近來，激光雷達行業事情很多，鼻祖德國Ibeo宣告破產，Velodyne和Ouster股價跌幅均超過90%；迫不得已之下，Velodyne和Ouster宣布合并，激光雷達賽道迎來新一輪洗牌，更突顯激光雷達生意確實難做！
不過，在中國卻是另一番景象：激光雷達企業融資、新品發布，特別是純固態激光雷達“撞車”之聲不絕于耳。這讓我們不得不問：在這一細分賽道，他們究竟有什么解決自動駕駛安全問題的破解大法？
如何補缺國內企業短板？
激光雷達老牌企業Ouster與Velodyne合并說明，在經濟遇冷時點的燒錢無異于“自焚”。
國外傳統主機廠自動駕駛研發很早，在激光雷達使用方面有很多積累，也推出了相應的量產車型，但出于安全性、舒適性等方面的考慮，開發周期非常長，最早七年，現在至少也要四到五年。在德國主機廠有限，激光雷達硬件企業上車節奏難以把握。持續燒錢、等待窗口長，加上企業目標市場不盡相同，沒有推出相應的產品，這些都是海外激光雷達行業面臨窘境的原因所在。
反觀國內，汽車智能化發展速度越來越快，相比德國汽車產業持續性的做事方法，國內對于新事物的理解和投入節奏形成了鮮明對比。近年來，更有融合東西方特色的“跨國”企業做得風生水起。
2017年成立的亮道智能翌年即開始“中德布局”，建立了亮道德國，走出一條與眾不同的出海之路。亮道智能德國CEO冀旸博士稱之為“德國的橋頭堡”，其成立之初定位有三：發掘德國優質汽車資源，包括經驗豐富的工程師和創新科技；搭建國際化激光雷達研發和商務團隊，以本地化團隊支撐德國業務；通過德國市場，包括主機廠和Tier1，在歐洲建立亮道的市場。
“在與德國客戶接觸中，我們發現，中德背景的企業是非常稀缺的資源，就像是橋頭堡。”冀旸博士說。
成立幾個月后，亮道德國成為了大眾集團供應商，雖然初始項目不大，卻頗具里程碑意義。其第一個項目是測評保時捷大燈燈罩對激光雷達光學的影響，并以此打開了德國主機廠的大門，也看到了激光雷達作為新型傳感器未來的巨大發展潛力。
通過與大眾集團緊密合作，德國團隊用亮道自研的真值系統采集不同駕駛場景，建設了場景庫。通過合作，亮道更加了解客戶的真實需求，并在大規模駕駛場景采集中發現，側向補盲方面還缺少一款合適的激光雷達，遂從2019年開始在歐洲布局硬件研發。
直到現在，亮道在歐洲場景庫的采集還在繼續，包括高速、城區、通暢、擁堵、雨雪天、白天和黑夜，積攢了非常多有意義的駕駛場景，以分析客戶及市場需求，支持亮道場景庫建設。
稀缺性特色融入中德合作朋友圈
在德國，亮道并非以銷售為主，而是以技術為主導的技術創新企業。德國的強項之一在于汽車技術標準的影響力和很強的預研能力，更著眼于兩年、三年、五年甚至十年后技術的重要革新。因此，亮道在德國努力與Bosch、AVL、CARIAD、dSPACE、Fraunhofer等大型企業合作研發前瞻技術。
“這對一家中國企業來說不是一件容易的事情，”冀旸博士說。首先，技術上需要得到認可，前瞻項目都與德國政府未來的科學技術發展方向相關，由政府主導，不同頭部企業組成研發聯盟去申請項目。在亮道負責核心任務的不同項目中，包括開發激光雷達感知算法和測試驗證方法。
憑借技術實力和中德背景，亮道積攢了眾多合作伙伴，建立了自己的朋友圈。至今為止，亮道成功申請開發的預研項目都是通過此前與主機廠的合作拿到的。在此基礎上，亮道成功申請了多個大型政府項目，每個項目預算都在1億人民幣以上。
經過兩三年軟件、硬件技術、商務人才的精心準備，2021年歐洲疫情逐漸常態化之際，亮道開始進入了收獲季，并實現了幾個里程碑：
與寶馬、Magna建立了合作關系，亮道在國內既做相應的數據合規采集和處理，在德國又有完整的工具鏈服務于德國主機廠的測試驗證，提供本地化解決方案；
與德國政府持續合作，開始智慧城市項目嘗試。亮道在車路協同方面與德國城市合作，將國內具有前瞻性的路側感知方案布局在智慧城市發展項目；
亮道德國團隊持續擴大，成為中資企業在歐洲獨樹一幟的標桿后，積累了大量人才庫，成為今后可持續發展的重要儲備。
經過多年探索，形成了亮道德國三個業務板塊：量產合作項目；車路協同的智慧城市；在慕尼黑建立硬件開發實驗室，進行硬件前瞻研發。
激光雷達量產項目并不好做，亮道在德國是怎么做的呢？冀旸博士表示：“中德兩地市場需求不同，針對德國數據合規要求，需要打造自動化工具鏈，其核心基礎同樣適用于國內量產項目。”在數據采集車搭建、車輛標定、數據采集規劃與管理方面，整個過程都要分別符合國內和歐洲兩地的數據安全標準。亮道工具鏈經過德國和國內量產項目的成功驗證，建立了“亮道數據工廠”，既可以服務歐洲客戶，又可以服務國內客戶。
“在任何一個國家扎根，都離不開和當地文化與社會的融合，亮道智能在技術、商務領域搭建起了強大的朋友圈。中德背景的稀缺性使許多不同崗位的人都團結到了亮道周圍。”過去近四年，一步一個腳印走過來，亮道的中德發展由小到大，由兩個人到一個團隊，由沒有產品到打開德國市場，由沒有人認識到現在牢牢扎根德國。
為什么是純固態？
2022年，亮道智能的腳步可謂緊鑼密鼓，開發進展順利，并取得了一系列階段性成果：
今年5月，發布了國內首款純固態側向補盲激光雷達LDSatellite?；
側向補盲激光雷達核心元器件SPAD（單光子雪崩二極管）芯片成功通過AEC-Q100認證；
自有工廠全自動化生產產線積極建設中，計劃2023年第一季度投產驗證；
亮道智能對于激光雷達市場和應用的態度可見一斑。
純固態側向補盲激光雷達LDSatellite?
