设为首页收藏本站

行者疯

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 852|回复: 2
打印 上一主题 下一主题

激光雷达专家会议纪要

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2022-1-18 18:16:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
2022-01-17 23:18·投研锋向
主持人
各位领导好,近期激光雷达是整个电子板块最热点的一个话题,从前期的炬光科技上市,到2022年CES展激光雷达厂商新品也不断推出。我们在上周也组织了激光雷达调研,走访了如永新,蓝特,水晶光电等优质的上市公司。上周五板块同步大涨,今天我们特邀专家给大家详细说一下激光雷达的最新进展,讨论一下产业链投资机会,接下来的话我们把时间交给我们的团队成员以及专家。

Q&A:
Q:2022年是激光雷达上车元年,请问2022-2023年整体激光雷达市场出货量及价格在什么量级?
A:量:22年基本在50-90万颗的量级,激光雷达出货主要看新能源车,一台车装2台或3台,比如蔚小理、广汽埃安的配置情况。22年准确的量得看4月份的车展,一旦有新车陆续发布,基本全年的量80-90%就锁定了。
价:目前激光雷达国内价格已经降低了很多,单台超过5000元上车的机会非常渺茫,总共一台车的单车预算成本不会超过1万元。
2023年至少百万级以上的量,目前是第一波蔚小理已经打开这个局面了,其实明年2022年会有一年的一个试水,2023年的话整个新能源这一板块的话全部都会遍地开花,紧接着传统的燃油车也会上量会传递过来,至少两三百万这么一个量。

Q:按照激光雷达扫描方式不同,可以分成机械式,半固态和固态的一些激光雷达,那您可不可以就这几种技术路径原理不同的激光雷达落地节奏给我们做一个详细一点的介绍?
A: 1)机械式:FOV360°,技术和产业链比较成熟。目前的量是最大的,集中在测试车辆、图商、前期对标和模拟。比如MEMS的产品在做路测的时候,要和机械式激光雷达一块去做对标做互测,截至目前为止占比在40-50%。
2)MEMS:最大缺点FOV比较小,传输距离比较短,整车至少需要两台到三台这么一个情况。寿命问题,其实目前也能过车规,过了1w-1.2w小时以上寿命是不太确定的,主要是振镜造成了产品的不稳定性。除此之外性能是比较优异,未来应该是非常主流的一个方向,除了905nm,然后1550nm MEMS方案应该是最好的。
3)混合固态:目前有两类:①法雷奥SCALA,全球第一款多年验证是非常OK的,面向L2+自动驾驶,芯片更新迭代的速度特别快,寿命长可靠性高,确定在体积这块较大。②大疆,华为,图达通棱镜和转镜式的。
混合固态(转镜棱镜)+MEMS方案基本上会占据80%以上的市场,这两类的话基本上会各占一半。

Q:拆解一下大体来讲整个激光雷达成本价值分布的一个情况?
A: BOM拆解,本身BOM 生产和制造不算,这个里面的话其实现在拆解的话主要是三大块,电子BOM的话,第二部分是光学模块,第三部分就是结构模块,
硬件模块占比50%—发射板这一块,另外一块是接收,因为发射和接收,一发一收或者是一发多收,或者多发一收这种情况都存在,每一个发射器都必须要有一个配套的PCB板组件来进行支撑的,这是两块板。第三块是最大的FPGA板,这个主要是做运算这一块用的。第四个那就是主控板和电源板,它的价值量会占整个BOM的一半。
光学模块是以发射和接收这两个二极管展开的光通道,包括它的反射镜,透镜,棱镜还有窗口玻璃这一部分,包括内部的一些光道的一些设计和优化,还有屏蔽,电噪声处理这一块,这个的话实际上在里面会占到25%的样子。
结构模块:支撑光学模块和硬件模块内部的一些支架,包括电机,轴承,支架这一部分我们称之为结构模块,会占25%。

