近年來(lái)，激光雷達(dá)市場(chǎng)非常活躍，一些參與者在推出汽車(chē)級(jí)3D激光雷達(dá)傳感器模塊產(chǎn)品方面取得了出色的進(jìn)展。近期，技術(shù)咨詢(xún)公司IDTechEx的分析師跟蹤了100多家開(kāi)發(fā)3D激光雷達(dá)傳感器模塊的公司。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的專(zhuān)門(mén)研究，IDTechEx自動(dòng)駕駛汽車(chē)團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)家分析師發(fā)表了一份關(guān)于3D激光雷達(dá)技術(shù)和市場(chǎng)的綜合報(bào)告，該報(bào)告論述了3D激光雷達(dá)傳感器的現(xiàn)在和未來(lái)，以及面臨著的挑戰(zhàn)。

3D激光雷達(dá)領(lǐng)域重量級(jí)企業(yè)

激光雷達(dá)（Lidar）是一項(xiàng)傳感器技術(shù)，可使無(wú)人駕駛汽車(chē)看到世界，做出決策和導(dǎo)航。3D激光雷達(dá)系統(tǒng)掃描光束以創(chuàng)建環(huán)境的虛擬模型，然后車(chē)輛對(duì)反射的光信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和處理，以檢測(cè)、識(shí)別并決定如何與物體互動(dòng)或避開(kāi)物體。大多數(shù)汽車(chē)制造商認(rèn)為3D激光雷達(dá)對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全運(yùn)行至關(guān)重要，并已與激光雷達(dá)技術(shù)供應(yīng)商合作。

最著名的激光雷達(dá)玩家是Velodyne。這家美國(guó)公司于2005年進(jìn)入激光雷達(dá)市場(chǎng)，其標(biāo)志性的HDL-64旋轉(zhuǎn)機(jī)械激光雷達(dá)用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)。隨后，Velodyne又開(kāi)發(fā)了Puck ?產(chǎn)品線(xiàn)，包括適用于不同行業(yè)的緊湊型機(jī)械激光雷達(dá)。當(dāng)前，Velodyne正向微型激光雷達(dá)陣列（MLA）技術(shù)發(fā)展，以保持在汽車(chē)激光雷達(dá)市場(chǎng)的強(qiáng)勢(shì)地位，這一技術(shù)正在超越現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)機(jī)械技術(shù)。

據(jù)悉，Velodyne的首個(gè)MLA產(chǎn)品Velarray ?于2017年發(fā)布，緊隨其后的VelaDome ?于2019年發(fā)布，Velarray ?提供遠(yuǎn)程目標(biāo)檢測(cè)，而VelaDome ?專(zhuān)為近距離操作而設(shè)計(jì)。

Velodyne最近推出了一款售價(jià)100美元的小型激光雷達(dá)（Velabit），分別提供60度和10度水平和垂直視場(chǎng)，激光雷達(dá)以10-20Hz的頻率旋轉(zhuǎn)，據(jù)稱(chēng)可以看到100米以外，反射率為80%。該激光雷達(dá)傳感器具有與Velodyne最先進(jìn)的傳感器相同的技術(shù)和性能，并且有助于各領(lǐng)域開(kāi)發(fā)新應(yīng)用。該傳感器外型緊湊，可嵌入到車(chē)輛、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、基礎(chǔ)設(shè)施，以及其他設(shè)備的任何位置，并且易于量產(chǎn)。

LeddarTech是激光雷達(dá)市場(chǎng)上的另一個(gè)大牌企業(yè)。雖然LeddarTech提供激光雷達(dá)模塊，但該公司的核心技術(shù)是LeddarEngine? 片上系統(tǒng)（SOC）和軟件，這是該公司長(zhǎng)期技術(shù)戰(zhàn)略的重點(diǎn)。SoC是為T(mén)oF激光雷達(dá)設(shè)計(jì)的，可以在主模式或從模式下驅(qū)動(dòng)（如果系統(tǒng)中有另一個(gè)主模式，例如MEMS激光雷達(dá)），SoC采用25nm技術(shù)。

LeddarTech公司最近推出了Leddar? 3D像素閃爍激光雷達(dá)模塊，該模塊為城市環(huán)境中的近距離探測(cè)和盲點(diǎn)覆蓋進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)了該公司在自主共享移動(dòng)市場(chǎng)領(lǐng)域的地位。

