9月29日下午,当禾赛科技CEO李一帆踏进上海虹桥世界中心总部办公室的那一刻,迎接他的是一阵像鞭炮般炸裂的掌声和欢呼声。
这一天,禾赛宣布其车规级半固态激光雷达AT128实现了单月交付万台,帮助理想L9在开启交付后的首个完整月就实现了交付过万——禾赛人为这一刻憋足了劲儿,拼搏许久。
这是禾赛科技8年历史上的标志性里程碑,也是全球车载激光雷达行业的重要时刻。
车载激光雷达,进入了真正意义上的大规模量产时代。
此前两年,尽管激光雷达上车的呼声一浪高过一浪,但受阻于“高成本”和“车规级”两座大山,激光雷达在量产车上的搭载数量始终未有突破。
截至2021年,全球应用激光雷达的两大领域仍是地形测绘和工业制造。
根据法国研究机构Yole Intelligence的报告,2021年全年,全球激光雷达总出货量约为27.3万台,其中60%用于地形测绘、27%用于工业部门。
用于汽车领域的激光雷达,仅占2021年激光雷达总出货量的约8%。其中用于L4级自动驾驶测试车的占6%,用于量产汽车ADAS(高阶驾驶辅助系统)的仅占2%。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
也就是说,2021年全年,全球仅有5000多台激光雷达被装在了量产汽车上。
而在Robotaxi和其他L4级自动驾驶汽车的测试、试运营领域,则有大约1.6万台激光雷达在2021年被装上了车。
Yole还统计称,L4市场的这1.6万台激光雷达,共为全球激光雷达厂商创造了1.2亿美元营收。其中,禾赛科技以6900万美元占据58%的全球份额;排名第二的,是谷歌母公司Alphabet旗下的L4级自动驾驶公司Waymo(通过购买Velodyne专利,自研、自供激光雷达);曾经的激光雷达王者Velodyne,仅以4%的市场份额位列第三。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
从2021年的数据看,禾赛在L4市场的份额优势非常明显,比第二名Waymo多出一倍有余。但由于Robotaxi等L4级应用场景尚未进入快速增长的商业化阶段,未来几年内,激光雷达在L4市场的出货量很难大幅增长,预计仍将比地形测绘市场落后一个数量级。
量产车ADAS市场则完全不同:随着蔚来ET7、理想L9等搭载激光雷达车型的批量交付,车规级激光雷达从批量生产到验证上车的流程已经跑通,更多搭载激光雷达的车型将以更快的节奏推向市场。
特别是蔚来ET5、理想L8 MAX和L7 MAX这样标配激光雷达并有望走量的车型,将会把车载激光雷达的出货量推向全新高度。
毫无疑问,量产车ADAS市场将是未来两年增速最快的激光雷达市场。
针对这一市场,Yole统计了截至2022年7月全球激光雷达厂商的车型定点数量情况——中国激光雷达厂商在全球占据半壁江山,其中禾赛的定点数量占比达到27%,同样位列全球第一。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
禾赛在L4和量产车ADAS市场均处于领先位置,在市场加速增长的预期下,能否兑现和保持这样的领先,产能将会是关键。
当然了,就量产车而言,定点车型的统计数据仅是个参考,并不代表出货量或市场份额,而最终的激光雷达出货量主要取决于两个核心条件:一是激光雷达厂商的批量生产、交付,以及与OEM配合上车的能力;二是相关车型在市场上取得的最终销量。
这两个条件缺一不可,但无论如何,首要的前提是激光雷达厂商要把能够搭载上车的合格产品生产出来——过去一年以来的交付数据已明确表明,激光雷达的量产绝非易事。
时间回到今年3月,上海突发的疫情让整个城市暂停,而位于上海嘉定的禾赛激光雷达工厂,彼时正处在保供理想L9项目的产能爬坡关键时期。
申请“复工白名单”获批后,禾赛集结了数百人的团队回到工厂,开足马力追赶节点。为避免突发情况造成进一步延期,团队在一个多月的时间里开展闭环生产,吃住作息全在厂内。
事后证明,这样的快速响应,对疫情影响下的禾赛和理想都至关重要。
经过几百人团队的闭环作业,到了6月,即将搭载理想L9的AT128产品已完成了全部量产准备工作,7月正式开始向理想汽车批量交付。