Q:激光雷达各部件降本路径?
A: 第一个的话就是BOM本身硬件的一个降低,第二个就是制成(良率),第三个是分摊的制造成本,
BOM成本下降空间不大了,行业层面关键芯片,包括发射,接收,FPGA用的都一样,行业层面成本还会降下来,但现在基本上已经快接近尾声了,还有20-30%降本空间
制成(良率)是目前最大的降本所在,良率从最开始的5-60%已经提高到7-80%,正常上车良率达不到95%或98%以上,没法通过主机厂的上车的要求。,
目前制造成本200多元,未来预期会降到40以内,也就是30多块钱,下降空间还有1-200元。
整体来讲产品本身当前售价还能降30%的样子。

Q:发射模块光源905nm和1550nm光源的对比?
A:之前大家用905nm是因为其光噪声和控制信号是比较好的,控制信号的释放,可以探测它距离的远近,905现在最大瓶颈的话就是150米以内了。是因为它本身的一个能量,我们激光分为一级,二级,三级,四级,四级的话能量是比较高的,那对人眼安全来讲的话基本上是不会超过二级的。二级对小孩眼睛还是有损害,出于安全角度要选用一级的能量(只能实现150m),仅适用于乘用车,商用车至少需要300米左右的一个探测距离,就需要用到1550的光源。
1550有两个优点:①在空气当中它的一个衰减性是比较弱的,这是第一个,特别是在云雾天或者其他天气,衰减性是比较弱的。②它一旦进入人的视网膜之后,它的衰减比较大,不会直接到人的眼睛晶体这一块,这个是它目前最大的一个优点。
1550基本上除了价格和制作工艺以外,其他的都是优点。①价格昂贵没有起量;②生产工艺难,探测距离远意味着功率达,本身芯片散热能力以及封装要求比较高。
905和1550,对最终实际产品设计方案都差别不太大,包括控制算法。未来1550它的价格下来之后,其实大家都会默认的从905切换到1550这一块。

Q:当1550nm产业链元器件成熟之后,其他的一些激光雷达厂商其实也会比较快速的可以切换到1550这种方案去?
A:是的,但是实际上也有一些公司的1550产品已经上市,就是因为基本上跟激光器厂家会有签约,有量的保证,在这种情况下做定制化开发。

Q:激光雷达区别于毫米波雷达来讲中间有扫描结构的不同,涉及到非常多光学零部件,专家帮我们去拆一下光学零部件?光学零部件的壁垒以及价值量大概是什么样的一个量级?
A:半固态形式光学模块是最复杂的,BOM里面涵盖了MEMS方案和机械式所需要的:
发射和接收:一定要垂直去装,一发一收的光路在反射镜之前共光道是垂直的,在反射镜之后所有光道都是共用一个光路的。发射端通过反光镜,把点光源反射到透镜这边,透镜的话它是一个单面的凸透镜,把一个点光源放大成一个面光源发射出去,之后会通过棱镜,转镜,或者微棱镜的形式,其实棱镜主要作用是改变它的一个光路,因为我们正常光走的是直线,我通过一次折射或者二次折射之后,我把它校正成一个斜的光路,其实这个是增加它的FOV,最后的话是通过折射之后,通过窗口玻璃出来,这是一整套光路,出去之后回来也是这样一个情况,那么最终它的一个区别点就是说,从棱镜到透镜,最后到反射镜这边的话,它不会再进入反射镜,就是反射镜的周边进入之后到了接收这边,是这样一个情况。
根据不同的路径光路设计会有所区别,但是供应商基本都在舜宇、水晶、欧菲、凤凰光学这些厂商中,占据6-70%市场份额。
壁垒:本身玻璃研磨是没什么太大问题的,难度在于玻璃表面的镀膜区别,主要是区别光学的一个价值量,这是这样的。
产品形态越来越成熟,前端的一些玻璃厂家他们自己也开始加入光通道一些设计,比如像舜宇既然激光雷达4-5个镜片都买舜宇的,就可以直接延伸到光路设计环节,然后给做好光路的组装出货给激光雷达厂商。这是一件双赢的事情:激光雷达厂商生产良率及工艺效率提升了,对于光学厂商能做的价值量也提升了。
MEMS光路就更简单了,除了做反射之外的这种光路,发射之内的已经与发射、偏振镜PCBA的组件,这个来讲其实这个外部镜片是比较少的,是这样一个情况。
纯机械式的这个是最简单的,里面就是一个发射,经过玻璃发射,机械式方案难点在最终的调焦过程,64线或者是48线去对焦和调焦难度比较大,并且效率是最低的一个小时也就能做几台,就是因为这个原因造成目前机械式的价格是居高不下的,现在机械式的估计已经跑到一万到两万多,目前两三万是主流,未来会降到一万左右吧,是这样一种情况。
要从这三类光学部件的价格排序来讲的话,其实MEMS方案价格是最低的,第二类的话就是混合固态的,第三的话就是这种纯机械式的,是这么一个排序。


