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10年才能实现L5?成本从几十万降至几千,激光雷达上车会给智能驾驶带来哪些可能

Monika观察 来源:电子发烧友网 作者:莫婷婷 2021-09-17 09:31 次阅读
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电子发烧友网报道(文/莫婷婷)在蔚来事件之后,车企对智能汽车的宣传更加谨慎,例如理想将“全栈自研的理想AD高级辅助驾驶系统”改为“全栈自研的理想AD辅助驾驶系统”,广汽埃安ADiGO 3.0的广告语由“法律允许即可开放”改为“法规不允许放手”等。

如果说在付出代价之后才能扭转自动驾驶的发展方向,那这场事故足以成为自动驾驶消费市场的转折。值得注意的是,在2020年3月,工信部重新界定了自动驾驶分级标准,将其分为0-5级(应急辅助、部分驾驶辅助、组合驾驶辅助、有条件自动驾驶、高度自动驾驶、完全自动驾驶)。但从目前的发展现状来看,自动驾驶市场还需要更详细的标准进行规范。

从工信部对自动驾驶级别的分类可以发现,现在的智能驾驶级别普遍都是处于L2阶段。从L2到L5,传感器算法、计算能力、安全结构等方面的技术能力都需要有很大的突破,特别是被称为自动驾驶的“眼睛”的激光雷达。前瞻研究院认为,到2026年,我国车载激光雷达行业市场规模将达到430亿元,巨大的市场留给激光雷达企业无限的发展空间。

激光雷达将成为L3的标配

随着自动驾驶技术的演进,智能汽车适配的传感器方案也会不同。主要还是以摄像头、毫米波雷达、激光雷达三大传感器为主。从技术方案来看,三种传感器的技术特点、技术方案以及优缺点都不一样。相较于摄像头、毫米波雷达,激光雷达弥补了毫米波雷达对静态物体的感知,以及摄像头对环境光的依赖,在精确度、分辨率上有较大的优势。那么在自动驾驶的不同阶段如何适配传感器呢?

镭神智能汽车事业部副总裁夏云鹏认为传感器的适配需要根据实现的ADAS系统功能、以及车型的不同进行选择。一是不同的功能搭载的传感器数量、需求都有差别,例如智能汽车是要实现L2还是L3,拥有智能变道、智能泊车自动巡航、自动跟车或者自主避让等,到了L4的智能汽车还要具备360°感知障碍物的功能。二是SUV、跑车、卡车、巴士车等不同车型的车长高宽、车距、盲区等都不同,以及外观设计都会有一定的区别。

电子发烧友根据公开资料整理

电子发烧友网梳理发现,具备L2及以上的智能汽车基本采用摄像头+毫米波雷达+激光雷达的融合方案,基本能实现智能变道辅助、自适应弯道巡航、导航辅助驾驶、智能跟随、智能泊车等功能。

在上述车型中,只有小鹏P5和极狐阿尔法S华为HI版搭载了激光雷达。其中,小鹏P5的车主选装XPILOT 3.5自动驾驶辅助系统后,就能实现城市NGP功能,可以在城市路况使用。极狐阿尔法S华为HI也分为基础版和高阶版,前者实现了高速公路辅助驾驶能力,后者增加了城区高阶辅助驾驶、代客泊车的服务能力等。

可以看到激光雷达为智能驾驶带来更多的可能性,随着小鹏P5、极狐阿尔法S等越来越多车型搭载激光雷达,L3级别的智能汽车搭载激光雷达将成为主流。据了解,2022年到2023年之间,预计会有超过36款车型搭载激光雷达。这对激光雷达供应商来说无疑是一个新的希望。

国外激光雷达玩家包括法雷奥、Luminar等,国内有禾赛、镭神智能、岭纬智能、速腾聚创、华为、大疆等。Yole Développement数据显示,预计到2026年,高级驾驶辅助系统(ADAS)中的激光雷达将占汽车和工业激光雷达市场的41%,在2020年,这个数据仅为1.5%,足以见市场增长之快。

在全球激光雷达市场的供应商市场份额中,华为已经占有3%,前文提到的极狐阿尔法S采用的就是华为96线车规级激光雷达搭载方案,可以实现300°的视角。小鹏P5采用的激光雷达来自大疆的独立子公司Livox。

成本挑战下的突破:价格再降三分之一

激光雷达的发展从机械旋转雷达,经过混合固态雷达形式,最终走向纯固态雷达,其必然的技术方向是往高分辨率,远探测距离,低功耗,低成本方向发展。在技术成熟度方面,目前的混合固态激光雷达主要还是以905nm和1550nm这两个激光波长为主,例如镭神的CH128、CH64、CH32等,探测距离可达200m,其中CH32已经搭载在东风SHARING-VAN系列无人小巴上。岭纬的MEMS激光雷达的激光源采用1550nm,Titan M1-Pro作为车规级雷达产品已经开始与车厂集成,在保证120°水平FOV下,角分辨率可达0.03°,高精度雷达可到毫米级精度,远探测距离产品可到600m。

