自動(dòng)駕駛技術(shù)是當(dāng)前汽車工業(yè)和信息技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,激光雷達(dá)作為其中的關(guān)鍵組件,扮演著至關(guān)重要的角色。激光雷達(dá)通過發(fā)射激光并分析反射回來的光波,能夠精確地測(cè)量出目標(biāo)物體與傳感器之間的距離,以及物體的形狀和紋理信息,為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供三維環(huán)境感知能力。
劉雙鋒對(duì)激光雷達(dá)在ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè),反映出激光雷達(dá)技術(shù)在自動(dòng)駕駛發(fā)展中日益增長(zhǎng)的重要性。隨著技術(shù)的成熟和成本的降低,激光雷達(dá)正逐步從工業(yè)和科研領(lǐng)域走向民用,特別是在汽車行業(yè)中,它的應(yīng)用正從高端車型逐步普及到更多車型中。
自動(dòng)駕駛推動(dòng)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
根據(jù)Yole的預(yù)測(cè),激光雷達(dá)在ADAS和無人駕駛市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),主要得益于這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)_感知能力的強(qiáng)烈需求。激光雷達(dá)相較于其他傳感器,如攝像頭和雷達(dá),在精確度、探測(cè)距離以及三維成像能力上具有明顯優(yōu)勢(shì)。
國際汽車工程師協(xié)會(huì)(SAE International)定義的自動(dòng)駕駛等級(jí)(L0至L5)清晰地描繪了自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展路徑和責(zé)任歸屬。在L3級(jí)自動(dòng)駕駛中,系統(tǒng)需要在特定條件下完全控制車輛,這一級(jí)別的實(shí)現(xiàn),依賴于激光雷達(dá)等傳感器提供的精確數(shù)據(jù)和高度可靠的感知能力。
激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,不僅推動(dòng)了自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)步,也為智能交通系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域提供了技術(shù)支撐。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的進(jìn)一步降低,未來激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛,對(duì)促進(jìn)智能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時(shí),這也符合我國推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),發(fā)展新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的大方向。
激光雷達(dá)在高等級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要,它為車輛提供了精確的周圍環(huán)境感知能力。激光雷達(dá)的高分辨率、遠(yuǎn)探測(cè)距離以及良好的環(huán)境適應(yīng)性,使得它在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域具有不可替代的地位。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)激光雷達(dá)的需求也在不斷增長(zhǎng),正如Yole的預(yù)測(cè)所示,不同自動(dòng)駕駛等級(jí)所需激光雷達(dá)的數(shù)量也有所不同。
技術(shù)路線多元化發(fā)展
激光雷達(dá)的核心構(gòu)成部分,如激光器、掃描系統(tǒng)、傳輸與接收光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器及信號(hào)處理系統(tǒng),都在不斷進(jìn)步和發(fā)展。掃描系統(tǒng)、激光器和光電探測(cè)器的不同技術(shù)路線,導(dǎo)致了激光雷達(dá)的多樣化技術(shù)路線。
機(jī)械式激光雷達(dá)雖然技術(shù)成熟,但由于其體積大、成本高、機(jī)械部件壽命短等問題,限制了其在車規(guī)級(jí)應(yīng)用中的普及。半固態(tài)式激光雷達(dá),特別是轉(zhuǎn)鏡和MEMS振鏡類型,通過減小體積和控制成本,有望在固態(tài)式激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)之前成為主流。
固態(tài)式激光雷達(dá),包括OPA和Flash兩種類型,是未來發(fā)展的方向。它們通過取消機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,采用集成芯片化結(jié)構(gòu),不僅提高了可靠性,還降低了成本,有望在未來的自動(dòng)駕駛車輛中得到廣泛應(yīng)用。
總的來說,激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展對(duì)自動(dòng)駕駛行業(yè)的進(jìn)步至關(guān)重要,而不同類型的激光雷達(dá)也在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低,我們有理由相信激光雷達(dá)將在未來的自動(dòng)駕駛技術(shù)中發(fā)揮更大的作用。
自動(dòng)駕駛滲透加速,激光雷達(dá)上車進(jìn)程啟動(dòng)
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步,激光雷達(dá)的市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)將持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)Yole Development的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),2020年全球汽車產(chǎn)量中,約有一半屬于L0級(jí),而L1至L2級(jí)的車輛占比達(dá)到34%,L2+級(jí)別的車輛占比為16%,L2++級(jí)別則僅為1%。隨著時(shí)間的推移,更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)量比例預(yù)計(jì)將逐步上升,到2035年,L2+級(jí)別的車輛預(yù)計(jì)將占到38%,L2++級(jí)別為25%,L3至L4級(jí)別為9%,而L5級(jí)別則占1%。
