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其他
激战2022,图达通冲击激光雷达量产交付之王
Original
田溪
汽车之心
2023-11-25
收录于合集
#激光雷达
94 个
#图达通
2 个
#自动驾驶
357 个
2022 年渐入尾声,激光雷达厂商的中场战事稍作休整。
复盘过去这一年,可谓是「旧王陨落、新王当立」。
先是行业先行者 Ibeo 宣告破产,接着鼎鼎有名的 Ouster 与 Velodyne 抱团取暖式进行合并,前不久,OPA 技术明星 Quanergy 又申请破产,向世人作别;一时间,曾经的王者们纷纷开始隐入尘烟。
然而在彼岸的中国,却是另外一番光景。
图达通、禾赛科技、速腾聚创、亮道智能等新势力掀起一阵又一阵的发展高潮,从新技术到新产品,从扩张产能到量产交付,玩家们相互赶超,乐此不疲地奔赴在新赛程点上。
图达通无疑是其中的佼佼者。
「截止 11 月底,我们在蔚来这一个客户上的交付量达到 3.59 万颗。」
在媒体沟通会上,图达通联合创始人兼 CEO 鲍君威一句轻描淡写,向外界掀开其 2022 硬核成绩单的一角。
01
图达通,
用高性能激光雷达重新定义 2022
时至今日,激光雷达元年之争可以休矣。
2021 年,鲍君威、李一帆、邱纯潮、剧学铭等人曾齐聚一堂,就何为元年展开激辩。
鲍君威认为,元年的定义在于激光雷达上车量是否达到一定数目,而李一帆则坚持数目不是唯一评判标准,还需考虑用户体验等多因素,最终双方也未能达成意见一致。
而到了 2022 年,随着激光雷达搭载量猛增,几乎所有厂商都在用「开启元年」的字眼来形容期待已久的喜悦,元年之争就此烟消云散。
今年 2 月份,图达通
第一台量产版激光雷达猎鹰
(Falcon)
在宁波产销正式下线。在 3 月 28 日,该雷达作为蔚来 ET7 自动驾驶超感系统的标配,开启量产交付。
蔚来智能硬件副总裁白剑表示,有了激光雷达的加持,蔚来汽车在跟车时加减速会更平顺;前方出现慢车时,自车的减速会更及时也会更舒适;被他车切入时,减速的时机以及舒适度也会更好。
而这背后原因在于猎鹰
(Falcon)
与众不同的技术路线——
1550nm 激光雷达
,由图达通在全球范围内首次实现大规模量产。
所谓 1550nm 指的是激光雷达发射器发射的波长,与业内传统的 905nm 激光雷达不同,其允许输出更高功率,能够实现更远的探测距离,以猎鹰
(Falcon)
为例,最远探测距离能达
500 米
,10% 反射率下探测距离达
250 米
。
这项指标的重要性不言而喻,前视激光雷达的作用是探测到车辆前方的各种障碍物,只有「
看得足够远
」,提前为规划控制系统留足时间反应制动,才能保证行车驾驶的安全。
在高速公路上,由于车速较快,需要激光雷达拥有探测到前方两三百米距离的性能,在下雨天道路湿滑,对这一数字的要求更高,以便车辆应急刹车或换道。
而图达通超远的探测距离,足够应对高速道路上层出不穷的路障、抛洒物和复杂的路况。
激光雷达除了「看得远」,还要「看得清」,主要依据为分辨率的高低。鲍君威举例,如果前方 150 米处有一辆车,而激光雷达只能探测到车尾的几个点,那么则需要非常高的算力以及更深度的神经学习网络来「猜测」前方物体的形状,这给车企带来了极大的成本,也给用户造成了巨大的安全隐患。
相比之下,依托于 1550nm 路线,图达通的猎鹰
(Falcon)
产品可实现
0.06°H × 0.06°V
超高分辨率,而竞品大多只能做到 0.1°H × 0.2°V 的程度,同样是一个 1.8m 的行人站在 200 米处,猎鹰
(Falcon)
的探测点能够铺满其全身,而行业其他产品大多呈现稀疏分布。
