2022 年的激光雷達市場高潮迭起。
繼遠距激光雷達伴隨著極狐阿爾法 S 華為 HI 版、哪吒 S、阿維塔 11、蔚來 ES7、小鵬 G9、理想 L9/L8 等新車型陸續交付或發布,創下出貨量新高時,近距補盲激光雷達日前開始登場,出現在相關廠商的發布會上。
11 月 2 日,禾賽科技發布近距補盲激光雷達 FT120,劍指 ADAS 前裝量產。
與旗下明星產品 AT128 不同,這是禾賽第一款真正的純固態激光雷達,激光發射與接收均通過芯片完成,且擁有更大的垂直視場角,能精確感知車身近處的低矮物體。
值得一提的是,FT120 并非源自傳統的 Flash 技術方案,只能朝一個方向發光,而是能對發光時間和發光方向進行調節,用禾賽 CEO 李一帆的話來說,「比 Flash 更優,市面上獨此一家,暫時稱為『高階版 Flash』」。
據了解,該產品目前已拿到了來自多家主機廠超過 100 萬臺的量產定點,預計將于 2023 年下半年開啟量產交付。
01、比 Flash 還強,禾賽補盲新品拿下百萬臺量產定點
100° x 75° 的視場、30 米 @10% 的測距、192,000 點/秒的點頻(單回波模式下)、160(H) x 120(V) 的全局分辨率,在發布會現場,李一帆用一項項硬核參數,展示了禾賽對于補盲激光雷達的功能定義——既要看得近,更要看得清。
當下的量產車中,裝載半固態激光雷達的作用主要用于測遠,以識別道路前方的交通狀況,而對于兩側的感知則沒有覆蓋,這就導致當汽車旁邊出現并線、鬼探頭等狀況或小貓小狗等低矮物體經過時,容易產生盲區,造成安全事故。
李一帆表示,隨著高階輔助駕駛在城區道路上應用開來,這一問題亟需得到解決。「在使用自動泊車的時候,我也會擔心,在光線昏暗的車庫里面,會不會發生刮蹭?!?/span>
FT120 應運而生,擁有超廣角視場和零盲區的優勢,最大量程為 100 米,既能夠感知到高處的路牌、欄桿、立體車庫夾層等,也可以探測到低矮的孩童、寵物、錐桶、斑馬線等。
此外,FT120 更能探測到豐富的物體細節,在路口轉向、車輛加塞、主動超車、自動泊車等場景下,幫助智能汽車實時掌握周邊環境信息,避免危險的發生。
基于高度集成化的架構,FT120 在保證出色性能的同時體積十分小巧,可無縫嵌入車身兩側或四周,根據實際需求靈活安裝在兩側翼子板、進氣格柵、后保險杠等位置,最小外露視窗尺寸僅為 70 mm x 50 mm(水平或垂直放置可由主機廠定義),兼顧功能與美觀。
FT120 爆炸示意圖
「這個產品真正有意思的點,還在于它是純固態的?!估钜环榻B,FT120 內部沒有任何運動部件,產品可靠性和測距能力更強。
另外,相較同是純固態的 Flash 方案,禾賽能做到更優控制?!窮lash 只能做到各個方向同時發光,實際上是減分的,而我們可以控制在不同方向,不同時間點發,這是更難做到的。」
更值得一提的是,歸功于禾賽研發多年的純固態電子掃描技術(E-Scanning),FT120 在單個芯片上集成了由數萬個激光接收通道組成的「面陣」,比 AT128 的 128 組激光接收通道「線列」集成更進一步,難度之高,相當于在一根根頭發絲上「繡花」。
不過,做車身視角的「補盲」,激光雷達目前還算不上「主流路線」,更多的車型通過安裝周視攝像頭,來獲得 360° 環境感知的能力。
而且從成本上來說,攝像頭更具優勢。就連李一帆也承認,相較之下,FT120 還是要貴一些。
乍一看用激光雷達略顯雞肋,而實際上它有攝像頭目前無法企及的特點:
更高的安全冗余。攝像頭的感知主要依賴深度學習,只有遇到的物體和數據庫匹配上,才能夠識別,而現實生活中存在大量的「異形物」,各種 Corner case 無法窮盡。
