行业周观察｜国产激光雷达的黎明前夜
最后更新：2020-08-31 10:54:06 手机定位技术交流文章
这是属于未来的技术，但行业内的纷争早已开始
作者 | 门宇阔
2019年12月6日，激光雷达公司Velodyne中国区的员工们收到了一封邮件，要求他们集体在周一前返回北京总部。
面对这封没有过多解释的邮件，员工在私下讨论时普遍怀揣着一种不好的预感。
9号那周的头一天，20几个员工齐聚一堂，当他们发现从美国赶来的人力资源副总裁也在场时，心中的不安又加剧一层，连互相打招呼时都带着拘谨。
果然，预感变成了现实，单独的面谈从早上一直持续到傍晚，太阳落山时，有一半的员工已经永久离开他们效力的公司。
当天晚上，Velodyne撤离中国的消息不胫而走，在自动驾驶圈内人的朋友圈里疯狂刷屏。惊讶、不解、惋惜…转发的从业者们怀着不同的情绪，但每个人都心照不宣地明白，这个行业要变天了。
Velodyne在中国的失利背后，是本土企业的崛起和突围。这次，「创造一下」围绕激光雷达，采访了相关领域的创业者、从业者、投资人等不同参与方，分析激光雷达在国内市场的诞生和发展，以及，在行业格局巨变之下，激光雷达企业所面临的更严峻的挑战。
垄断的破局者
说起自动驾驶，就不可规避地提到激光雷达，该技术被认为是实现高等级自动驾驶中必不可少的“眼睛”。
在这个领域中，Velodyne一直独领风骚，这个做音响起家的公司，从2005年开始研发激光雷达技术，是名副其实的鼻祖，先后获得福特、百度、尼康、现代等领投的共计2.25亿美金的投资，其估值一度高达20亿美金。
10多年的技术积累和全球知名厂商的资本加持，让Velodyne看上去所向披靡，2015年，Velodyne进驻中国时，其产品长时间断销，甚至有公司连算法都没有，只买来几个Velodyne的激光雷达就敢拿去跑融资。
垄断的地位让Velodyne可以把产品的价格提的很高，64线激光雷达，最高时卖到70万一台；16线雷达产品也要人民币6万左右。行业人开玩笑说，开着20多万的林肯MKZ出去跑测试，车磕了撞了都是小事，就怕车顶的激光雷达被偷。
高昂的硬件成本不是每个公司都能承受的，对激光雷达同样拥有诉求却囊中羞涩的中小创业公司，面对天价的产品只能望洋兴叹，于是它们把目光投向了国内市场，去寻找可以替代的产品。
在强烈的市场需求下，孕育出一批在激光雷达领域探索的创业团队，涉及的产业链也颇为丰富，从硬件到、后期处理软件、到定制服务等层出不穷。激光雷达这块蛋糕吸引来的不仅是创业者，还有投资人，他们寻觅着有潜力的公司，不想错过投资下一个Velodyne的早期机会。
在众多参与者中，禾赛和速腾聚创逐渐成为两股不可忽视的力量，禾赛以激光检测类产品起家，而速腾最早只是一个户外机器人的环境感知项目。两者在聚焦激光雷达赛道后，也获得了更多的资本青睐。禾赛在2018年拿到了光速中国和百度领投的2.5亿元B轮融资，在2019年初拿到了博世和光速的1.73亿美金。速腾在2018年也拿到了3亿元的融资，投资者包括北汽、上汽和菜鸟网络。
两家公司的创办时间和发展速度相近，却选择了不同的路线，禾赛最早做的是64线的高端产品，里面蕴含了类似特斯拉的思路，用高端产品去树立品牌，再用累积的技术去降维打击低端市场。
速腾则优先研发量产了16线激光雷达，出发点更倾向于市场层面：高等级自动驾驶的落地缓慢，而低线束雷达可以更早赋能有商业化前景的产品。
在激光雷达的高低端市场上各据一方后，双方形成了某种默契，并没有全力到对方的领域去竞争。在16线产品线上，速腾始终刻意和Velodyne保持着价格优势，发挥出极致的性价比，禾赛也在64线产品端不断推陈出新，这让Velodyne的产品显得陈旧而昂贵。最终，禾赛在40线的激光雷达的性能上逐渐逼近，Velodyne则继续保持高端的态势，推出了128线的产品。
更高线束所附加的天价，并没有解决Velodyne的问题，Velodyne曾预测自己2019年的销量额能再创新高。但随着速腾和禾赛在市场两段的挤压，Velodyne在销售端开始疲软，到了2019年年末，其亚太区的销售增长远不及预期。
