Luminar預(yù)計汽車激光雷達(dá)在2023年會普及
近日上海車展之際,汽車激光雷達(dá)技術(shù)的開路先鋒——Luminar公司稱,激光雷達(dá)技術(shù)在2023年將可以實現(xiàn)全面普及。這意味著到2030年世界上主要的汽車OEM都可以使用激光雷達(dá)技術(shù),不僅是主流車型中的高端車型,最終甚至到低端車型。這項技術(shù)的落地在汽車業(yè)可謂有史以來最快的技術(shù)采用曲線之一。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202305/446198.htm1 激光雷達(dá)是挽救生命的重要技術(shù)
為何激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展會如此之快?Luminar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Austin Russell稱因其是挽救生命的技術(shù)。
據(jù)統(tǒng)計,每年無數(shù)的人因為交通事故失去生命,每年車禍的死亡人數(shù)達(dá)到130萬,受傷人數(shù)達(dá)到5千萬。這會轉(zhuǎn)化成為一些令人震驚的數(shù)據(jù):每10年你的車會發(fā)生碰撞事故,而每100人中,就有1人會在車禍中喪生。
Luminar創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Austin Russell
高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和自動駕駛可以減少事故的發(fā)生,Luminar成立的宗旨就是為了解決這一問題,涉及保護(hù)車內(nèi)的駕駛員和乘客,以及車外的行人。
但是現(xiàn)有的ADAS還存在不足,例如往往搭載在勻速駕駛的車輛上,看到有行人在車前的情況下也會出現(xiàn)很多的故障。因此如果車輛是在高速行駛過程中,90%的情況下帶有ADAS的車輛在碰到行人的時候,自動緊急制動會出現(xiàn)故障。激光雷達(dá)技術(shù)是使車輛能夠清晰地感知周圍環(huán)境的一項關(guān)鍵技術(shù)。
Luminar已經(jīng)可以提供端到端的自動駕駛解決方案,激光雷達(dá)技術(shù)可以達(dá)到厘米級的精度,車速最高可達(dá)130公里/小時,而且可以保證全天候的城市自動駕駛。
2 為何大部分激光雷達(dá)技術(shù)停滯在研發(fā)階段?
盡管很多公司看到了激光雷達(dá)的優(yōu)勢,希望在無人駕駛的出租車上采用激光雷達(dá)技術(shù),但挑戰(zhàn)不僅來自于缺乏傳統(tǒng)激光雷達(dá)硬件性能以及車規(guī)級產(chǎn)品,也來自于軟件本身,即如果試圖取代司機(jī)所帶來的巨大挑戰(zhàn)。為此Luminar把激光雷達(dá)的愿景定義為加強(qiáng)駕駛員的輔助功能,而不是替代駕駛員的職責(zé)。
在這一想法指引下,Luminar的激光雷達(dá)技術(shù)已有一些成功的應(yīng)用案例,沃爾沃、極星以及中國上汽的車輛已有車型在車頂線集成了其產(chǎn)品。預(yù)計全球20多個成熟的量產(chǎn)車型里將會使用Luminar激光雷達(dá),例如最近Luminar和奔馳轎車的車型開展了合作。
但是激光雷達(dá)不會僅限用于高端車,Luminar規(guī)劃了一百年愿景:在未來一百年中,Luminar要拯救1億人的生命,節(jié)約一百兆小時的駕駛時間。這主要靠推動車輛在道路及高速公路上的自動駕駛的性能。
