Q1:在人形場景或其細分場景下,哪些地方必須配備激光雷達?放春晚那家公司配了,其他公司是否也有配備?
A1:在人形場景下,對于一些戶外場景或者測距要求比較廣泛的場景,例如戶外的搜救、工業(yè)場景、服務場景等,由于普通的RGBD相機存在測距范圍有限(一般在6-7米左右)以及抗陽光干擾能力差的劣勢,需要配備激光雷達來提供更好的建圖導航以及避讓能力。
像宇樹科技、優(yōu)必選、銀河通用等國內頭部的人形機器人公司都有搭載激光雷達。
至于放春晚那家公司配備了激光雷達,其他公司也有不少配備的情況。
Q2:在工廠這種室內應用場景下,是否可以使用攝影相機?
A2:在工廠這種室內應用場景下是可以使用攝影相機的。
它主要用于SLAM(即時定位與地圖構建)的室內抓取場景,依靠感知對象基本可以滿足需求。
不過其觸及范圍一般在5-7米之間,并且受陽光干擾比較大,在戶外場景下就需要依靠激光雷達才能達到較好的測距勘測能力。
Q3:為什么一定要用激光雷達?是否有可能用其他類型的雷達(國外產品)替代激光雷達?
A3:在人形機器人的傳感器中,除了攝像頭或深度相機、結構光等,剩下比較適合用于感知的就是激光雷達或者4D雷達(其核心也是激光雷達,主動發(fā)射近紅外光實現探測)。
毫米波雷達在人形機器人上不太合適。
雖然有使用超聲波雷達的情況,如優(yōu)必選2021年7月發(fā)布的一款機器人使用了4顆超聲波雷達,但超聲波雷達探測距離不遠(一般在5-10米范圍),并且在探測精準度、分辨率等方面比不了激光雷達,它主要用于避障而不能用于建圖。
所以目前對于人形機器人來說,不太可能用其他類型的雷達(國外產品)完全替代激光雷達,主要還是相機、雙目結構光、激光雷達和毫米波傳感器會用在人形機器人上面。
Q4:超聲波雷達和激光雷達相比,優(yōu)劣勢分別是什么?
A4:超聲波雷達和激光雷達相比,劣勢較為明顯。超聲波雷達通過聲波探測,其傳輸速度與激光不同,導致在探測精準度上不如激光雷達。
在分辨率方面,激光雷達可以成像,而超聲波雷達僅具備探測能力,主要用于避障,不能用于建圖。
所以在需要實現建圖能力的場景下,要依靠激光雷達和相機。
Q5:哪種激光雷達比較適合用在人形機器人上?現在大家普遍適用哪種?哪些都可以用到人形機器人上?
A5:在人形機器人上,既有機械式的激光雷達,也有純固態(tài)的激光雷達被使用。
例如語數科技的雙圈管的那款32線機械式激光雷達,售價大概1萬人民幣左右;還有語速使用的大疆藍沃mate360這款360度的機械式激光雷達,測距范圍在60-70米。
另外,像新能源集團等使用過的純固態(tài)技術路線的激光雷達,其FOV是120度乘以90度、分辨率為0.625,機械式32線的分辨率大概是零點八幾度,mate360的分辨率可能更高一點。
目前還沒有半固態(tài)激光雷達應用在人形機器人上,但機械式和純固態(tài)的激光雷達都可以用于人形機器人。
Q6:機械式和固態(tài)的激光雷達從成本、精度等角度對比,兩者最重要的特征分別是什么?如果是固態(tài)的,價格大概是多少?
A6:從成本、精度等角度對比,機械式和固態(tài)激光雷達最重要的特征區(qū)別如下:
- 測距能力與場景適應性:機械式激光雷達測距能力相對較大,例如在春晚舞臺這種較大場景下,能排布人形機器人方陣并準確測量。
而固態(tài)激光雷達測距能力相對較小,適用于不同場景。
- 精度:機械式激光雷達精度一般較高,能達到兩米的精度,像更新系列、大疆來問一般是三厘米精度;固態(tài)激光雷達精度相對低一些。
固態(tài)激光雷達價格方面,如果是面向機器人產品,售價大概在200-250美金左右。
像艾瑞力的360這種產品的降規(guī)格版本,可以做到150美金左右,和尚的gt16因為只有16線,應該可以做到100美金。
機械式激光雷達目前較貴,例如語數科技的機械式激光雷達售價12000元左右,但如果大規(guī)模起量以后,應該能降到10000元以下。
Q7:有沒有可能多裝幾顆固態(tài)激光雷達來提高分辨率或精度?