分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
收藏收藏
回复

使用道具 举报

沙发
 楼主| 发表于 2022-1-18 18:16:38 | 只看该作者
Q:其实参与到激光雷达光学里面的公司还有永新光学和蓝特光学,MEMS里面光学里面部件最少的,长期来看,假如激光雷达升级路径转到那种固态式的话,会不会对这种光学元件价值量会有减少?
A:这个路线的话是稍稍会有一些减少,只是说对于这种光学模块来讲的话,他们自己有可能会把前端这一块去集成了。
光学代工的话是会把整个光通道的一部分会做好,所谓的光通道,除了前端的发射和接收,其实中间怎么去固定一些镜片,包括整个,因为它的光路是可调的,镜片周边的一些用料,目的就是把内部的一些杂光全部过滤掉,或者是吸收掉,是这样一块,已经超过光学本身的范畴了,涉及到电噪声,光子这个领域了,才是未来真正考虑光路或者说竞争的一个最重点。

Q:激光雷达厂商寻求代工厂的目的?会是产业发展趋势吗?
A: 禾赛,速腾等公司本身在前端的一个做设计方案,主要最强大的地方是在于软件算法这一块。真正到了产品需要落地的时候,才发现制造工艺是一个短板,主要存在这样的难点:
认证时间至少1年半:上车需要相关的认证-产品本身认证、供应链管理、生产工厂的认证(包括流程管理,人员管理,岗位培训),一套流程走完之后发现建一个工厂认证至少得需要一年多时间。
投入团队大:整个流程走下来以及人员配置相当于再造一个团队。
从无到有没有制造经验:最大难点在于激光雷达行业起步了,设计研发大家都是从无到有,制造环节没有人做过。立讯这样的厂商传统代工已经做的非常稳定了,他们的价值在于怎么解决本身产品的问题:1)第一个产品设计缺陷需要PE制造过程去解决,2)生产的良率的控制和提升工艺。
未来代工模式会是主流及常见的事情,第二类像大疆和华为不需要代工,自己有能力全程管控。

Q:激光雷达产业链链条很长,也有一些上市公司自研芯片以及代工,哪一些部分是激光雷达厂商未来一定掌握在自己手里面的?
A: 芯片自研还没有到这个阶段,芯片会有很多定制化的需求,一年几百万台出货量的话不会选择自研。外协加工会是主流,例如资金比较充沛的,另外认为自己有技术壁垒,包括拥有专利不想外泄的,或者在前期之内需要构建这种专利墙的情况下他会自己去做制造环节。
核心壁垒:1)软件算法这块,底层是一定要去做的,包括应用层我们做了一部分,因为之前主机厂还没有这个团队,或者只是做预研在对接的时候,我们需要全部都做。但是现在跟蔚小理这一类的,其实他们真正最核心点就是在应用层这一块,因为要跟整车控制比较融合,这个的话他们要去做的,激光雷达这边的话就不用太去关心了,最终的话竞争点就是在底层,底层是非常关键的一个事情。2)跟芯片的一个融合,其实和第一个点是一样的,如果说应用层要做好的话,很多依赖于芯片本身的。如果说这两个点要是控制不好的话,其实对于激光雷达来讲是一个硬伤。3)售后服务,这个涉及到后续数据反馈和积累,现在其实大家都已经有了这种海量数据了,但是还是不太够。数据现在是掌握在各个激光雷达厂家手上的,未来从目前法规要求来讲,主机厂自己会去管理。
总结三点:一个就是芯片端,第二个就是底层算法,第三个就是后续数据迭代,去更新这一块。