實現(xiàn)這樣的愿景有四個步驟:
第一步,創(chuàng)造出優(yōu)秀的用于量產(chǎn)汽車和卡車的激光雷達(dá)。
第二步,從高端車型開始,推出并賦能道路上最安全和先進(jìn)的汽車和卡車。包括沃爾沃EX車型以及奔馳的S級車型。已在上汽飛凡R7使用,今年年底在沃爾沃的EX90上會安裝,預(yù)計在未來的數(shù)月和數(shù)年內(nèi),更多車型會使用Luminar技術(shù)并推進(jìn)量產(chǎn)。
第三步,推出并實現(xiàn)主流車型的主動安全技術(shù)(Proactive SafetyTM )和高速公路自主駕駛技術(shù)。
第四步,讓先進(jìn)的安全技術(shù)為所有人所用,同時通過自主駕駛、軟件和服務(wù)的升級實現(xiàn)盈利。因此從消費(fèi)者總體擁有成本角度,希望能夠?qū)崿F(xiàn)近零的成本,使消費(fèi)者免費(fèi)使用這個技術(shù)。因為車的安全性能應(yīng)該是人的最基本權(quán)利,而不僅僅是面向豪華車型。
怎樣實現(xiàn)近零成本?關(guān)鍵在于Luminar所推出的軟件服務(wù)以及保險業(yè)務(wù):通過增強(qiáng)車輛的安全性能,來降低人們的保險成本?,F(xiàn)在全球汽車保費(fèi)達(dá)到1萬億美元,隨著激光雷達(dá)技術(shù)使車輛的安全性大幅提升之后,會降低人們的保費(fèi)開支。
3 為了量產(chǎn),Luminar有何技術(shù)舉措?
激光雷達(dá)在十多年前就已出現(xiàn),但是商用化緩慢,主要挑戰(zhàn)是價格高,此外,還有體積較大、性能不夠等,Luminar是如何迎接這些挑戰(zhàn)的?
首先,Luminar從一開始就知道需要開發(fā)全新的激光雷達(dá),才能夠保證實現(xiàn)行業(yè)愿景。人們所看到的研發(fā)車輛,價值十萬美元的車頂架、后備箱里裝滿了傳感器和超級計算機(jī),這是不可行的。因此從一開始就要保證自己的激光雷達(dá)不僅停留在研發(fā)階段,而能夠進(jìn)入量產(chǎn)階段。
第二,Luminar的硬件要集成軟件和解決方案,這樣才能夠最終推動安全性能以及自動駕駛。只有這樣,才能讓汽車制造商合作伙伴將率先實現(xiàn)安全駕駛,能夠在自動駕駛的時候,真正地實現(xiàn)脫眼、脫手,相當(dāng)于達(dá)到自動駕駛L3或L4級。
Luminar執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Taner Ozcelik稱,Luminar是一家“激光雷達(dá)的全棧式公司”,意味著首先有芯片能力,這是激光雷達(dá)系統(tǒng)當(dāng)中重要的組件,這些是高度專業(yè)化的芯片,主要包括三部分,高性能的激光、高度敏感的探測器、以及混合信號。這三個能力全部可以內(nèi)部提供。雷達(dá)的傳感器可以產(chǎn)生3D的數(shù)據(jù),稱為點云,這是通過高度專業(yè)化的半導(dǎo)體組合來提供的。這屬于系統(tǒng)架構(gòu),它能夠產(chǎn)生非常高的性能,這個架構(gòu)也帶有大量嵌入式處理能力。除此之外,Luminar還可以提供世界級的感知堆棧,這是行業(yè)優(yōu)秀的軟件,該感知堆棧組合使用了完美的人工智能以及基于幾何規(guī)則的感知算法。為了保證全面的自動駕駛能力,車輛也需要高清的地圖,為此Luminar也在進(jìn)行投資,集成在自動全棧的軟件平臺,即哨兵(SentinelTM)。
Luminar執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Taner Ozcelik
