自動駕駛技術(shù)是當(dāng)前汽車工業(yè)和信息技術(shù)領(lǐng)域的熱點之一,激光雷達(dá)作為其中的關(guān)鍵組件,扮演著至關(guān)重要的角色。激光雷達(dá)通過發(fā)射激光并分析反射回來的光波,能夠精確地測量出目標(biāo)物體與傳感器之間的距離,以及物體的形狀和紋理信息,為自動駕駛系統(tǒng)提供三維環(huán)境感知能力。
劉雙鋒對激光雷達(dá)在ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))領(lǐng)域市場規(guī)模的預(yù)測,反映出激光雷達(dá)技術(shù)在自動駕駛發(fā)展中日益增長的重要性。隨著技術(shù)的成熟和成本的降低,激光雷達(dá)正逐步從工業(yè)和科研領(lǐng)域走向民用,特別是在汽車行業(yè)中,它的應(yīng)用正從高端車型逐步普及到更多車型中。
自動駕駛推動激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
根據(jù)Yole的預(yù)測,激光雷達(dá)在ADAS和無人駕駛市場的快速增長,主要得益于這兩個領(lǐng)域?qū)_感知能力的強烈需求。激光雷達(dá)相較于其他傳感器,如攝像頭和雷達(dá),在精確度、探測距離以及三維成像能力上具有明顯優(yōu)勢。
國際汽車工程師協(xié)會(SAE International)定義的自動駕駛等級(L0至L5)清晰地描繪了自動駕駛技術(shù)的發(fā)展路徑和責(zé)任歸屬。在L3級自動駕駛中,系統(tǒng)需要在特定條件下完全控制車輛,這一級別的實現(xiàn),依賴于激光雷達(dá)等傳感器提供的精確數(shù)據(jù)和高度可靠的感知能力。
激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,不僅推動了自動駕駛技術(shù)的進(jìn)步,也為智能交通系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域提供了技術(shù)支撐。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和成本的進(jìn)一步降低,未來激光雷達(dá)在自動駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛,對促進(jìn)智能汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時,這也符合我國推動汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,發(fā)展新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的大方向。
激光雷達(dá)在高等級自動駕駛系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要,它為車輛提供了精確的周圍環(huán)境感知能力。激光雷達(dá)的高分辨率、遠(yuǎn)探測距離以及良好的環(huán)境適應(yīng)性,使得它在自動駕駛領(lǐng)域具有不可替代的地位。隨著自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,對激光雷達(dá)的需求也在不斷增長,正如Yole的預(yù)測所示,不同自動駕駛等級所需激光雷達(dá)的數(shù)量也有所不同。
技術(shù)路線多元化發(fā)展
激光雷達(dá)的核心構(gòu)成部分,如激光器、掃描系統(tǒng)、傳輸與接收光學(xué)系統(tǒng)、光電探測器及信號處理系統(tǒng),都在不斷進(jìn)步和發(fā)展。掃描系統(tǒng)、激光器和光電探測器的不同技術(shù)路線,導(dǎo)致了激光雷達(dá)的多樣化技術(shù)路線。
機械式激光雷達(dá)雖然技術(shù)成熟,但由于其體積大、成本高、機械部件壽命短等問題,限制了其在車規(guī)級應(yīng)用中的普及。半固態(tài)式激光雷達(dá),特別是轉(zhuǎn)鏡和MEMS振鏡類型,通過減小體積和控制成本,有望在固態(tài)式激光雷達(dá)實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)之前成為主流。
固態(tài)式激光雷達(dá),包括OPA和Flash兩種類型,是未來發(fā)展的方向。它們通過取消機械運動部件,采用集成芯片化結(jié)構(gòu),不僅提高了可靠性,還降低了成本,有望在未來的自動駕駛車輛中得到廣泛應(yīng)用。
總的來說,激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展對自動駕駛行業(yè)的進(jìn)步至關(guān)重要,而不同類型的激光雷達(dá)也在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低,我們有理由相信激光雷達(dá)將在未來的自動駕駛技術(shù)中發(fā)揮更大的作用。