最后值得一提的是成立于2012年的加州初創(chuàng)公司Quanergy，因開(kāi)發(fā)了世界上第一臺(tái)面向汽車(chē)行業(yè)的光學(xué)相控陣（OPA）3D激光雷達(dá)而聲名鵲起，該公司在2016年的估值為10億美元。不過(guò)近年來(lái)，Quanergy在汽車(chē)行業(yè)面臨挑戰(zhàn)和延誤后，將注意力轉(zhuǎn)移到了非汽車(chē)市場(chǎng)。當(dāng)前，Quanergy是否在其OPA系統(tǒng)中做出了正確的技術(shù)選擇，這是一個(gè)重要的問(wèn)題。

3D激光雷達(dá)領(lǐng)域的后起之秀

在3D激光雷達(dá)領(lǐng)域的后起之秀中，最耀眼的一顆新星是Innoviz。這是一家成立于2016年的以色列初創(chuàng)公司，其目標(biāo)是開(kāi)發(fā)和商業(yè)化基于MEMS反射光束控制的3D激光雷達(dá)。該公司將麥格納國(guó)際（Magna International）視為其投資者之一，在過(guò)去的三年中，Innoviz積累了令人印象深刻的2.52億美元，并與寶馬簽訂了一份供應(yīng)InnovizOne?的合同，支持2021年寶馬生產(chǎn)車(chē)輛。InnovizOne? 定位為基于汽車(chē)級(jí)微機(jī)電系統(tǒng)的激光雷達(dá)模塊，現(xiàn)在的問(wèn)題是它是否最終會(huì)獲得商業(yè)上的采用。

其次不可不說(shuō)的一個(gè)新玩家：Livox。它是由中國(guó)著名的無(wú)人機(jī)制造商DJI建立的，Livox遵循與DJI相同的策略：提供一個(gè)令人信服的價(jià)格，促進(jìn)行業(yè)整合。這是一個(gè)誘人的戰(zhàn)略，因?yàn)榻裉煊刑嗟膮⑴c者和技術(shù)，而且大多數(shù)產(chǎn)品都太貴，只能保證未來(lái)的成本降低，他們才能在未來(lái)的市場(chǎng)上獲得一席之地。Livox的40米激光雷達(dá)模塊，視場(chǎng)38.4度、角分辨率0.05-0.1、射程2600米、80%反射，價(jià)格約為550-750美元，主要使用旋轉(zhuǎn)棱鏡。

3D激光雷達(dá)領(lǐng)域的專(zhuān)利戰(zhàn)：因競(jìng)爭(zhēng)升溫的侵權(quán)案件

IDTechEx進(jìn)行了3D激光雷達(dá)領(lǐng)域的專(zhuān)利分析，發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)汽車(chē)激光雷達(dá)技術(shù)的101個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)中聲明其至少擁有一項(xiàng)相關(guān)專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)。不過(guò)，當(dāng)超過(guò)一百家公司聲稱(chēng)提供獨(dú)特的3D激光雷達(dá)技術(shù)時(shí)，專(zhuān)利侵權(quán)的投訴是不可避免的。

2019年，LeddarTech報(bào)告稱(chēng)，他們成功地捍衛(wèi)了72項(xiàng)激光雷達(dá)技術(shù)專(zhuān)利中的一項(xiàng)，并與加拿大同行Phantom Intelligence公司抗衡。雖然和解的細(xì)節(jié)是保密的，但這起侵權(quán)案件導(dǎo)致Phantom Intelligence公司成為萊達(dá)泰克的客戶(hù)。

在2019年8月，Velodyne對(duì)兩名中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手RoboSense和Hesai提起了專(zhuān)利侵權(quán)訴訟。Velodyne的投訴與他們流行的Puck ? 產(chǎn)品線(xiàn)有關(guān)，該產(chǎn)品線(xiàn)申請(qǐng)的一項(xiàng)美國(guó)專(zhuān)利（US7969558）涵蓋了“環(huán)繞視圖”激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括多個(gè)激光二極管和由電機(jī)旋轉(zhuǎn)的外殼內(nèi)的光電探測(cè)器。而RoboSense和Hesai都提供類(lèi)似的旋轉(zhuǎn)機(jī)械激光雷達(dá)，這兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)進(jìn)口到美國(guó)并開(kāi)始銷(xiāo)售。

3D激光雷達(dá)模塊量產(chǎn)之路：汽車(chē)一級(jí)供應(yīng)商進(jìn)場(chǎng)

