（文/潘昱辰 編輯/周遠方）
“用鐳射雷達的都是傻子。”“（鐳射雷達）就像是人身上長了一堆闌尾。”
鼓吹特斯拉一以貫之的純視覺自動駕駛感知方案時，埃隆·馬斯克經常貶低鐳射雷達和多感測器融合路線。
不過，隨著輔助駕駛引發的事故數量逐漸增加，純視覺方案的先天不足也日益彰顯，特別是其對靜態物體的識別能力和由此引發的“幽靈剎車”問題，成為困擾特斯拉多年的頑疾。
特斯拉疑似剎車失靈頻發，引發外界
對
純
視
覺
方
案
的
質
疑 圖片來源：視覺中國
“純視覺方案能不能測距？可以，但只是‘副業’，需要用演算法算，而且有侷限性。鐳射雷達是測距的專業裝置，測出的距離很準確，”峰瑞資本合夥人楊永成在接受觀察者網採訪時表示，特斯拉反對鐳射雷達、偏好以攝像頭為主的視覺方案，核心原因是技術成熟度和成本。
“如果鐳射雷達變得更便宜，廠家自然會向用戶和市場妥協。”楊永成說。
在中國市場豐富的應用場景和激烈的市場競爭之下，現實並不如馬斯克預期的那樣發展，反倒是使用鐳射雷達的“傻子”們越來越多。
行業新風口，技術未成熟
作為高階感測器的一種。鐳射雷達最早應用於軍事和太空領域，透過發射鐳射束，來探測遠處目標的位置、速度、結構等特徵，並將資訊反饋至接收模組加以分析利用。
進入21世紀後，鐳射雷達開始逐漸下放至民用。2005年，Velodyne公司在參加由美國國防高階研究計劃局（DARPA）舉辦的自動駕駛挑戰賽時，首次在參賽車輛上搭載鐳射雷達，由此拉開鐳射雷達車載應用的序幕。
2005年
DARPA挑戰賽 圖片來源：
mistywest
與毫米波雷達、超聲波雷達等感測器相比，鐳射雷達探測距離遠、受環境影響更小，因其更精確的感知能力而受到汽車行業的關注，包括自動駕駛、ADAS、車聯網、智慧機器人等下游領域均因此受益。
根據諮詢機構Yole釋出的《2022汽車與工業領域鐳射雷達應用報告》，在過去的2021年，全球用於汽車與工業領域的鐳射雷達出貨量達30萬顆，市場規模達21億美元，同比增長18%。不過，其中有60%用於地形測繪，27%的應用領域為工業生產；車載鐳射雷達與其他領域一道只佔據剩下的13%。
但Yole同時預測，隨著高級別自動駕駛技術的發展，車載鐳射雷達的應用將變得更為普及。到2027年，僅ADAS鐳射雷達市場規模將達到20億美元，是2021年的50倍以上，成為鐳射雷達行業最大的應用領域；與此同時，無人駕駛出租車（Robotaxi）2027年的市場規模也將增長近7億美元，是去年的6倍。
隨著產業的不斷髮展，車載鐳射雷達的市場規模將更加龐大 圖片來源：Yole
另一諮詢機構ICV則在《2022全球汽車鐳射雷達市場預測》報告中表示，到2026年，全球車載鐳射雷達出貨量將接近700萬顆，達到當下的40倍左右。
鐳射雷達滲透率的提升，與應用輔助駕駛能力的車企數量日益增多密不可分。據IDC預測，到2024年，全球自動駕駛汽車合計出貨量將超過5400萬輛，相比2020年翻一番，滲透率預計超過5成。
許多機構都認為，2021年是鐳射雷達上車元年。
這一年間，僅中國市場就有小鵬P5、蔚來ET7、理想L9、威馬M7以及智己L7等大量搭載鐳射雷達的車型集中釋出或上市。
2022年成都國際車展 圖片來源：視覺中國
隨著市場蛋糕的不斷做大，鐳射雷達公司與整車企業也在不斷合縱連橫：