純固態激光雷達是目前最前沿的技術，但在開發和成本控制方面存在著各種挑戰。亮道智能為什么在這個節點推出補盲激光雷達呢？是不是意味著激光雷達量產上車階段已經到來？
亮道智能CEO劇學銘博士解釋說，三年前行業就開始探討固態技術，也有公司提出用OPA方式做純固態，“雖然Flash路線跟OPA有一些差異，但它更適合完成工程化，實現量產突破。”
從上游看，亮道智能用SPAD芯片做相關的一些測試嘗試最早可追溯到2019年，當時拿到了配合激光雷達的SPAD早期的實驗DEMO件。亮道最早是基于Tier1的硬件做激光雷達的開發，包括感知功能的測試驗證和數據閉環。2020年亮道開始硬件搭建，致力于固態Flash技術的上車應用。
大視場小尺寸為側向補盲而生
此時此刻，之所以用Flash技術做補盲，劇學銘博士這樣解釋，因為之前是前向為主，如法雷奧Scala在奧迪A8上車，現在不管什么技術路線，已有更多高線束前向激光雷達在國內車型落地。邏輯上講，補盲肯定出現在前向之后，而用Flash技術做補盲具有一些優勢。他認為，基于SPAD組合更適合中近距離激光雷達的產品定義，兼顧高性能、可靠性和低成本，同時實現非常好的功能。
雖然車上也有攝像頭和毫米波雷達，已覆蓋目前的L2+以上前向感知，但大量測試表明，“側向只基于攝像頭可靠性與安全冗余不足，特別在一些橫向快速切入、強光照攝像頭致盲等情況下，而毫米波也有某些目標識別反應不過來的場景，所以補盲是一個剛需。”劇學銘認為。
據介紹，LDSatellite? 具有120°×75°超大視場角，組合方案可360°近場感知車輛周圍環境的減速帶、馬路邊沿、寵物、錐桶、孩童等低矮目標，精準探測奇形車位、路障欄桿、路牌等高處物體，能夠賦予車輛無盲區近場信息感知能力，大幅提升車輛行泊安全。
LDSatellite? 的核心元器件是可靠性及使用壽命已通過AEC-Q100認證的SPAD芯片。其測試標準和條件極為嚴苛，包括功能與性能加速環境應力測試、加速壽命模擬測試、可靠性測試、密封性測試等七大類40多項。這意味著LDSatellite?產品已經進入車規驗證階段。
在保證近場高感知性能的同時，LDSatellite? 高度集成，纖巧輕量，外露窗口僅48mm×88mm，大小與信用卡相當。它支持多種集成方案，可根據客戶整車開發需求靈活嵌入車身、前保險杠兩側、左右翼子板、車頂兩側、后保險杠等位置，如衛星般環繞車身，兼顧功能實現與外觀審美。
LDSatellite? 高度集成，纖巧輕量
LDSatellite? 實現的補盲+前向組合探測使近場環境盡在掌握，解決了大部分激光雷達集中于前向長距檢測垂直視場角不足、障礙物檢測仍存在一定近場盲區、難以應對影響安全駕駛的近場復雜多變障礙物等問題。該產品的上車可有效補強前向主雷達的探測不足，例如在行人橫穿馬路時精準探知左右兩側靠近的行人，保障出行安全。
LDSatellite?最顯著的優勢在于，其超大視場角賦予車輛近場低矮物體的超強感知能力，哪怕一個籃球突然滾落至車前盲區，也能清晰捕獲其行動軌跡。
多維度對比孰優孰劣？
首先看，在傳感器融合方面，攝像頭、激光雷達和毫米波之間關系如何？劇學銘博士認為，要實現自動駕駛，安全非常重要，所以感知要多加冗余，這是比較長期的趨勢。對比4D毫米波雷達和激光雷達的分辨率、距離和使用場景，“這是兩個不同定義的傳感器，要根據客戶到底做什么功能或什么價格的車型，以及感知預留成本來選擇。這是一個綜合決策的結果。”他說。
其次，固態激光雷達的技術組合非常多，比如被視為機械式向純固態進軍必經之路的MEMS激光雷達，它采用固定發射單元和微振鏡，畢竟有運動部件，所以是半固態。而Flash激光雷達是真正意義上的純固態激光雷達，所以被Ibeo、Ouster、大陸集團等采用；半固態激光雷達陣營廠商速騰、禾賽等也在加大Flash的研究和投入。隨著技術的成熟，純固態在規模化、成本、可靠性上都有明顯優勢，將成為激光雷達遠期最主流的技術形態。
