林雪萍|自动驾驶，用眼睛还是用耳朵？

作者：林雪萍

导读

近期，在4G时代横扫千钧的手机芯片制造商高通，以近300亿人民币的价格收购了一家做自动驾驶软件的公司，瑞典维尔宁Veoneer。后者在2018年从汽车安全公司奥托立夫Autoliv分拆出来，年收入90亿人民币。维尔宁为自动驾驶应用开发传感解决方案，提供激光雷达技术则必不可少。在自动驾驶的大旗之下，芯片、传感和激光雷达，都粘连在一起了

自动驾驶，高通入局了。

近期，在4G时代横扫千钧的手机芯片制造商高通，以近300亿人民币的价格收购了一家做自动驾驶软件的公司，瑞典维尔宁Veoneer。后者在2018年从汽车安全公司奥托立夫Autoliv分拆出来，年收入90亿人民币。维尔宁为自动驾驶应用开发传感解决方案，提供激光雷达技术则必不可少。在自动驾驶的大旗之下，芯片、传感和激光雷达，都粘连在一起了。

拼眼睛？拼耳朵？

从特斯拉到蔚来汽车，自动驾驶汽车交通事故频发，这跟驾驶过程中的目标识别技术不成熟有一定的关系。这其中有两条路线，一种是靠纯视觉系统的“看”，一种是靠雷达的“听”，电动车龙头特斯拉，是紧咬纯视觉路线不动摇；一种是激光雷达的“听”，通过声波光波来探测位置。特斯拉采用视觉路线，给出的理由依然是“第一性原理”：既然自动驾驶模仿人，而人在驾驶就是看眼睛来判断。然而，这次带头大哥的说服力似乎不足，在另外一条决然不同的“耳听”路线上，激光雷达企业已经如春天百花一般次第开放。而真正的号角，则需要等待整车企业来吹响。这一总攻时间，一般会期待在2025年。然而形势比人快，2022年或许就是激光雷达上车元年，很多整车企业已经跃跃欲试了。总攻提前了。

从发展阶段来说，激光雷达又是军品先用。激光雷达诞生之初主要用于测绘与军用，比如阿波罗15号利用激光雷达对月球表面进行测绘。一看这就是一个小众市场，规模很小。但2000年之后，激光雷达被广泛用于无人驾驶项目，开始了民品化的道路。而自动驾驶，则让激光雷达的气泡迅速吹大。
在自动驾驶中，激光雷达混合传感与纯视觉方案相比，自有两个显著优势，不受外部天气环境影响，而且不需要令人望而生畏的计算能力。这使得激光雷达受到很多车企的青睐。
激光雷达是自动驾驶汽车上最昂贵的组件之一，这一点一直堵塞着它的发展。与摄像头相比，激光雷达的市场规模并不大。2020年全球激光雷达销售额约84亿元，而摄像头中仅车载摄像头就有726亿元 ，是激光雷达的9倍。但传统汽车供应商也不能错过这样的新鲜市场，除了博世完全自研激光雷达并且于2020年发布新产品外，德国大陆集团、德国采埃夫ZF和安波福等大多数汽车一级供应商均是抄了小路，通过收购或者与激光雷达公司合作的方式想在这块小蛋糕上咬一口。 

三大流派

实际上，激光雷达可以分为三大派系，分别是技术平移派、大厂直入、技术创业型。
一些车载激光雷达，以前都是做地理测绘的企业，通过技术平移化复用，进入到自动驾驶领域。例如国内的北科天绘 ，就是最早提供遥感及无人机测绘激光雷达。但是这样的转型，并不像看上去那么容易。这些擅长跟地球、天空、地平面打交道的企业，真是要跟汽车产业结合在一起，中间似乎还真隔着一堵墙。而资本，则更青睐技术方向单纯的后来者。
图 激光雷达的三大阵营
而大厂投资的代表是华为的激光雷达项目和大疆投资的Livox，口含金钥匙出生，落地即生根。华为的激光雷达已经安装在“极狐”的车头，而Livox也通过了严苛的车规验证。这些企业都是横着进来抢市场的。技术似乎都是小菜一碟。
相对而言，更多的技术突破，还是要看那些扎根在激光雷达的技术创业型的企业。

