,自从宣布获得光学全息用的3D全息脉冲激光处理装置的专利后,多家行业应用客户表现出较强的市场需求,因此微美全息决定开发3D全息脉冲激光雷达产品“WiMi HoloPulse LiDAR”,以进一步扩充公司的全息产品组合矩阵。
WiMi HoloPulse LiDAR是一款多功能全息脉冲3D固态激光雷达,目标是达到超过200m的检测长距离,并且能捕捉高分辨率的3D全息图像。LiDAR采用MEMS(微机电系统)微振镜,以提供高分辨率、长检测范围和宽视场。LiDAR通过动态控制,可以灵活调整垂直分辨率和帧速率,例如允许动态定义聚焦区域。LiDAR使用固态硅探测器,可以可靠检测远距离物体的弱反射和近距离物体的强反射。数字信号处理是通过滤波、关联性和统计分析确定三维空间中的精确位置。LiDAR传感器所产生的点云,能够以3D的形式映射传感器环境,单个点云可以由数万个距离点(单个距离测量)组成,其中包含3D原始环境信息的全息数据。软件栈从全息数据中提取很多抽象信息,通过 神经网络控制将命令传输给执行器并进行3D全息数据呈现。
WiMi HoloPulse LiDAR激光雷达方案提供与硬件产品配套的软件开发包,包括目标检测、分类和计数等功能。结合软件识别算法,可为众多领域(自动驾驶、环境感知、3D全息成像、先进的驾驶员辅助系统(ADAS)、交通管理、3D打印等)提供解决方案,快速拓展全息技术应用市场。
公开资料显示,微美全息(WiMi)专注于全息云服务,主要聚集在车载AR全息HUD、3D全息脉冲LiDAR、头戴光场全息设备、全息半导体、全息云软件、全息汽车导航等专业领域,覆盖从全息车载AR技术、3D全息脉冲LiDAR技术、全息视觉半导体技术、全息软件开发、全息AR广告技术、全息AR娱乐技术、全息ARSDK支付、互动全息通讯等全息AR技术的多个环节,是一家全息云综合技术方案提供商。
不过,科技巨头公司的入局尽管会加剧行业竞争,但也会在一定程度上加速推进激光雷达的商业化进程。只要将成本进一步压缩至消费市场完全可以接受的范围,激光雷达就不再是马斯克眼中的鸡肋,也将促进无人驾驶技术的真正落地。
综合来看,激光雷达技术的发展催生了新的产业链条。自美国DARPA无人驾驶挑战赛以来, 全球范围内的无人驾驶行业进入了高速发展期,无人驾驶技术的实现以及无人驾驶出租车/无人驾驶卡车服务的落地有赖于激光雷达提供的高精度感知信息。此外,激光雷达的环境感知能力能够拓展已有的辅助驾驶功能,提升车辆安全性,为面向整车厂以及Tier 1公司的高级辅助驾驶产业提供了重要的支撑。同时,激光雷达技术也促进了服务型机器人产业以及车联网产业的兴起,服务型机器人通过赋予机器人智能感知的能力实 现无人配送、无人清扫等功能,车联网通过车与车、车与路、车与云平台等的互联实现 更为安全、舒适、智能的交通服务。激光雷达技术促进了新产业的发展,新产业的兴起为社会带来了新的发展点。
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