A7:沒辦法通過多裝幾顆固態(tài)激光雷達來提高分辨率或精度。
因為激光雷達的精度是由單顆的性能決定的,即使精度再高,也只能做到1-22厘米左右,而人形機器人的一些抓取場景對精度要求達到毫米級,這主要靠深度相機(如雙目加結構光)來保證。
激光雷達主要用于對測距能力要求比較遠、有抗環(huán)境光干擾需求的場景。
此外,人形機器人在大模型數據方面存在壁壘,目前缺少大量真實場景數據用于訓練,加上激光雷達后,可以更好地實時建圖,降低數據壁壘。
Q8:機械式和固態(tài)激光雷達主要差在什么地方?對于激光雷達降本有何看法?現在車上基本上都是固態(tài)半固態(tài)的嗎?
A8:機械式和固態(tài)激光雷達主要差異如下:
- 技術架構:機械式激光雷達用32個醫(yī)藥在APP,成本貴,鏈路中的TTC減播、驅動、轉進電機等物料成本比半固態(tài)的要貴很多;固態(tài)激光雷達如艾瑞系列是芯片化集成化的,例如采用索尼的4-5芯片,并且與車載平臺很多物料公用,接收器件成本差距主要是因為它們是完全不同的產品。
- 成本降幅:車載領域的半固態(tài)激光雷達經過幾年發(fā)展成本下降明顯,享受了降本紅利;而機械設備這塊雖然也在降本,但由于系統(tǒng)架構原因,降幅沒那么大。
目前在車上乘用車上基本都是半固態(tài)和固態(tài)的激光雷達,除了路特斯還會使用一些機械式的,但也逐漸要轉為半固態(tài)激光雷達。
例如華為的問界系列,問界M9會搭載4顆激光雷達,其中3顆全固態(tài)的激光雷達在車的左右跟車的后面,問界S7也會搭載固態(tài)激光雷達。
Q9:固態(tài)或半固態(tài)是指其中一個什么材料是固態(tài)或者半固態(tài)的?這兩種成本大概有什么差距?這個東西(相關部件)的成本怎么說?
A9:固態(tài)或半固態(tài)不是指材料,半固態(tài)是掃描部件變得更簡單,例如MEMS技術路線,是一個微振鏡的芯片在做諧振,運動不像機械式那么大;純固態(tài)則是整個激光雷達里面沒有任何運動部件。
成本方面,以前在半固態(tài)激光雷達未降本時,一臺可能相當于兩臺固態(tài)激光雷達的價格,例如當時大部分半固態(tài)激光雷達可能賣2800-3000左右,而固態(tài)激光雷達(如flash技術路線)可能賣1200-1500。
現在千元級別激光雷達(可能是指半固態(tài))成本已經降得比固態(tài)激光雷達還要低。
固態(tài)激光雷達目前主要貴在芯片端發(fā)射接收器件,未來也有較大降本壓力。
對于相關部件成本:
- 發(fā)射器件:不管固態(tài)還是半固態(tài)都開始用垂直上面發(fā)射的激光器,區(qū)別在于光源類型(面陣、點光源、面光源、線光源等),VCSEL尺寸面積越大越貴,如Flash里面用的面光源激光器成本就很貴,可能要一兩百塊錢,而單點的VCSEL可能一塊多錢,線陣的也是一塊多錢,但單個激光雷達可能要用10多顆或者20多顆。
- 接收器件:固態(tài)激光雷達一般用SPADSOC,也有用SiPM的。整體上游產業(yè)鏈比較成熟,國內一些頭部激光雷達公司都能獲取資源。固態(tài)激光雷達沒有掃描器件、電機、轉鏡等部件,成本結構上會減少這部分成本。
Q10:能否大概用百分比拆分機械式、固態(tài)半固態(tài)激光雷達的成本?專家剛才說的材質是機械式的還是什么?這里面是否沒有芯片?還是在Pcb里面?其他的是否都要外采?