盡管也有科技公司嘗試另辟蹊徑解決,例如今年特斯拉在 AI Day 上提到用「占用網絡」技術,可以做到「只需要識別是否是障礙物,不用識別障礙物是什么」,但這種方案對算法要求極高,且從特斯拉最新推送的 FSD Beta 版本來看,也未達到足夠的成熟度,做不到足夠安全。
激光雷達則相反,「這套系統太安全了」,李一帆直言。至于成本問題,激光雷達在短短幾年之內,已從之前的幾萬元下降到幾千元,且未來還有進一步下降的空間。
主機廠已經「用腳投票」做出選擇,正如前文所說,FT120 已拿下超 100 萬臺的量產定點。「現在大家都在爭著搞 NoA,在如此復雜的行駛場景下,必須用補盲激光雷達,畢竟還沒人敢在安全上省成本?!挂晃粯I內人士評論道。
02、禾賽定律:「起了個大晚,卻總能趕上早集」
從時間上來說,FT120 并不是業內發布的第一款補盲激光雷達,在幾個月前,已經有廠商推出了相關新品。
在發布會上,有人提出質疑,似乎禾賽總比同行慢半拍。此前,禾賽用在自動駕駛車輛上的 Pandar128,也比海外對手晚推出2-3 年,用于 ADAS 市場的 AT128 直到 2021 年 8 月份才發布。
對此,李一帆解釋,禾賽官宣新品遵循兩個原則:
其一,要發布的產品已經形成了點云的最終架構;其二,一年之內可量產。
據了解,在 Pandar128 問世之前,禾賽曾用三個月時間為某德國汽車集團開發一款 160 線激光雷達,按理來說,主打后者毫無疑問將更加受歡迎,然而由于該產品在當時還不具備充分的成熟度和可靠性,最終沒有推向市場。
反而是稍顯遲到、反復得到驗證的 Pandar128 大獲成功,在測遠、測近、分辨率、抗干擾、安全性、穩定性等各項性能指標上表現突出,成為禾賽一代旗艦產品。
AT128 上演了同樣的故事,雖不是最早進入市場的半固態產品,但一經發布就獲得了理想、集度、高合、路特斯等汽車品牌旗下的多款車型定點,并在不到 1 年時間實現量產,后經歷產能爬坡,最終在 2022 年 9 月份實現單月交付量突破 10000 臺,10 月份再破 10000 臺,創下行業第一,也揭開了全球車載激光雷達大規模量產交付的序幕。
從某種角度來說,禾賽總是在按照自己的步伐前進。從 2016 年選擇第一款產品的技術路線,就「初現端倪」。
彼時,「固態激光雷達」概念正火,業內、投資圈不少人高呼「無固態,不激光」,然而在禾賽看來,該技術遠未發展到成熟的階段,典型如底層元器件還未能車規化,在性能和成本上毫無優勢。
李一帆認為,如果選擇做固態激光雷達,最終只能停留在做小批量 demo 原型機,無法實現量產?!笡]有客戶的訂單,沒有足夠的反饋,產品怎么迭代和打磨?」
最終,盡管被各種不看好,禾賽仍選擇了走「機械旋轉式」路線,后來 Waymo 等 L4 公司都無一例外地選擇旋轉式激光雷達作為其主激光雷達,而在那段時間,固態激光雷達并沒有成為主流。
時至今日,據 Yole Group 激光雷達報告,2021 年,禾賽以 58%的市場份額,占據全球自動駕駛激光雷達領域第一名。
隨著近兩年 ADAS 市場打開,禾賽也順勢在這一領域發力。
事實上,從機械式到混合固態,再到純固態方案,只是掃描方案的不同,內在的本質并沒有什么區別,這也讓禾賽得以延續過去的技術傳承和經驗積累,在高級輔助駕駛領域,取得飛速突破。
同樣是 Yole Group 的數據,2021 年,禾賽在 ADAS 前裝量產定點數量排名第一?!负藤惼鹆藗€大晚,卻趕了個早集?!鼓?a class="link2" target="_blank">國產激光雷達內部人士不由得感嘆道。
