激戰(zhàn)2022，圖達(dá)通沖擊激光雷達(dá)量產(chǎn)交付之王

  2022 年漸入尾聲，激光雷達(dá)廠商的中場戰(zhàn)事稍作休整。

  復(fù)盤過去這一年，可謂是「舊王隕落、新王當(dāng)立」。

  先是行業(yè)先行者 Ibeo 宣告破產(chǎn)，接著鼎鼎有名的 Ouster 與 Velodyne 抱團(tuán)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；一時間，曾經(jīng)的王者們紛紛開始隱入塵煙。

  然而在彼岸的中國，卻是另外一番光景。

  圖達(dá)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(kuò)張產(chǎn)能到量產(chǎn)交付，玩家們相互趕超，樂此不疲地奔赴在新賽程點(diǎn)上。

  圖達(dá)通無疑是其中的佼佼者。

  「截止 11 月底，我們在蔚來這一個客戶上的交付量達(dá)到 3.59 萬顆?！?

  在媒體溝通會上，圖達(dá)通聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CEO 鮑君威一句輕描淡寫，向外界掀開其 2022 硬核成績單的一角。 

01圖達(dá)通，用高性能激光雷達(dá)重新定義 

 2022 時至今日，激光雷達(dá)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，就何為元年展開激辯。

  鮑君威認(rèn)為，元年的定義在于激光雷達(dá)上車量是否達(dá)到一定數(shù)目，而李一帆則堅(jiān)持?jǐn)?shù)目不是唯一評判標(biāo)準(zhǔn)，還需考慮用戶體驗(yàn)等多因素，最終雙方也未能達(dá)成意見一致。 

 而到了 2022 年，隨著激光雷達(dá)搭載量猛增，幾乎所有廠商都在用「開啟元年」的字眼來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(dá)通第一臺量產(chǎn)版激光雷達(dá)獵鷹(Falcon)在寧波產(chǎn)銷正式下線。在 3 月 28 日，該雷達(dá)作為蔚來 ET7 自動駕駛超感系統(tǒng)的標(biāo)配，開啟量產(chǎn)交付。

 蔚來智能硬件副總裁白劍表示，有了激光雷達(dá)的加持，蔚來汽車在跟車時加減速會更平順;前方出現(xiàn)慢車時，自車的減速會更及時也會更舒適;被他車切入時，減速的時機(jī)以及舒適度也會更好。

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

所謂 1550nm 指的是激光雷達(dá)發(fā)射器發(fā)射的波長，與業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的 905nm 激光雷達(dá)不同，其允許輸出更高功率，能夠?qū)崿F(xiàn)更遠(yuǎn)的探測距離，以獵鷹(Falcon)為例，最遠(yuǎn)探測距離能達(dá) 500 米，10% 反射率下探測距離達(dá) 250 米。

  這項(xiàng)指標(biāo)的重要性不言而喻，前視激光雷達(dá)的作用是探測到車輛前方的各種障礙物，只有「看得足夠遠(yuǎn)」，提前為規(guī)劃控制系統(tǒng)留足時間反應(yīng)制動，才能保證行車駕駛的安全。

  在高速公路上，由于車速較快，需要激光雷達(dá)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(shù)字的要求更高，以便車輛應(yīng)急剎車或換道。

  而圖達(dá)通超遠(yuǎn)的探測距離，足夠應(yīng)對高速道路上層出不窮的路障、拋灑物和復(fù)雜的路況。

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

  相比之下，依托于 1550nm 路線，圖達(dá)通的獵鷹(Falcon)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn) 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 1.8m 的行人站在 200 米處，獵鷹(Falcon)的探測點(diǎn)能夠鋪滿其全身，而行業(yè)其他產(chǎn)品大多呈現(xiàn)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(qū)域，而非全局鋪滿點(diǎn)，可根據(jù)需要隨時讓任意區(qū)域分辨率高起來。

  高速公路上經(jīng)常會出現(xiàn)異型物體，比如輪胎，鮑君威通過視頻演示，在 180 米開外的區(qū)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(yuǎn)拉近，就能清楚將其識別到。搭載在 ET7 上，該功能被稱作「定睛凝視」。

