激戰2022，圖達通沖擊激光雷達量產(chǎn)交付之王

  2022 年漸入尾聲，激光雷達廠(chǎng)商的中場(chǎng)戰事稍作休整。

  復盤(pán)過(guò)去這一年，可謂是「舊王隕落、新王當立」。

  先是行業(yè)先行者 Ibeo 宣告破產(chǎn)，接著(zhù)鼎鼎有名的 Ouster 與 Velodyne 抱團取暖式進(jìn)行合并，前不久，OPA 技術(shù)明星 Quanergy 又申請破產(chǎn)，向世人作別；一時(shí)間，曾經(jīng)的王者們紛紛開(kāi)始隱入塵煙。

  然而在彼岸的中國，卻是另外一番光景。

  圖達通、禾賽科技、速騰聚創(chuàng )、亮道智能等新勢力掀起一陣又一陣的發(fā)展高潮，從新技術(shù)到新產(chǎn)品，從擴張產(chǎn)能到量產(chǎn)交付，玩家們相互趕超，樂(lè )此不疲地奔赴在新賽程點(diǎn)上。

  圖達通無(wú)疑是其中的佼佼者。

  「截止 11 月底，我們在蔚來(lái)這一個(gè)客戶(hù)上的交付量達到 3.59 萬(wàn)顆?！?

  在媒體溝通會(huì )上，圖達通聯(lián)合創(chuàng )始人兼 CEO 鮑君威一句輕描淡寫(xiě)，向外界掀開(kāi)其 2022 硬核成績(jì)單的一角。 

01圖達通，用高性能激光雷達重新定義 

 2022 時(shí)至今日，激光雷達元年之爭可以休矣。 

2021 年，鮑君威、李一帆、邱純潮、劇學(xué)銘等人曾齊聚一堂，就何為元年展開(kāi)激辯。

  鮑君威認為，元年的定義在于激光雷達上車(chē)量是否達到一定數目，而李一帆則堅持數目不是唯一評判標準，還需考慮用戶(hù)體驗等多因素，最終雙方也未能達成意見(jiàn)一致。 

 而到了 2022 年，隨著(zhù)激光雷達搭載量猛增，幾乎所有廠(chǎng)商都在用「開(kāi)啟元年」的字眼來(lái)形容期待已久的喜悅，元年之爭就此煙消云散。 

今年 2 月份，圖達通第一臺量產(chǎn)版激光雷達獵鷹(Falcon)在寧波產(chǎn)銷(xiāo)正式下線(xiàn)。在 3 月 28 日，該雷達作為蔚來(lái) ET7 自動(dòng)駕駛超感系統的標配，開(kāi)啟量產(chǎn)交付。

 蔚來(lái)智能硬件副總裁白劍表示，有了激光雷達的加持，蔚來(lái)汽車(chē)在跟車(chē)時(shí)加減速會(huì )更平順;前方出現慢車(chē)時(shí)，自車(chē)的減速會(huì )更及時(shí)也會(huì )更舒適;被他車(chē)切入時(shí)，減速的時(shí)機以及舒適度也會(huì )更好。

而這背后原因在于獵鷹(Falcon)與眾不同的技術(shù)路線(xiàn)——1550nm 激光雷達，由圖達通在全球范圍內首次實(shí)現大規模量產(chǎn)。 

所謂 1550nm 指的是激光雷達發(fā)射器發(fā)射的波長(cháng)，與業(yè)內傳統的 905nm 激光雷達不同，其允許輸出更高功率，能夠實(shí)現更遠的探測距離，以獵鷹(Falcon)為例，最遠探測距離能達 500 米，10% 反射率下探測距離達 250 米。

  這項指標的重要性不言而喻，前視激光雷達的作用是探測到車(chē)輛前方的各種障礙物，只有「看得足夠遠」，提前為規劃控制系統留足時(shí)間反應制動(dòng)，才能保證行車(chē)駕駛的安全。

  在高速公路上，由于車(chē)速較快，需要激光雷達擁有探測到前方兩三百米距離的性能，在下雨天道路濕滑，對這一數字的要求更高，以便車(chē)輛應急剎車(chē)或換道。