第三是成本，Flash激光雷達跟傳統激光雷達比也有優勢。在結構上，Flash激光雷達內部器件更標準化，包括發射、接收、驅動芯片和光學模組，大多采用半導體工藝制造。規模化生產的芯片價格比較低，隨著芯片價格下降，更適合在車上大規模部署，甚至可以下探到15萬的車型，“甚至可以在一輛車上裝兩顆、四顆甚至更多顆，”劇學銘博士說。
亮道智能產品戰略總監王石峰表示：“純固態激光雷達也面臨一些技術挑戰，壁壘還是比較高的。”首先要有各種各樣場景足夠的數據積累，產品定義才有可能符合市場要求，這來自于測試驗證和算法開發能力的長期積累；從硬件看，補盲或Flash激光雷達涉及核心光學，像SPAD芯片及驅動或控制邏輯，也是主要難點。傳統SPAD和VCSEL半導體廠商并不理解產品的應用場景和控制邏輯，需要激光雷達廠商長期摸索來定義一款符合最終功能需求的產品。當然，因為Flash沒有任何運動部件，所以過車規相對容易。
純固態激光雷達結構
他認為，跟MEMS激光雷達對比，如果是近距離補盲，Flash是一個優解。MEMS做補盲需要足夠大的視場角，鏡面設計必然更復雜，運動部件也會帶來疲勞耐久度的挑戰，純固態沒有這些底層技術瓶頸。
在主機廠特別關注的成本方面，尤其是批量化生產，Flash固態激光雷達結構非常趨近于攝像頭，只是多了一個激光發射單元，所以有助于在批量化生產過程中降低成本。另外，SPAD芯片也是采用和攝像頭相同的CMOS工藝，Flash固態激光雷達也會遵循攝像頭的發展路徑，性能不像傳統MEMS或機械的線性逐步提升，而是基于底層半導體性能的成倍或指數級提升。
激光雷達是一個系統工程，軟硬件雙管齊下，才能發揮真正作用。亮道團隊最擅長的就是感知算法開發。依托多年激光雷達測試驗證經驗，亮道智能自研滿足功能安全的激光雷達感知算法，可以高效處理激光雷達點云數據，高精度識別汽車、卡車、貨車、自行車和行人等不同類別交通參與者，探測車道線、路牌標識、隧道、高速出入口等靜態目標物，提高激光雷達系統感知的可靠性、檢測率和準確度。
亮道智能感知算法可橫向兼容多種主流激光雷達硬件產品技術，適配不同主機廠差異化開發需求，實現基于主流算力平臺的算法集成，提供軟硬一體化的激光雷達系統量產解決方案。
終局量產交付
事實上，大家關注產品發布，更關注上車量產。對激光雷達來說，發布只是一次正式對外亮相，能否量產才是真正較量。亮道智能自始至終關注量產交付的最終實現。
目前，亮道智能自有杭州智能工廠已在積極部署中，全自動化智能產線正在緊鑼密鼓地建設，首期產線設計產能50萬臺/年，全自動化產線計劃在2023年第一季度進入投產驗證。
劇學銘博士認為，激光雷達的大規模產業化已進入車載量產階段，一些國內車型已經前裝激光雷達，“更大規模上量應該在2024年往后，通過感知功能的開發迭代和積累，更好的功能實現將出現在2025年。”他說。
對于行業終局他這樣判斷：“激光雷達未來上車的趨勢是主邏輯，不會發生改變。我們將基于未來的功能開發相應的產品，滿足高可靠性、高性價比要求。”
他認為，未來激光雷達的標準化程度會逐步提升，不是說某個技術路線一家獨大，有可能會存在2到3個主流技術路線，針對某一個方向實現相應的標準化，比如Flash會向類似攝像頭的方向發展，由核心模組廠商提供更高的價值。
劇學銘博士最后強調：“亮道在德國和中國都在‘堅持做有價值的事情，直至成功’。我們會做調整，會做改變，但是我們的初心一直是堅持做有價值的事情，直至成功。”
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