国内自动驾驶公司激光雷达应用情况
业内人士曾把Velodyne销量的衰退归咎到大的市场环境，比如中国自动驾驶行业资本热情的退却，车市的总体疲软导致车厂在自动驾驶投入上的缩减等等。可是当Velodyne最大的中国投资者，百度也开始用禾赛的产品时，客观因素的论调就烟消云散了。
国产的产品力提升受到了越来越多的认可，在采访中有工程师向我们透露，就产品层面而言，禾赛在测距能力、精度、分辨率等核心参数上，和Velodyne的同级别产品“不存在天差地别的劣势”，同等规格下的价格优势和更完善的软件配套服务，让厂商没有道理不选国产。
禾赛科技告诉创造一下，其自主研发的多款产品，已经在20个国家展开销售，有超过60%的产品出口到了欧洲和美国。其中在美国加州DMV登记的65家获得无人驾驶公开道路测试牌照的公司中，有超过50%都用了禾赛的产品。
“英雄不问出处”，当海外用户也开始接纳时，就是对国产激光雷达实力最好的证明。
Velodyne不是没有尝试过挽回局面，其产品标价经历过多轮调整，但它中国的对手们也分毫不让，始终保持着同类产品的价格差值。
Velodyne另一个举措是专利诉讼，就像很多新技术的发展那样，激光雷达领域的后来者们也多多少少借鉴了老大哥的产品。
作为行业的开创者， Velodyne曾多次起诉美国同行专利侵权， 2019年，Velodyne以专利侵犯为由，将禾赛科技和速腾聚创双双告上法庭，直至今年2月，Velodyne的CMO Marta Hall还在社交媒体上频频开炮，斥责中国竞争者窃取知识产权，希望借助紧张的局势，让美国政府采取措施。
3个月后，禾赛也对Velodyne反诉，可在7月21日，双方突然发表声明，达成了长期的全球专利交叉许可协议：这项互惠互利的协议不仅涵盖众多旋转式激光雷达产品，而且涵盖双方公司已有的与未来的全部专利。
Marta Hall对于后来者的抨击
分析师德文·萨瓦斯坎推测，Velodyne很可能与禾赛达成了一笔未知的庭外和解协议，“合作而非仲裁的结局，意味Velodyne手里并没有什么决胜性证据，它并不觉得自己能从长期的诉讼中获得什么好处，至少这无法帮助他们赢回失去的市场。”
这一系列明争暗斗的背后表明，激光雷达市场的竞争日趋激烈，面对中国新崛起的挑战者们，巨龙也只有招架之功。
对Robotaxi的想象和彷徨
突破巨头技术垄断后，国产激光雷达厂商在To B端找到了更多的市场，却依然面临着大规模商业化的难题。
B端用户主要分布在自动驾驶研发公司、机器人公司、高校无人车队、实验室和测绘等几个领域。B端领域的客户并不多，早期只会买几台激光雷达做研发和数据收集，去测试、认证自己的系统。
近年来，B端客户逐渐走出了实验室，开始了阶段性试运营。
比如做16线激光雷达产品的速腾，其客户包括新石器、京东、菜鸟物流、高仙机器人等公司。速腾聚创COO邱纯潮表示，速腾聚创2019年总计卖出了大几千台激光雷达，主要针对低速物流机器人这一领域。
究竟B端的哪个具体领域会率先爆发，帮助激光雷达实现期盼已久的“大规模落地”？
对于这个问题行业内有不同的声音，就目前的趋势和进度来看，RoboTaxi（无人驾驶出租车）似乎最具潜力。
首先，依托激光雷达实现的RoboTaxi服务已经有成功应用的案例。从谷歌分拆出来的Waymo，通过RoboTaxi服务在2019年完成了超过10万次的载客，初显商业化端倪。
Waymo目前有700辆左右的车队规模，其订购的62000辆克莱斯勒Pacifica以及20000辆捷豹I-Pace电动SUV正在陆续交付中，预计在2023年将有8万辆自动驾驶车投入使用， 每辆车上至少会配备一个激光雷达。
其次，RoboTaxi的服务提供商通常具有雄厚的资本实力，百度、滴滴、谷歌旗下的Waymo、通用旗下的Cruise、Uber、Lyft…它们对于价格不敏感，激光雷达是此类公司最主流的选择。
滴滴对于RoboTaxi就保持了极高的兴趣，据创造一下了解，滴滴在“顺风车案件”后提出了All in Safety的口号，内部花了一年的时间进行安全方面的审核和整改，在众多提升安全性的讨论中，RoboTaxi曾在内部会议上被认为是最佳的解决方案。