  「大大減少了算法工程師的工作量，真正實(shí)現(xiàn)把「點(diǎn)」用在刀刃上。」

  除了高性能，激光雷達(dá)還需有穩(wěn)定的表現(xiàn)。圖達(dá)通為此引入了一個叫做 POD 概念，即探測概率，一般為超過連續(xù) 100 幀發(fā)射的激光束數(shù)量(即理論點(diǎn)數(shù)量)與被探測到的激光束數(shù)量(即有效點(diǎn)數(shù)量)的比值。

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

  獵鷹(Falcon)在 250m 處 10% 反射率物體的探測概率超過 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，下游整車廠甚至買車人、用車人才有信心、能力、定力去用激光雷達(dá)?！辊U君威十分堅(jiān)定地說道。

  02最低成本 500 美金?1550nm 路線漸成趨勢

  1550nm 激光雷達(dá)路線優(yōu)勢如此突出，為何卻并未在市場上形成「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(dǎo)體發(fā)光二極管)、最早的半導(dǎo)體激光器都是基于 GaAs 開發(fā)的，可以說產(chǎn)業(yè)十分成熟，成本已經(jīng)很低。

  而 1550nm 路線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。

  舉例來說，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，1550nm 路線并非所有成本均高，由于高功率特性，一般來說，1550nm 路線的激光器較少，一般只需要一個光纖激光器(包含一個泵浦光源和一個種子光源)，之后還可以對光纖中的激光進(jìn)行分束，1 個激光器就能同時打出多個光點(diǎn)，例如圖達(dá)通獵鷹(Falcon)采用 1 分 4 設(shè)計(jì)，1 個激光器可同時產(chǎn)生 4 條光束進(jìn)行掃描。

  而 905nm 路線的激光器則無法分束，需要的激光器數(shù)量更多，小到 5 個收發(fā)模組同時發(fā)光，5 個激光器同時發(fā)光進(jìn)行掃描，大到采用 128 個 VCSEL 激光器來實(shí)現(xiàn)掃描。

  從這部分來看，1550nm 路線在一定程度上縮小了與 905nm 路線的成本差距。當(dāng)然，綜合成本上來說，前者仍高出不少，這也是圖達(dá)通在不斷攻破的問題。 鮑君威表示，1550nm 激光器加上混合固態(tài)掃描的供應(yīng)鏈基礎(chǔ)已經(jīng)成熟，但是實(shí)現(xiàn)性能要求的組件仍然不成熟，圖達(dá)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。

  他分享了一個小故事：

  坐擁蔚來汽車的背書，圖達(dá)通曾在后者的辦公室中，成功舉辦公司的供應(yīng)商大會。當(dāng)時，產(chǎn)業(yè)鏈上的供應(yīng)鏈企業(yè)掌舵者給足了面子，紛紛聞訊趕來，但對圖達(dá)通做 1550nm 路線能否成功仍將信將疑，沒有十分大的把握。

  「開始做了幾個月之后，他們發(fā)現(xiàn)我們是認(rèn)真的，提的需求合理且能夠?qū)崿F(xiàn)，于是便深入?yún)⑴c進(jìn)來?！辊U君威介紹，圖達(dá)通在過程中也投入了技術(shù)、工程等巨大資源，幫助供應(yīng)商分?jǐn)偝杀尽?

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

  事實(shí)上，在圖達(dá)通等激光雷達(dá)廠商帶動下，1550nm 激光器供應(yīng)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。

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

  「等價(jià)格到了這個位置，激光雷達(dá)還會衍生出更多場景應(yīng)用?！辊U君威透露，圖達(dá)通已經(jīng)拿到了一些商用車定點(diǎn)客戶，預(yù)計(jì)在未來短則一兩年，長則兩三年可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

  據(jù)了解，商用車剎車距離更長，且一天大部分時間都在開，對運(yùn)行壽命、顛簸振動的要求越來越高。為此，圖達(dá)通將針對性地做激光雷達(dá)性能提升。

  與此同時，圖達(dá)通還在探索和布局礦山、港口、車路協(xié)同等應(yīng)用?！敢獙?shí)現(xiàn)這些需要擴(kuò)產(chǎn)能，在龍頭客戶的帶動下，做好量產(chǎn)準(zhǔn)備?！?

