2023汽车半导体生态峰会 || 探维科技张逸群:激光雷达的下半场,智驾感知理性回归

发布日期:2023-09-27· 中国汽车报网 记者:张玉 整理 编辑:李沛洋
记者:张玉 整理 编辑:李沛洋

以“链启芯程 · 智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”,由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导,《中国汽车报》社主办,爱集微承办,于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。

本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位,全面助力产业间深度融合与创新,推动上下游产业链伙伴携手合作,共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。

峰会现场,多领域、多视角开展的20场特色活动,囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等,汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层,围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流,峰会重点聚焦新技术、新趋势,深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战,近百个精彩纷呈的演讲,共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。

其中,在9月26日举办的“感知专场”,探维科技(北京)有限公司区域业务负责人张逸群做了题为《激光雷达赛道下半场,智驾感知的理性回归》的精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

张逸群:大家好,我是探维科技的区域业务负责人张逸群,非常荣幸来参加这次论坛,给大家带来一些激光雷达行业的分享。

探维科技(北京)有限公司区域业务负责人张逸群

我今天演讲的题目是“激光雷达赛道下半场,智驾感知的理性回归”。

第一部分介绍一下激光雷达的市场情况。去年是激光雷达的上车元年,大部分激光雷达的车型是在2021年发布,在2022年逐步迎来量产,探维也在2022年获得了第一个车载项目的定点,我们第一个项目就是合创的V09,是全球第一台搭载激光雷达的MPV,这款车在今年Q4将会量产。2022年激光雷达市场的关键词:量产交付、车载定点、功能实现。2023年后很快会进入下半场,激光雷达也会面临一些新的挑战。

回顾一下应用激光雷达技术路线的发展,一方面是L4级自动驾驶研究的需求,最早用于Robotaxi和智驾感知功能预研的实现,主要是做智能驾驶前沿的研究。再往后发展,就是一些商业化的试运营,主要是低速物流的配送车,还有Robotaxi、Robobus等也有一些应用示范,然后进一步是实现在整车上的搭载。另一方面是在L2+级前装应用的发展,早期用于试验性的L3研究,目前量产没有谁敢承诺L3,更多是L2++或者是L2.9,无限接近L3。随着一些新势力自研的智驾平台,L2+的实现,激光雷达也实现了量产上车。再从L2的路线往上上探,慢慢走入到L2++,接近L3,其主流方案是高速NOA。目前两条路线是在往中间交汇的趋势,到当前2023年,现在基本上各家都已经在推城市NOA,所以2023年是高速NOA和城市NOA的并行成为主流方案。从系统技术方案来讲,各家目前也比较统一,就是重感知、轻地图,所以BEV+Transformer会成为主流。

激光雷达的路线开始收敛体现在几点,一个是机械式雷达从成本和车规级稳定性角度来讲,作为前装乘用车辆应用有天然的劣势,所以激光雷达目前的收敛,我们认为首先是向固态式或者是半固态、混合固态收敛,这是目前行业内达成的一个共识。

再下一步的发展,我们认为智驾感知的技术方案会回归理性,技术方案会更偏市场需求和客户体验,城市NOA当然是未来发展的主题,目前对城市NOA来讲,激光雷达还是主流方案的刚需,或者说是当前的最优解。

对2023年的关键词做一些总结,虽然2023年还没过去,但现在也过了三个季度。首先我感受最深的一个词是“卷”,卷应该是整个汽车行业尤其是智驾这部分一直以来的主题,从传统转到智驾行业后,听到行业伙伴很高频提的到这个词。2023年的“卷”体现在几个方面,首先是主机厂从之前“卷”高速NOA,现在到城市NOA,各家都发布了自己的城市NOA方案和规划,而且城市NOA发布的速度比我们之前预想的速度更快一点。在激光雷达方面的“卷”,因为2023年头部的激光雷达厂商和我们都发布了新的产品,总体路线在性能方面有了进一步的提升,体积越来越小型化。

价格方面,从各个主机厂来看,价格预期又有了进一步的下探。还有一点就是4D毫米波加入战局,还有远红外等也在加入智驾感知的战局。今年关于4D毫米波的讨论比较多,我认为它主要是替代传统毫米波,和激光雷达还不在同样的维度,目前还是依靠各种传感器融合,发挥各自的长板,激光雷达在测距精度、障碍物轮廓获得感知方面,目前还是很难被替代的。所以我的结论是,4D毫米波跟激光雷达的竞争还没有到直接交锋的地步,更多的只是影响到激光雷达的配置下探,从客户端来讲,当功能需求方面有一定的降级,成本方面的需求更高时,会影响到激光雷达往更低配置去走。

