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激光雷达交流纪要
金融民工1990
长线持有
2024-01-08 19:04:21

Q:请简要介绍一下您公司主要产品和业务以及目前的进展情况?

A:我们公司专注于自动驾驶领域的车载激光雷达产品,主要服务对象包括乘用车、商用车以及快递物流等行业。目前,我们已经与多家客户建立了合作关系,包括但不限于送样测试和验厂。下一步,公司计划与各大车企达成批量交付的合作。

Q:车载激光雷达市场上有哪些主流技术路线以及它们的特点和售价范围?

A:车载激光雷达的技术路线主要分为两类,分别是直接飞行时间法(TOF)和调频连续波(FMCW)。TOF 激光雷达是目前较为成熟的技术路线,其中包括 905 纳米和 1550 纳米波段的产品。905纳米波段的产品在应用上更为广泛,因其成本和技术成熟度的优势,售价通常在几千元左右;而对于乘用车这类大量客户来说,价格会更低。1550 纳米产品在性能上探测距离更远,分辨率更高,但由于使用昂贵的光纤激光器作为光源,导致成本居高不下,即使针对乘用车大客户,售价也在万元级别。FMCW 激光雷达目前还处于早期研究阶段,尚未实现量产落地,但其价格是 TOF 激光雷达的好几倍,通常为几万元一个。根据扫描方式的不同,激光雷达也分为 flash 激光雷达和扫描式激光雷达。Flash 激光雷达成本低,价格位于小几千元,主要用于近距离补盲应用。而扫描式激光雷达则包括机械扫描和混合固态两种类型,其中机械扫描激光雷达价格极为昂贵,动辄数万至数十万人民币,而混合固态激光雷达由于元件较多也相对较贵。当前,仍有市场空间的是麦克斯激光雷达和棱镜旋转式方案,它们价格相对较低,具体依客户量而定,但棱镜旋转式由于可靠性问题市占率正在下降。

Q:激光雷达降本的主要来源是什么?各方面的价格下降是如何实现的?

A:激光雷达的降本主要来源于与传统机械式激光雷达的对比,机械式的结构非常复杂,价格从几万到几十万。现在上车用多的是混合固态激光雷达,价格能做到万元级别。其降本是通过减少使用的板卡数量、集成激光器和探测器的数量来实现。例如,64 线的激光雷达从 64 个激光器和探测器,配套电路,价格昂贵,变为现代激光雷达使用不超过 10 个激光器和探测器实现 128 线效果。降本也因为光机结构简化、发射电路和探测电路器件芯片化,以及转速扫描结构的简化。混合固态激光雷达是通过电路集成简化,减少器件数量实现降本。

Q:未来激光雷达降本的潜力和时间线是如何的?主要的降本措施有哪些?

A:未来激光雷达的降本趋势十分明显,车企希望价格能做到千元乃至几百元。降本措施包括优化装机结构设计和芯片国产化,从进口芯片转向国产芯片以及专用芯片以降成本,生产制造上通过自动化提升生产效率、提升良率降低损耗、优化组装标定测试流程降低成本。技术路线上是提升器件的集成度,如使用维特塞尔的激光器、从进口到国产再到自主开发,以及探测器集成数字信号处理和测距算法。麦姆斯方案使用新材料和提升良率来降低成本,以及减少多路收发模组的数量。还有基于转型和振兴相结合的二维扫描方案可以进一步降低收发模组的数量。降本措施涵盖了产品方案优化、生产制造过程改进和技术路线上的器件集成度提升。

Q:激光雷达方案在实际车用应用中的趋势如何,特别是各类激光雷达的优缺点?

A:目前车载激光雷达主要使用的是半固态雷达,包括电半固态和麦姆斯半固态,其中电半固态的使用最为广泛。半固态雷达的优点在于探测距离远,并且能够保持较大的视场角,同时其成本虽稍高于其他类型,但目前客户是可以接受的。相比之下,Flash 雷达则成本较低,大概是几千元,主要用作侧向补盲雷达。它的优点是成本低,而且也有大视场角,但缺点是探测距离较短,不适合远距离探测。

Q:半固态激光雷达中的核心零部件有哪些,这些零部件的难点是什么,目前的竞争格局如何?