  03量產(chǎn)交付，激光雷達(dá)的下一個門檻

  「能否實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付將成為行業(yè)新門檻?！辊U君威一針見血地說道。

  自首臺獵鷹(Falcon)正式下線后，今年 7 月份，圖達(dá)通實(shí)現(xiàn)第 10000 臺激光雷達(dá)下線，而到了 11 月份，這一數(shù)據(jù)被刷新到 50000 臺。

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

  鮑君威介紹，得益于高度自動化與數(shù)字化產(chǎn)線的建設(shè)與性能提升，圖達(dá)通在實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的同時，也保障著更高的產(chǎn)品一致性與可靠性，帶來生產(chǎn)效率的提升和生產(chǎn)成本的縮減。

  具體來說，首先通過模塊化的設(shè)計(jì)降低生產(chǎn)難度，該公司能夠在 6-9 個月內(nèi)建成一條產(chǎn)能十多萬的生產(chǎn)線，并且可以穩(wěn)定可靠的快速爬坡產(chǎn)能量產(chǎn)。 其次，通過明確分工，簡化組裝線的調(diào)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，圖達(dá)通關(guān)于激光雷達(dá)的 A 樣還沒有做出來，為了提升節(jié)奏，公司投入大量資源，在 A 樣導(dǎo)入可制造性設(shè)計(jì)，早驗(yàn)證早優(yōu)化，一改傳統(tǒng)供應(yīng)的模式，最終僅用一年左右時間便實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品下線。

  需要注意的是，在和時間賽跑的過程中，圖達(dá)通并未在性能和指標(biāo)上面打折扣。防塵、防煙霧、振動、沖擊、高低溫循環(huán)……整個測試一套做下來就是兩三個月，且每輪測試都用掉將近 300 個樣件?！盖皟商煳覀冏约鹤隽艘粋€推算，過去兩年中樣件做了幾千個，這才使我們更快地實(shí)現(xiàn)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(dá)通工廠一年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過 25 萬臺的產(chǎn)能。

  在此基礎(chǔ)上，該公司還在進(jìn)一步爬坡滿足主要的幾個客戶需求。據(jù)了解，圖達(dá)通已完成第一期工廠產(chǎn)能升級，2023 年年初開始還要繼續(xù)投設(shè)第三條產(chǎn)線。

  這一大手筆動作源于鮑君威對于行業(yè)的估計(jì)，他預(yù)測，今年中國激光雷達(dá)市場上車量可能會到 12 萬臺，明年可能會到四五十萬臺，后年甚至有可能沖擊百萬臺。

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

  與此同時，圖達(dá)通還在擴(kuò)充自己的產(chǎn)品線，進(jìn)軍今年大熱的「補(bǔ)盲激光雷達(dá)」?！肝覀兎Q之為側(cè)視激光雷達(dá)，『補(bǔ)盲』的定義不夠準(zhǔn)確，僅僅 30 米的探測距離也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！?

  鮑君威透露，2023 年 1 月的 CES 展會上，將公布產(chǎn)品相關(guān)細(xì)節(jié)。

  在智能駕駛各細(xì)分領(lǐng)域中，激光雷達(dá)應(yīng)該是最具話題性的，從要不要用激光雷達(dá)到用什么激光雷達(dá)，再到用幾顆激光雷達(dá)，各種討論激活了這個新興市場，也帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈起起伏伏地涌動，在這個過程中，「舊有生產(chǎn)力」倒下，新的一批勢力崛起。

  或許沒人真正知道智能駕駛的終局是怎樣，什么時候到來，但當(dāng)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，卻確定無疑地讓我們離自動駕駛未來更近一步。圖達(dá)通看起來已經(jīng)準(zhǔn)備好了。