A10:對于半固態(tài)激光雷達(以max技術路線為例)成本占比:
-收發(fā)模組大概占35%左右。
-振興酒店(可能是特定部件,根據上下文推測)占18%左右。
-各種數字板上面電子元器件占24%左右。
-接口組件占12%左右。
-視窗底座、結構件等其他部分加起來占11%左右。
對于固態(tài)激光雷達:
-自研部分大概占23.5%左右。
-在flash技術路線里,激光器占比大概17%。
-其他電子料成本占20%左右。
-硬件部分電子料最大,大概占到71%左右,如果算上PCB跟相關費用占比會更高。
-光學元器件占17%左右。
-光學結構件(底座、前后殼等)占3%左右。
對于機械式激光雷達:
-電子元器件(電源加PCB等)委外費用會占到60%左右。
-收發(fā)器件占30%左右。
-光學元器件占30%左右。
-結構件占15%左右。
-其他輔料(螺釘膠水等)占50%左右。
芯片是存在的,在收發(fā)器件里面。
除自研之外,像電子料、PCB結構件、光學件等都是需要外采的。
Q11:國內有比較好的激光器公司嗎?我們主要購買國內的還是也有進口的?其他材料還有進口的嗎?這個時代的芯片有哪些?
A11:國內有一些比較不錯的激光器公司,例如瑞似科技、傳光華鑫、浙江老鷹半導體、做醫(yī)藥的深圳玻璃光電等。在激光器方面,目前整個激光雷達產業(yè)鏈中,激光器這一塊已經能夠完全實現國產化,不會購買海外供應商的產品。不過在醫(yī)藥編發(fā)型激光器方面,目前歐司朗EMS做得比較好,一家獨大。
對于其他材料,在技術芯片這一塊,以往集成芯片主要靠進口,像sipm主要使用的是日本的產品,例如冰松以及羅姆公司的產品,還有索尼的也比較好。不過現在頭部激光雷達公司具備自研能力。
關于這個時代的芯片,有深圳零菱光子、深圳的富士科技、南京新世界、時光科技、杭州宇聲電子、寧波飛星光子等公司能夠生產。當然,也存在一些進口的芯片,例如FFBJ芯片、FPT芯片以往被三林師、MD、3d收購,主要由英特爾和lttuce主導,不過現在國內一些供應商也開始在這方面進行突破,像安陸紫光、伊尼斯等,目前主要還是以letice和伊尼斯為主。
Q12:我們和何賽主要的差異體現在哪些地方?為什么他們毛利率好像高很多?
A12:我們和何賽的差異體現在多個方面。首先,何賽在23年和24年的毛利較高,這主要與他們的客戶接觸有關,這期間他們主要的出貨依靠理想,理想購買他們的雷達價格較高。并且他們雷達成本的下降幅度大于產品價格的年降幅度,所以毛利較高,但之后毛利不會一直保持這么高。
在研發(fā)能力上,兩家公司各有不同,產品競爭力在不同波段也有所差異。例如在18年時,我們憑借maxM1這款產品,因選擇二維掃描技術路線,成本上比何賽的AT118有很大優(yōu)勢,收獲了大量訂單;但到20年下半年之后,何賽憑借ADS產品在綜合性能方面表現更優(yōu),獲得大量客戶定點。
在芯片資源方面,早期何賽的芯片資源獲取速度比我們快,大概領先一代流片的節(jié)奏,但從目前SITM芯片的經驗和速度來看,我們在芯片自研方面已經超過何賽。
另外,兩家公司的側重點也不一樣,何賽可能接下來還是想主攻激光雷達市場,而我們已經把自身定位成一家機器人技術平臺公司,激光雷達只是我們的基本業(yè)務,我們還會涉足更多相關領域。
Q13:何賽接下來的重心會大力往感知算法方向轉嗎?因為你提到核塞機械式占比多,為什么優(yōu)必選機械式的選了速騰?當時為什么沒有(選擇核塞)?目前產品不能為自己生產,未來產品生產后是否會考慮給第三方出貨?