A:半固态激光雷达的核心零部件包括激光器、探测器、放大器、光学转换器等。激光器的难点在于高能量密度带来的成本问题,如使用 EL 激光器能实现远距离探测,但成本较高。目前一些公司正在尝试使用微刻蚀的激光器以降低成本,并且多家公司,包括一些苹果的供应商和欧司朗等,也在这个领域有所涉足。至于探测器,以前多用 APP 探测器,现在则更倾向于使用响应灵敏度更高的GPM。尽管国内公司已经开始布局,但大部分仍处于样品阶段,没有大规模的出货。其他部件,如 FPGA 和光学器件,国内正在努力实现国产化。在制造方面,激光雷达公司会提供设计图纸给国内的厂家,让他们代工加工后自行组装。

Q:激光雷达的成本降低的预期时间线是怎样的?我们何时可以看到更低的成本?

A:关于激光雷达成本降低的时间线,尽管没有具体提供详尽的数据,但从讨论中可以预见,激光雷达的成本正在逐步降低,未来几年有可能达到更加可接受的水平。当前市场对降成本有积极预期,或许在未来两到五年内,我们可以看到成本降到 1000 元左右。这主要取决于核心零部件的成本下降以及生产规模的提升。

Q:激光雷达的成本未来会怎样变化?业界对于其降价的预期是怎样的?

A:目前看来,激光雷达的价格已经从几年前的万元级别下降到了几千元,而且未来每年按目前趋势可能降价 10~20%。预计未来 5年以上,价格有希望降至 1000 元以内。这一降价趋势符合车企和供应商的分析预期。

Q:激光雷达市场能容纳多少家供应商?非上市公司的竞争力如何?

A:市场对于供应商数量没有一个固定的限制,很多车企希望建立多个供应商合作关系,并不单纯依赖头部几家供应商。这是为了制衡大供应商的市场力量,获得更优的价格。因此,目前市场上除了前两名占据主导地位外,其他 3~5 名的供应商也有显著的市场机会。同时,上市公司之外,还存在众多有实力的非上市激光雷达供应商,他们也拥有自身的技术优势。整个市场格局未来还有较大的变数。

Q:不同传感器技术,包括纯视觉、4D 成像、毫米波雷达与激光雷达融合的趋势怎么样?激光雷达的降本情况如何?

A:激光雷达在多传感器融合中发挥着重要作用,尤其对国内车企来说,激光雷达可以弥补纯视觉算法的不足,提高智能驾驶的安全性和体验。由于目前激光雷达在避障功能中的优势,以及与毫米波雷达在技术波段上的物理冗余性,激光雷达在未来的传感器组合中仍将占有一席之地。4D 毫米波雷达尽管有一定的性能提升,但由于价格和性能上的局限,很难取代激光雷达。尽管 1550 纳米波长的激光雷达技术存在,但它们降本的难度更大,因此短期内降价并不现实。

Q:未来激光雷达的出货量和市场规模有怎样的预期?

A:预计接下来的 2~3 年,激光雷达的出货量可能会超过 50 万套。大家普遍认为到 2024 年可能会超过 100 万套,这是根据已有定点情况推测的。未来几年,预计激光雷达的年增长率会达到一倍以上。预计到 2030 年,激光雷达的出货量可能会达到数千万套。

Q:如果未来激光雷达成本大幅降低,例如 5 年后降至 1000 元以内,那些原本依赖视觉传感器的车企可能会考虑将激光雷达加入其系统中吗?

A:是的。我们已经和一些大车企进行了沟通,他们表示如果激光雷达的价格足够低廉,他们会充分考虑采用。由于国外车企的零部件导入周期较长,在过去由于缺少价格合适的激光雷达,他们可能会选择先不采用激光雷达技术。但如果未来面临低成本高性能的激光雷达,他们会愿意采用,因为如果不采用激光雷达,仅凭纯视觉系统可能在性能上落后,影响其智能驾驶的能力。

Q:闪光型激光雷达(FlashLiDAR)是否不需要转动镜片?