自動駕駛滲透加速,激光雷達(dá)上車進(jìn)程啟動
隨著自動駕駛技術(shù)的不斷進(jìn)步,激光雷達(dá)的市場需求預(yù)計將持續(xù)增長。根據(jù)Yole Development的預(yù)測數(shù)據(jù),2020年全球汽車產(chǎn)量中,約有一半屬于L0級,而L1至L2級的車輛占比達(dá)到34%,L2+級別的車輛占比為16%,L2++級別則僅為1%。隨著時間的推移,更高級別的自動駕駛汽車產(chǎn)量比例預(yù)計將逐步上升,到2035年,L2+級別的車輛預(yù)計將占到38%,L2++級別為25%,L3至L4級別為9%,而L5級別則占1%。
高工智能產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,中國市場的自動駕駛滲透率正迅速提高。2018年,乘用車新車中L1級別的搭載率約為14%,L2級別約為5%,而到2021年1-11月,L2級別的搭載率已接近20%。預(yù)測中國市場的自動駕駛滲透率將快于海外市場,并預(yù)計到2025年,L3級別的滲透率將達(dá)到20%,L4級別將開始進(jìn)入市場。
中信證券指出,隨著激光雷達(dá)價格的進(jìn)一步下降,半固態(tài)式激光雷達(dá)已滿足車規(guī)級要求并準(zhǔn)備好大規(guī)模應(yīng)用。為了增強產(chǎn)品在智能化和安全性能方面的競爭力,各大汽車制造商正在加快將激光雷達(dá)集成到車型中。據(jù)不完全統(tǒng)計,包括小鵬P5、北汽新能源ARCFOX等在內(nèi)的超過20款車型已確認(rèn)將配備激光雷達(dá)。
中信證券還預(yù)測,全球乘用車領(lǐng)域的激光雷達(dá)需求量有望迎來快速增長,預(yù)計到2028年,中國市場將占到全球需求的30%。
Strategy Analytics的預(yù)測顯示,全球高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域的激光雷達(dá)需求量將從2020年的4.8萬臺增加到2028年的970.7萬臺,2020至2028年的復(fù)合年增長率(CAGR)將達(dá)到94.2%。其中,中國市場的需求量占比將從2020年的2%增長到2028年的30%,成為全球最大的市場。
Frost & Sullivan預(yù)測顯示,到2025年,全球車載激光雷達(dá)市場的規(guī)模將超過80億美元。在此期間,全球無人駕駛領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的需求預(yù)計將達(dá)到35億美元,2019年至2025年的復(fù)合年增長率將達(dá)到80.9%。
在中國,眾多企業(yè)如百度、滴滴、小馬智行和文遠(yuǎn)知行等,已經(jīng)在多個城市開展了無人駕駛出租車試點項目。隨著這些技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用,對激光雷達(dá)的需求預(yù)計將進(jìn)一步增長。根據(jù)Frost & Sullivan的預(yù)測,到2025年,中國激光雷達(dá)市場的規(guī)模將達(dá)到43.1億美元,相比2019年的數(shù)據(jù),年均復(fù)合增長率為63.1%。其中,ADAS和無人駕駛領(lǐng)域激光雷達(dá)的市場規(guī)模將超過20億美元。
中信證券指出,目前車載激光雷達(dá)市場的競爭格局中,各廠商的份額尚未穩(wěn)定,且彼此之間差距不大。然而,國內(nèi)的一些領(lǐng)先廠商正在逐步提升市場份額。
根據(jù)Yole Development的市場份額數(shù)據(jù),2018年至2020年期間,全球激光雷達(dá)市場的主要份額被測繪(如Trimble、Hexagon AB、Topcon)、工業(yè)(如Sick AG)等傳統(tǒng)領(lǐng)域的激光雷達(dá)廠商所占據(jù)。在此期間,Velodyne和Waymo的市場份額呈現(xiàn)逐年下降的趨勢,而Valeo和國內(nèi)廠商如禾賽科技、速騰聚創(chuàng)的市場份額則逐步上升。許多其他廠商的市場份額較低,并逐漸退出市場。
中信證券認(rèn)為,目前激光雷達(dá)技術(shù)的最終解決方案尚未明確,而半固態(tài)式激光雷達(dá)目前是市場的主流,擁有半固態(tài)式產(chǎn)品的廠商在短期內(nèi)更容易獲得量產(chǎn)應(yīng)用的機會。同時,固態(tài)式激光雷達(dá)被視為未來的發(fā)展方向,相關(guān)技術(shù)布局將決定廠商在未來市場的競爭力。
在市場方面,華為、禾賽科技、速騰聚創(chuàng)等技術(shù)布局較為全面,已經(jīng)擁有半固態(tài)式產(chǎn)品,并且正在積極研發(fā)固態(tài)式方案。傳統(tǒng)的Tier 1供應(yīng)商如Valeo、大陸集團(tuán)、ZF等則有著各自的技術(shù)側(cè)重點。而Mobileye/Intel、Aurora、Cruise等科技公司則直接投資于前沿技術(shù)領(lǐng)域。