4 技術(shù)路線圖:每代性能翻倍,平臺化
激光雷達(dá)傳感器是Luminar產(chǎn)品和服務(wù)棧的基礎(chǔ)。公司現(xiàn)在有三個產(chǎn)品,處于不同的階段。
①Iris,已進(jìn)入量產(chǎn)階段
②Iris+,樣品階段
③下一代技術(shù),處于設(shè)計階段。
2020年、2021年Luminar開發(fā)了Iris產(chǎn)品,2022年推向市場,可見設(shè)計耗時2年多。但最新一代的Iris+設(shè)計只用了11個月。下一代產(chǎn)品正在設(shè)計中,“這款產(chǎn)品將會改變整個游戲規(guī)則。”Taner Ozcelik透露。Luminar的產(chǎn)品特點是新品比前代的性能起碼翻一番。
Iris堪稱業(yè)內(nèi)第一個能夠?qū)崿F(xiàn)徹底整合的產(chǎn)品,也是第一個能夠推動高速無人駕駛的激光雷達(dá)產(chǎn)品,同時也是第一個在全球市場鋪開的車規(guī)級3D激光雷達(dá)。2022年年底,Luminar和上汽進(jìn)行了相關(guān)合作,率先在中國進(jìn)行了產(chǎn)品的落地。
Iris+是為規(guī)模和高性能而打造,在測距和分辨率等指標(biāo)上比Iris的性能翻了一番:在小物體測距性能大幅度改善,這進(jìn)一步推動了真正的高速自動駕駛,能達(dá)到L3級的自動駕駛。另外,Iris+的體積也減少了20%,這種纖薄的設(shè)計對于車輛的集成非常重要的,因為它使激光雷達(dá)與汽車設(shè)計語言無縫整合,業(yè)界稱之為視覺品牌語言。“Iris+已有最大的訂單量?!盩aner Ozcelik稱。
如何保證產(chǎn)品能夠快速地規(guī)?;夷軌驖M足客戶的要求?關(guān)鍵是平臺化。平臺能推動快速地開發(fā),保證在滿足客戶需求的同時,又不需要全面定制化。平臺化同時也可以保證跨越幾代產(chǎn)品,重復(fù)利用研發(fā)資源。因為平臺化的設(shè)計,Iris家族贏得了8個頂級OEM的設(shè)計,橫跨20多個車型。
5 下一代設(shè)計理念:近零的擁有成本
下一代產(chǎn)品的靈魂在于可以推動激光雷達(dá)技術(shù)跨車型的全面的落地,使之成為全球性的產(chǎn)品。
為了做到這一點,Luminar正在通過降低成本和提高性能來推動價值,此外還可大幅減少體積。下一代產(chǎn)品可以進(jìn)一步靠近激光雷達(dá)技術(shù)近零的擁有成本,使它成為人人可以使用的技術(shù)?!耙驗槊織l人命都非常重要,不管他的收入背景?!癆ustin Russell指出。
為此,Luminar也積極開拓新的商業(yè)模式:今年2月,其宣布了保險產(chǎn)品。預(yù)計未來通過該保險服務(wù),可以把激光雷達(dá)技術(shù)推廣到所有的車輛上。
預(yù)計激光雷達(dá)技術(shù)在2023年將可以實現(xiàn)全面普及,這就意味著到2030年世界上主要的汽車OEM都可以使用激光雷達(dá)技術(shù),不僅是主流車型中的高端車型,最終甚至到低端車型。這個技術(shù)的落地在汽車行業(yè)可以說是有史以來最快的技術(shù)采用曲線之一。
6 相比中國本土廠商的優(yōu)勢
Taner Ozcelik稱,首先是1550nm波長相比905nm具有突出的技術(shù)優(yōu)勢。Luminar使用的是1550nm技術(shù),中國起碼有兩家競爭對手用的是905nm技術(shù)。
從客戶的角度看,中國客戶的需求可以概括為三點:成本,開發(fā)速度,創(chuàng)新。Luminar在這三方面都取得了進(jìn)步。
