自動(dòng)駕駛是激光雷達(dá)千載難逢的機(jī)遇
如今，Waymo、優(yōu)步（Uber）、Lyft、百度（Baidu）和梅賽德斯-奔馳（Mercedes-Benz）等廠商正在將價(jià)值約為20萬(wàn)美元的各種傳感器集成到數(shù)百輛傳統(tǒng)汽車(chē)之中，試圖將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍诘缆飞闲旭偟耐耆詣?dòng)駕駛汽車(chē)，即無(wú)人駕駛汽車(chē)。舉例來(lái)說(shuō)，Waymo已經(jīng)向一些用戶(hù)提供服務(wù)，并正在集成各種傳感器，如激光雷達(dá)（LiDAR）、雷達(dá)（RADAR）、攝像頭、慣性測(cè)量單元（IMU）和GPS等。總體而言，到2023年無(wú)人駕駛汽車(chē)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將超過(guò)10萬(wàn)輛，到2032年將超過(guò)100萬(wàn)輛。
當(dāng)前的全球汽車(chē)市場(chǎng)每年銷(xiāo)售約9000輛，并且自動(dòng)駕駛功能正逐步成為新的發(fā)展趨勢(shì)。2017年，奧迪（Audi）發(fā)布全球首款量產(chǎn)的Level 3自動(dòng)駕駛汽車(chē)——奧迪A8，當(dāng)然它也是全球首款搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)車(chē)。該車(chē)使用的激光雷達(dá)由法國(guó)領(lǐng)先的汽車(chē)零部件制造商法雷奧（Valeo）開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。
據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于航天航空、科技考古、建筑測(cè)量、風(fēng)電行業(yè)等多種領(lǐng)域，目前正面臨著巨大機(jī)遇：自動(dòng)駕駛對(duì)激光雷達(dá)的渴求。Yole預(yù)計(jì)全球汽車(chē)激光雷達(dá)市場(chǎng)將在2023年達(dá)到50億美元，到2032年將達(dá)到280億美元。
激光雷達(dá)發(fā)展歷史
不同激光雷達(dá)的測(cè)距范圍
本報(bào)告涵蓋從激光雷達(dá)系統(tǒng)到組件的市場(chǎng)規(guī)模和出貨量，包括深入分析了激光雷達(dá)市場(chǎng)發(fā)展情況和產(chǎn)業(yè)鏈上每個(gè)環(huán)節(jié)參與者的商業(yè)機(jī)會(huì)。
本報(bào)告研究領(lǐng)域
汽車(chē)激光雷達(dá)令人印象深刻的多樣性
在過(guò)去兩年里，超過(guò)8億美元被投入到激光雷達(dá)公司。盡管很多公司的創(chuàng)業(yè)時(shí)間很短，但是卻完成了數(shù)千萬(wàn)美元的融資。據(jù)麥姆斯咨詢(xún)介紹，成立于2016年Blackmore最近從寶馬（BMW）和豐田（Toyota）獲得了1800萬(wàn)美元資金。而2012年成立的Quanergy于2017年完成了1.8億美元的融資。這些投融資事件說(shuō)明汽車(chē)激光雷達(dá)技術(shù)還不成熟。初創(chuàng)企業(yè)、工業(yè)廠商、汽車(chē)一級(jí)供應(yīng)商（Tier 1）和汽車(chē)OEM廠商都在采用不同的方式進(jìn)行投資布局，但是成功與否還不得而知。不過(guò)，要想成為汽車(chē)激光雷達(dá)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，必須付出一定的代價(jià)。
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的主要投融資事件
激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的主要并購(gòu)事件
在技術(shù)方面，豐富的產(chǎn)品類(lèi)型令人印象深刻。目前大多數(shù)激光雷達(dá)產(chǎn)品使用波長(zhǎng)在830~940納米之間的激光器，以及宏觀機(jī)械式掃描，如Velodyne發(fā)布的產(chǎn)品。不過(guò)，MEMS掃描鏡有望成為汽車(chē)激光雷達(dá)技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展方向，它可以使得激光雷達(dá)變小且便宜。此后，有可能是Quanergy提出的光學(xué)相控陣，它沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)部件，能實(shí)現(xiàn)真正的全固態(tài)激光雷達(dá)，因此更加可靠，并且更小、更便宜。
本報(bào)告研究的技術(shù)
一些廠商，如大陸集團(tuán)（Continental）和Xenomatix，提出了泛光（flash）激光雷達(dá)，該項(xiàng)技術(shù)也沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)部件，利用激光器同時(shí)照亮整個(gè)場(chǎng)景。還有其它廠商提出了不同的解決方案：Cepton和Luminar發(fā)布了類(lèi)似MEMS掃描鏡的微動(dòng)（micro-motion）掃描技術(shù)，而Neptec則采用了Risley棱鏡。