Q:英伟达这样的计算平台也将速腾聚创& Luminar等公司纳入到自身的生态,激光雷达厂商去跟芯片平台算法的合作是什么方式?另外里面一些算法软件跟掌握在激光雷达厂里面还是说之后车企会拿到这些数据比较重要的部分呢?
A: 第一个激光雷达跟英伟达的关系,是客户关系,并不是英伟达的供应商。激光雷达最终一定要跟毫米波要做深度融合的,这个算力是非常高的,目前基本上单个算力到了峰值的时候都已经达到20+Tops。
现在有两种路线:1)把所有的融合做出来,通过一个显卡去处理,全球只有唯一只有英伟达已经做到。
2)另一路线做各个域控制器,整体算力分开了,激光做激光的,毫米波做毫米波的,各个算好之后再做数据精简完之后自身交付数据,顶层再去做判断。一种是主机厂自己去做,另一种是专业做这种自动驾驶公司比如文远知行、图森未来去做。
第二个跟主机厂关系,理论上来讲我们数据不能交给他的。为什么呢?我的数据一旦交给你的话,本身就没有任何价值了,我数据交给你的话,你拿我底层的判断,底层的算法,底层的控制,你找任何一家激光厂家都能做出来,这个一般是不会去给的。比如说他有时候会去要,要的话基本上就是定制化开发做付费服务这一类的。

Q:目前激光雷达和摄像头这两块路线的话,后面的方案是两种都用还是说有些厂商的话就会特别偏好摄像头?有些厂商比较偏好激光雷达?
A: 现在其实从特斯拉事故来讲,基本上视觉方案你做的再好都是永远有这种空缺在里面的,比如有几个问题:①受光线的一个限制,夜晚场景视觉方案优势减半②隧道场景,需要有两种模式去切换的,白天的话利用光去补光主要是去做LED和红外光的一个补光,到了晚上就切换成夜间模式。③雨雾情况下,基本上就不行了。④视觉模式对距离来讲的话是很不友好的。
但是激光就可以弥补所有问题,1)不受光线影响,2)激光本身除了能够做探测,还有两个最大优势,第一个能够探测前方障碍物或者前方物体在空间构建的一个地图,第二个能探测到障碍物速度。
从现在来讲的话比较完整方案的话就是视觉一定要加激光雷达,未来的话是最完美方案,这个方案刚才也谈到了两个,第一个就是算法一定要去做融合,做优化。第二个的话融合之后算力怎么去支撑?这就是显卡算力问题。

Q:您刚才也提到后面芯片化是未来激光雷达发展重点,包括也是一个降本最重要的途径,然后芯片化的话主要现在我们是哪些功能部件?芯片化是重要方向?第二个就是现在哪些公司可能进展会比较快一点?
A:未来芯片化主要是三个芯片:1)发射端的芯片化,一个发射光管现在仅仅就是一个发射极,对这个发射极需要做管理或控制的话,单独的需要一个大的PCB,很多器件对它去支撑,这个芯片的话我们指的是未来发射极激光芯片化,它会把整个PCB板上所有的逻辑电路,所有的器件都缩小到一个芯片上面来进行处理,就是把上面很多的这种MCU都集成一块来,其实这个的话要求没那么高,国内如果说有这种方案设计公司就是OK的,再找其他公司去代工。
2)接收极的,这个也是一样的;3)最终的一个电调板,电调板的这个芯片化。
表面我们来看芯片化是一个必然趋势,也是对整个产品体系缩小各方面,包括产品设计难度来讲都是最好的,意味着就是说芯片化一旦完成之后对激光雷达设计门槛就低了很多,包括制造门槛也低了很多,因为这个的话后续所有的封装,调试,这些工艺都已经省掉了,已经被芯片化取代了。
第二个问题就是说目前国内哪些公司去做?至少说从目前来讲没有到这个高度,能做的那就像速腾和禾赛,他们现在因为定点的车型是已经非常多了,而且增量也比较大。如果按这个下去,未来每年能够有两百万套以上这种出货量的话,其实他自己就可以去做,当然这种芯片化他自己不会去做,只把他的需求提出来通过第三方芯片设计公司去帮他设计出芯片就OK了,设计完了之后再找别人去代工,封装,。