  而圖達通超遠的探測距離，足夠應對高速道路上層出不窮的路障、拋灑物和復雜的路況。

  激光雷達除了「看得遠」，還要「看得清」，主要依據為分辨率的高低。鮑君威舉例，如果前方 150 米處有一輛車(chē)，而激光雷達只能探測到車(chē)尾的幾個(gè)點(diǎn)，那么則需要非常高的算力以及更深度的神經(jīng)學(xué)習網(wǎng)絡(luò )來(lái)「猜測」前方物體的形狀，這給車(chē)企帶來(lái)了極大的成本，也給用戶(hù)造成了巨大的安全隱患。

  相比之下，依托于 1550nm 路線(xiàn)，圖達通的獵鷹(Falcon)產(chǎn)品可實(shí)現 0.06°H × 0.06°V 超高分辨率，而競品大多只能做到 0.1°H × 0.2°V 的程度，同樣是一個(gè) 1.8m 的行人站在 200 米處，獵鷹(Falcon)的探測點(diǎn)能夠鋪滿(mǎn)其全身，而行業(yè)其他產(chǎn)品大多呈現稀疏分布。

  值得一提的是，獵鷹(Falcon)還能策略性選擇加密關(guān)鍵區域，而非全局鋪滿(mǎn)點(diǎn)，可根據需要隨時(shí)讓任意區域分辨率高起來(lái)。

  高速公路上經(jīng)常會(huì )出現異型物體，比如輪胎，鮑君威通過(guò)視頻演示，在 180 米開(kāi)外的區域，獵鷹(Falcon)不需十分高的分辨率也能「看清」物體，僅用兩行探測點(diǎn)推遠拉近，就能清楚將其識別到。搭載在 ET7 上，該功能被稱(chēng)作「定睛凝視」。

  「大大減少了算法工程師的工作量，真正實(shí)現把「點(diǎn)」用在刀刃上?！?

  除了高性能，激光雷達還需有穩定的表現。圖達通為此引入了一個(gè)叫做 POD 概念，即探測概率，一般為超過(guò)連續 100 幀發(fā)射的激光束數量(即理論點(diǎn)數量)與被探測到的激光束數量(即有效點(diǎn)數量)的比值。

  POD 代表了激光雷達最終能成功接受多少點(diǎn)數，越高就意味著(zhù)點(diǎn)云越豐富，看得也就越準。

  獵鷹(Falcon)在 250m 處 10% 反射率物體的探測概率超過(guò) 90%。而一般的·企業(yè)僅能做到只有 50%，甚至 30%，差距之大不言而喻。

  「只有把產(chǎn)品打磨好，下游整車(chē)廠(chǎng)甚至買(mǎi)車(chē)人、用車(chē)人才有信心、能力、定力去用激光雷達?！辊U君威十分堅定地說(shuō)道。

  02最低成本 500 美金?1550nm 路線(xiàn)漸成趨勢

  1550nm 激光雷達路線(xiàn)優(yōu)勢如此突出，為何卻并未在市場(chǎng)上形成「主流」? 主要原因便是成本高、產(chǎn)業(yè)鏈不成熟。

  905nm 體系激光器發(fā)展較早，基于 GaAs 材料體系，最早的 LED(半導體發(fā)光二極管)、最早的半導體激光器都是基于 GaAs 開(kāi)發(fā)的，可以說(shuō)產(chǎn)業(yè)十分成熟，成本已經(jīng)很低。

  而 1550nm 路線(xiàn)所使用的激光器種子光源材料為 InGaAsP(磷化銦砷化鎵)，需要基于 InP(磷化銦)體系開(kāi)發(fā)，一方面其發(fā)展比 GaAs(砷化鎵)要晚一些，另一方面 In 元素本身也更稀有，成本也更高。

  舉例來(lái)說(shuō)，4 寸的 InP 晶圓基片成本比 6 寸 GaAs 晶圓基片還要貴 3 倍多，如果換算成單位面積成本，那么差距就更大了。如果再考慮光纖成本，1550nm 激光器成本就更高。