技术破局

新兴行业，还是看新生力量。这个领域最多的还是以技术破局的初创公司，这些公司以技术为刀，切割着各个细分市场。速腾聚创的机械式激光雷达号称亚太市占率第一，但最早都是从静态激光雷达入手，做桥梁测绘和建筑家装。在这些领域稍作停留，就会发现市场营收的天花板隐约可见。于是速腾聚创开始转向自动驾驶，从机械扫描激光雷达，到最新的MEMS固态激光雷达，跟着市场脚步不断进行产品迭代。而这其中最大的功臣之一，则是来自法国法雷奥零部件商的法国法雷奥的激光雷达科学家。
2017年奥迪A8作为全球首款产量L3级自动驾驶车型，最亮眼的地方就是搭载了法国法雷奥的四线激光雷达，这是业内首款面向自动驾驶汽车的车规级激光雷达产品。而这款固态激光雷达，正是由法雷奥和德国公司IBEO联合开发。法雷奥、IBEO和奥迪的三方合作促成了全球首款L3自动驾驶量产车的问世。IBEO公司目前的全固态产品，即将搭载在长城汽车上。而长城汽车则很想做第一个吃螃蟹的车：在全球率先量产纯固态激光雷达。长城汽车已经表示在2021年将实现中国首个配置激光雷达的自动驾驶。技术既然出众，就会被老牌企业盯上。全球最大的汽车动力转向集团德国ZF，已经先知先觉，在IBEO惊艳亮相的头一年，已经收购了后者40%的股份。ZF在汽车传动系统与汽车底盘技术非常强悍，与Ibeo的感测端与动作端相结合，使得ZF自动驾驶整体解决方案有了从方向盘到轮子的全套方案。
而最早跟随谷歌旋风而一举成名的美国Velodyne，是全球自动驾驶激光雷达行业的领头羊，占据了车载激光雷达大部分的市场份额。2020年销售额1亿美元左右。创始人的一篇专利，开启了在自动驾驶机械激光雷达中遥遥领先的江湖地位，也成为行业启蒙者和引领者。从机械激光雷达开始，也是一路向固态激光器进发，成为自己削自己的价格屠夫。但是追赶者的脚步声则是越来越激烈。为此，中间还不断扔下拦路炸弹，四处阻击。其中一次，硬是以专利侵权告状，使得追随者禾赛科技终止美国IPO上市之路。
以色列Innoviz在去年底成功借壳登陆纳斯达克。资本最愿意走老路，因为它是继Velodyne、Luminar和Aeva之后，第四个玩这种套路的激光雷达公司。而它在早期也获得了中国投资方的青睐。而国内代理商则是北京经纬恒润科技，一家早期以汽车仿真软件而后转向电动车电路板制造的公司。
作为全球第一家采用 MEMS 路线的激光雷达上市公司 ，Innoviz创始团队都是来自以色列国防军情报部队。这听上去很神秘，但这其实只是以色列的国情。作为全民皆兵的以色列军队编制，军人创业在以色列有着一套成熟的机制。Innoviz真正的底气，只有一个：那就是宝马正在选用它，而全球最大的汽车代工商加拿大的麦格纳则是它的投资者。任何一家激光雷达公司，技术再牛，都需要找到一刻大树，来完成背书。
看上去一切都是美好的。只是有一点令人容易看到残酷的真相：2020年Innoviz的营收，只有区区3300万人民币。
抛弃机械式和半固态，而主打全固态激光雷达Quanergy，也是麻烦不断。曾经是激光雷达融资最高的公司，它在2016年就向VeloDyne发起挑战，声称后者依然是固态混合激光雷达，仍然在大量使用机械的转动结构。但是Quanergy一路走向来，也并不顺利。其早期产品常因性能无法满足规格被吐槽，它的机械式激光雷达也被Velodyne告过专利黑状。由于探测距离不足，2020年的新产品主要定位在港口、工业自动化领域等非驾驶用途 。
采用Flash技术路线，完全走固态激光雷达的LeddarTech，对外招法比较奇特。这家成立2007年的公司创始团队，来自加拿大国家光学研究所。作为一家院所出发的公司，基本就是无影拳打法。它并没有直接面向市场，却四处嫁接合作伙伴的公司，表现奇特。它创建了Leddar生态系统 ，合作伙伴大多是业界一线供应商，包括跟与意法半导体合作开发和推广后者的MEMS扫描方案，在探测器上则与安森美建立了合作，而在镜头上跟手机与车载摄像头的龙头浙江舜宇合作。这阵势还真是像搞大事业的，但就是未见其公布客户信息实名。它在2020年的固态LiDAR传感器上的出货量也只有9000个 。葫芦卖的什么药，至今也不知道。值得一提的是，LeddarTech在2020年收购了加拿大另一家激光雷达信号处理的公司，也是奔着要把激光雷达的成本控制在100美元以下。曾因专利侵权被LeddarTech上诉赔款，并成了LeddarTech的客户，现在又成了它的子公司。