Q:因为我们看到激光雷达里面也是有发射和探测,其实跟光模块产业有点像,光模块产业链现在也在搞硅光,就是相当于有很多把它的一些功能去用工艺去集成,这里面我感觉是不是后面有可能会有融合情况出现啊?
A: 对,这个本身是没什么难度的。就是刚才我们讲的光通道这一块,我讲的比如说在反射镜之前的就是专门以前做过这种光通信的公司就能去做了,反射镜之后的那就是现在做玻璃,光学厂家去做就OK了,因为后段的话其实涉及玻璃光通道的管理。两类公司,各做一半。


回复 支持 反对

使用道具 举报

板凳
 楼主| 发表于 2022-1-18 18:16:50 | 只看该作者
Q:做了激光雷达以后是不是必然会要匹配我们高精度地图啊?因为用了激光雷达,还需要去定位,是不是有这样一个逻辑啊?
A: 1)不需要外部的,自己去构建图象,实时去更新和构建,实时去测算,这个运算量是非常大的,这个现在基本上是目前所有的激光雷达厂家,都这么去做的,这个难度是非常大的。2)未来的车路协同这种形式,通过这种铺道,我把所有周边都预埋到里面去,你只要做模式识别就OK了,就不用再去做地图探测了。3)刚刚谈到的这种预埋完了之后做路侧运算,就是有一些电杆或者是路边的控制器,大家预期未来这种车联网形式。

Q:现在来看应该是第二种可能性更高一点吧?
A: 现在很多这种自动驾驶的公司不管是国内的百度也好,都是这种形式,否则的话你的速度根本提不起来,你在路上跑的时候跑不起来,没法去支持这么大的一个数据量采集。

Q:专家我请教一下刚才说到英伟达绑定了几个激光雷达平台,是不是意味着整车厂跟激光雷达的合作黏性比较强的?
A:不存在什么绑定关系,这是一个双方需求关系。比如我们在做激光雷达的时候,其实现在市面上没有匹配到我的这种显卡,只有英伟达有这个能力,第二个他觉得未来是一个发展方向,他会去承接我们这个产品,这个其实前期大家都是相互磨合的,把我们诉求提出来给我们去定制化,比如华为也是找英伟达,大家都会去找它,其实是这样子去做的,这个不存在绑定的关系。
前期是属于这种深度定制关系,后续的话是会变成一个通用标准件。

Q:那如果从整车厂角度来说呢?绑定一个激光雷达或者技术路线,或者一家企业之后,这个也不会轻易更换,他也会绑定算法是吧?
A:第一个在雷达这个层面我们指的是感知和应用层面,这个就是传感器层面,绑定的可能性不太大,属于深度定制。第二主机厂是路线选择问题,域控制器路线和总成融合路线对显卡要求完全不在一个量级的

Q:我也想再请教一下芯片化问题,您刚刚说如果稍微看的长一些,这些光学元器件是不是有没有可能也集成到芯片上?还是说以您说的反射镜为节点?
A:整个BOM分成六个PCB板的模块:发射板模组,接收板,电调板,FPGA板,主控板,电源板。
所说的芯片化,现在做的最好的FPGA板已经高度芯片化了。我们指的这种芯片化并不是一个芯片就解决问题,有时候有可能还需要外面一些电路系统。
发射板会把所有的集成电路,包括一些底层逻辑会集成到一个封装芯片上面,但是本身的发射管和接收管跟芯片是没法封装在一块的,发射板和接收板本来就是两个器件,必须要依赖于PCB板去贴片,其他芯片化可能性都不太大。
光学这一块除了MEMS方案这一块可以去做一些芯片化,就是现在偏振镜、准直镜可以集成到一个光学模块,其他芯片化可能性比较小。

