從與其他傳感器的對比來看，盡管激光雷達(dá)也有穿透能力較弱的缺點(diǎn)，然而在綜合精度、位置傳感器的決定性標(biāo)準(zhǔn)方面該技術(shù)具有無可替代的優(yōu)勢：同類傳感器在測距距離或空間分辨率方面均有缺陷，無法獨(dú)立高精度完成探測，需要與其他傳感器結(jié)合彌補(bǔ)或通過人工判別。在導(dǎo)航領(lǐng)域，未來用于自動駕駛的傳感必然是不同方式混合的多保險模式，激光雷達(dá)憑借其綜合精度優(yōu)勢必將躋身其中并占據(jù)主傳感器地位。最新發(fā)布的《汽車和工業(yè)應(yīng)用的激光雷達(dá)－2019版》報告中可以看出：MEMS和Flash技術(shù)路線更受到激光雷達(dá)制造商的青睞。


激光雷達(dá)將成為標(biāo)配

激光雷達(dá)是一種綜合的光探測與測量系統(tǒng)，相比普通雷達(dá)，激光雷達(dá)可提供高分辨率的輻射強(qiáng)度幾何圖像、距離圖像、速度圖像，一開始主要應(yīng)用于軍亊領(lǐng)域。而現(xiàn)在這一技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到了民用消費(fèi)級市場。尤其在無人駕駛領(lǐng)域，隨著Google、百度、福特、奧迪、寶馬等各企業(yè)相繼采用激光雷達(dá)的感知解決方案，激光雷達(dá)儼然已經(jīng)成為研究無人駕駛技術(shù)的標(biāo)配。

固態(tài)激光雷達(dá)是未來應(yīng)用趨勢

盡管激光雷達(dá)具有更好的性能，但是目前低級別自動駕駛主要的定位測距技術(shù)仍然是毫米波雷達(dá)和視覺傳感器，主要是激光雷達(dá)與之相比產(chǎn)能過低、產(chǎn)品價格高昂，進(jìn)而導(dǎo)致成本過高，而未能被車企廣泛采用。但是，具體來看，激光雷達(dá)按有無機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件可分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)兩大類，其中固態(tài)激光雷達(dá)具有成本更低等諸多優(yōu)勢，或?qū)⒊蔀樾袠I(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。


全球汽車激光雷達(dá)市場增長迅猛

激光雷達(dá)的整體市場每年翻番，2019年將超過10億美元。大多數(shù)市場是自動駕駛汽車，但大約十分之一的傳感器最終用于新興的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球汽車應(yīng)用激光雷達(dá)市場在2017年至2023年期間將呈現(xiàn)出驚人的增長趨勢：從7．26億美元增至50億美元，在此期間年均復(fù)合增長率將高達(dá)43％。汽車應(yīng)用激光雷達(dá)（LiDAR）市場這一增長趨勢還將持續(xù)到2032年，屆時市場將達(dá)到280億美元。

而且根據(jù)最新報告顯示，2022年全球激光雷達(dá)（LiDAR）市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到52．048億美元，自動駕駛激光雷達(dá)在整個激光雷達(dá)市場中的占比將超30％，知名調(diào)查機(jī)構(gòu)BIIntelligence預(yù)計2020年全球自動駕駛汽車將達(dá)1000萬輛。所以說，激光雷達(dá)（特別是固態(tài)激光雷達(dá)）最好的時代將會是五年后，而現(xiàn)在還處在瓶頸期。


近年來激光雷達(dá)生態(tài)系統(tǒng)的演變

激光雷達(dá)的應(yīng)用正在按計劃實(shí)施，其它汽車制造商已宣布或計劃將激光雷達(dá)技術(shù)整合到未來的汽車之中。寶馬（BMW）與Innoviz展開合作，計劃在2021年將基于MEMS微鏡的激光雷達(dá)集成于汽車，表明固態(tài)技術(shù)將逐漸取代機(jī)械掃描技術(shù)。

隨著企業(yè)的快速發(fā)展，預(yù)計到2021年，自動駕駛汽車的總量將達(dá)到44000輛。與此同時，激光雷達(dá)市場也因此受益，預(yù)計將從2018年的13億美元增長到2024年的60億美元。其中，汽車應(yīng)用占據(jù)激光雷達(dá)市場的70％份額。

未來5年激光雷達(dá)的市場預(yù)測

報告涵蓋了從激光雷達(dá)系統(tǒng)到組件的市場容量和價值，還包括對激光雷達(dá)技術(shù)、參與者和供應(yīng)鏈的深入分析。

大規(guī)模投資表明業(yè)界對自動駕駛的高度期望。自2016年以來，對激光雷達(dá)技術(shù)的大規(guī)模投資連綿不斷，已經(jīng)超過10億美元。這表明業(yè)界對激光雷達(dá)及自動駕駛功能產(chǎn)生了極大的興趣。