8月末成都車展期間，國內頭部鐳射雷達供應商速騰聚創（RoboSense）宣佈， 為長城魏牌旗艦車型摩卡DHT-PHEV提供鐳射雷達；
同樣在成都車展期間，搭載Luminar旗下1550nm鐳射雷達的飛凡R7正式亮相；
更早之前，長安汽車高階品牌阿維塔宣佈搭載華為的鐳射雷達方案……
用於
摩卡DHT-PHEV
的
速騰聚
創第二代鐳射雷達
圖
片來源：速騰聚創官網
華西證券統計顯示，2021年，國內搭載鐳射雷達的量產車型僅有一款，即小鵬P5；進入2022年，擁有鐳射雷達的量產車驟增至16款，其中搭載超過1顆鐳射雷達的車型多達9款，擁有鐳射雷達最多的長城沙龍機甲龍，足足搭載4顆。
但在業內人士看來，車企在鐳射雷達應用上掀起的“軍備競賽”，其實用意義，可能並不如營銷價值重要。自動駕駛的升級，是感測器、計算平臺、資料與演算法等多方面因素共同作用的結果。當下，量產乘用車的自動駕駛能力普遍無法達到L3級以上。鐳射雷達作為高階感測器，也不可能單方面決定整車的自動駕駛能力。
相較之下，“好就是貴，貴就是好”已經成為新勢力品牌不斷堆料，加劇行業內卷的底層邏輯。成都車展期間，高合汽車在新車HiPhi Z上搭載多達32個駕駛輔助感測器，其中包括一顆來自禾賽科技的128線鐳射雷達，其整車價格也隨之水漲船高至60萬元以上。
此外，由於研發投入巨大，目前鐳射雷達公司普遍難以實現盈利。去年1月，國內頭部企業禾賽科技在科創板提交IPO申請，但兩個月後便撤回申請，業內普遍認為與其財務狀況有關。2019-2020年，禾賽科技的年均虧損在1億元以上，而其年研發費用佔比通常達到營收的一半以上，高於同行平均標準。
因此，持續的融資輸血成為鐳射雷達企業當下的生存之道。而在成為行業新風口後，鐳射雷達也順理成章地受到資本市場的熱捧。
2020年10月，Velodyne於納斯達克SPAC上市，成為鐳射雷達公司第一股。近一年以來，國內也有多家鐳射雷達產業鏈企業宣佈獲得新融資。2020年1月，禾賽科技完成1。73億美元的C輪融資，由光速中國、博世集團領投，累計融資數額位居全球第四，也是前十公司中唯一的中國企業；今年6月，速騰聚創宣佈新一輪戰略融資完成交割，背後除各路資本基金外，也包括比亞迪、上汽、北汽、宇通等汽車龍頭。
循序漸進的技術路線
市場競爭的日趨激烈，也在驅使鐳射雷達公司根據企業自身情況，持續改進產品的研發和技術推進路線。
目前根據掃描方式的不同，鐳射雷達大致可分為機械式、半固態和固態三種類型。
機械式是當下應用最多的鐳射雷達，技術也最為成熟。其原理是透過內部發射和接收模組橫向360°的旋轉，從而覆蓋周圍環境，鐳射線束則透過豎向排列形成照射面，解析度與線束數量成正比：發射的鐳射線束越多，接受的資訊量也越大。
儘管如此，機械式鐳射雷達仍存在許多侷限性。因其內部結構複雜，機械式鐳射雷達體積較大、除錯複雜，因而難以滿足車規級要求，使用壽命也相對較短。更為重要的是，機械結構生產成本較高，導致其難以規模量產裝車。
速騰聚創機械式鐳射雷達 圖片來源：速騰聚創官網
隨著技術的不斷演進，半固態和固態鐳射雷達逐漸登上舞臺。相較機械式，半固態和固態鐳射雷達不僅精度更高，而且因為結構件的縮減，大大降低了成本。國信證券研報認為，機械式鐳射雷達朝半固態及固態方向的演進，其平均價格將由2021年的1500美元/顆，降至2025年的400美元/顆。