如今,隨著純固態近距激光雷達 FT120 發布,加上之前的遠距半固態激光雷達 AT128,禾賽已形成完整的車規級激光雷達解決方案。
03、遷移摩爾定律做芯片化,禾賽單線成本降低約 10 倍
在李一帆看來,背后源于禾賽做對了兩件事:芯片化和自建工廠。
傳統的激光雷達采用分立式架構,每個收發通道都需要兩塊電路板、數個芯片/器件來實現,且要逐個進行精密裝調,而激光雷達動輒數百個收發通道,這意味著其不僅體積較大,物料成本也高,從生產角度來說,產品一致性更難以保證,因單一器件失效而導致系統失效的概率大大增加。
禾賽的解決思路是自研激光雷達專用芯片,把數百個激光收發通道都集成到幾顆分別負責發送和接收的芯片上,將元器件數量從 1000 降到 100。
與此同時,供應鏈也得到大大簡化,關鍵供應商從約 100 個減少到約 10 個。
此外,在裝配上,不再需要花費大量人力去調試,可以通過自動化完成,節約了工序和時間,也大大降低了質量誤差。
更重要的是,用芯片化技術,能夠指數級降低成本,不僅是物料成本、調試成本,還是芯片成本。
這得益于半導體行業成熟的方法論——摩爾定律,每 18-24 個月,單位性能成本下降一半。
李一帆用手機攝像頭像素舉例,過去十年里,在總成本基本維持不變的前提下,手機攝像頭的像素從 100 萬提升到了 1 個億,相當于每個像素的平均成本下降至原來的 1/100。
同樣的,芯片化也能讓激光雷達做到成本沒有明顯增加的情況下,點頻越來越高,例如 128 線的成本可以造出 256 線。
具體到禾賽,其單線成本可以降低約 10 倍。而在性能上,到 2026 年,下一代補盲激光雷達將比剛發布的 FT120,在分辨率上再提升 10 倍。
除了在芯片化上創新,禾賽還布局制造環節——自建工廠?!腹驹诔闪⒅蹙痛_立了這條路線,把制造當作研發的一部分?!?/span>
禾賽聯合創始人、CTO 向少卿介紹,在禾賽僅有 20 幾人的時候,也是自主組裝產品。
這一做法源于激光雷達尚屬于新興產業,里面的參與者均沒有大規模制造這類產品的經驗,要保持技術上的領先,必須靠自己一步步摸索,此外對技術快速迭代和質量把控也至關重要。特斯拉涉足壓鑄機,做一體化車身,就是個典型案例。
「只有自己首先搞懂,你才能向外界輸出經驗。如果外包能幫你做,說明你已經落后了?!估钜环a充道。
據了解,禾賽工廠從源頭上把控各個生產環節,及時優化和改善生產流程,確保大規模、高質量地生產并交付滿足主機廠嚴苛標準的激光雷達產品。
在禾賽組織架構上,也體現了將制造融入研發的理念,從 0 到 1 的預研,由首席科學家孫愷負責;從 1 到 9 的工程化,由 CTO 向少卿主管;而從 9 到 10 的生產,屬于廠長的「勢力范疇」。
「廠長比我管的人都多。」
禾賽「麥克斯韋」智造中心
隨著禾賽激光雷達量產持續爆發,制造將被賦予了更重要的意義。
禾賽投資近 2 億美元在上海嘉定建設「麥克斯韋」智造中心,可承擔激光雷達的研發、生產、車規測試等功能,并引入「自動化+柔性」生產線,同時滿足大批量生產和多元化、定制化需求。
李一帆透露,該工廠年產能將達到 100 萬臺,明年將全面投產。
可以看到,補盲激光雷達正成為禾賽等廠商新一輪實力較量的戰場,相關參與者正鉚足了勁,爭分奪秒將自己的產品送上車。
在禾賽發布 FT120 后,還有幾家企業連續多日為新品發布會吹風,用不了多久,我們將看到整個市場極其熱鬧的一面,從性能參數到打法布局的不同路線對比,而這也預示著城區自動駕駛或將隨之大面積鋪展開來。
來源:第一電動網
作者:汽車之心
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