高工智能產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,中國市場(chǎng)的自動(dòng)駕駛滲透率正迅速提高。2018年,乘用車新車中L1級(jí)別的搭載率約為14%,L2級(jí)別約為5%,而到2021年1-11月,L2級(jí)別的搭載率已接近20%。預(yù)測(cè)中國市場(chǎng)的自動(dòng)駕駛滲透率將快于海外市場(chǎng),并預(yù)計(jì)到2025年,L3級(jí)別的滲透率將達(dá)到20%,L4級(jí)別將開始進(jìn)入市場(chǎng)。
中信證券指出,隨著激光雷達(dá)價(jià)格的進(jìn)一步下降,半固態(tài)式激光雷達(dá)已滿足車規(guī)級(jí)要求并準(zhǔn)備好大規(guī)模應(yīng)用。為了增強(qiáng)產(chǎn)品在智能化和安全性能方面的競(jìng)爭(zhēng)力,各大汽車制造商正在加快將激光雷達(dá)集成到車型中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),包括小鵬P5、北汽新能源ARCFOX等在內(nèi)的超過20款車型已確認(rèn)將配備激光雷達(dá)。
中信證券還預(yù)測(cè),全球乘用車領(lǐng)域的激光雷達(dá)需求量有望迎來快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2028年,中國市場(chǎng)將占到全球需求的30%。
Strategy Analytics的預(yù)測(cè)顯示,全球高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域的激光雷達(dá)需求量將從2020年的4.8萬臺(tái)增加到2028年的970.7萬臺(tái),2020至2028年的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)將達(dá)到94.2%。其中,中國市場(chǎng)的需求量占比將從2020年的2%增長(zhǎng)到2028年的30%,成為全球最大的市場(chǎng)。
Frost & Sullivan預(yù)測(cè)顯示,到2025年,全球車載激光雷達(dá)市場(chǎng)的規(guī)模將超過80億美元。在此期間,全球無人駕駛領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的需求預(yù)計(jì)將達(dá)到35億美元,2019年至2025年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到80.9%。
在中國,眾多企業(yè)如百度、滴滴、小馬智行和文遠(yuǎn)知行等,已經(jīng)在多個(gè)城市開展了無人駕駛出租車試點(diǎn)項(xiàng)目。隨著這些技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用,對(duì)激光雷達(dá)的需求預(yù)計(jì)將進(jìn)一步增長(zhǎng)。根據(jù)Frost & Sullivan的預(yù)測(cè),到2025年,中國激光雷達(dá)市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到43.1億美元,相比2019年的數(shù)據(jù),年均復(fù)合增長(zhǎng)率為63.1%。其中,ADAS和無人駕駛領(lǐng)域激光雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模將超過20億美元。
中信證券指出,目前車載激光雷達(dá)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局中,各廠商的份額尚未穩(wěn)定,且彼此之間差距不大。然而,國內(nèi)的一些領(lǐng)先廠商正在逐步提升市場(chǎng)份額。
根據(jù)Yole Development的市場(chǎng)份額數(shù)據(jù),2018年至2020年期間,全球激光雷達(dá)市場(chǎng)的主要份額被測(cè)繪(如Trimble、Hexagon AB、Topcon)、工業(yè)(如Sick AG)等傳統(tǒng)領(lǐng)域的激光雷達(dá)廠商所占據(jù)。在此期間,Velodyne和Waymo的市場(chǎng)份額呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì),而Valeo和國內(nèi)廠商如禾賽科技、速騰聚創(chuàng)的市場(chǎng)份額則逐步上升。許多其他廠商的市場(chǎng)份額較低,并逐漸退出市場(chǎng)。
中信證券認(rèn)為,目前激光雷達(dá)技術(shù)的最終解決方案尚未明確,而半固態(tài)式激光雷達(dá)目前是市場(chǎng)的主流,擁有半固態(tài)式產(chǎn)品的廠商在短期內(nèi)更容易獲得量產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)會(huì)。同時(shí),固態(tài)式激光雷達(dá)被視為未來的發(fā)展方向,相關(guān)技術(shù)布局將決定廠商在未來市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
在市場(chǎng)方面,華為、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等技術(shù)布局較為全面,已經(jīng)擁有半固態(tài)式產(chǎn)品,并且正在積極研發(fā)固態(tài)式方案。傳統(tǒng)的Tier 1供應(yīng)商如Valeo、大陸集團(tuán)、ZF等則有著各自的技術(shù)側(cè)重點(diǎn)。而Mobileye/Intel、Aurora、Cruise等科技公司則直接投資于前沿技術(shù)領(lǐng)域。
大會(huì)指導(dǎo)單位:深圳大學(xué)中國無線電協(xié)會(huì)大會(huì)主辦單位:深圳大學(xué)電子與信息工程學(xué)院中國無線電協(xié)會(huì)雷達(dá)產(chǎn)業(yè)分會(huì)南京航空航天大學(xué)電磁頻譜研究院大會(huì)協(xié)辦單位:西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室深圳大學(xué)射頻異質(zhì)異構(gòu)集成全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院南…
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