半固態鐳射雷達以MEMS振鏡和轉鏡為主，相當於將機械式的旋轉結構微型化；固態鐳射雷達則更進一步，內部不再需要機械運動結構，使其掃描速度更快，精度更高，可控性更好，成本也更為低廉。
根據形式的不同，固態雷達可分為泛光面陣式（FLASH）和光學相控陣（OPA）兩種型別。其中FLASH透過高密度的鐳射源陣列，在短時間內直接發射區域鐳射，再以高靈敏度的接收器，來完成對環境周圍影象的繪製；OPA則透過多個光源組成陣列，透過控制各光源發光時間差，形成特定方向上的主光束，實現對不同方向的掃描。
相較機械式和半固態，固態鐳射雷達的精度能夠達到毫米級，由於取消機械結構，雷達的體積進一步縮小，不僅降低了成本，也延長了使用壽命，更容易滿足車載應用的實際需求。
圖片來源：人人都愛物聯網
楊永成認為，測距是鐳射雷達相較攝像頭視覺方案最大的優勢所在。“人眼本身對測距不敏感，攝像頭想測距，得用演算法算半天，而且在特殊情況下還會失靈。鐳射雷達能直接帶來準確的測距，固態鐳射雷達更是如此。”
在許多企業看來，OPA是車載鐳射雷達最完善的使用方案，但技術壁壘也相應最高。OPA陣列密度越高，能量越集中，因而要求陣列單元尺寸在波長的一半以內，由於鐳射雷達的工作波長均在1μm左右，所以陣列單元的尺寸必須不大於500nm。這也意味其對加工精度有著極高的要求。
與一般鐳射雷達相比，車規級鐳射雷達需滿足更嚴苛的質量標準，使用環境在-40-105℃的溫度範圍內，而消費級和工規級一般在100℃以下；車規級的使用壽命需達到15年，而消費級和工規級一般在10年以下。對於高精度要求的固態雷達而言，達成以上標準無疑更具挑戰。
除此之外，鐳射雷達同時涉及光、電等領域；由於OPA需要晶片支撐，還包括積體電路材料學；同時因為其本質是通訊，又關係到軟體協議。楊永成在接受採訪時表示，鐳射雷達尤其是固態雷達，是集中度非常高的行業，需要匯聚大量行業相關人才共同開放，這也使車載固態雷達的規模化應用難度陡增。
目前，從事固態鐳射雷達研發的公司包括力策科技和洛微科技等，但由於車載鐳射雷達的高門檻，至今未能實現規模化車載應用。
2022年世界人工智慧大會上展示的鐳射雷達 圖片來源：視覺中國
同時，半固態和固態鐳射雷達仍有其侷限性。國盛證券研報認為，半固態和固態只能做到 120°的水平視場掃描；而機械式能夠達到360°掃描，且視場範圍內測距能力的均勻性也更有優勢。
由於機械式技術相對成熟，成立時間較早的Velodyne、法雷奧、禾賽科技、速騰聚創等行業先行者多應用此類方案，但與此同時，這些主流供應商也不忘逐漸向半固態和固態的技術路線過渡。如法雷奧、速騰聚創等公司均在近一兩年推出半固態產品。
而行業中的後起之秀，如Luminar、華為、大疆旗下的覽沃科技（Livox）等，則更傾向於直接進行半固態、固態方案的研發，以期實現“彎道超車”。目前，Luminar的方案已應用到蔚來ES7、飛凡R7等新車型上；Livox首度搭載於小鵬P5；華為憑藉Huawei INSIDE整體解決方案，將鐳射雷達集成於北汽極狐、長安阿維塔等品牌旗下車型。
《全球汽車鐳射雷達市場預測》指出，目前機械式鐳射雷達仍然佔據絕對主導地位，2021年出貨量達到1。69萬顆，市場規模為12億美元，佔據整個市場的98。3%。不過，2021年機械式的市場份額為94%，相較2020年略微下降了1個百分點。這些下降的市場份額正是被半固態、固態不斷佔據，也表明了行業的技術趨勢所在。