RoboTaxi所能解决的不仅是安全问题，一旦滴滴不再做司机和乘客的连接，就能在很大程度上减少补贴，同时可以建立起真正的技术壁垒，不再和市面上众多的打车公司在一个比拼流量的商业模式下拼杀，形成“降维打击”。
滴滴在RoboTaxi的动作上很快，在去年9月获得上海颁发的首批载人示范应用牌照后，今年5月又宣布其自动驾驶公司获得了首轮超过5亿美元融资。路透社报道，滴滴计划到2030年在其平台上运营100万辆自动驾驶出租车。
除了滴滴外，相关公司融资的信息也时有发生，北京、上海、广州、长沙等城市已陆续开始了RoboTaxi的试运营，这让每一个激光雷达的厂商，都隐约嗅到了海量的市场。
蓝海虽然迷人，不过在「创造一下」与众多自动驾驶高管的接触中，我们也感受到目前激光雷达在RoboTaxi上存在的问题。
比如RoboTaxi上的传感器是需要通过车规级的，这就对激光雷达提出了很多要求，它需要能经受环境的剧烈变化，不能因为车辆行驶的颠簸出现松动，使用寿命要很高…小马智行联合创始人，CTO楼天城解释说，“目前在测试车上，对于激光雷达诉求都是可用，对于体积、功耗、稳定性这些方面没有太多要求，应对的场景就是测试这样一个环境，但传感器套件距车规级的标准还有一定距离。”
中国汽车工程学会理事长付于武则表示，中国的道路交通环境和美国有很大不同：
“在美国能跑通的商业模式（Robotaxi），在中国未必跑的通。这里面涉及了大量问题，道路法规、安全性、成本、事故责任主体的界定、公众的驾驶素质。在技术层面也有很多没有解决，比如多传感器的数据融合，到现在也没有一个完美的方案。”
除了技术性外，一些从业者对于激光雷达在Robotaxi上的应用还有另外一层担忧：大公司对于技术的独占性和排它性。
谷歌对于激光雷达的战略变化，是引发行业恐惧的源头。谷歌的自动驾驶车曾一直使用Velodyne的产品，可在2015年左右，谷歌测试车车顶的激光雷达神秘地进行了更换，当时大小论坛里充斥着新雷达的偷拍图，人们仔细比对每个细节，却发现它们不属于任何一家激光雷达公司的产品。
在论坛里流传的谷歌新激光雷达
直到2017年，谜底才彻底揭晓，在底特律北美国际汽车展上，Waymo CEO John Krafcik风轻云淡地说，测试车身上所有的激光雷达和视觉传感器，都是公司自己「design and build」。
现场很多人露出了不可思议的表情，却没想到更大的惊讶还在后面，“就在几年前，一个激光雷达的成本要75000美元，到了今天，我们已经让激光雷达的成本下降了90%，”John Krafcik接着强调了一遍，“请注意，是90%。要让技术变得更便宜，适合无数人使用，这是重要的一个进步。
自研激光雷达有很多好处，可以让车辆的软硬件系统集成度更高，对硬件成本有更好的把控。只是行业领头羊的抉择，无可避免地让激光雷达厂商产生了对于技术独占性的担忧，而随着Strobe、blackmore等一些创业公司被陆续收购，释放了更多大企业对激光雷达技术自主意识变强的信号。
不少从业者担心，Robotaxi注定是大公司的游戏，激光雷达创业公司在这种“大规模落地”的牌局里甚至没有出牌机会。
对此持乐观态度的人也不在少数。光速中国助理合伙人王国栋推断，技术独占不见得会妨碍产业发展：
“换个角度来看的话，Waymo或是滴滴更像是当年的苹果。iPhone里的很多东西都是独占的，但这并不妨碍它带动了整个供应链的发展和成熟，不妨碍更多的人才和资本的涌入，苹果坐收渔利的同时，也给无数的安卓手机提供了生长的土壤。自动驾驶新巨头的技术可以独占，但不会形成垄断。”
禾赛科技CEO李一帆也认定，Waymo这种有能力做传感器自研的只是少数，激光雷达公司将在未来的汽车供应链里成为不可或缺的一部分，“都说专业人做专业事，就像造车一样，自动驾驶的研发落地也涉及非常复杂的产业链，任何一家企业都不可能凭一己之力搞定传感器、芯片、高精地图、整车应用等全链条配置。”
即使有担心，激光雷达产业依然寄托于Robotaxi或是To B领域其它形式的规模化应用，于此同时，从业者们也在继续迭代技术，不断寻找降低价格的可能，试图在更广阔的To C端找到新的立足点。