岭纬M1-Pro固态激光雷达

随着自动驾驶技术的成熟,激光雷达技术也在持续演进,对供应商来说,他们需要保持敏锐的技术感知力。岭纬智能市场及销售总监芮明昭认为,未来的激光雷达可能直接与2D图像传感器进行非常深度的融合,也就是说以后相机与雷达可能合二为一,成为一个新型的3D传感器。

但不管是哪个阶段,高成本依旧是激光雷达进入前装市场的绊脚石,把成本降下去才能让激光雷达企业有更大的盈利空间。从机械旋转雷达到固态雷达,成本已经有了较大提升。在2017年,机械式16线激光雷达价格曾在6万左右。要把成本降下去,涉及技术成熟度、量产的边际成本、上下游供应链链管控、出货量、合格率等各个方面。

在激光雷达市场,镭神科技几度被称为“价格屠夫”,早在2017年,镭神推出均价为2.2万的机械式16线激光雷达,到2019年,镭神将价格压缩到1.2万,如今128线的激光雷达大批量售价已经做到4千到8千左右的价格。夏云鹏透露,未来三到五年,镭神要将激光雷达的价格做到行业最具竞争力水准,并且给我们的合作伙伴提供最强性价比的激光雷达。芮明昭也表示,岭纬智能正在加大激光雷达的规模生产出货,实现规模采购来降低原材料成本进而实现整体成本降低。

镭神CH系列产品

如果要降下成本,激光雷达国产供应链还存在着更大的短板需要突破。芮明昭直言,国产供应链短期存在难以突破的短板主要还是芯片,一些特殊的芯片目前国产化还没有完全覆盖,还在依赖XILINX、ADI、TI、ONsemi等国外厂商,一旦供应不稳定就会影响量产、交期,成本也无法降下来。“另外,今年市场上的芯片短缺会对一些公司产生影响,但是很多公司去年底就已经开始做了一些备货安排,而新开发项目一般都会考虑实际的供货保障,如果不是很适合的,一般会在选型的时候直接拿掉。”

在国产化方面,镭神芯片团队在去年7月就是开始为实现芯片自主可控做准备,其中包括跨阻放大器芯片、TIA芯片、ASIC芯片等,预计2022年Q3实现自主芯片国产化。夏云鹏表示,不仅仅是芯片,镭神激光雷达产品的机械加工、1550nm光纤激光发射器,包括里面的一些器件,比如声光调制器、种子源、隔离器、耦合器、泵源等都核心器件皆可以实现自研、自产、自销,我们最终目标是实现地表最强性价比的激光雷达产品

距离L5还有多远?

近几年,自动驾驶系统越来越务实,从以前的做DEMO,到现在开始注重实际落地,在不少行业已经开始实际应用起来了。目前来说,自动驾驶技术厂商水平各有千秋,都有专门的发展领域,总体来说,自动驾驶技术发展路线会遵循等级从易到难,从封闭区域过渡到半开放再到全开放区域,从特定领域到全部领域,并顺应当地的政策法规往前发展。

那么,智能驾驶距离L5还有多远呢?

芮明昭表示,从L2到L5对激光雷达来说主要是根据方案进行合理选型,与其他传感器协同构成整体的解决方案;技术上实现L4/L5,现在有一些厂商已经可以做到,但是距离实际落地还有很多路要走。

夏云鹏则认为,保守来看至少需要10年才能达到L4~L5完全自动驾驶,目前的自动驾驶还处于有条件的自动驾驶阶段“比如,在园区的一些无人小巴车,低速物流车、卡车等可以说是实现L4级无人驾驶,但是目前的这些商用车无人驾驶基本都是有相对条件的。一是车辆需要相对结构化的道路,需要激光雷达实现高精度的定位、建图等;二是车辆无法到达所有的地方,只能在固定的场景无法完全商业化运营;三是法律法规等条件还存在一定限制;最后一点就是比如拿Robotaxi来说,目前的L4级别的自动驾驶都还配备了安全员,因此取消了安全员对于Robotaxi的商业化运营来说是一个非常重大的里程碑式的突破”

不管是车厂还是传感器厂商,在智能驾驶走向L5的过程中还有很多的技术需要突破。在技术成熟、成本下降之后,激光雷达上车会成为自动驾驶厂商的首选。今年开始,不少激光雷达厂商开始拿到了小鹏、蔚来、理想、广汽、吉利等乘用车的前装订单,可以预见的是,智能汽车厂商会在提前支持激光雷达量产车的路上抢先站上高地。

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