按照光束操縱方式分類，MEMS激光雷達(dá)吸引了大多數(shù)投資，其次是光學(xué)相控陣（盡管2016年之后該技術(shù)獲得的投資大幅下降，但是仍然排名第二）?，F(xiàn)在，MEMS和Flash技術(shù)似乎更受到激光雷達(dá)制造商的青睞。這兩項技術(shù)前景廣闊，應(yīng)該迅速推向市場：寶馬將于2021年推出集成MEMS激光雷達(dá)的自動駕駛汽車；大陸集團(tuán)（Continental）正在推動Flash激光雷達(dá)進(jìn)入汽車。


據(jù)麥姆斯咨詢介紹，大多數(shù)激光雷達(dá)制造商正在使用波長為905nm的光學(xué)元件，因?yàn)榕c1550nm的光學(xué)元件相比，它們的成本更加合理，所以獲得大量采用。邊緣發(fā)射激光器（EEL）和905nm雪崩光電二極管（APD）是目前開發(fā)激光雷達(dá)的典型組件。其它組件也有采用，如垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）、單光子雪崩二極管（SPAD）和硅光電倍增管（SiPM）。

然而，由于需要投入時間和資金來提升組件性能并降低成本，因此，其它組件預(yù)計將在下一代激光雷達(dá)產(chǎn)品中應(yīng)用。如今，激光雷達(dá)制造商越來越多，其中大部分都是針對汽車行業(yè)。但并不是所有廠商都有生存空間，因此有些廠商不得不改變它們的目標(biāo)領(lǐng)域，由汽車轉(zhuǎn)向風(fēng)能、測繪、工業(yè)和安防領(lǐng)域。


未來5年汽車激光雷達(dá)的技術(shù)路線

報告對激光雷達(dá)的關(guān)鍵組件進(jìn)行深入分析，包括技術(shù)路線圖、成本分析和所涉及的參與者戰(zhàn)略分析。報告還介紹了風(fēng)能、地形測繪、工業(yè)、太空、科學(xué)研究和國防軍事等激光雷達(dá)應(yīng)用場景。

其它類型傳感器和激光雷達(dá)的競爭。自動駕駛汽車使用多個激光雷達(dá)來映射車輛周圍環(huán)境。采用激光雷達(dá)似乎是提高汽車安全系統(tǒng)可靠性和冗余度的必要條件，也是實(shí)現(xiàn)更高等級自動駕駛的先決條件。因此，汽車制造商正致力于將“攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)”這三種傳感器集成到SAEL3級及以上的汽車中。

但是，這種集成需要時間，并且極具挑戰(zhàn)性。激光雷達(dá)和其它類型傳感器產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，對計算單元的處理分析能力是一大挑戰(zhàn)。


從發(fā)展時代看激光雷達(dá)的挑戰(zhàn)

激光雷達(dá)的1．0時代，以Velodyne為代表的先行者，讓360度旋轉(zhuǎn)的機(jī)械式激光雷達(dá)成為了各大自動駕駛初創(chuàng)公司的必選項。從低線束，到高線束成為各家廠商的比拼焦點(diǎn)。

激光雷達(dá)的2．0時代，為應(yīng)對將來車規(guī)級量產(chǎn)、低成本、小體積的需求，各大激光雷達(dá)廠商開始瞄準(zhǔn)MEMS、FLASH、OPA等三種混合固態(tài)及固態(tài)激光雷達(dá)技術(shù)路線挺進(jìn)。在這個時間段，各大汽車主機(jī)廠、Tier1開始密集布局，通過參股，收購激光雷達(dá)初創(chuàng)公司的方式，來為自動駕駛車量產(chǎn)鋪路。

而進(jìn)入3．0時代，主機(jī)廠正在改變過去“全盤接收”的思路，尤其是在陸續(xù)測試了眾多激光雷達(dá)廠商的產(chǎn)品之后。

對于激光雷達(dá)來說，越接近量產(chǎn)時間點(diǎn)，難度越大。而在L4級自動駕駛預(yù)研方面，他們對于激光雷達(dá)的現(xiàn)狀越來越模糊。這種模糊來自于越來越多的宣稱技術(shù)領(lǐng)先的初創(chuàng)公司，不同技術(shù)路線的比拼，產(chǎn)品指標(biāo)與實(shí)測性能的差距，以量為前提的所謂低成本。


結(jié)尾

激光雷達(dá)行業(yè)同樣有著像計算機(jī)芯片行業(yè)里的摩爾定律：每18個月，激光雷達(dá)傳感器分辨率翻倍，價格下降一半。目前市場可以支持更多激光雷達(dá)制造商，因?yàn)樾枨蟪^了供應(yīng)。但是，誰能保證一個周期之后，會有怎樣的格局。

從目前來看，未來雷達(dá)的發(fā)展，將會更加符合人們的日常需要，從當(dāng)前的輔助駕駛系統(tǒng)過渡到半自動駕駛和自動駕駛，勢必需要多種視覺與感知技術(shù)結(jié)合發(fā)展。希望未來更多有關(guān)自動駕駛的技術(shù)可以越來越完善，更大的造福我們的生活。