A13:何賽接下來確實有將重心往人形機器人及增量部件的研發(fā)方向轉的趨勢,例如往感知算法方向發(fā)展,之前在激光雷達技術平臺上積累的經驗和優(yōu)勢也可應用于智能機器人產品線。
關于優(yōu)必選選擇速騰而非何賽的機械式產品,雖然何塞機械式產品在海外市場占比較多,海外一些玩家多用何塞的激光雷達,但這并不意味著何塞就完全占據市場,速騰每年也有出口且有自己的客戶。每個公司都有自己的合作伙伴,市場份額并非一家獨占。
對于我們公司除激光雷達之外的發(fā)展方向,我們會做零售手,例如已經發(fā)布的20個自由度的產品,可能率先在今年量產其中一款大自由度產品并實現商業(yè)化;還會做22個自由度的產品對標特斯拉;會做六維力傳感器,這在人形機器人中是很重要的部件;此外還會做預控,包括機器人的感知、規(guī)劃、雷達攝像頭涉及到的數據,通過預控進行融合分析并發(fā)布指令控制各個關節(jié),預控制器和中央控制器也會自己做。
關于未來產品生產后是否給第三方出貨,目前我們聯系經銷商,對于激光雷達或者超級傳感器等產品,未來是有給第三方出貨的可能性的。
Q14:我們激光雷達或超級傳感器在CS上發(fā)布了嗎?咱們公司最核心的能力體現在哪里?為什么我們可以從激光做到零售、六位力矩、控制器,而其他公司(如和賽)只做自己的一塊?我們和它相比在公司文化或其他方面有什么不同?
A14:關于我們的激光雷達或超級傳感器是否在CS上發(fā)布,文中未明確提及。
我們公司最核心的能力體現在公司的文化或者老板的眼光跟戰(zhàn)略上。和賽比較穩(wěn)扎穩(wěn)打,認為激光雷達這個領域足以支撐其成為一家千億市值的公司,所以目前重點放在激光雷達業(yè)務上。而我們公司已經不將自身僅僅定位為一家激光雷達供應商,而是一個機器人技術平臺公司?;谶@樣的定位,老板會推動公司涉足更多領域,如人形機器人相關的業(yè)務,從政策和行業(yè)熱度來看,人形機器人未來前景廣闊,無論是從長期發(fā)展還是短期資本市場反饋來看,都是值得投資的方向。雖然我們涉足多個領域,但激光雷達的基本業(yè)務我們也不會懈怠,會持續(xù)投入研發(fā)以保持在該領域頭部公司的地位。
Q15:聽說過雷神智能嗎?從技術、成本或未來產業(yè)格局變化來看,是否可能有第三家(公司)突破出來?他們(某些公司)都是華為的嗎?
A15:雷神智能等一些規(guī)模相對較小的公司,從目前車端的情況來看,很難有突破。在車端,車企選擇激光雷達公司時,更看重有大批量規(guī)?;慨a經驗的企業(yè),像雷神智能這類公司在車端突破的可能性不大。不過在一些其他領域,如安防、無人機、無人叉車、智慧物流等領域,他們可能會有出貨量。
從當前技術路線來看,產業(yè)格局基本形成,除非有新技術路線帶來突破,否則很難有新的公司冒出來挑戰(zhàn)現有的格局。例如FMCW激光雷達技術,如果未來發(fā)展到能夠實現高性價比和高可靠性并且可以上車時,可能會有新的玩家進入。
目前在激光雷達領域,頭部除了我們和何賽之外,還有華為和智拉通。華為在航空自行圈子有自己的方案,并且與上汽等企業(yè)有合作,在問界等產品上銷售較好,還在逐漸打入比亞迪、東風嵐圖等企業(yè),未來出口量會比較大。智拉通與未來深度綁定,雖然賣給未來的單車價格較貴,但由于未來是智拉通的大股東,存在通過智拉通上市盈利的關系。不過智拉通在技術路線整合方面相對缺乏競爭力,成本性能綜合表現也比新能源國家要差。所以未來3-5年,頭部格局基本不會改變,不太可能有第三家公司同時冒出來挑戰(zhàn)這兩家。
關于是否都是華為的,賽力斯最早M5和m7我們有供貨,m7改款后變成華為的,m5目前還有少量供貨,改款后可能也會成為華為供貨。小鵬開始轉成視覺方向。
Q16:我們去年和今年預期出貨量大概是多少?20萬顆機器人(激光雷達)里人形機器人占多少?