在成本上,Luminar一直在控制成本,例如目前已經(jīng)拿到最大的訂單量,這就為擴(kuò)產(chǎn)以及通過擴(kuò)產(chǎn)控制成本奠定了基礎(chǔ)。接下來要推出保險產(chǎn)品,也可以使產(chǎn)品的成本進(jìn)一步下降。通過產(chǎn)品本身設(shè)計,我們也進(jìn)一步地控制成本。另外,Austin Russell強(qiáng)調(diào),并不是所有的激光雷達(dá)都是一回事。Luminar永遠(yuǎn)不會在成本上競爭,更強(qiáng)調(diào)的是技術(shù),因為技術(shù)才能夠挽救人的生命,在安全性以及量產(chǎn)和規(guī)模上競爭。
以產(chǎn)品開發(fā)以及上市的速度為例,新的Iris+相較于Hydra,速度快了3倍。相比Iris,Iris+快了2倍。因此Luminar在開發(fā)速度上取得很大的進(jìn)展。
提到技術(shù)性能,就會強(qiáng)調(diào)探測的及時性和速度,這要取決于所探測的目標(biāo)點數(shù)。在這個方面,Luminar能夠探測的距離更遠(yuǎn),速度更快。Luminar的優(yōu)勢還來自于這兩個方面。①有自己內(nèi)部設(shè)計和制造半導(dǎo)體的能力,一些競爭對手的半導(dǎo)體需要外購。②自己設(shè)計的技術(shù)架構(gòu)。而這個架構(gòu)就是公司的創(chuàng)始人Austin Russell所參與開發(fā)的,這個架構(gòu)堪稱“優(yōu)雅”,體現(xiàn)在靈活的掃描類型上。
7 1550nm相比905nm的優(yōu)勢
905nm技術(shù)關(guān)注的是短程以及機(jī)器人應(yīng)用。在自動駕駛方面,從性能和成本角度,1550nm技術(shù)更有優(yōu)勢。
905nm與1550nm的主要區(qū)別在于架構(gòu)。所有的905nm需要陣列,探測器本身就是一些陣列集群在一起所形成的,例如硅的光電倍增器。陣列就意味著成本,例如一個優(yōu)質(zhì)的905nm探測器需要約100個探測器形成的陣列。而Luminar的1550nm架構(gòu)只使用幾個探測器,通常是一兩個,即使Luminar所使用的銦鎵砷半導(dǎo)體材料,可能在晶圓上稍微貴一些,但是晶圓的用量是數(shù)量級的減少。因此,對于1550nm方案,成本不高,約是1位數(shù)美元。而905nm的技術(shù)給人們一種高價的錯覺。再有,905nm的測距達(dá)不到1550nm的測距。
此外,1550nm還有一個優(yōu)點,就是對眼睛非常安全。因為905nm更靠近700nm的可見范圍,1500nm是700nm波長的1倍之多,意味著更善于拒絕日光所產(chǎn)生的環(huán)境光線干擾。
激光雷達(dá)一個非常重要的性能指標(biāo)是能看得有多遠(yuǎn)、多清楚。探測距離最大化可以直接轉(zhuǎn)化為安全駕駛最高的車速。Luminar的1550nm技術(shù)可真正實現(xiàn)高速自動駕駛,車速最高可達(dá)130公里/小時,而且可以保證在各種天氣條件下的全速城市自動駕駛。目前,市場上大多數(shù)有競爭力的激光雷達(dá)基本上集中在低速公路(最高車速60公里/小時,解決一些交通阻塞的問題)以及城市自動駕駛(最高50公里/小時),這些方案往往使用的是905nm的技術(shù)。這就是為什么人們現(xiàn)在在路上看到的很多自動駕駛車輛的行駛速度非常慢,盡管這項技術(shù)的開發(fā)已有10年。
8 預(yù)期每年營收翻倍的增長來源?
