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談到車載激光雷達(dá)，要分清哪些是真實(shí)的，哪些只不過是炒作概念。對(duì)車廠來說，關(guān)鍵是為ADAS和AV應(yīng)用選擇合適的傳感器，并確定他們可以依靠哪些供應(yīng)商來提供服務(wù)。
在熱鬧的車載激光雷達(dá)市場(chǎng)，許多初創(chuàng)公司都在高調(diào)宣傳新技術(shù)，并宣稱自己獲得了哪些新訂單。然而，事實(shí)上卻是法雷奧成為了全球最主要的激光雷達(dá)供應(yīng)商，這多少會(huì)讓人感到意外。法雷奧是一家擁有近一百年歷史的傳統(tǒng)Tier 1，這聽起來似乎沒那么讓人興奮。
法雷奧量產(chǎn)的激光雷達(dá)已被奧迪采用，從2010年奧迪A8開始，之后還有本田和奔馳的車型。根據(jù)Yole Développement的數(shù)據(jù)，目前所有搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)車型都在使用法雷奧的Scala 1或Scala 2。
在車廠使用的傳感器中，激光雷達(dá)是宣傳最多，實(shí)際交付卻是最少的。激光雷達(dá)被認(rèn)為優(yōu)于其他傳感器，因?yàn)榭梢蕴峁┝死走_(dá)無法達(dá)到的分辨率，而且可以在攝像頭無法勝任的惡劣天氣條件下工作。汽車行業(yè)已經(jīng)聽到了很多激光雷達(dá)公司的產(chǎn)品介紹。但很少有激光雷達(dá)能夠在可承受的價(jià)格范圍內(nèi)滿足車規(guī)級(jí)的要求。此外，在量產(chǎn)方面似乎也存在問題。
追逐投資者的初創(chuàng)公司已經(jīng)掀起了SPAC熱。通過SPAC上市的激光雷達(dá)公司包括Aeva、AEye、Cepton、Innoviz、Luminar、Ouster、Quanergy和Velodyne。
在這種活躍的背景下，法雷奧相對(duì)沉默，卻悄聲無息地成為了目前ADAS市場(chǎng)中明顯的領(lǐng)導(dǎo)者。
什么使法雷奧成為領(lǐng)導(dǎo)者？
法雷奧之所以可以在激光雷達(dá)領(lǐng)域走到全球領(lǐng)先地位依靠的是三大優(yōu)勢(shì)。法雷奧擁有長(zhǎng)達(dá)12年的激光雷達(dá)開發(fā)歷史，且作為Tier1與車廠保持著緊密關(guān)系，以及激光雷達(dá)的量產(chǎn)能力。
自本世紀(jì)初的Darpa Grand Challenge以來，激光雷達(dá)一直被譽(yù)為“殺手級(jí)傳感器”，這促使法雷奧提出了激光雷達(dá)計(jì)劃。2010年，奧迪要求法雷奧在其A8車型中增加激光雷達(dá)。
法雷奧迅速與另一家激光雷達(dá)公司Ibeo合作。在此之前法雷奧曾采用Ibeo的激光雷達(dá)來標(biāo)定他們的其他傳感器（如雷達(dá)和攝像頭等）。Ibeo當(dāng)時(shí)還沒有做車載激光雷達(dá)。奧迪和法雷奧/Ibeo之間的合作，為車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。分辨率、探測(cè)距離、外形設(shè)計(jì)、應(yīng)用、可靠性和價(jià)格被證明是最重要的要素。
從奧迪A8開始，法雷奧已經(jīng)生產(chǎn)了16萬臺(tái)第一代激光雷達(dá)，即Scala 1。第二代Scala 2被奔馳采用。法雷奧的第三代激光雷達(dá)將于2024年推出。法雷奧正在德國Wemding工廠量產(chǎn)激光雷達(dá)。
量產(chǎn)的力量法雷奧在需求巨大的市場(chǎng)上取得了成功，這個(gè)事實(shí)本身說明了大多數(shù)激光雷達(dá)初創(chuàng)公司的一個(gè)關(guān)鍵困境，即量產(chǎn)能力。
初創(chuàng)公司沒有Tier 1的能力來量產(chǎn)、驗(yàn)證硬件。使用感知軟件的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證在生產(chǎn)系統(tǒng)中也很重要。車廠通常希望這項(xiàng)工作由Tier 1和技術(shù)供應(yīng)商完成。
據(jù)說，曾有一家車廠和Tier 1計(jì)劃在2022年投產(chǎn)的L3車型中采用一家初創(chuàng)公司的激光雷達(dá)。但在最后一刻，這家車廠不得不改用法雷奧的Scala 2。