此外,在6月复工后,为了确保后续大批量订单的如期交付,禾赛还加速拓宽供应链渠道,引导其上游供应商对一些专有零部件备产扩能,以加强供应链的韧性。
回顾实现月交付过万台的整个过程,在经历了数年芯片开发、流片、系统迭代、DV/PV车规级验证和量产爬坡之后,禾赛总结出的几个关键词是芯片化、产能、自建工厂,和车规可靠性(功能安全)
过去主要用于测试标定车和L4级自动驾驶车辆的机械旋转式激光雷达,由于体积大、成本高、可靠性不足等原因,无法集成在车规要求的量产车产品上。
为了显著缩小激光雷达体积、降低成本,并使之具备汽车产品级的寿命、可靠性和功能安全级别,将激光收发器件芯片化,已逐渐成为全球厂商普遍认可的方向。
禾赛是最早探索激光雷达芯片化的厂商之一。2017年末,禾赛成立了芯片部门,开展激光雷达专用芯片的研发,这包括激光驱动芯片、模拟前端芯片、数字化技术和芯片以及SoC芯片。
在AT128上,禾赛将包括128线激光收发器的数百个分立器件集成到了几颗厘米级别的芯片上。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
这样做的好处有:
  • 真128线带来超高点频、均匀无拼接的点云
  • 极大地减少了激光雷达的内部元器件数量,提升了量产可靠性
  • 原本复杂的人工装调工艺变得简单可控,量产一致性大幅提升
据禾赛介绍,其工厂采用了业内非常先进的智能制造技术和智慧云服务 MES 中央控制系统,应用大量智能工业机器人,实现了 100 多道生产工序的自动化,包括PCB装配、透镜装配、机械件安装、涂胶、打螺丝、焊接、电子测试、整机测试等。整个生产线自动化率高达 90%,整线运行节拍 60s,意味着平均每 60s 就有一台合格的激光雷达产品下线。
从过去占用大量人工工时、高度依赖熟练工个人技艺的“作坊式”生产,到快节拍、高可靠性、品质高度一致的批量生产线,是车用激光雷达生产工艺的本质蜕变。
对此,李一帆略带调侃却不失形象地比喻道:“过去的禾赛激光雷达是阿斯顿·马丁、是迈凯伦,现在的禾赛激光雷达则变成了宝马。”
车载激光雷达进入“月交万台”时代
车载激光雷达进入“月交万台”时代
新建产能方面,禾赛投资近2亿美元在上海嘉定建设的“麦克斯韦”智造中心,将在2023年建成投产,该工厂年产能将达到100万台,可承担激光雷达的研发、生产、车规测试等功能,并引入“自动化+柔性”生产线,同时满足大批量生产和多元化、定制化需求。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
相比海外激光雷达厂商的制造环节大多依赖外部,以禾赛为代表的中国厂商选择自建产线。受此推动,整个行业的制造能力将会逐渐成熟,而厂商对供应链的掌控和对市场需求的满足能力也得以增强。
在行业标准方面,禾赛不仅在由中国牵头、德国联合牵头的车载激光雷达ISO国际标准预研工作组中担任组长,也在国内牵头了车载激光雷达GB/T国家标准。而在功能安全方面,禾赛拥有全球首款获得ISO 26262 ASIL B功能安全产品认证的激光雷达(关于激光雷达功能安全,欢迎阅读《功能安全是自动驾驶的量产入场券吗?》
量产车市场之所以出现“激光雷达上车”的浪潮,一方面基于车规级激光雷达产品的成熟度,另一方面是汽车智能驾驶技术发展到特定阶段的诉求。
在以定速巡航、车道保持等功能为智驾天花板的时代,摄像头和毫米波雷达等传感器足以提供汽车所需的感知。
伴随更先进的智驾功能,特别是城市场景的高阶智能驾驶的推出,智能汽车需要对周边环境实现更远距、更准确的感知,以及在视觉之外的另一重感知冗余。激光雷达因而进入车企的视野。
以禾赛AT128为例:通过向三维空间同时发送128束激光,1200×128的全局分辨率使点云数量达到153万/秒,理想L9车顶正前方的AT128可检测到200米以外反射率10%的物体。
覆盖120°×25.4° FOV全局、在10Hz帧率下0.1°×0.2°的角分辨率,意味着即使在200米以外的车辆和行人,也能有16个和6个点云覆盖,从而确保高速行驶时,车辆在充足距离外即可提前减速或避让。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
