激光雷达正迎来新的发展机遇。

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自2020年以来，传统汽车巨头和新车制造商都宣布将在下一代新车型上配备激光雷达。

Velodyne、Luminar、Innoviz、Aeye、Ouster、Quanergy、Cepton许多激光雷达公司也纷纷上市。

汽车行业和投资者这样做「含金量」传感器较高，关注度持续上升。

从汽车公司、激光雷达制造商甚至整个行业的发展趋势来看，激光雷达大规模上车的时间点已经到来。同时，激光雷达的实际效果也会影响整个行业的发展。

这也意味着激光雷达将迎来大考:

能否支持激光雷达本身的技术发展路径、成本和性能？

激光雷达上车后，如何将技术价值转化为用户价值？

激光雷达的成本用第一原理拆解

被马斯克视为创新标准「第一性原理」，它是从物理的角度看世界，通过一层一层地打开事物的外观，看到内在的本质，然后从本质层层上升。

马斯克在特斯拉，SpaceX所做的一切都是围绕第一原则展开的——几乎所有自己的研发和制造，疯狂地降低成本。

例如，当传统电池组的平均市场价格为600美元/千瓦时，主要电池供应商是松下。马斯克发现，从伦敦金属交易所购买锂电池组的原材料只需80美元/千瓦时。

他发现价格差距很大，所以特斯拉在2013年开始建立自己的电池厂，电池价格可以降低30%，每年支持150万辆电动汽车对电池的需求。

这就是他对第一性原理的应用。

由于马斯克可以用第一原理解决电池成本昂贵甚至昂贵的问题SpaceX发射成本高的问题，用第一原理拆解激光雷达的成本会发现什么？

激光雷达价格昂贵，除了追求性能外，还与其自身的原材料、整个供应链系统密切相关。

激光雷达的成本主要包括BOM研发(软硬件)成本IP投资、测试验证、生产调试等环节。

(1)原材料按类别划分，主要包括:

大约一半来自硬件模块，包括发射接收组件FPGA板、主控板、电源模块等；

二是光学模块组件，包括转镜、棱镜、窗玻璃等光通道；

最后是结构模块，包括电机、支架、轴承、外壳等。

(2)原材料按部件划分，主要包括:

激光发射器：VCSEL(垂直腔表面发射激光，表面发光，集成整合，提高光束质量)将逐渐取代EEL(一边发射激光器，一边发光，依靠手配，效率低，一致性差)；

扫描系统：转镜，棱镜，MEMS微振镜；

激光接收器：SPAD(单光子雪崩二极管)和/或SiPM取代硅光电倍增管APD(雪崩光电二极管)感知能力强，感知距离远，延迟低；

信息处理系统：点云处理、目标识别、通信等。

激光雷达从业者一直在思考如何通过新的组合或技术创新来降低成本。

激光雷达路线不同。

在机械激光雷达时代，一个Velodyne 64线激光雷达售价高达7.5万美元，人工成本占美国组装的3万美元。

后来Waymo用四个模块代替技术创新Velodyne64线设计大大降低了人工校准时间，只需校准4个模块，效率提高了16倍，成本降低了80%。

图注：小鹏P5激光雷达版

小鹏搭载激光雷达P5.使用大疆激光雷达Livox估计百万年产量的产品BOM成本为260美元，但目前是千级产量，BOM成本约为500-600美元。

Flash激光雷达，由于没有扫描器，功率高VCSEL和高性能SPAD还处于萌芽阶段。万级像素Flash激光雷达BOM约500-700美元。未来大规模生产可降至100美元以下。

随着激光雷达的大规模生产，该行业对未来激光雷达的预期从1000美元下降到400-500美元。随后，价格逐渐稳定，在3-5年内下降不大。

「从汽车公司的角度来看，订单的数量也会影响激光雷达的成本。」法雷奥中国CTO顾剑民说。

「激光雷达价格偏高，很大一部分因素是激光雷达没有像摄像头和毫米波那样大规模使用。」图达通CEO鲍君威说。

「如果将激光雷达应用尖端技术，其成本将与工艺成熟度和技术路线成熟度有关，一两年内真的很难降低。目前，大多数激光雷达公司采用市场主流技术路线，这里的成本降低主要与需求有关。」一径科技产品部刘思家告诉汽车之心。