據(jù)報(bào)道，這家初創(chuàng)公司的激光雷達(dá)硬件發(fā)生了這種逆轉(zhuǎn)，因?yàn)門ier 1的軟件沒有完全完成、測(cè)試和驗(yàn)證。使激光雷達(dá)達(dá)到車規(guī)級(jí)的耐久性和可靠性是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，而傳感器模塊的量產(chǎn)是另一個(gè)大的障礙。
Scala 2是法雷奧的第二代激光雷達(dá)，比第一代有更多的通道和更高的分辨率。因此，最終法雷奧劫走了這個(gè)訂單。
對(duì)于車廠來說，激光雷達(dá)的技術(shù)規(guī)格并不是決定性因素。車廠和Tier 1關(guān)注的是量產(chǎn)性、可靠性、耐久性和初創(chuàng)公司的壽命。
更為重要的是軟件。誰開發(fā)了激光雷達(dá)的感知軟件？誰在驗(yàn)證它們？ 誰在將其與硬件整合？
法雷奧的進(jìn)展
法雷奧將在下個(gè)月公布Scala 3的細(xì)節(jié)，并計(jì)劃在2024年將其推向市場(chǎng)。
法雷奧的三代激光雷達(dá)都基于相同的機(jī)械式掃描系統(tǒng)?？紤]到激光雷達(dá)的量產(chǎn)性，法雷奧似乎不曾涉及非機(jī)械式技術(shù)。
然而，法雷奧的每一代產(chǎn)品都大幅提升了性能。與第一代產(chǎn)品相比，Scala 2在每次掃描時(shí)使用16層，將FoV-H增加到了133°，F(xiàn)oV-V增加到10°。Scala 3的掃描模式將會(huì)得到進(jìn)一步改善。法雷奧稱，通過每次掃描部署500層，Scala 3產(chǎn)生的分辨率接近于攝像頭的分辨率。它以450萬像素和25fps重建車輛周圍的三維實(shí)時(shí)圖像。Scala 3還會(huì)將FoV-V擴(kuò)大一倍，達(dá)到20°。
Scala 3旨在滿足車廠對(duì)激光雷達(dá)日益增長(zhǎng)的需求，該激光雷達(dá)能夠在130Km/h的車速下看得更遠(yuǎn)。 Scala 2的探測(cè)距離為80m，能夠在慢速行駛的高速公路上進(jìn)行TJP。但車廠想要150m的激光雷達(dá)。因此，法雷奧推出了Scala 3。
Scala 3的性能提升
除了Scala 3的基本物理特性外，法雷奧還在加強(qiáng)軟件。該公司表示，Scala 3將搭配一種預(yù)測(cè)算法，當(dāng)物體（車輛、騎自行車的人和行人）移動(dòng)到視線之外時(shí)，預(yù)測(cè)他們的軌跡，甚至在高達(dá)130km/h的車速下也能進(jìn)行追蹤。
如果是這樣，這個(gè)算法在Scala 3上的什么地方運(yùn)行？法雷奧是否設(shè)計(jì)了一個(gè)新的SoC？
法雷奧表示，目前的出貨量還不足以證明采用ASIC芯片的合理性。因此，他們正在采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高性能SoC，其中包括一個(gè)FPGA陣列和其它GPU等片上處理器。
Scala 3還計(jì)劃向車廠的云服務(wù)提供傳感數(shù)據(jù)。例如，該產(chǎn)品可以幫助處理地圖層，檢測(cè)坑洞或正在進(jìn)行的道路工程。當(dāng)然，對(duì)于激光雷達(dá)來說，將整個(gè)原始數(shù)據(jù)發(fā)送到云端并沒有技術(shù)和商業(yè)意義。
相反，通過Scala 3，法雷奧開發(fā)了選擇和壓縮點(diǎn)云數(shù)據(jù)的算法，以便通過車廠的網(wǎng)聯(lián)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。這種方法似乎類似于Mobileye的REM，是一個(gè)不斷更新的道路地圖系統(tǒng)。
競(jìng)爭(zhēng)無處不在
顯然，在激光雷達(dá)市場(chǎng)上法雷奧有許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，包括Luminar、Velodyne和Innoviz。
但從2017年到現(xiàn)在，法雷奧的Scala 1是唯一一款的車規(guī)級(jí)和量產(chǎn)的激光雷達(dá)。
目前的市場(chǎng)規(guī)模仍然很小，搭載激光雷達(dá)的車型仍然僅限于高端車型。法雷奧的實(shí)力將在市場(chǎng)的第二波增長(zhǎng)中受到考驗(yàn)。Yole估計(jì)到2024年將有超過100萬輛車型搭載激光雷達(dá)。
Yole追蹤了近期大約30個(gè)激光雷達(dá)訂單，認(rèn)為法雷奧不會(huì)很快失去主導(dǎo)地位，法雷奧占了近30%的市場(chǎng)份額。
