主流觀點(diǎn)認(rèn)為，激光雷達(dá)已經(jīng)成為自動(dòng)駕駛不可或缺的關(guān)鍵傳感器。市場(chǎng)上，Velodyne 64線的激光雷達(dá)“一達(dá)難求”，加價(jià)到10萬(wàn)美金也有公司照收不誤。然而，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的大花盆正在迎來(lái)有力的競(jìng)爭(zhēng)們——那些想讓激光雷達(dá)不用轉(zhuǎn)動(dòng)的公司，正在悄然掀起一場(chǎng)固態(tài)激光雷達(dá)的暗戰(zhàn)。

一、三大技術(shù)路線同臺(tái)競(jìng)技

目前市面上可見的車載激光雷達(dá)，基本都是機(jī)械式，其典型特征即為擁有機(jī)械部件，會(huì)旋轉(zhuǎn)，比如Velodyne著名的大花盆HDL 64。當(dāng)然也有混合固態(tài)激光雷達(dá)，即外面不轉(zhuǎn)了，但里面仍有激光發(fā)射器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的種類。

而機(jī)械式的設(shè)計(jì)直接構(gòu)成了當(dāng)下激光雷達(dá)的幾項(xiàng)不足：

1、光路調(diào)試、裝配復(fù)雜，生產(chǎn)周期漫長(zhǎng)，成本居高不下。

2、機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件在行車環(huán)境下的可靠性不高，難以符合車規(guī)的嚴(yán)苛要求。

為了大幅度地降低激光雷達(dá)的成本，也為了減少活動(dòng)部件提高可靠性，滿足車規(guī)的要求，激光雷達(dá)的發(fā)展方向順利成章地從機(jī)械式激光雷達(dá)轉(zhuǎn)向了固態(tài)激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)路徑則是改革現(xiàn)有的需要手工裝配的光路設(shè)計(jì)，以及減少或者取消移動(dòng)部件。

由此，固態(tài)激光雷達(dá)目前大致形成了三種技術(shù)路線：MEMS、OPA與Flash。其中MEMS和OPA均為掃描式，而Flash為非掃描式。

1）MEMS

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），微機(jī)電系統(tǒng)，指代的是將機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行微型化、電子化的設(shè)計(jì)，將原本體積較大的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子工藝集成在硅基芯片上，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

對(duì)于固態(tài)激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，MEMS最大的價(jià)值在于：原本在機(jī)械式激光雷達(dá)為了實(shí)現(xiàn)掃描，必須使激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動(dòng)。而MEMS微機(jī)電系統(tǒng)可以直接在硅基芯片上集成體積十分精巧的微振鏡，由可以旋轉(zhuǎn)的微振鏡來(lái)反射激光器的光線，從而實(shí)現(xiàn)掃描。

這樣一來(lái)，激光雷達(dá)本身不用再大幅度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可以有效降低整個(gè)系統(tǒng)在行車環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題的幾率。另外，主要部件運(yùn)用芯片工藝生產(chǎn)之后，量產(chǎn)能力也得以大幅度提高，有利于降低激光雷達(dá)的成本。

（MEMS激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)）

2）OPA

OPA（optical phased array）光學(xué)相控陣技術(shù)。對(duì)軍事有所了解的讀者，應(yīng)該會(huì)知道相控陣?yán)走_(dá)，美海軍宙斯盾艦上那一塊蜂窩狀的“板子”就是它。

而光學(xué)相控陣使用的即是原理相同的技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會(huì)相互抵消，有的會(huì)相互增強(qiáng)），采用多個(gè)光源組成陣列，通過(guò)控制各光源發(fā)光時(shí)間差，合成具有特定方向的主光束。然后再加以控制，主光束便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。

相對(duì)于MEMS，這一技術(shù)的電子化更加徹底，完全沒有任何機(jī)械結(jié)構(gòu)，自然也沒有旋轉(zhuǎn)一說(shuō)。

3）Flash

Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃，它不像MEMS或OPA的方案會(huì)去進(jìn)行掃描，而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光，再以高度靈敏的接收器，來(lái)完成對(duì)環(huán)境周圍圖像的繪制。