成功與全球汽車(chē)制造商簽訂合同的激光雷達(dá)公司會(huì)怎么樣？主要汽車(chē)原始設(shè)備制造商更愿意通過(guò)可信的一級(jí)合作伙伴為其自主生產(chǎn)的汽車(chē)獲得激光雷達(dá)技術(shù)。

汽車(chē)行業(yè)的總體趨勢(shì)是——二級(jí)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)新的激光雷達(dá)技術(shù)，而一級(jí)供應(yīng)商則優(yōu)化這些產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。例如，Valeo Scala?技術(shù)最初由Ibeo Automotive Systems GmbH開(kāi)發(fā)，Valeo將Ibeo的激光雷達(dá)開(kāi)發(fā)為奧迪的量產(chǎn)傳感器。同樣，Innoviz與加拿大一級(jí)供應(yīng)商麥格納合作，麥格納將向?qū)汃R交付汽車(chē)級(jí)激光雷達(dá)模塊。

另外，Ibeo正在開(kāi)發(fā)一種905nm的ToF激光雷達(dá)，它使用SPAD探測(cè)器，需要多次測(cè)量來(lái)建立圖像，但會(huì)發(fā)出數(shù)字信號(hào)。他們的設(shè)計(jì)包括VCSEL陣列和SPAD陣列（12800像素和發(fā)射器）。它們有三個(gè)asic，允許它們控制系統(tǒng)并在VCSEL上生成特定的圖案，而無(wú)需閃爍整個(gè)場(chǎng)景，這使得他們能夠?qū)⑸涑烫岣叩?50米，即使系統(tǒng)架構(gòu)和組件類(lèi)似于閃光激光雷達(dá)，集成電路的放置和組裝也相對(duì)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。一般來(lái)說(shuō)，這使它們處于一個(gè)很好的成本降低路徑，這可能意味著缺乏掃描機(jī)制可以通過(guò)多個(gè)激光雷達(dá)進(jìn)行補(bǔ)償。他們正與投資者ZF Friedrichshafen AG合作。

然而，少數(shù)一級(jí)供應(yīng)商和汽車(chē)原始設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)了自己的激光雷達(dá)技術(shù)。IDTechEx采訪(fǎng)了德國(guó)一級(jí)供應(yīng)商大陸集團(tuán)，了解HFL110 3D閃光激光雷達(dá)的開(kāi)發(fā)進(jìn)展 ，該產(chǎn)品建立在他們?cè)诟呒?jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)之上。大陸集團(tuán)預(yù)計(jì)，在未來(lái)十年的下半年，3D激光雷達(dá)在汽車(chē)市場(chǎng)的應(yīng)用將加速。

3D激光雷達(dá)的商業(yè)前景能否鞏固？

根據(jù)IDTechEx開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)模型預(yù)計(jì)可知，未來(lái)十年內(nèi)無(wú)法出現(xiàn)一種成功的激光雷達(dá)技術(shù)。理想的3D激光雷達(dá)技術(shù)取決于車(chē)輛類(lèi)型、自主水平和典型的工作條件。

根據(jù)IDTechEx計(jì)算的市場(chǎng)預(yù)測(cè)，到2030年，全球3級(jí)以上自動(dòng)駕駛車(chē)輛的3D激光雷達(dá)市場(chǎng)將增長(zhǎng)到54億美元，MEMS激光雷達(dá)在這段時(shí)間內(nèi)成為最大的市場(chǎng)細(xì)分市場(chǎng)。這并不是說(shuō)MEMS面臨沒(méi)有挑戰(zhàn)，因?yàn)樗麄冞€面臨尺寸、諧振頻率和反射鏡角度等方面如何達(dá)到平衡的挑戰(zhàn)。

自新型冠狀病毒肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，傳感器專(zhuān)家網(wǎng)一直密切關(guān)注疫情進(jìn)展，根據(jù)國(guó)家及地方政府的最新調(diào)控與安排，為更好的服務(wù)相關(guān)企業(yè)，在疫情期間，傳感器專(zhuān)家網(wǎng)免費(fèi)發(fā)布企業(yè)相關(guān)文章，免費(fèi)成為傳感器專(zhuān)家網(wǎng)認(rèn)證作者，請(qǐng)點(diǎn)擊認(rèn)證，大家同心協(xié)力，抗擊疫情，為早日打贏這場(chǎng)防控攻堅(jiān)戰(zhàn)貢獻(xiàn)自己的一份力量。