這一波技術(shù)競(jìng)賽的重點(diǎn)是探測(cè)距離。例如，Luminar理論上的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高速公路巡航，而這個(gè)探測(cè)距離和分辨率對(duì)于Scala 2來說是不可能的。
Luminar一直在宣傳其與沃爾沃的合作關(guān)系。但Luminar目前仍處于C樣階段。該公司的工規(guī)級(jí)激光雷達(dá)要到今年底才開始交付給沃爾沃。
法雷奧希望Scala 3能夠狙擊Luminar。
Luminar采用1,550nm的激光，確實(shí)具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。1550nm的波長(zhǎng)為激光雷達(dá)提供了更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。因?yàn)?550nm對(duì)人眼來說更安全，能夠在該波長(zhǎng)下使用更高功率的激光。然而，這種進(jìn)步并不一定會(huì)轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)uminar的商業(yè)優(yōu)勢(shì)。
相比之下，法雷奧正在采用905nm的激光。這一波長(zhǎng)的發(fā)射器和光電二極管等部件都是非常成熟的，且成本很低。
另一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者是速騰聚創(chuàng)，他們的產(chǎn)品基于MEMS，成本仍然高于法雷奧。如果速騰可以提高產(chǎn)量，則可以與法雷奧比拼一下。
激光雷達(dá)的安裝位置
激光雷達(dá)的安裝位置往往是有爭(zhēng)議的。出于外形美觀原因，許多西方車廠不希望看到激光雷達(dá)安裝在車頂。但在中國，似乎可以看到一些車廠正在把激光雷達(dá)安裝在車頂。
法雷奧將以兩種形式推出Scala 3，一種安裝在車頂，另一種在格柵。
也有些將激光雷達(dá)集成在前照燈內(nèi)的方案，但這似乎不是法雷奧目前考慮的方案。然而，目前我們卻看到車燈供應(yīng)商和激光雷達(dá)供應(yīng)商之間的合作正在增加。
法雷奧的認(rèn)為，這種情況與其說是激光雷達(dá)公司計(jì)劃將傳感器集成到前照燈里，不如說是為了確保“未來的車規(guī)級(jí)級(jí)激光源”。光源公司目前還沒有進(jìn)入汽車市場(chǎng)。激光雷達(dá)公司希望建立這些聯(lián)系，以便他們能夠確保“與自己的未來激光雷達(dá)兼容的光源”。實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)的光源是非常困難的。
法雷奧雖然也在對(duì)前照燈激光雷達(dá)進(jìn)行預(yù)研，但仍然很謹(jǐn)慎。如果集成到前照燈里就不得不集成兩個(gè)，這意味著成本的增加，這對(duì)車廠來說不是好消息。其次，嵌入激光雷達(dá)可能會(huì)改變大燈的功能?？傮w來講前格柵是最容易與保險(xiǎn)的位置。
法雷奧激光雷達(dá)的未來
激光雷達(dá)的安裝位置往往是有爭(zhēng)議的。出于外形美觀原因，許多西方車廠不希望看到激光雷達(dá)安裝在車頂。但在中國，似乎可以看到一些車廠正在把激光雷達(dá)安裝在車頂。
法雷奧將以兩種形式推出Scala 3，一種安裝在車頂，另一種在格柵。
也有些將激光雷達(dá)集成在前照燈內(nèi)的方案，但這似乎不是法雷奧目前考慮的方案。然而，目前我們卻看到車燈供應(yīng)商和激光雷達(dá)供應(yīng)商之間的合作正在增加。
法雷奧的認(rèn)為，這種情況與其說是激光雷達(dá)公司計(jì)劃將傳感器集成到前照燈里，不如說是為了確保“未來的車規(guī)級(jí)級(jí)激光源”。光源公司目前還沒有進(jìn)入汽車市場(chǎng)。激光雷達(dá)公司希望建立這些聯(lián)系，以便他們能夠確保“與自己的未來激光雷達(dá)兼容的光源”。實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)的光源是非常困難的。
法雷奧雖然也在對(duì)前照燈激光雷達(dá)進(jìn)行預(yù)研，但仍然很謹(jǐn)慎。如果集成到前照燈里就不得不集成兩個(gè)，這意味著成本的增加，這對(duì)車廠來說不是好消息。其次，嵌入激光雷達(dá)可能會(huì)改變大燈的功能?？傮w來講前格柵是最容易與保險(xiǎn)的位置。