某種意義上，它有些類似于黑夜中的照相機(jī)，不過(guò)是光源由自己主動(dòng)發(fā)出。

二、收購(gòu)，投資  Tier1齊齊斗法

根據(jù)其背景，車東西將這數(shù)十家提供激光雷達(dá)產(chǎn)品的公司分為三大派別：車企，汽車供應(yīng)商，創(chuàng)業(yè)公司。他們以不同的特點(diǎn)切入對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)的方向，也使其產(chǎn)品形態(tài)、技術(shù)方向帶上了自身的特色。

汽車零部件供應(yīng)商是固態(tài)激光雷達(dá)戰(zhàn)爭(zhēng)的操盤手。由于它們?cè)谄囆袠I(yè)中的強(qiáng)勢(shì)地位，激光雷達(dá)這一自動(dòng)駕駛的重要部件仍然會(huì)大概率需要通過(guò)它們才能應(yīng)用在自動(dòng)駕駛汽車之上。因此，Tier1的在激光雷達(dá)領(lǐng)域的動(dòng)作，往往受到更多的關(guān)注。

在激光雷達(dá)之前，Tier1們布局的更多是毫米波雷達(dá)，在信息顆粒度要求不是太高的輔助駕駛中，毫米波雷達(dá)使用較廣泛。在這一領(lǐng)域，奧托立夫（Autoliv），博世（Bosch）、大陸（Continental）、德爾福（Delph）形成了”ABCD”四座大山掌握市場(chǎng)的局面，其中又以博世為強(qiáng)。

而當(dāng)激光雷達(dá)開始興起過(guò)后，在毫米波雷達(dá)市場(chǎng)上占據(jù)主動(dòng)權(quán)的四大公司悉數(shù)入局，并且，他們瞄準(zhǔn)的無(wú)一例外是固態(tài)激光雷達(dá)。原因上文已經(jīng)作了解釋——無(wú)論是滿足車規(guī)要求還是降低成本上，固態(tài)激光雷達(dá)才是那個(gè)看上去正確的選擇。

因?yàn)楣虘B(tài)激光雷達(dá)技術(shù)太新，大部分Tier1對(duì)此并沒有深厚的積累，因此他們切入這一領(lǐng)域的重要手段是投資或者并購(gòu)，以資本拉攏擁有新技術(shù)的創(chuàng)業(yè)公司，或者直接買下一家公司的技術(shù)和團(tuán)隊(duì)。

就在10月7日，Autoliv剛剛收購(gòu)了瑞典的激光雷達(dá)公司Fotonic，以及后者的35人技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

大陸則是于去年3月買下了美國(guó)的3D Flash激光雷達(dá)公司Advanced Scientific Concepts。此前，大陸為許多車企的AEB功能提供激光雷達(dá)支持，但是性能有限，并不能滿足自動(dòng)駕駛的高要求。擁有Advanced Scientific Concepts后，大陸喊出了在2020年量產(chǎn)激光雷達(dá)的口號(hào)。

而德爾福則是用大量投資多方下注的形式，保持對(duì)多種技術(shù)方向的關(guān)注。德爾福最初于2015年參與投資了Quanergy——將相干光的技術(shù)路線叫得最響的初創(chuàng)公司。在今年9月12日，德爾福又同時(shí)宣布投資了Leddartech和Innoviz兩家初創(chuàng)公司，前者走的同樣是相干光技術(shù)路線，而后者則采用MEMS技術(shù)。

博世則稍微特殊一些，這家全球最大的Tier1不僅僅投資了TetraVue，而且旗下?lián)碛凶约旱陌雽?dǎo)體工廠在MEMS方面頗有些積累。因此，博世除了押注TetraVue的Flash技術(shù)方向之外，自家也于2017年推出了基于MEMS的固態(tài)激光雷達(dá)。

當(dāng)然，對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)感興趣的Tier1并不只有ABCD四家而已。在毫米波雷達(dá)上沒有收獲份額的采埃孚直接選擇收購(gòu)了Ibeo40%的股權(quán)來(lái)快速進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域。