值得一提的是,猎鹰
(Falcon)
还能策略性选择加密关键区域,而非全局铺满点,可根据需要随时让任意区域分辨率高起来。
高速公路上经常会出现异型物体,比如轮胎,鲍君威通过视频演示,在 180 米开外的区域,猎鹰
(Falcon)
不需十分高的分辨率也能「看清」物体,仅用两行探测点推远拉近,就能清楚将其识别到。搭载在 ET7 上,该功能被称作「定睛凝视」。
「大大减少了算法工程师的工作量,真正实现把「点」用在刀刃上。」
除了高性能,激光雷达还需有稳定的表现。图达通为此引入了一个叫做 POD 概念,即探测概率,一般为超过连续 100 帧发射的激光束数量
(即理论点数量)
与被探测到的激光束数量
(即有效点数量)
的比值。
POD 代表了激光雷达最终能成功接受多少点数,越高就意味着点云越丰富,看得也就越准。
猎鹰
(Falcon)
在 250m 处 10% 反射率物体的探测概率超过
90%
。而一般的·企业仅能做到只有 50%,甚至 30%,差距之大不言而喻。
「只有把产品打磨好,下游整车厂甚至买车人、用车人才有信心、能力、定力去用激光雷达。」鲍君威十分坚定地说道。
02
最低成本 500 美金?
1550nm 路线渐成趋势
1550nm 激光雷达路线优势如此突出,为何却并未在市场上形成「主流」?
主要原因便是成本高、产业链不成熟。
905nm 体系激光器发展较早,基于 GaAs 材料体系,最早的 LED
(半导体发光二极管)
、最早的半导体激光器都是基于 GaAs 开发的,可以说产业十分成熟,成本已经很低。
而 1550nm 路线所使用的激光器种子光源材料为 InGaAsP
(磷化铟砷化镓)
,需要基于 InP
(磷化铟)
体系开发,一方面其发展比 GaAs
(砷化镓
)
要晚一些,另一方面 In 元素本身也更稀有,成本也更高。
举例来说,4 寸的 InP 晶圆基片成本比 6 寸 GaAs 晶圆基片还要贵 3 倍多,如果换算成单位面积成本,那么差距就更大了。如果再考虑光纤成本,1550nm 激光器成本就更高。
不过,1550nm 路线并非所有成本均高,由于高功率特性,一般来说,1550nm 路线的激光器较少,一般只需要一个光纤激光器
(包含一个泵浦光源和一个种子光源)
,之后还可以对光纤中的激光进行分束,1 个激光器就能同时打出多个光点,例如图达通猎鹰
(Falcon)
采用 1 分 4 设计,1 个激光器可同时产生 4 条光束进行扫描。
而 905nm 路线的激光器则无法分束,需要的激光器数量更多,小到 5 个收发模组同时发光,5 个激光器同时发光进行扫描,大到采用
128 个
VCSEL 激光器来实现扫描。
从这部分来看,1550nm 路线在一定程度上缩小了与 905nm 路线的成本差距。当然,综合成本上来说,前者仍高出不少,这也是图达通在不断攻破的问题。
鲍君威表示,1550nm 激光器加上混合固态扫描的供应链基础已经成熟,但是实现性能要求的组件仍然不成熟,图达通凭借量产的领先地位,正在大力催熟中国相关产业链。
他分享了一个小故事:
坐拥蔚来汽车的背书,图达通曾在后者的办公室中,成功举办公司的供应商大会。当时,产业链上的供应链企业掌舵者给足了面子,纷纷闻讯赶来,但对图达通做 1550nm 路线能否成功仍将信将疑,没有十分大的把握。
「开始做了几个月之后,他们发现我们是认真的,提的需求合理且能够实现,于是便深入参与进来。」鲍君威介绍,图达通在过程中也投入了技术、工程等巨大资源,帮助供应商分摊成本。
「回头看的话,跟我们第一批跑起来的供应商都没有损失,收回了足够多的研发成本。」
事实上,在图达通等激光雷达厂商带动下,1550nm 激光器供应链网络正在趋于成熟,引发包括 Luminar、一径科技、镭神智能等选择 1550nm 技术路线。