Luminar首席財務(wù)官 Tom Fennimore解釋道,以今年為例,收入以及利潤的決定主要有幾個因素,一是墨西哥的新工廠上線;Luminar宣布與TPK建立合作伙伴關(guān)系,將建立并運(yùn)營一個新的高產(chǎn)能工廠,以滿足亞洲市場對Luminar快速增長的需求,初始產(chǎn)能將為每年60萬臺傳感器。今年年底會推出更多的應(yīng)用項目,如用于沃爾沃。隨著項目的推出,有助于毛利上漲,同時一些非重復(fù)性啟動的成本會消失,這樣在年底時,Luminar的利潤會轉(zhuǎn)為正值。
Luminar首席財務(wù)官 Tom Fennimore
公司有信心從今年開始到接下來幾年當(dāng)中,每年收入翻一番。這是因為全球會有二十多個車型裝載有Luminar的激光雷達(dá)的技術(shù),保證了從現(xiàn)在開始到接下來的一段時間的收入。Luminar的產(chǎn)能不僅僅是墨西哥上線的新廠能夠提供,未來很多產(chǎn)能也會在中國的新工廠進(jìn)行。預(yù)計2026年、2027年收入可以達(dá)到10億美元,有75%的業(yè)務(wù)量已經(jīng)可以達(dá)到這個水平。到2030年,希望收入會達(dá)到50億美元。
9 中國市場有哪些特點?
Luminar中國區(qū)負(fù)責(zé)人陳鈺博士稱,中國的汽車市場的規(guī)模最大,而且中國本土品牌在新能源車的發(fā)展上是非常突出的,例如純電動汽車,本土品牌占據(jù)八成以上的市場。根據(jù)2022年的數(shù)字,約350萬純電動汽車已經(jīng)是中國本土品牌。另外,在中國本土品牌當(dāng)中,1/3市場份額已經(jīng)屬于中高端的車型,售價在25萬以上。
Luminar中國區(qū)負(fù)責(zé)人陳鈺博士
此外,中國的客戶也非常鐘愛最新、最前沿的科技,所以,可以看到電動化、智能化方面,中國是全球市場的領(lǐng)導(dǎo)者,這一發(fā)展方向和趨勢也已經(jīng)上升到國家未來的發(fā)展戰(zhàn)略。另外,中國的市場和客戶非常講究性價比,要想取得成功,性價比必須做到極致。
第二,速度。中國開發(fā)一個新的車型、產(chǎn)品用兩三年,甚至有的加速到一兩年。作為跨國企業(yè)能否跟得上中國的研發(fā)速度,這也是極大的挑戰(zhàn)。
第三,要全方位地賦能。價值鏈的每一個環(huán)節(jié),無論銷售、研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量,以及供應(yīng)鏈。
因此,Luminar未來在中國必須要加速布局。在去年4、5月的新冠疫情期間,Luminar成立了路安達(dá)科技(上海)有限公司,現(xiàn)在已形成了小規(guī)模的銷售、業(yè)務(wù)拓展、工程技術(shù)的本地團(tuán)隊。去年10月,成功支持了上汽飛凡R7汽車的量產(chǎn)。未來Luminar也會在中國實現(xiàn)激光雷達(dá)的本地化生產(chǎn)。
Luminar在中國的業(yè)務(wù)有兩部分:①Luminar在全球的客戶。②中國本土客戶,Luminar已與億咖通、小馬智行、上汽飛凡建立了合作伙伴關(guān)系。這次上海車展,Luminar已安排會見約20家中國本土的汽車客戶。
作為全球規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)的一部分,Luminar在中國本地化生產(chǎn)選擇的合作伙伴是TPK公司,TPK是一家向蘋果以及特斯拉等公司提供先進(jìn)技術(shù)及產(chǎn)品的全球供應(yīng)商。Luminar激光雷達(dá)的生產(chǎn)立足中國,服務(wù)中國。期待中國市場指數(shù)級的增長,并計劃將其作為與TPK合作的新工廠產(chǎn)能的一部分。在中國為了擴(kuò)產(chǎn),Luminar也會做出數(shù)十億元人民幣的投資。
此外,在華研發(fā)、工程技術(shù)能力是必不可少的。激光雷達(dá)涉及到硬件、軟件及精密測試,甚至激光雷達(dá)上車的測試,Luminar將加速發(fā)展這方面的能力。
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