而麥格納也選擇了投資Innoviz，來(lái)保證自己在激光雷達(dá)市場(chǎng)的存在。

法雷奧則是與Ibeo和Leddartech達(dá)成了合作，目標(biāo)量產(chǎn)低成本的激光雷達(dá)。

（SCALA，奧迪新A8上用的就是它）

三、新舊“創(chuàng)業(yè)公司”競(jìng)逐固態(tài)激光雷達(dá)

掀起最大風(fēng)浪的是創(chuàng)業(yè)公司?；蛘吒鼫?zhǔn)確地說(shuō)，專業(yè)的激光雷達(dá)設(shè)備商。因?yàn)槠渲杏行┕荆圃旒す饫走_(dá)的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)超過(guò)十年了。不過(guò)對(duì)于固態(tài)激光雷達(dá)來(lái)說(shuō)，他們又是不折不扣的新公司。其中資格最老的車用激光雷達(dá)公司Velodyne，雖然在07年進(jìn)入了車用激光雷達(dá)的市場(chǎng)，但是也是在2016年才開始了對(duì)固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)。

就眼下而言，對(duì)Velodyne來(lái)說(shuō)，研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)并沒有那么急迫——因?yàn)槠?4線激光雷達(dá)獨(dú)此一家，根本不愁賣。但是其高達(dá)7萬(wàn)美元的售價(jià)既是其成功的勛章，也潛藏著危險(xiǎn)，因?yàn)闆]有哪家自動(dòng)駕駛公司會(huì)愿意在量產(chǎn)車上配置如此昂貴的傳感器。

如果不主動(dòng)進(jìn)行固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)，那么被其他公司占先過(guò)后，Velodyne的價(jià)格就將成為劣勢(shì)。因此Velodyne主動(dòng)革自己的命，宣布正研究固態(tài)激光雷達(dá)。不得不說(shuō)，也頗有些魄力。

首先，說(shuō)起固態(tài)激光雷達(dá)，我們必須提到Quanergy，正是這家硅谷公司，炒熱了固態(tài)激光雷達(dá)的概念。不過(guò)在此之前，他們的主力產(chǎn)品依然是2016年CES上，Quanergy展示了首款固態(tài)激光雷達(dá)S2，喊出要將激光雷達(dá)價(jià)格降至百美元級(jí)別的口號(hào)。隨后關(guān)注度紛至沓來(lái)，固態(tài)激光雷達(dá)一時(shí)成為顯學(xué)。

當(dāng)然，固態(tài)激光雷達(dá)的研發(fā)并沒有那么容易。Quanergy隨后推出了S3，，而量產(chǎn)時(shí)間為今年秋季。

Innoviz，和Mobileye一樣是一家以色列公司，創(chuàng)始人是以色列情報(bào)技術(shù)部門出身。去年1月A輪融資700萬(wàn)美元，B輪融資6500萬(wàn)美元，背后站著德爾福、麥格納。產(chǎn)品為innovizPro和InnovizOne。分別用于滿足高等級(jí)和低等級(jí)的自動(dòng)駕駛需求。

（ InnovizPro）

9月底，Leddar Tech收獲了來(lái)自歐司朗、德爾福、麥格納等的1.1億美元融資。2014年，Leddar Tech從加拿大光學(xué)所分離。加拿大除了在人工智能上頗具競(jìng)爭(zhēng)力，其光學(xué)研究在全球也名列前茅。

而Leddartech除了提供完整的固態(tài)激光雷達(dá)Vu8，還提供用于計(jì)算點(diǎn)云數(shù)據(jù)的LeddarCore芯片。

德國(guó)企業(yè)Ibeo則是激光雷達(dá)市場(chǎng)的老江湖，其此前隸屬于另一家激光雷達(dá)公司Sick，在09年獨(dú)立出來(lái)。Ibeo是一家頗有“Tier1緣”的激光雷達(dá)公司。首先看上它的是法雷奧，2010年，法雷奧與Ibeo開始合作開發(fā)4線激光雷達(dá)ScaLa，而這枚激光雷達(dá)最顯眼的應(yīng)用是奧迪具備自動(dòng)駕駛功能的新A8，使用了其4、8線激光雷達(dá)此前已經(jīng)在車上已經(jīng)使用。自動(dòng)駕駛的技術(shù)熱潮開始后，Ibeo引起了采埃孚的注意。2016年采埃孚收購(gòu)了Ibeo40%的股權(quán)。