而据 Luminar 拆解产品测算,1550nm 的机型最终成本甚至有可能会降到
500 美金以下
。
「等价格到了这个位置,激光雷达还会衍生出更多场景应用。」鲍君威透露,图达通已经拿到了一些商用车定点客户,预计在未来短则一两年,长则两三年可以实现量产。
据了解,商用车刹车距离更长,且一天大部分时间都在开,对运行寿命、颠簸振动的要求越来越高。为此,图达通将针对性地做激光雷达性能提升。
与此同时,图达通还在探索和布局矿山、港口、车路协同等应用。「要实现这些需要扩产能,在龙头客户的带动下,做好量产准备。」
03
量产交付,激光雷达的下一个门槛
「能否实现量产交付将成为行业新门槛。」鲍君威一针见血地说道。
自首台猎鹰
(Falcon)
正式下线后,今年 7 月份,图达通实现第 10000 台激光雷达下线,而到了 11 月份,这一数据被刷新到
50000 台
。
而支撑这一切的,是图达通两座工厂:其一是与均胜电子共同开发的宁波工厂,其二是公司完全自建自营的苏州工厂。
鲍君威介绍,得益于高度自动化与数字化产线的建设与性能提升,图达通在实现大批量生产的同时,也保障着更高的产品一致性与可靠性,带来生产效率的提升和生产成本的缩减。
具体来说,首先通过模块化的设计降低生产难度,该公司能够在 6-9 个月内建成一条产能十多万的生产线,并且可以稳定可靠的快速爬坡产能量产。
其次,通过明确分工,简化组装线的调教组装流程,更好利用好产业界各方面的资源。
鲍君威分享,在 2021 年 1 月的 NiO Day 上,猎鹰
(Falcon)
刚公布时,图达通关于激光雷达的 A 样还没有做出来,为了提升节奏,公司投入大量资源,在 A 样导入可制造性设计,早验证早优化,一改传统供应的模式,最终仅用一年左右时间便实现产品下线。
需要注意的是,在和时间赛跑的过程中,图达通并未在性能和指标上面打折扣。防尘、防烟雾、振动、冲击、高低温循环……整个测试一套做下来就是两三个月,且每轮测试都用掉将近 300 个样件。「前两天我们自己做了一个推算,过去两年中样件做了几千个,这才使我们更快地实现量产。」
最后是产能。鲍君威介绍,以 12 月和 11 月份生产的交付量推算,图达通工厂一年已经实现了超过 25 万台的产能。
在此基础上,该公司还在进一步爬坡满足主要的几个客户需求。据了解,图达通已完成第一期工厂产能升级,2023 年年初开始还要继续投设第三条产线。
这一大手笔动作源于鲍君威对于行业的估计,他预测,今年中国激光雷达市场上车量可能会到 12 万台,明年可能会到四五十万台,后年甚至有可能冲击百万台。
「激光雷达行业竞争已经发展到了一个新的里程碑,技术不再是最主要的部分·,「谁能够继续量产,把规模扩大 5 倍、10 倍甚至上百倍,才是核心竞争力。」
与此同时,图达通还在扩充自己的产品线,进军今年大热的「补盲激光雷达」。「我们称之为侧视激光雷达,『
补盲
』的定义不够准确,仅仅 30 米的探测距离也远远不够。」
鲍君威透露,2023 年 1 月的 CES 展会上,将公布产品相关细节。
在智能驾驶各细分领域中,激光雷达应该是最具话题性的,从要不要用激光雷达到用什么激光雷达,再到用几颗激光雷达,各种讨论激活了这个新兴市场,也带动整个产业链起起伏伏地涌动,在这个过程中,「旧有生产力」倒下,新的一批势力崛起。
或许没人真正知道智能驾驶的终局是怎样,什么时候到来,但当下打磨好技术性能、不断降低产品成本、做好量产交付工作,却确定无疑地让我们离自动驾驶未来更近一步。图达通看起来已经准备好了。
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