  不過(guò)，1550nm 路線(xiàn)并非所有成本均高，由于高功率特性，一般來(lái)說(shuō)，1550nm 路線(xiàn)的激光器較少，一般只需要一個(gè)光纖激光器(包含一個(gè)泵浦光源和一個(gè)種子光源)，之后還可以對光纖中的激光進(jìn)行分束，1 個(gè)激光器就能同時(shí)打出多個(gè)光點(diǎn)，例如圖達通獵鷹(Falcon)采用 1 分 4 設計，1 個(gè)激光器可同時(shí)產(chǎn)生 4 條光束進(jìn)行掃描。

  而 905nm 路線(xiàn)的激光器則無(wú)法分束，需要的激光器數量更多，小到 5 個(gè)收發(fā)模組同時(shí)發(fā)光，5 個(gè)激光器同時(shí)發(fā)光進(jìn)行掃描，大到采用 128 個(gè) VCSEL 激光器來(lái)實(shí)現掃描。

  從這部分來(lái)看，1550nm 路線(xiàn)在一定程度上縮小了與 905nm 路線(xiàn)的成本差距。當然，綜合成本上來(lái)說(shuō)，前者仍高出不少，這也是圖達通在不斷攻破的問(wèn)題。 鮑君威表示，1550nm 激光器加上混合固態(tài)掃描的供應鏈基礎已經(jīng)成熟，但是實(shí)現性能要求的組件仍然不成熟，圖達通憑借量產(chǎn)的領(lǐng)先地位，正在大力催熟中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。

  他分享了一個(gè)小故事：

  坐擁蔚來(lái)汽車(chē)的背書(shū)，圖達通曾在后者的辦公室中，成功舉辦公司的供應商大會(huì )。當時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈上的供應鏈企業(yè)掌舵者給足了面子，紛紛聞?dòng)嵹s來(lái)，但對圖達通做 1550nm 路線(xiàn)能否成功仍將信將疑，沒(méi)有十分大的把握。

  「開(kāi)始做了幾個(gè)月之后，他們發(fā)現我們是認真的，提的需求合理且能夠實(shí)現，于是便深入參與進(jìn)來(lái)?！辊U君威介紹，圖達通在過(guò)程中也投入了技術(shù)、工程等巨大資源，幫助供應商分攤成本。

  「回頭看的話(huà)，跟我們第一批跑起來(lái)的供應商都沒(méi)有損失，收回了足夠多的研發(fā)成本?！?

  事實(shí)上，在圖達通等激光雷達廠(chǎng)商帶動(dòng)下，1550nm 激光器供應鏈網(wǎng)絡(luò )正在趨于成熟，引發(fā)包括 Luminar、一徑科技、鐳神智能等選擇 1550nm 技術(shù)路線(xiàn)。

  而據 Luminar 拆解產(chǎn)品測算，1550nm 的機型最終成本甚至有可能會(huì )降到 500 美金以下。

  「等價(jià)格到了這個(gè)位置，激光雷達還會(huì )衍生出更多場(chǎng)景應用?！辊U君威透露，圖達通已經(jīng)拿到了一些商用車(chē)定點(diǎn)客戶(hù)，預計在未來(lái)短則一兩年，長(cháng)則兩三年可以實(shí)現量產(chǎn)。

  據了解，商用車(chē)剎車(chē)距離更長(cháng)，且一天大部分時(shí)間都在開(kāi)，對運行壽命、顛簸振動(dòng)的要求越來(lái)越高。為此，圖達通將針對性地做激光雷達性能提升。

  與此同時(shí)，圖達通還在探索和布局礦山、港口、車(chē)路協(xié)同等應用?！敢獙?shí)現這些需要擴產(chǎn)能，在龍頭客戶(hù)的帶動(dòng)下，做好量產(chǎn)準備?！?

  03量產(chǎn)交付，激光雷達的下一個(gè)門(mén)檻

  「能否實(shí)現量產(chǎn)交付將成為行業(yè)新門(mén)檻?！辊U君威一針見(jiàn)血地說(shuō)道。

  自首臺獵鷹(Falcon)正式下線(xiàn)后，今年 7 月份，圖達通實(shí)現第 10000 臺激光雷達下線(xiàn)，而到了 11 月份，這一數據被刷新到 50000 臺。

  而支撐這一切的，是圖達通兩座工廠(chǎng)：其一是與均勝電子共同開(kāi)發(fā)的寧波工廠(chǎng)，其二是公司完全自建自營(yíng)的蘇州工廠(chǎng)。