在暗光、强光等摄像头受限场景下,AT128还可以帮助识别高速公路上的事故静止车辆、施工路障等静止物体和异形物体。
车载激光雷达进入“月交万台”时代
从感知算法角度考虑,AT128在水平和垂直方向完整视场角都实现了点云的无拼接均匀分布,形同摄像头的结构化数据,可为后期算法带来很大便利。
单纯依靠摄像头+视觉算法的环境感知,技术难度极高,对当前自研智能驾驶的汽车厂商而言,激光雷达提供的精确点云数据是可靠的决策依据。
因此,在中国市场,几乎每一款价格达到30万元级别、面向2022年及以后的智能电动车产品,都有搭载激光雷达的计划。
时至今日,我们可以下一个判断:面向量产车ADAS用途的激光雷达市场,将会在中国全面展开。而中国激光雷达厂商也将利用这一优势,成为领先的玩家。
结合全球智能电动车的市场格局来看,这一局面的形成绝非偶然。
在全球市场,除特斯拉之外,参与高阶智能驾驶竞争的整车厂商全部来自中国——在很大程度上支撑这一结论的现象是,截至目前在全球量产车上实现高速NOA功能的企业一共只有6家:特斯拉、蔚小理、长城(毫末)、极狐(华为)
在这些玩家中有5家中国企业,而唯一的非中国企业特斯拉,在感知硬件上选择不搭载激光雷达。
放眼2023年将要上市的新车,上汽、比亚迪、长安、吉利、广汽等众多中国自主车企,都将推出搭载激光雷达的车型。
而在海外厂商中,尽管Innoviz(宝马、大众)、Luminar(沃尔沃、奔驰)等激光雷达厂商也宣布了与车企的合作,但量产节奏明显更慢。
现在的局面是,未来2-3年内,对激光雷达的上车需求几乎全部来自中国车企。如此发展到2025年,当大众品牌搭载激光雷达的首款车型交付之时,中国道路上行驶的带有激光雷达的汽车早已达到数百万规模。
规模是市场竞争中最难打破的壁垒之一。
另一个判断激光雷达市场竞争的维度是,当前激光雷达产品主要出现在30万元以上的中高端车型上,这是中高端产品对高阶智驾功能的需求,以及低端产品难以覆盖激光雷达的成本决定的。
30万元以上的新能源汽车市场,与燃油车市场的局面迥然不同:占据C位的是特斯拉、蔚来、理想等新势力车企,BBA等合资品牌毫无优势可言。
若BBA们无法迅速推出优秀的产品扭转局面,将意味着即使Innoviz和Luminar们的激光雷达搭载在合资车产品上推向市场,其销量规模也将无法与禾赛、图达通、速腾聚创等中国厂商抗衡。
这样的局面是Innoviz和Luminar们绝不愿看到的,但是没有办法,他们将不得不接受暂时落后的局面,能做的只有奋发追赶,正如在智能驾驶、数字化等领域同样落后于中国自主厂商的欧洲和日本车企们。
值得再次强调的是,单月交付量突破万台,是禾赛通过经年努力构筑的重要壁垒。
激光雷达,作为汽车供应链中的新物种,从实验室中的可用,到量产车上一致无异的持续运转,要经过漫长的过程。
在初创企业扎堆的车载激光雷达行业,每一家企业都面临走出实验室、趟过制造的坑,大批量交付一致产品的大考。
产品的一致性和可靠性通过整车厂验证并量产上车,意味着在车辆交付后,每一个激光雷达都能稳定输出一致性能,且即使经过颠簸、极热、极寒等极限工况行驶,仍能保持性能不衰减。
一些未能按原计划完成批量交付的激光雷达企业,大概率是被卡在了质量验证的某个环节,而非产能本身。
结语
禾赛AT128与理想L9的组合,为激光雷达车型的量产打了个样。
接下来值得期待的另一个组合,将会是图达通Falcon与蔚来ET5。
而理想L8 MAX、L7 MAX等车型很快推向市场,将督促禾赛继续打破自己创下的记录:单月交付2万台、5万台、10万台。
2023年,禾赛科技的激光雷达出货量,大概率会达到数十万台量级。
随着量产规模持续扩大,车载激光雷达的成本有望持续下探,渗透到更大规模的平价车型产品中,让未来的汽车更加安全。

原文始发于微信公众号(建约车评):车载激光雷达进入“月交万台”时代

作者 li, meiyong

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