A16:去年的出貨量大概是55萬顆左右,最大的客戶是比亞迪,其次是極克,然后是小鵬、問界等。今年預期全年出貨量為100萬顆左右,其中車載領域有80萬顆,機器人市場有20萬顆。在車載領域,比亞迪今年預計有30萬顆,吉利大概20多萬顆,剩下的來自廣汽等其他企業(yè)。到2026年,千元級別激光雷達上車后,客戶還是這些為主。
在20萬顆機器人激光雷達需求中,人形機器人目前占比不多,最大的需求來自割草機行業(yè)。割草機行業(yè)是激光雷達在非車載領域出貨量最大的,可能達到10萬顆。因為歐美割草需求為剛需,人工割草成本高,而智能割草機需要激光雷達提升導航避障能力,像蘇寧機器人旗下的庫瑪動力、追覓、9號公司、科沃斯、保士德等企業(yè)未來都會布局智能割草機從而對激光雷達有需求。除割草機之外,還有ATV小車、智慧倉庫里的低速配送車、服務機器人、清掃機器人、無人叉車、無人機等應用場景,但目前在人形機器人中的應用還處于小批量交付階段,預期至少未來三年以后才能實現規(guī)?;w量。
Q17:語速的機器狗上面有配激光雷達嗎?狗上使用的激光雷達價格大概是多少?
A17:語速的機器狗上面有配備激光雷達。國內外有16家機械狗廠商,很多機器狗都有配備激光雷達,例如語速的機器狗中的go2配了一個4d超廣角的激光雷達,云深處科技的絕影耐克、絕影x20、x30搭載了激光雷達,有的還搭載兩顆,像30就搭載兩顆激光雷達,還有新大的山貓、未來智能、海外的阿爾法dog等都會搭載。
賣給狗的激光雷達價格,如果是機械式的可能價格與其他類似,如果是自研4d超廣角激光雷達,售賣價格可能在一兩千塊錢左右。
Q18:如何看待永興光學和舜宇光學產品的對比?
A18:永興光學主要是激光雷達的零部件供應商,提供轉鏡、濾光片、窗口、柱面鏡等光學元器件。舜宇光學之前成立了激光雷達部,但目前沒有太多消息。
從整個行業(yè)格局來看,很難有新的企業(yè)能夠挑戰(zhàn)現有頭部企業(yè)的地位,像奧比中光嘗試做激光雷達也未成功。不過在人形機器人領域,雙目夾角結構光做成了。
如果從激光雷達產品來看,永興光學和舜宇光學相對缺乏競爭力。因為激光雷達行業(yè)是一個人才密度高、研發(fā)投入高的行業(yè),對于永興光學和舜宇光學這樣的企業(yè)來說,如果要轉型做激光雷達沒有太多優(yōu)勢,可能最終像奧比中光一樣失敗收場。
在車載方面,他們可能做不過速騰和何賽。但在機器人領域,隨著激光雷達應用的逐步加深,如果他們堅持做下去可能會有突破。舜宇光學作為攝像頭供應商,在車載鏡頭方面,鏡頭品質管控較好,但成本優(yōu)勢稍差。永興光學之前是何賽轉鏡的供應商,不過何賽后來自己搞替換轉鏡。永興光學除轉鏡外,在聚光片、窗口片、非球面鏡等方面給何塞和華為供貨,但在速騰這邊份額較少,舜宇光學有給系統(tǒng)提供過鏡頭。
(轉自:紀要研報地)
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