在与上述业内人士的交流中，每个人都指出了一个关键词：大规模量产。

这意味着随着量产规模的扩大，R&D成本和生产成本可以显著分摊，激光雷达价格将大幅下跌。

目前行业逐渐形成共识，即当激光雷达规模达到10万时，价格将远低于1000美元。

根据法雷奥公布的2021年财务报告，法雷奥激光雷达目前已发货16万辆。它的价格也远低于1000美元。

此外，控制上游部件成本、技术路径迭代和产业链上下游的专业分工也是降低激光雷达成本的主要方向。

(1)控制上游元件的成本

激光雷达公司可以通过自主研发光学元件、芯片等上游产品来控制激光雷达产品BOM成本。

2019年，法雷奥激光雷达产品Scala主板成本占45%，激光单元占23%，机械镜单元占13%，机械激光硬件占10%。

如果激光雷达制造商能够开发和生产芯片和光学元件，BOM成本将显著降低。

(2)技术路径迭代

从高成本的机械型迁移到纯固态，从高劳动力成本EEL向可机量产VCSEL发展等。

此外，激光雷达公司正在积极开发本较低FMCW方案及1550nm并不断探索降低成本的新技术路径。

(3)产业链上下游的专业分工。这是影响激光雷达价格的重要因素之一

锐驰智光CEO姜波对汽车之心说：

目前，整个激光雷达产业链仍处于初级发展阶段，没有专业分工。这也导致很少有激光雷达制造商能够满足汽车公司的大规模供应需求。激光雷达要想大规模上车，首先要解决价格成本与性能的矛盾，其次是供应链的合理分工和产量规模。

如何选择激光雷达？

激光雷达能否真正大规模上车，最终决定权掌握在汽车公司手中。

目前，国内汽车公司对激光雷达的态度大致分为两类：

一是敢于尝试新事物的汽车公司，更注重其产品在整个行业的领先地位，即激光雷达只需要在必要的前提下通过汽车规则。

另一种是传统汽车公司，它更注重激光雷达公司的规模，应用车型是否有足够的产能供应激光雷达。

不难看出，在选择激光雷达上车时，汽车公司不仅关注产品本身，还关注激光雷达公司是否具

鲍君威表示，激光雷达的安全性、稳定性和可靠性、抗干扰性、可量产性、使用寿命和美观性是汽车公司关注的主要维度。

目前，激光雷达本身的性能主要从以下三个方面进行评价：

一是探测距离，即场景中物体能否在足够远的距离内提前被检测和感知，从而预留足够的时间进行反应。

第二，角分辨率决定了场景中所有物体是否能清晰准确地看到。

三是可靠性，即整个激光雷达的架构设计稳定可靠，能满足车辆规定对感知元件的性能和安全要求。

顾建民说，对于大规模生产的汽车，汽车公司需要的激光雷达不需要追求终极性能，而是适当的。毕竟，我们应该考虑成本因素。

对于激光雷达公司来说，汽车公司关注的维度包括:

首先激光雷达公司整合软硬件资源的能力。

作为感知传感器之一，激光雷达的应用需要毫米波雷达、摄像头等产品的辅助，以确保整个系统有足够的冗余，以确保整体安全。

在相互融合的过程中，激光雷达需要及时报警车辆在道路上的碎片（如轮胎碎片）和人类驾驶员无法正确看到或预期的障碍物（如前车坠落的货物）。

即使它们不在视野内，激光雷达仍然可以通过预测算法预测行人、骑自行车的人和其他车辆的轨迹。

二是激光雷达公司能否为其提供稳定的量产品。

姜波说，稳定主要包括两个方面，一是质量可靠，二是产量可持续。

基于此，激光雷达公司应满足汽车公司的三个需求，包括产品性能是否满足汽车公司的应用，生产规模是否能与汽车公司预期的采购规模相匹配，质量保证体系是否能确保生产的产品能够满足质量要求。

