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危机来了
美国波士顿咨询集团做了一个预测,无人驾驶汽车创造的市场价值将达到420亿美元;2035年前,全球将有1800万辆汽车拥有部分无人驾驶功能,1200万辆汽车成为完全无人驾驶汽车。目前几乎所有的车企都在布局无人驾驶,或成为这场预测成真的前兆。
巨大的市场规模成为创业者趋之若鹜的沃土,而Velodyne本身的节奏也显得有些拖沓。动辄数月的交货周期让急于推进无人驾驶研发的企业感到十分苦恼。
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国内一家多线 激光雷达 创业公司告诉钛媒体,初创公司的机会首先在于 激光 雷达的技术还不成熟,且价格倨傲,其次,行业龙头Velodyne产量严重不足,难以供应市场需求。
这两项弱点的确给Velodyne带来了危机,也让Velodyne的地位开始松动。 2015年4月,美国的SAE(Society Autonative Engineer)大会上,创业公司Quanergy横空出世,宣布将于次年推出固态激光雷达,价格在250美元左右,而彼时,Velodyne连售价8000美元的16线激光雷产品都还未推出。
固态激光雷达将采用与Velodyne机械雷达完全不同的技术,其将通过相控阵原理,以集成电路对周围环境实现感知,这种技术不仅将大大减小激光雷达的体积,还能将激光雷达的价格迅速降至数百美元内。
翁炜回忆,当时Quanergy在Velodyne内部确实引发了不少担忧,“我们的机械雷达是不是要被淘汰”“固态雷达出来,我们的市场在哪里”,这一波危机甚至引发了一个市场VP跳槽至Quanergy。
目前来看,危机仍未解除。在Velodyne收到来自百度和福特联合投资的同时期,Quanergy也完成了9000万美元融资,投资阵容包括汽车零部件企业德尔福、三星投资等。
此外,谷歌的无人驾驶团队Waymo、Uber都在着手研发适用于自身的更低价激光雷达成本,谷歌曾宣布已经掌握了7500美元的激光雷达技术。
达摩克里斯之剑高悬于顶。Velodyne创始人David Hall曾在内部会议上,以公司多年的技术积累给员工打气, “我们的产品经过7年左右做出来,一款工业级的产品,从研发到应用到投入市场,这些步骤是要经过时间的考验,要经过反复迭代。”
David Hall博士表示,Velodyne已经做了5代的产品,可以通过快速迭代甩掉后来者,“如果有人仿造我们的第一代,我们马上就可以推出第2代,推出第3代。”
而且在核心技术上,Velodyne也有专利为武器。激光雷达在无人驾驶行业的应用关键在于控制好能量,要确保高密度的 激光束 不伤害到人眼,又同时能够保障有效的侦测效果。翁炜告诉钛媒体,美国的IP保护十分严格,该公司在美国的专利是只要多线旋转激光雷达,都是Velodyne所属IP。
而关于固态激光雷达的日渐高涨的声量,翁炜也表示了怀疑, “我们很佩服他们打这个概念,你说降到几十块,激光雷达的发射装置和接受装置部分的价值都比这个高,这其实是一个未来的展望,到了2025年,如果发射装置和接收装置、镜片成本的继续下降,我们的成本也可以控制在100块美金以内。”
谁先做出固态雷达还不一定
当然,嘴上虽然打仗,但Velodyne对于未来的技术趋势已经开始布局。2016年CES上,福特和Velodyne宣布推出了面向汽车厂商定向开发的VLP32半固态激光雷达方案。
原来的激光发射装置是在转镜上16条线纵向排列,而这个VLP32有所改进,中间会做成矩阵形式,多线纵向排列,这种方式就会自带一个探测的夹角范围。
目前,Velodyne已经向车厂推出了ABC三个型号,在北美上百台汽车上测试。A型号是一个统一的标准,目前已经收回主要车厂的测试反馈,Velodyne相继又推出B型号,用于车厂的现阶段的装车测试,然后根据车厂提出的整改意见进行改进,C型号则是车厂整车安装时最终使用的型号,最低线束32线,可以根据车厂的需要定制化到128线。
半固态VLP32的激光发射点排列
Velodyne其他激光雷达发射点排列
根据Velodyne的统计,主机厂大都希望在2020年用到128线的产品,而像谷歌这样的互联网公司还要在感知环境之外追求一些附加值,其希望用到256线的产品。
翁炜介绍,128线或者256线雷达产品的发射点排列可以组成夹角范围更广的矩阵。有了这个矩阵,即便Lidar不转的情况下,依据这个矩阵的排列紧密程度,也可以把它做成60度的夹角,甚至更为松散一点,能达到120度角,这就可以满足车厂为了追求美观将雷达装在车内的需求。
当然,2020年无人驾驶车辆主要的应用还集中运营车辆上,因此车厂们大多还是希望加一个DC马达实现更精准的感知效果,并且安装在车顶,与指示牌融合,还能增加品牌效应。
除了半固态雷达,关于更为颠覆性的固态雷达,Velodyne内部专职研发的Lidar Labs下设了8个工作室,收罗了大量科学家也在推动这项技术的研发。
翁炜介绍,主流的固态 激光雷达 的技术有Flash、MEMS、相控振理论等,前两种技术在Velodyne LabS相应的工作室进行研发,并做到了应用阶段,在Velodyne未来的产品上已经有所涉及。第三种,即热门的相控阵技术,Velodyne不仅自己在做研发,也和NASA(美国宇航局)建立了合作,来推动这项技术。
“固态雷达不一定谁先做出来,我们有良好的收益,不需要给投资方发声,报告我们更多的结果。”David Hall说。
翁炜也表示,从上到下,对于产品的创新和完善,Velodyne一直都有自己明确的想法和目标,“我们有足够的危机感,我们也希望保持行业领先的状态。”
据媒体公开报道,Quanergy将于2017年下半年推出其非车规级雷达产品,售价在250美元左右,一年后推出车规级量产产品,价格或降至100美元甚至更低。
这个时间节点与Velodyne的降价日期针锋相对,如果Quanergy计划成真,届时,在Velodyne与Quanergy这两股新旧势力之间势必会有一场较量。
作为无人驾驶的“眼睛”, 激光 雷达的进化史可以说就是无人驾驶行业的半部发展史,虽然激光雷达在价格、规模化生产、产品化技术上还有诸多难题需要攻克,但是从从行业龙头,到新创团队,都已经就前沿技术展开角逐,这对于无人驾驶的提前到来无疑是一个福音。
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