  鮑君威介紹，得益于高度自動(dòng)化與數字化產(chǎn)線(xiàn)的建設與性能提升，圖達通在實(shí)現大批量生產(chǎn)的同時(shí)，也保障著(zhù)更高的產(chǎn)品一致性與可靠性，帶來(lái)生產(chǎn)效率的提升和生產(chǎn)成本的縮減。

  具體來(lái)說(shuō)，首先通過(guò)模塊化的設計降低生產(chǎn)難度，該公司能夠在 6-9 個(gè)月內建成一條產(chǎn)能十多萬(wàn)的生產(chǎn)線(xiàn)，并且可以穩定可靠的快速爬坡產(chǎn)能量產(chǎn)。 其次，通過(guò)明確分工，簡(jiǎn)化組裝線(xiàn)的調教組裝流程，更好利用好產(chǎn)業(yè)界各方面的資源。

  鮑君威分享，在 2021 年 1 月的 NiO Day 上，獵鷹(Falcon)剛公布時(shí)，圖達通關(guān)于激光雷達的 A 樣還沒(méi)有做出來(lái)，為了提升節奏，公司投入大量資源，在 A 樣導入可制造性設計，早驗證早優(yōu)化，一改傳統供應的模式，最終僅用一年左右時(shí)間便實(shí)現產(chǎn)品下線(xiàn)。

  需要注意的是，在和時(shí)間賽跑的過(guò)程中，圖達通并未在性能和指標上面打折扣。防塵、防煙霧、振動(dòng)、沖擊、高低溫循環(huán)……整個(gè)測試一套做下來(lái)就是兩三個(gè)月，且每輪測試都用掉將近 300 個(gè)樣件?！盖皟商煳覀冏约鹤隽艘粋€(gè)推算，過(guò)去兩年中樣件做了幾千個(gè)，這才使我們更快地實(shí)現量產(chǎn)?！?

  最后是產(chǎn)能。鮑君威介紹，以 12 月和 11 月份生產(chǎn)的交付量推算，圖達通工廠(chǎng)一年已經(jīng)實(shí)現了超過(guò) 25 萬(wàn)臺的產(chǎn)能。

  在此基礎上，該公司還在進(jìn)一步爬坡滿(mǎn)足主要的幾個(gè)客戶(hù)需求。據了解，圖達通已完成第一期工廠(chǎng)產(chǎn)能升級，2023 年年初開(kāi)始還要繼續投設第三條產(chǎn)線(xiàn)。

  這一大手筆動(dòng)作源于鮑君威對于行業(yè)的估計，他預測，今年中國激光雷達市場(chǎng)上車(chē)量可能會(huì )到 12 萬(wàn)臺，明年可能會(huì )到四五十萬(wàn)臺，后年甚至有可能沖擊百萬(wàn)臺。

  「激光雷達行業(yè)競爭已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)新的里程碑，技術(shù)不再是最主要的部分·，「誰(shuí)能夠繼續量產(chǎn)，把規模擴大 5 倍、10 倍甚至上百倍，才是核心競爭力?！?

  與此同時(shí)，圖達通還在擴充自己的產(chǎn)品線(xiàn)，進(jìn)軍今年大熱的「補盲激光雷達」?！肝覀兎Q(chēng)之為側視激光雷達，『補盲』的定義不夠準確，僅僅 30 米的探測距離也遠遠不夠?！?

  鮑君威透露，2023 年 1 月的 CES 展會(huì )上，將公布產(chǎn)品相關(guān)細節。

  在智能駕駛各細分領(lǐng)域中，激光雷達應該是最具話(huà)題性的，從要不要用激光雷達到用什么激光雷達，再到用幾顆激光雷達，各種討論激活了這個(gè)新興市場(chǎng)，也帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈起起伏伏地涌動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，「舊有生產(chǎn)力」倒下，新的一批勢力崛起。

  或許沒(méi)人真正知道智能駕駛的終局是怎樣，什么時(shí)候到來(lái)，但當下打磨好技術(shù)性能、不斷降低產(chǎn)品成本、做好量產(chǎn)交付工作，卻確定無(wú)疑地讓我們離自動(dòng)駕駛未來(lái)更近一步。圖達通看起來(lái)已經(jīng)準備好了。