A:对,Flash 雷达是一种没有任何运动部件的纯固态设备。为了提升探测能力,它采取了一种寻址的方式,即激光器和探测器都是大面阵,但是每次只有一行或一列像素亮起,探测器也只接收这些相应的像素。通过电控制扫描来拼接出一个完整的图像,这不需要通过转动来扫描,因此被称为 Flash 雷达。如果激光雷达中加入了转动机制,则可能被称为半固态雷达。

Q:相比于激光雷达,4D 毫米波雷达在多感知器融合技术中的地位如何?

A:在与车企的沟通中,客户们普遍认为毫米波雷达是不可或缺的,因为其在极端天气条件下和最远探测距离方面有明显优势。每个传感器都有其特定的优点和天然缺陷,因为它们的波长不同。激光雷达和 4D 毫米波雷达本质上有不同的物理特征和失败模式,所以即使毫米波雷达设计是为了替代激光雷达,它们俩的覆盖场景依然不同。毫米波雷达更适合于某些情况,在逻辑上它们互补。

Q:目前激光雷达在不同应用场景和不同车型中的定价是怎样的,64 线束和 128 线束激光雷达的价格差异是否显著?

A:针对不同车企,激光雷达的售价存在差异。商用车的价格大概在万元级别,而乘用车的价格在几千元。目前,机械式激光雷达的价格要比固态雷达贵一些,大概能便宜 1000 块左右。随着量的增加,价格还有可能进一步下降。目前前装应用最少是 96 线束雷达,而 128 线束激光雷达的价格已经比 64 线束机械激光雷达要便宜。

Q:纯视觉方案和带激光雷达方案在底层是否通用,两者之间能否快速切换?

A:现在的智能驾驶方案正在从后融合向前融合演进。后融合中,各个传感器可以独立进行训练和优化,并在最终融合阶段进行调整,添加或减少传感器。而前融合方式下,数据被统一在同一个层面处理,通过深度学习模型进行分析,因此若添加或减少一个传感器,可能需要重新训练神经网络和重新标注数据,工作量较大。所以说,系统的可通用性取决于系统设计采用的是前融合还是后融合。

Q:MEMS 激光雷达和机械扫描(转动)激光雷达的技术优劣势分别是什么?未来主流的激光雷达技术路线会是哪一种?

A:机械扫描激光雷达是比较成熟的方案,因为它最先得到了应用,所以其方案的认可度更高,目前机械扫描激光雷达的出货量要比 MEMS 激光雷达多。MEMS 激光雷达的优势在于它是二维扫描,可以减少发射和接收器件的通道数量,降低总体成本。但 MEMS激光雷达使用的硅材料对其可靠性和长期使用稳定性带来担忧。目前 MEMS 激光雷达虽然成本低,但出货量还未达到机械扫描激光雷达的水平。未来技术路线的主流趋势要看产品性能稳定性和市场接受程度,以及长期使用后的可靠性。如果 MEMS 方案稳定可靠,效果得到市场验证,更便宜的成本将使其更受欢迎。

Q:激光雷达的商业应用何时会达到爆发点?单个激光雷达的成本何时能降到 1000 块钱?

A:单个激光雷达的成本降到 1000 元人民币需要几年的时间,目前每年的降价速度预计在 10%至 20%之间。如果按照现有的增速走,每年出货量的增长翻一倍以上,而且已经有相对明确的订单在支持这个趋势。国外领先的新能源汽车企业如果从纯视觉系统转为使用激光雷达,可能会带来突然的需求爆发。这种情况下,整个行业可能会在一年内出现三倍至二十倍的增长。

Q:目前主要采用激光雷达的车型售价范围是多少?

A:目前装配激光雷达的车型起价在 20 万元以上,像上汽和小鹏的某些车型已配备了激光雷达。但激光雷达主要还是安装在售价30 万元以上的车型中,30 万元以下的车型装备激光雷达的比较少。





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