另外一个关键词就是价格战。今年各个主机厂掀起了一轮又一轮的价格战,这个价格战会向上游供应商传导,今年从整个市场来看,智驾配置的规划是轻踩刹车,各家主机厂对于下一代更高算力、更高配置的车型的发布相对保守一些,时间和配置方面会有一定的调整。另一方面带来的好处是,我们认为会让市场更成熟,产品规划更偏向客户需求,向客户体验方面理性回归,而不是堆硬件来体现我的车配置多么高端。

从智驾配置来看,去年我们的预期是:激光雷达的配置可能在2023年各主机厂也会推出补盲雷达方案,但是因为“卷”和价格战,各家对激光雷达的配置从原来一辆车装好几颗的情况都有,到下一代的车型,各家在规划上偏向于一颗车顶的方案,也是下一批激光雷达车型的主流,可能本来主机厂的规划是要上几颗或者加上补盲雷达,但是后面因为降配置降成本的原因,大部分的补盲雷达计划都砍掉了,所以我们认为补盲雷达在2023年的上车是不及预期的。还有一个,2022年是激光雷达上车元年,2023年是城市NOA上车元年。城市NOA装配激光雷达的比例相比高速NOA会高很多,激光雷达对城市NOA还是一个刚需或者说是最优解。

这是激光雷达和NOA装配量的对比,左边蓝色的是激光雷达的部分,白色的是城市NOA的部分。2022年激光雷达的出货量是12.94万台,高速NOA的出货量大概在21.22万辆,它的配置比大概是50%左右,相当于平均两台装配NOA的车型有一台是激光雷达。

2023年根据高工、佐思以及其它主流市场调研机构的统计数据,激光雷达的出货量应该在50万-60万台的规模。从主机厂的信息来看,某些激光雷达车型在2023年上车的车型可能会有些推迟,但1-4月份的统计数据显示已经有超过了10万台装载了激光雷达,我们预计今年激光雷达的车载装配量应该在40万-50万颗的规模。高速NOA的激光雷达配比在50%左右,而城市NOA里面可能10台车里面有9台装了激光雷达。

预计到2025年的时候,激光雷达的年装载量是在300万台的规模。从目前来看这个数据有挑战,但是我们认为从城市NOA的普及率和增长来看,还是有机会冲击到2025年达到这样的交付规模。

我们判断:2024年会进入激光雷达比拼的下半场。这里我列了一些下半场比拼的关键因素,首先是在智驾方面,不仅是激光雷达,整个智驾的技术方案方面都有一个共同的特点,就是量产为王,有很多新的技术、新的解决思路,可能还是停留在POC或者是小批量的阶段,很难普及开来。我们认为真正的实现还是要靠前装量产的批量供货。

激光雷达的上半场更加拼的是样品的能力,样品性能的比拼,拼的是谁家的车载定点项目多。从2022年开始,少数几家规模量产,2023年逐步有更多的方案进来,所以下半场比拼的关键因素就是量产的出货量和量产的交付效果。

车规级激光雷达的稳定性会迎来市场考验。目前装激光雷达量产的车,最早一批量产的车在市面上也就一年多的时间,它的耐久性、稳定性到底怎么样,还没有迎来市场的考验,随着激光雷达的出货量越来越多,我认为车规级的稳定性还将迎来市场的考验,而不是在实验室的数据。

还有一部分,我认为下半场的关键因素是性能方面或者标准方面。激光雷达行业的国标现在还在编制中,没有正式发布,各家激光雷达主机厂的标准并不是特别完善,对某些参数、性能的定义还是比较宽泛,主机厂在激光雷达选型的时候,更多是把所有方案拿出来比,选择里面技术比较靠前,成本又有竞争力的方案,还没有基于一个很统一的标准。我们认为下半场激光雷达标准一定会出来,标准完善之后,在性能方面,尤其是对测距、分辨率等指标方面,对它的要求增长会放缓。随着行业越来越成熟,对激光雷达应用越来越成熟,大家会慢慢制定出满足自己功能需求的参数,而不是在早期样品阶段,拼大家的创新能力,把参数提得很高。所以我认为下半场对提升激光雷达性能方面的需求会相对放缓,它依然还是增长,但是可能不会需要它很快速地提升。

技术需求方面应该会转向往稳定性方向去走,可能参数方面的提升不会增长得很快,但是随着交付量的提升,它的规模在变大,技术必然是向质量稳定性、点云的质量、轮廓的清晰度以及激光雷达的高反,噪点等方问题的优化,这是下半场技术的重点。

还有一个很明显的竞争方面就是降本,各家现在对降本的需求都非常大,因为激光雷达虽然经过这么多年,成本已经有了很大的降低,实现了车规的量产。但当前的价格离它的配置下探还有很大的距离,目前的激光雷达还是在某些主机厂最高端车的最高配来用,它的配置还是在高端的方面,如果实现进一步的配置的下探,其实成本是它最大的制约因素,所以我们认为到下半场对各家降本方案的比拼会更激烈,但这样的降本方案是通过技术的优化来实现,而不是通过负利润率拿项目的方式。所以我们认为下半场比拼的是各家的降本能力。