Q:所以往后看的话其实这个光路设计包括这个代工其实还是会一直存在的对吧?就是这个产业链环节?
A:我觉得这个一定会走下去的,因为这个不光是国内这一家,包括国外公司也是这么去做,比如说像美国的捷普,他们从今年年初就开始也是投巨资打造团队,他会完全参与到客户前期你在设计激光雷达一些问题或者考量,已经深度融合到整个产品设计过程中了。

Q:我想请问一下您刚刚说2022年出货量大概是在50万到90万这个量级,大概多少是乘用车?有多少是半封闭场景的?包括还有商用车你觉得大概是怎么样的一个分配?
A: 这个量级的话,我们只评估的是乘用车,商用车和其他的特种车辆其实我们都没有算到里面去的。

Q:因为您刚才说商用车要求数据更高,现在这个905方案是不是在商用车上面其实用不太到?
A: 对,从安全角度来讲的话,其实905上商用车可能性不太大。

Q:半封闭场景这种量今年会起来吗?
A: 2020年的话其实这个疫情已经爆发了一批,像医院,学校,或者是服务机器人各种场景,像禾赛跟速腾开始往下去做短距离这种机械式方案,或者迷你这种产品来讲,这个量是很大的。当前需求量最大的就是像我们见到的,比如说阿里,还有美团这种的,包括京东,这种封闭式场景的这种产品需求量非常大,而且价格也还可以,虽然说本身贡献值没有车贡献值这么高,但是它的出货量是比较大的,我觉得今年随便一个产品都可以突破百万台,一定会比乘用车高一两个级别。

Q:那这个价格大概是什么样的区间?
A: 这个价格现在已经很明确了,基本上就是一两千块钱,你只要超过三千就没人要了。

Q:上面只要装一个就够了是吧?
A:基本上是一到两个,迷你雷达的话目前探测距离我们做的是80米的,或者像美团就是30米,50米就OK了,这个成本也是比较便宜的,基本上就是一两千。

Q: 我想请问一下现在的BOM对于乘用车到底是一个什么样的量级?我们到后面看的话,在制造方面成本继续下降的话,您认为这个激光雷达最终能到达什么样的价格量级?
A:1)当前价格正常的话是一万以内,比如说两颗也是一万以内,三颗也是一万以内。如果说装两颗的话,相对产品的FOV是做的比较大的,两颗的成本就类似于三颗的成本。2)长期来讲其实一旦达到十万级以上的话,单个成本均摊下来的话成本会在五千左右。2025年来讲的话,其实整个一套产品激光雷达有可能就可以达到五千以内了。

Q:咱们在上车过程中,因为现在您刚刚说到可能会用三颗激光雷达,会不会我在接收的时候会接收到其他车发射的一个激光?
A: :这个问题一直都存在,但是这种概率基本上不会去发生。原因:905的光进了之后激光雷达会探测到,这一定会存在的,但是车道错开就不会发生这种问题。第二类从算法这一块去管理,其他外部的光子我是不会去接收的,但这个其实难度是非常大的。
但是最终其实从我们实际测试情况来看的话没有影响。因为我们测算的话是有两个依据,第一个依据是根据回光时间,我的空间地图,第二个依据是根据产品的反射率做的,这两种参数都具备之后,我可以把这个光子在空间地图上放在哪个位置。但是如果这两个初始数据没有的话,其他的光子回来之后不纳入到我的计算范围内,这是一种优化策略。

Q:激光雷达对于连接器有没有特殊要求呢?
A:这个一定是高频的,常规连接器是不行的,都是用法卡连接器去做。

回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|ZAGA 户外 ( 浙ICP备2023039045号 )  

GMT+8, 2025-6-4 06:33 , Processed in 0.081572 second(s), 20 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表