面对更广阔的乘用车市场
激光雷达市场想打开真正的大金矿，深埋于乘用车领域。只是想要挖到金脉，需要解决法规和价格这两个主要障碍。
激光雷达在乘用车上曾有一次不太成功的尝试。2017年，奥迪A8发布，这是第一款搭载车规级激光雷达的车型，尽管车上只装备了一颗来自Valeo的四线激光雷达，甚至和常见的“低端”16线激光雷达不具可比性，但也就是这颗雷达，实现了Traffic Jam Pilot的功能，成为Audi A8达到Level 3的关键所在。
令人意外的是，具备L3功能的A8竟然成了“绝唱”，从它发布至今3年多的时间里，市面再也没出现过搭载激光雷达的量产车。政策是其中一个很大的原因，绝大部分国家都没有出台L3级的上路政策，A8在国内推出时干脆取消了这个功能。
美国《消费者报告》在对这款车的评论中写道：“就像你喝了半杯啤酒却没醉那样，当你开启A8的自动驾驶时，你就时刻游走在法律的灰色地带。”
法律在责任的界定上也暧昧不清，从严格意义上讲，当标注自己能实现L3级功能时，汽车就具备了部分“完全自动驾驶功能”，这时一旦发生事故，理论上需要车企对其负责。
因此在相关法规的靴子没有落地前，L3及以上的高等级自动驾驶功能就是“潘多拉魔盒”，车企只能把激光雷达等技术贮备起来，而在奥迪宣布新一代A8不会搭载L3自动驾驶功能时，激光雷达厂商们近在咫尺的的希望再次变得触不可及。
即便没有法律法规上的限制，车厂们对于激光雷达的价格也敬而远之。
以禾赛为例，其低价格的优势，只能在与外国竞品对比时才成立。在自动驾驶所涉及的摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等诸多硬件中，激光雷达的价格依然比其它传感器高出几个数量级。
目前的乘用车市场是视觉传感器的天下，一套摄像头+毫米波雷达的组合，仅需2000块左右的成本，就能让一辆车获得L1/L2的驾驶辅助（ADAS）功能。激光雷达在ADAS上没有生存空间，只有极少数海外厂商能在对传感器成本不那么敏感的豪华车上找到存在感。
法律法规不是厂商们可以左右的，不过靴子总有落地的那一天，乘用车的商业化脚步正在逼近。
Frost & Sullivan公司预测：到2025年，激光雷达的年销量将达到600万部，其中50%均将应用至家用车中，市场规模预计将达到20亿美元。多数主流车企表示，在2025-2030年间，他们能够承受的激光雷达价格在1000美金之内。
这给诸多激光雷达公司留下了群雄逐鹿的机会，更多中国玩家参与竞争后，也让激光雷达的价格不断下探：
速腾聚创在8月推出了性能和价格更均衡的高线数产品：80线激光雷达RS-Ruby Lite，售价8.8万元。
Livox是由大疆内部孵化，之后独立运营的公司。6月18日，售价8999元的Tele-15正式上架，另一款产品Horizon则只要6499元。
8月11日，华为智能汽车解决方案BU总裁王军透露，华为正在研发激光雷达技术，目标是短期内迅速开发出100线的激光雷达。未来计划将激光雷达的成本降低至200美元，甚至是100美元（约700元人民币）。
毫无疑问的是，激光雷达的价格还有很大下探的空间，但要做到100美元的成本，只靠厂商们的竞争压价是很难实现的。
激光雷达成本下降的幅度，最终取决于市场需求增加的幅度，一旦自动驾驶开始大范围落地，激光雷达才能做到规模化生产，从而分摊成本。
在国产激光雷达落地的过程中，技术成本下降和市场需求扩张这两股力量是相辅相成的。3年前的激光雷达就引来了“敢于第一个吃螃蟹”的奥迪，现在技术更成熟了一些，价格也更便宜了一些，就会吸引更多的合作者，需求一多，又能反向促进研发的加速和价格的降低，这是一个正向循环。
激光雷达在乘用车上的应用前景一直不被看好，连埃隆马斯克也说“Lidar is a fool’s errand”（傻子才用激光雷达）。
即便如此，国内激光雷达的厂商和从业者们对于未来依旧笃定，他们一步步走来，把价格从天上拉到地下，看着自己的产品走出实验室，被应用在越来越多的场景里，他们相信这个产业的爆发一定会到来，并愿意为之等待。
