發(fā)展車載激光雷達(dá)任重道遠(yuǎn)

賽迪智庫(kù)

車載激光雷達(dá)是激光雷達(dá)（Lidar）在路上車輛的應(yīng)用模式。通過激光測(cè)距這一基本工作原理，與其他系統(tǒng)配件協(xié)同作用，為交通安全領(lǐng)域提供車輛主動(dòng)防撞和路網(wǎng)測(cè)繪兩大功能。前者是目前車輛主動(dòng)安全裝備的發(fā)展熱點(diǎn)，能夠通過對(duì)駕駛員的危險(xiǎn)駕駛行為和車輛的危險(xiǎn)行駛狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)，來避免事故發(fā)生;后者則是自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展所必需的前置技術(shù)之一，通過精細(xì)化的測(cè)量描繪路網(wǎng)現(xiàn)狀，借助車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)上傳、共享路網(wǎng)信息，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)時(shí)更新路網(wǎng)現(xiàn)狀，以為路上車輛車載計(jì)算機(jī)對(duì)車輛危險(xiǎn)狀態(tài)提前研判提供數(shù)據(jù)和決策支持。

依據(jù)產(chǎn)業(yè)生命周期理論，世界激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)尚處于初創(chuàng)期內(nèi)，關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品商業(yè)化水平和盈利模式均未成熟。融合了主動(dòng)防撞的無人駕駛技術(shù)將是未來車載激光雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)鏈下游，無人駕駛技術(shù)的發(fā)展需求決定了車載激光雷達(dá)未來的主要市場(chǎng)方向。

盈利模式方面，除產(chǎn)業(yè)龍頭外，其他企業(yè)多依靠激光雷達(dá)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用維持盈利。目前激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)龍頭為Velodyne，2018年Velodyne全球銷售總額約2億美元，取得了車輛企業(yè)對(duì)激光雷達(dá)80%的訂單，其客戶涵蓋了百度、騰訊、必應(yīng)、沃爾沃、福特、梅賽德斯奔馳、荷蘭知名車載資訊系統(tǒng)公司TomTom、德國(guó)地圖數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商HERE等。Waymo、Quanergy及我國(guó)速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、巨星科技等品牌也在著力加快產(chǎn)品商業(yè)化。除產(chǎn)業(yè)龍頭外，當(dāng)前車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)中，站穩(wěn)腳跟的企業(yè)主要盈利模式并不僅聚焦于車輛上，而是依靠激光測(cè)繪等領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的需求穩(wěn)固自身生存模式，再使用這些盈利為車載領(lǐng)域的研發(fā)創(chuàng)新及市場(chǎng)開拓需求輸血。

關(guān)鍵技術(shù)方面，激光雷達(dá)可以全面替代視覺測(cè)量技術(shù)，但成本受商業(yè)化水平影響依然較高;激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)相比，具有探測(cè)精度的優(yōu)勢(shì)和惡劣天氣探測(cè)難度大的劣勢(shì)，不具有絕對(duì)意義上的替代能力。一方面激光雷達(dá)難以通過產(chǎn)品商業(yè)化在短期內(nèi)全面取代其他車載探測(cè)產(chǎn)品，另一方面卻因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行路網(wǎng)測(cè)繪而成為無人駕駛必不可少的探測(cè)技術(shù)之一。同時(shí)，目前激光雷達(dá)還面臨幾個(gè)關(guān)鍵問題。一是“鏡面黑洞”效應(yīng)，即激光反射率較高、且非正對(duì)激光雷達(dá)的物體會(huì)使雷達(dá)探測(cè)不到其反射的激光，在返回信號(hào)中產(chǎn)生一個(gè)無限遠(yuǎn)的“黑洞”;二是多輛使用車載激光雷達(dá)的路上車輛之間可能產(chǎn)生串?dāng)_，導(dǎo)致距離欺騙，對(duì)環(huán)境建模產(chǎn)生影響，需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范。

產(chǎn)品商業(yè)化水平上，激光雷達(dá)性能和成本隨其激光線數(shù)的提升而飛速攀升。Velodyne的16線激光雷達(dá)VLP-16 Puck產(chǎn)品為3999美元，這個(gè)價(jià)格能達(dá)到視覺測(cè)量技術(shù)和毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。車載激光雷達(dá)從掃描模式上，分為機(jī)械式和固態(tài)激光雷達(dá)兩種。機(jī)械式激光雷達(dá)體積較大、價(jià)格高昂且通常置于車體外部，但測(cè)量精度較高，適合進(jìn)行專業(yè)路網(wǎng)測(cè)繪;固態(tài)激光雷達(dá)響應(yīng)速度快、價(jià)格相對(duì)低廉且能置于車身內(nèi)部，單個(gè)激光雷達(dá)最低可達(dá)200～300美元之間，不破壞整車美觀程度，但測(cè)量精度相對(duì)較低，是目前商業(yè)化推廣的主要方向。在線束數(shù)量上，可分為單線束和多線束兩種。前者無法獲得目標(biāo)物的3D信息，但測(cè)量速度快、數(shù)據(jù)量小;后者功能齊備，通過垂直視野范圍不同，可進(jìn)行垂直視野10°內(nèi)的2.5D掃描或30°以上的3D掃描，但線束數(shù)量越多產(chǎn)品價(jià)格也直線上升，64線激光雷達(dá)價(jià)格可達(dá)16線產(chǎn)品的10倍。

因此，車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)需要政策關(guān)注和持續(xù)培育。我國(guó)激光雷達(dá)商業(yè)化水平將成為未來無人駕駛技術(shù)發(fā)展的重要瓶頸之一。在當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)下，自主研發(fā)成為激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)之路。在無人駕駛技術(shù)未規(guī)模化普及之前，車載激光雷達(dá)產(chǎn)品盈利模式還以為地圖數(shù)據(jù)提供商和車輛主機(jī)廠提供測(cè)試類產(chǎn)品為主，整體規(guī)模較小且市場(chǎng)并不成熟。借助以車輛安全、智慧城市、智慧車輛為主題的產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行發(fā)展，加快產(chǎn)學(xué)研合作，為企業(yè)提供稅費(fèi)減免、研發(fā)鼓勵(lì)和用地支持，將是幫助車載激光雷達(dá)企業(yè)開拓市場(chǎng)、在供應(yīng)鏈中站穩(wěn)腳跟的有利途徑。