盡管許多廠商使用830~940納米波長(zhǎng)（因?yàn)橄鄳?yīng)的光學(xué)元件更為普遍），但是有些廠商（如Blackmore、Neptec、Aeye和Luminar）正在研究1550納米波長(zhǎng)。這種波長(zhǎng)的激光允許在200米的探測(cè)范圍內(nèi)對(duì)暗物體提供更高的脈沖功率，足以讓高速公路中的車(chē)輛在快速行駛中及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況并安全停車(chē)；同時(shí)該波長(zhǎng)的激光能夠被眼球強(qiáng)烈吸收，從而不會(huì)損傷視網(wǎng)膜；最后，采用該波長(zhǎng)的激光雷達(dá)在灰塵魯棒性方面更好。
多樣性仍在繼續(xù)。大多數(shù)汽車(chē)激光雷達(dá)廠商使用脈沖式的直接探測(cè)激光雷達(dá)，即將光脈沖發(fā)送射到目標(biāo)，利用光電探測(cè)器測(cè)量所需時(shí)間以計(jì)算距離。有一些廠商正在研究連續(xù)波測(cè)距方法，例如，IFM和北醒（Benewake）正在研究相移測(cè)距方法，而B(niǎo)lackmore和Oryx正在研究頻率調(diào)制測(cè)距方法。
汽車(chē)激光雷達(dá)主要廠商
汽車(chē)激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)
本報(bào)告提供每種方法的技術(shù)分析，以及發(fā)展路線(xiàn)圖、成本和市場(chǎng)滲透預(yù)估。此外，還分析了每種技術(shù)類(lèi)型的市場(chǎng)發(fā)展情況。
激光雷達(dá)：從技術(shù)到應(yīng)用
激光雷達(dá)會(huì)進(jìn)入汽車(chē)大眾市場(chǎng)嗎？
毫無(wú)疑問(wèn)，汽車(chē)激光雷達(dá)目前正在迅速發(fā)展，但是存在替代方案。特斯拉（Tesla）宣布其不會(huì)將激光雷達(dá)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛，而中國(guó)圖森（TuSimple）公司正在開(kāi)發(fā)沒(méi)有激光雷達(dá)的自動(dòng)駕駛卡車(chē)。此外，最近發(fā)布的凱迪拉克（Cadillac）超級(jí)巡航（Super Cruise）系統(tǒng)主要依賴(lài)于地圖。在技術(shù)方面，由于激光束的偏轉(zhuǎn)，汽車(chē)激光雷達(dá)獲得成像能力。視覺(jué)處理和人工智能正在幫助激光雷達(dá)更好地檢測(cè)和分類(lèi)目標(biāo)物體，從而理解三維空間。另外，紅外攝像頭也可以滿(mǎn)足夜視應(yīng)用。所有這些技術(shù)都以驚人的速度提升，為激光雷達(dá)廠商創(chuàng)造了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的空間。因此，確定哪種技術(shù)將最終“統(tǒng)治”自動(dòng)駕駛汽車(chē)，還為時(shí)尚早。但是，我們相信各種傳感器之間的冗余性和互補(bǔ)性是汽車(chē)自動(dòng)駕駛必須考慮的！
自動(dòng)駕駛：激光雷達(dá)與其它傳感器比較
激光雷達(dá)的新興應(yīng)用領(lǐng)域不局限于汽車(chē)。該技術(shù)越來(lái)越多地用于建筑和地理信息系統(tǒng)，也是自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)（AGV）的關(guān)鍵組成部分，可以幫助倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。此外，激光雷達(dá)正在風(fēng)力測(cè)量方面拓展應(yīng)用，逐步成為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)不可或缺的要素。
自動(dòng)駕駛成為當(dāng)前汽車(chē)產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)科技行業(yè)中最受關(guān)注的技術(shù)之一；無(wú)人駕駛技術(shù)也已經(jīng)從瘋狂的科幻創(chuàng)意變成了汽車(chē)行業(yè)的未來(lái)。不出意外，自動(dòng)駕駛技術(shù)將會(huì)廣泛出現(xiàn)在我們的生活之中，但美好的前景下也依然有著現(xiàn)實(shí)的困難。為汽車(chē)提供3D視覺(jué)功能的激光雷達(dá)是解決自動(dòng)駕駛困難的關(guān)鍵技術(shù)。未來(lái)汽車(chē)將如何發(fā)展？讓我們拭目以待吧！
汽車(chē)激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖
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