目前，真正符合上述汽车公司要求的激光雷达公司并不多。

其中，法雷奥第一代激光雷达已大规模生产，第二代激光雷达即将大规模生产，实际交付激光雷达16万多个。

图达通与均胜合作的宁波生产线已安装完毕，进入批量生产状态，前期计划年产能10万台。

为支持量产订单的快速增长，禾赛在建「麦克斯韦」智能制造中心，自称设计产能超过100万台，预计今年将全面投产。

速腾聚创也有自己独立的生产线，可以为汽车公司的客户提供稳定的产产品，甚至有传言称速腾为华为OEM激光雷达。

综上所述，汽车公司选择激光雷达公司最重要的标准是后者可以继续稳定生产汽车等级和高可靠性的激光雷达产品。

激光雷达上车后能给用户带来什么价值？

在激光雷达从业者眼中，与纯视觉感知算法相比，应用激光雷达的多传感器模式具有多种优点。

激光雷达是一种天然的三维传感器，可以在时间(白天、晚上、雨雪天气等)和空间(隧道、高速公路、城市道路)上拓宽L3/L使用4级自动驾驶场景。

具体来说，在交通拥堵、道路复杂、环境干扰、疲劳驾驶等情况下，驾驶员难以及时做出准确的判断。激光雷达的作用是帮助车辆提前做出决定，安全制动车辆。

同时，激光雷达在大光比、暗光和静态物体识别方面具有相机无法比拟的优势。

其次，自动驾驶系统一般由感知-决策-控制三个要素组成。

激光雷达作为一离识别能力作为一种感知系统，也可以缩短识别对象的时间，使决策端更容易，间接为用户提供更舒适的驾驶体验。

第三，在一定的安全制动距离内，如果传感器不能有效检测一些常见的小物体，很可能导致车辆翻车、轮胎爆炸等不良事故。

相对而言，激光雷达具有较高水平的角分辨率和较小的光束发散角，能够更准确地探测远距离小物体。

试验结果显示：

搭载Velodyne激光雷达PAEB系统（配有Velarray激光雷达传感器)车辆在所有测试场景的五次测试中成功停车五次，避免碰撞。

雷达搭载 摄像头技术PAEB在每一个测试场景中，系统车辆都以失败告终。

从测试结果来看，激光雷达的感知确实比摄像头好，具有准确获取目标信息、抗干扰能力强、探测范围广、近全天候工作等优点。

反对的声音认为，在最真实的需求下，激光雷达并没有发挥真正的作用。目前，汽车公司对激光雷达或硬件预埋和选择的心态。

有业内人士甚至直言:「在这个阶段，激光雷达真的是为了安全吗？事实上，我们没有实际的自动驾驶，是否配备激光雷达，更多的是出于模型产品的定位区别，激光雷达是高端车型，没有激光雷达是低端车型。」

威来等即将于2022年发布或交付的车型ET7、理想L9、小鹏G9、智己L7、飞凡R7.均配备激光雷达，属于各车企中高端车型。

从这种情况来看，目前上车的激光雷达与车型的豪华程度有关，豪华车型是标准的，中低端车型是选择。

在姜波看来，激光雷达更多的是组装在以科技属性为主要卖点的品牌上，典型的是造车新势力。

他认为，数百万辆激光雷达是真正大规模上车的起点。在这样的规模下，激光雷达是汽车的常规部件，而不是利基奢侈品。在此之前，小批量样品车更多的是探索和展示肌肉。

顾建民说，激光雷达的主要任务是提高汽车的安全性，包括乘客和道路上的其他车辆和用户。只有确保这一点，该技术才能真正给用户带来实际价值，真正进入市场。

同时，它也在测试汽车公司的自动驾驶研发能力，包括传感器集成技术和系统工程能力。

若汽车企业研发能力强，则在感知融合中AI如果积累了识别算法，就有可能通过更少的激光雷达实现更高级别、更稳定的自动驾驶或ADAS功能，事半功倍。

目前，包括法雷奥在内的激光雷达已进入上车前夜，Velodyne、Luminar、Cepton、Innoviz、激光雷达公司，如速腾聚创、和赛、一径科技等，先后收到车企订单。

在去年广州车展上亮相的13款前激光雷达新车型中，有多达6款配备了速腾聚创产品，包括智己L7、威马M7、小鹏G9等车型。

蔚来今年交付ET7、ET5.选择标配图达通的猎鹰激光雷达。

理想L选择搭载禾赛AT除了理想光雷达，除还赢得了集度、高合、路特斯等车企的前装定点，预计今年将开始量产交付。

梅赛德斯-奔驰S级轿车也将成为世界上第一款法雷奥第二代激光雷达SCALA2型，实现60km/h时速以下的L3级自动驾驶。法雷奥目前正在开发中SCSiliconImage代理ALA 3激光雷达，将L3级自动驾驶最高速度提升至130km/h。

一径科技仍然专注于商用车、Robotaxi和AGV机器人等，已经赢得了包括自动驾驶卡车应用程序赢得技术，终端无人配送京东，Robotaxi企业元荣启行等公司量产订单。

虽然许多企业的激光雷达即将大规模生产，但市场发展仍处于早期阶段，越来越多的激光雷达公司需要促进整个市场规模的扩大，未来可能会有更多的玩家甚至巨头进入这个行业。

激光雷达的最终发展将取决于激光雷达上车后给用户带来的实际价值是否能被用户接受。

培养用户使用自动驾驶的习惯也将是汽车公司的推广L3及以上自动驾驶问题之一。

注：感谢法雷奥CTO顾剑民，图达通CEO鲍君威，锐驰智光CEO江波、一径科技产品部刘思家对本文的帮助。