新一轮的竞争下，行业将再度洗牌
在击退Velodyne后，国产激光雷达继续精进，商业化前景逐渐明朗，但在等待行业爆发的时间里，依然有很多的不确定性，其中最主要的就是国产芯片技术的困境。
相比于产量已经规模化的毫米波雷达和超声波雷达，激光雷达对于芯片的要求会更复杂，而由于产业的薄弱，中国雷达传感器用芯片高度依赖进口。头豹研究院2018年的调查数据显示，超声波雷达的芯片进口依赖程度约90%，毫米波和激光雷达用芯片则100%为进口产品。
“激光雷达里面有很多组件，比如扫描器、导航器、光学组件、激光器、接收IC等，其中的IC芯片是核心组件，对雷达传感器的性能起到决定性作用，16线的机械式激光雷达一般需要16组IC芯片组，芯片的进口成本大约是3000美元。64线的话芯片成本则将翻倍。”一位行业人士向创造一下解释道。
芯片在激光雷达中扮演的角色还在加强，容量大、传输速度快、信息处理高效的专用ASIC芯片可以缩减激光雷达的体积、减少散热、有助于量产。
Velodyne此前激光雷达的芯片都没采用AISC标准设计，雷达需要人工进行装配和光路调校，这在无形中降低了生产效率。Velodyne后续开始在ASIC芯片研发和生产线改造上发力，大幅提升生产效率，预计在2021年，其基于ASIC的多线束激光雷达将会量产推出。
在这个方面，中国激光雷达厂商依然有机会，毕竟激光雷达的发展历程短，中国企业与国际在此类芯片的差距，较传统的手机芯片要小很多。
半导体行业观察主编李寿鹏向我们表示：
“雷达传感器芯片依赖进口，一方面是国内产业布局晚（约2015年以后），另一方面是相关的人才培养和待遇上不够好。汽车芯片标准高，行业本身也有封闭性。
在中兴和华为事件发生后，国家给各大整车厂如吉利、比亚迪等设立了新的供应商国产化目标，其中在芯片方面，必须要有国产芯片企业做为二级供应商。现在慢慢开始在IP授权、EDA软件、封装测试这些环节开始有了积累。在国家政策的支持下，未来5年将是中国雷达传感器用芯片的黄金投资和发展期。”
国内整体芯片行业的成熟还需要时间，但激光雷达技术的变化是日新月异的，新的技术方案也在出现，激光雷达正往固态化方向发展，相对于传统的360度机械旋转激光雷达，固态激光雷达基于电子部件进行数据读写，用芯片替代机械控制光束，去除了机械旋转部件，是革命性技术。
想不落后于人，激光雷达厂商就需要在芯片研发上自己努力，解决行业存在的人才短板。禾赛科技在最近几年集结了各路专家和工程师团队，吸引了一大批毕业于斯坦福、伊利诺伊等知名高校，以及曾就职于苹果、三星等企业的顶尖研发人员。2019年，禾赛科技宣布，前法雷奥激光雷达项目核心人员LeiLei Shinohara加盟，这名专家就曾深度参与过奥迪A8激光雷达的研发。
在Velodyne的主宰下，中国激光雷达厂商以无法拒绝的性价比优势抢占了大量的市场份额。吉利、一汽、上汽、菜鸟、AutoX、文远知行、京东、百度、图森、新石器…一个个新入场的自动驾驶团队，都纷纷换上了国产激光雷达。
五年时间里，中国创业公司的加入搅翻了市场格局，却没能在更广阔的Robotaxi和乘用车上迎来全面爆发的“奇点”，便只能在等待行业春天来临的时间里，去深耕技术，提升性价比之外的竞争力。
不过在底层技术上，国产激光雷达依然存在差距，Velodyne背靠美国强大的芯片产业链，保持着强大的技术和人才储备，让它依然具备反扑中国市场的可能性。
与此同时，前沿激光雷达正向固态化、芯片化的方向演进， 博世、大疆、华为、Veodylne、Waymo、Quanergy…新势力不断加码，盘踞已久的”巨头”也杀入正面战场，让激光雷达市场进入群雄割据时代，成为自动驾驶领域最汹涌的暗流。
这注定是一场漫长的战争，国产与进口的战斗远没有结束，市场份额的变化是短期的，人才和技术才是竞争之根本。在新的技术变革趋势，以及新玩家的入场下，未来5年的激光雷达市场会面临更残酷的竞争，行业也将出现另一次大幅洗牌。
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