在機械式佔據主流的同時，（半
）固態鐳射雷達的份額也在不斷提升 圖片來源：ICV
據ICV預測，到2026年，汽車鐳射雷達的市場規模將達到212億美元，機械和（半）固態鐳射雷達的數量將分別增加到570萬顆和120萬顆，分別佔93。4%和6。6%。
崛起的中國力量
目前，全球鐳射雷達市場呈現百花齊放的競爭格局。由於起步較早，以機械式汽車鐳射雷達為主的歐美髮達國家企業，仍佔據全球市場的70%。不過作為全球最大的汽車市場，由中國產業鏈孵化的鐳射雷達企業正在快速崛起。
當下，中國已匯聚一批具有一定市場規模的鐳射雷達企業。Yole披露的資料顯示，自2018年以來，全球範圍內ADAS前裝定點數量約有55個，其中來自中國的鐳射雷達公司佔到一半，禾賽科技以27%反超法雷奧排名全球第一，速騰聚創以16%的數量排名中國第二、全球第三。
該機構預計，2022年將有超過20萬顆的鐳射雷達交付上車，出貨量前五名佔全球總量的84%，其中來自中國將達到三家，依次為禾賽科技、速騰聚創和華為。
2022年，中國鐳射雷達企業前裝定點數量將佔全球一半 圖片來源：Yole
值得一提的是，中國鐳射雷達產業的擴張並不侷限於鐳射雷達公司本身，而是朝著完整生態系統的方向發展。Yole高階技術和市場分析師Pierrick Boulay表示：“中國有幾家企業專門盯上了提供元件、設計和軟體的蛋糕。“
目前，除中游的速騰聚創、禾賽科技、覽沃科技、賽瞳科技、圖達通、鐳神智慧、華為等鐳射雷達公司外，用於組建鐳射雷達的鐳射器、探測器、晶片、掃描模組和其他部件等板塊，均有大量中國企業入局：如面向鐳射器的炬光科技、瑞科鐳射、創鑫鐳射；面向探測器的阜時科技、光特科技、宇稱電子；面向晶片的芯視界、安路科技、聖邦等，形成了規模龐大的上游產業鏈。
而位於下游的除乘用車製造商外，還包括物流、智慧基礎設施、Robotaxi和配送機器人等多個應用領域。這些領域在中國的密集發展，也為鐳射雷達產業營造出強大而多樣的需求。
更重要的是，相較依賴於外部製造的海外鐳射雷達公司，諸如速騰聚創、禾賽科技等中國汽車頭部企業，已經發展了自身的製造能力，Yole認為，中國鐳射雷達企業將在實現大規模生產方面擁有更多控制權。
中國鐳射雷達公司的崛起，也直接影響到海外品牌的市場份額及生產環境。2019年末，鐳射雷達Velodyne決定裁掉中國辦公室，並將在華銷售模式從直銷模式恢復到“代理模式”，基本放棄中國市場。分析人士認為，Velodyne的退出表明，面對技術、質量上升、成本更低的中國對手，海外品牌優勢不再，在競爭中已經難以為繼。
國信證券研報預測，到2025年，中國乘用車鐳射雷達市場規模將達到241億元，是2021年的18倍以上，佔全球規模的45%。從需求量及滲透率角度，2025年國內乘用車鐳射雷達需求量預計達到948萬顆，是去年的73倍，滲透率則由去年的0。2%增至2025年的14。7%。在市場的熱烈需求下，隨著產業鏈生態系統的不斷健全完善，中國鐳射雷達有望佔據更高的份額，並在汽車產業的智慧化、自動化轉型中進一步確立主導地位。
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