针对我们判断的一些市场趋势,下面是探维给出的答案。探维的核心技术架构是ALS(Array-based Line Scanning),这是我们的核心技术方案,我们从一开始就跳过机械式方案,起步直接介入了半固态的产品,我们的产品理念就是针对前装大规模的量产来实现,所以我们更多的是一个平衡的策略。

首先是车规级的稳定,主要是通过单轴扫描的结构,从技术理念来讲,越简单的结构越可靠,我们是坚定地选了单轴扫描的方案,目前只做单轴扫描。

性能方面主要靠阵列化的收发芯片,这也是各家比拼的重点,我们通过高度的集成化,能提供高线束,高性能的产品。

从成本控制方面,首先我们是线光束的扫描,它可以实现在相对少一些的发射模组的情况下,通过增加接收端的通道数量来实现高线束的方案,这就是相对低成本、高线束的方案。我们还有自主的TOF算法和芯片,来实现更低的硬件成本。

(见PPT)这是探维当前已发布的最核心的车载激光雷达,是我们的旗舰产品,它是192线,探测距离是行业前端的水平,极限探测距离300米,10%反射率180米,这达到了当前头部厂家905nm方案的主流参数。体积方面,高度做到45毫米,对于装在车顶的激光雷达,高度是在体积方面考虑的最重要参数,45毫米也是当前比较有竞争力的参数。由于是高线束,它的分辨率可以达到0.16×0.13。当然这也是基于我们ALS架构推出的产品,采用单独扫描结构。

除了旗舰型的192线产品,还有另外一款走性价比路线的Duetto产品,这款产品用在合创V09的车上,今年四季度会获得量产。它跟192线的产品的技术架构是相同的,只是它在芯片集成化的程度比192线要低一点,我们通过巧妙的结构设计实现中间的ROI加密区域,使它可以达到130线。

针对未来前沿技术的探索,我们也不会停步。我刚才讲到,我们认为未来对于线束和测距方面的提升要求会放缓,更多的是偏向性能稳定性,以及一些新技术方案迭代的研究。目前我们给出的答案:探维提出未来激光雷达的3.0时代,就是一个硬件级前融合的产品,大家现在可能常听到一些所谓雷视一体的方案,它更多只是把激光雷达和摄像头组装到了一个总成上。而我们的硬件前融合的产品更进一步,它把激光雷达和摄像头装在同样一个激光雷达的硬件里,它俩共用一个镜头模组,它们的光是从同一个镜头进来,将摄像头的CMOS和激光雷达的芯片结合在一套控制板上,从硬件上实现很高的时空同步,它的空间同步可以达到3厘米精度,时间同步达到微秒级,通过点云和像素来进行很高的时空对准,实现前融合的方案。

这个方案还是比较前沿的产品,是我们认为未来可能的发展方向,所以我们下一步要做出测试的样件,寻找它的商业化落地方案。

为了实现质量的稳定性,达到车规的标准,对生产这一块的要求比较高。这是我们在苏州的车规级的产线,目前的体系证书都已经获得了,自动化的产线也已经到位,就是为了准备好四季度合创项目的量产。

最后再简单介绍一下我们公司的团队和其他方面的应用。探维成立于2017年,核心团队源于清华大学精仪系国家重点实验室,他们从2008年开始就在从事激光雷达方向的研究,2017年出来创立了探维公司。我们也是行业内首发或者说目前来讲还是唯一的硬件级图像前融合的产品Tanway fusion,也是我们提出的未来激光雷达3.0时代的主流技术方案。以及我们核心的技术架构平台就是刚才介绍的ALS平台。

我们的应用方面,最大的重心还是放在车载,分为乘用车和商用车,目前已经发布的合创V09这款车型很快会量产,在2023年我们又获得了另外两家车载的定点,目前还没发布。在商用车方面,我们也在积极发力。除了乘用车、商用车,在非车端我们也有很多的应用,包括在V2X、低速智驾、智能工业、无人机、智慧港口都有相应的产品,包括智能矿区,目前在这些行业我们都有比较稳定的出货量,其实更多的出货量现在都是来自于非车行业,因为第一个前装车载项目在今年Q4才正式量产。我们未来的主要精力都是放在车端。对于车端方向研发的产品,做适当的减配或者调整它是很容易向非车载平移的,因为非车端的应用要求通常相比车端会低一些。所以我们下一步的产品开发都是按照车规级来研发的,将来也可以很顺畅地应用到非车端上。

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