Oryx Vision則于8月剛剛獲得了5000萬(wàn)美元的B輪融資，他們的固態(tài)激光雷達(dá)采用的探測(cè)方法與別家稍有不同。主流的激光雷達(dá)探測(cè)方案是將光線以粒子的形式來(lái)處理，而Oryx Vision則將激光處理為波，為此他們特制了納米天線而不是現(xiàn)有的光電傳感器來(lái)接收光波。

以波的形式處理光線意味著Oryx Vision的激光雷達(dá)可以根據(jù)多普勒效應(yīng)檢測(cè)到物體的實(shí)時(shí)速度。

除此之外，Oryx Vision還稱，他們的方案比現(xiàn)有的激光雷達(dá)擁有更高的分辨率和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離。

四、為主動(dòng)權(quán) 車企悄然布局

傳統(tǒng)意義上，整車廠的身份有些像是進(jìn)行車輛組裝的，零部件供應(yīng)商尤其是Tier1，在這個(gè)過(guò)程中話語(yǔ)權(quán)很大，某些時(shí)候處于“零部件供應(yīng)商提供什么，車企就用用什么”的狀態(tài)，整車廠在其中稍顯被動(dòng)。

在自動(dòng)駕駛興起之時(shí)，整車廠們也看準(zhǔn)了這一波機(jī)會(huì)，想要直接掌握激光雷達(dá)這一自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵零部件，提高自身在與Tier1對(duì)話時(shí)的話語(yǔ)權(quán)。

我們最熟悉的或許是福特聯(lián)合百度對(duì)Velodyne的1.5億美元投資。這筆投資使得福特在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)成為了Velodyne 64線激光雷達(dá)的獨(dú)占整車廠。而在Velodyne開始研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)之后，這筆投資或?qū)a(chǎn)生更大的價(jià)值。

（Velodyne HDL 64）

而我們不太熟悉的是，F(xiàn)CA，菲亞特——克萊斯勒，也在今年9月參與了對(duì)Leddartech的投資。這家全球銷量排名前五的車企雖然近來(lái)深受不良資產(chǎn)困擾，但對(duì)自動(dòng)駕駛的投資一直沒有放棄，此前，F(xiàn)CA先和谷歌Waymo合作，隨后又加入英特爾的自動(dòng)駕駛聯(lián)盟。

而剛剛發(fā)生的新一輪車企收購(gòu)激光雷達(dá)事件是，通用收購(gòu)了初創(chuàng)企業(yè)Strobe。和通用收購(gòu)Cruise一樣，Strobe的11名員工也會(huì)加入通用工作。雖然通用并沒有對(duì)外透露太多消息，但其對(duì)外宣稱將把激光雷達(dá)的成本降低99%，大概率說(shuō)明其方向也是固態(tài)激光雷達(dá)。

結(jié)語(yǔ)：激光雷達(dá)正走向固態(tài)化

盡管現(xiàn)今車載激光雷達(dá)的主流仍然是機(jī)械式激光雷達(dá)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)而言，它終究難以滿足自動(dòng)駕駛普及提出的大規(guī)模、低成本、車規(guī)級(jí)需求。因此，固態(tài)激光雷達(dá)順理成章地接過(guò)了這一棒，成為了車載激光雷達(dá)的下一個(gè)發(fā)展形態(tài)。

無(wú)論是車企，還是Tier1，又或者是初創(chuàng)公司，都有大量玩家在進(jìn)行著布局。不過(guò)目前，MEMS、OPA、Flash三大技術(shù)方向還尚未定下結(jié)論，一眾提供固態(tài)激光雷達(dá)的公司鹿死誰(shuí)手也還未知。

業(yè)界認(rèn)為，在2019年，三大技術(shù)方向的固態(tài)激光雷達(dá)將會(huì)集中涌現(xiàn)，屆時(shí)激光雷達(dá)也將迎來(lái)真正的固態(tài)大潮。且讓激光再飛一會(huì)兒。

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