从激光+传感器出发

既然是作为一种基于激光的传感器，激光视角是一种不错的选择。从最先的激光技术出发，进入到激光雷达领域，是一类企业。国内最典型的代表是创立于2015年的镭神智能，创始人是创鑫激光的前CEO 。激光器，是国内激光加工设备所需要的核心器件，而创鑫激光则是这个行业领域的佼佼者，它在2019年发起的万瓦攻势，将激光加工的功率大幅度提高，成为彻底的搅局者。尽管镭神智能的创始人没有走到这一步，但对于激光器的制造却是驾轻就熟，优势自然是成本很低。要知道，1550纳米的光纤激光器，能够占到激光雷达成本的五成以上。
禾赛科技，则是从硅谷做气体检测的激光气体传感器，包括激光甲烷遥测仪等，面向燃气公司。跟国内上市公司河南汉威是类似的产品。但这家公司后来大转战略方向盘，从量测气体转向了量测地球，做了激光雷达。这还真是条条大路通罗马（当然，直到2020年，气体检测仍然占比20%的收入）。全球第一大汽车供应商博世，和国内自动驾驶力争上游的百度都是积极的战略投资者，不仅是其股东，也是其重要客户。而在新零售无人售货车，也有积极斩获。然而高达10万元一套的售价，仍然让激光雷达难入百姓家，这也正是特斯拉所不屑“为伍”的原因。虽然亏损巨大，但禾赛仍然正在野心勃勃地冲击国内科创板。
而Aeva则采用了传感器的视角。创立于2017年的Aeva则是另外一场新秀丽的故事。创始人分别来自苹果和尼康，想必对传感器系统情有独钟。它所发布激光雷达传感系统，将传感器的所有关键元件都集成于一颗微型光子芯片。这颗芯片可以集成多个光束，而每个光束都能够独特地在超过300米的距离每秒测量超过200万个点。由于所有激光器、检测器、电路都集成在晶圆级芯片上，一体化的设计，可以让激光雷达的售价可以大幅度下降。连不差钱的豪华车保时捷，都被其所吸引。

拦路虎

技术三大流派，意欲一统天下。然而，成本及车规验证，却如拦路虎阻碍了激光雷达大规模应用。
当2012年谷歌自动驾驶汽车上路的时候，它头顶上一个类似肯德基全家桶形状的激光雷达，造价可是高到7万美元。即使到了现在，价格依然是它的主要问题。最便宜的激光雷达也要小几千块钱，而MEMS激光雷达的价格甚至在4万左右，成本远超百元左右的摄像头。
那么，分别是机械雷达、混合固态和全固态的激光雷达三兄弟，谁能先过关呢？
机械激光雷达现在都没法过车规，而且很可能永远无法过。机械激光雷达的寿命及可靠性，阻碍了其通过车规验证，无法用于自动驾驶私家车。
这意味着，激光雷达的前途，就落在了混合固态的MEMS和全固态Flash这两种半导体技术上。如果采用半导体器件的固态/混合固态方案一旦突破技术瓶颈，成本会迅速下降到上千元，那激光雷达的应用就会势如破竹。而要想降低成本，必须进行产业链下游投资，比如Luminar通过投资铟镓砷探测器企业，将探测器成本降低了近万倍 。而华为也投资了激光器和探测器的上游公司。
前景好是好，就是亏损多。在今年第二季度中，美股上市的几家激光雷达企业都出现了大量的运营亏损。头牌Velodyne亏损最多，5.8亿元人民币；Luminar亏损2.9亿元，Aeva也均有1.3亿元以上的亏损。而今年刚刚成为第五家上市的美国Quster，技术渊源来自Quanergy，但2020年收入也只有1.2亿元，亏损金额比收入还要高。看上去，公司越大，亏得越多，这条路并不好走。
这意味着，资本对于激光雷达的主宰力，仍然处于不能自拔的地位。不管有无业绩，激光雷达市场目前还是靠着资本的虚火在支撑。这些公司中有的甚至没有量产产品，就在美股上市，来势汹汹。比如定位在半固态激光雷达Luminar获得了50多家车企的青睐，其中不乏沃尔沃、戴姆勒这等主流车企。它在2020年底上市，如今市值380亿美元。而市场份额最高的Velodyne公司还不到其1/4，仅为83亿美元。
但也有人不在乎资本的钱，自己腰包里的就够用。大厂直入，就是这样。善于造势的华为，曾经声称有总计1万多人正在研发激光雷达技术，目标是迅速开发出100线激光雷达，从而将激光雷达的成本降低至200美元 。研发人数一听就是假的，激光雷达公司有300人就是大团队了；但价格，却的确足够诱人，能够向另外一条路的视觉摄像头看齐。
上个月全球知名市场调研机构Yole发布的《汽车和工业应用的激光雷达》报告，在激光雷达供应商市场份额榜单，法国一级汽车供应商Valeo占有28%，排名全球第一，而华为激光雷达设备市场份额达到了3%，全球排名第十二名，目前也在主流车商如蔚来和长城汽车进行测试。如果未来，华为真的把价格拉到1000元之下，那么这将是一个从黄金到白菜的行业传奇。

小记

马斯克从不相信耳朵，他只相信视觉。玛斯卡特曾多次炮轰激光雷达 “昂贵、丑陋、没有必要”，甚至称“傻子才用激光雷达”。
但是，不是任何一家汽车公司的CEO，都会听从马斯克的劝告。毕竟，不是每家公司，都能想特斯拉那样，拥有百万级别的车队规模，甚至可以自行制造芯片解决视觉识别所需要的高昂计算力。这意味着激光雷达，仍然是许多汽车制造商的理想选择。

毕竟，成本高，不可怕，关键看量产。就看主机厂是否愿意众人拾柴，一起推动规模化。而现在看上去，原来计划2025年要启动的激光雷达，有可能提前到明年。这将是“耳朵竖起来”，坚持激光雷达的“傻子们”能听到的最好消息。
作者简介林雪萍：北京联讯动力咨询有限公司总经理，天津大学精仪学院兼职教授