国外被唱衰的激光雷达在国内依然活跃,芯片国产化是降本最大利器
目前,激光雷达全产业链呈现发展速度快、科技水平高、创新能力强、市场前景广阔的特点。在应用方面,车载领域成为商业应用进展较快的领域之一。中国企业也迎来关键的国产化契机和广阔的市场前景。
车载激光雷达商业化进程加快
中国汽车芯片产业创新战略联盟介绍,激光雷达LiDAR(Light Detection And Ranging)是激光探测及测距系统的简称,主要构成要素包括发射系统、接收系统和信号处理系统。
激光雷达系统的核心组件主要有激光发射器、扫描器及光学组件、光电探测器及接收IC,以及位置和导航器件等,可提供高分辨率的几何图像、距离图像、速度图像。
激光雷达产业链上游为激光器、光源、光学部件、振镜、模拟芯片、FPGA芯片等;产业链中游为激光雷达硬件厂商;下游产业链按照应用领域主要分为自动驾驶、高级辅助驾驶、服务机器人和车联网行业。
整体而言,激光雷达全产业链表现出发展速度快、科技水平高、创新能力强、市场前景广阔的突出特点。从国外产业链与国内产业链比较的角度而言,国外激光雷达上游企业由于起步更早,积累更为深厚,尤其在底层光电器件以及芯片领域拥有一定先发优势。国外和本土激光雷达下游企业在产品性能和商业化进度方面不相上下,国内上游供应商也在近几年发展迅速,有望实现与海外上游企业逐步持平。
在应用方面,车载领域成为商业应用进展较快的领域之一。主机厂基于安全第一、产品量产等理念,技术路线较为保守,大多通过ADAS功能的拓展和完善,渐进式地实现智能驾驶。ADAS主要指乘用车通过搭载激光雷达实现高级辅助驾驶功能,如自适应巡航、自动跟车等。与智能驾驶的激光雷达相比,ADAS所应用的激光雷达对车规化的批量生产能力、可靠性有更高的要求,对成本也更敏感。
芯片国产化 激光雷达规模化可期
从系统构成看,激光雷达芯片主要包括发射端芯片、接收端芯片、信息处理芯片等。
经过多年发展,国内发射端 VCSEL芯片已进入成熟量产阶段,但接收端 SPAD芯片主要被索尼、安森美等企业垄断。因此,国内SPAD芯片企业,包括阜时科技、识光芯科、芯视界、灵明光子等,加速技术发展,已实现新的突破。
2023年8月,阜时科技发布全固态激光雷达面阵SPAD芯片FL6031,采用Stacked-BSI 工艺,集成360×150的SPAD像素阵列,有效像素超过50k,并满足上车要求。基于FL6031芯片,苏州光之矩与武汉万集已完成全固态激光雷达的Demo开发。
信息处理芯片,即激光雷达主控芯片, 以FPGA为主,主要实现时序控制、波形算法处理、其他功能模块控制等。主要厂商是Xilinx和Altera。速腾聚创、图达通、大疆等车载激光雷达产品的FPGA芯片均来自Xilinx 。
2023年9月,蔚来发布自研的激光雷达主控芯片 “杨戬”(芯片型号为NX6031 )。芯片配备8个9bit的AD模数采样,每通道采样频率高达1GHz,能够高效捕获激光回波信号,计划2023年10月量产。
蔚来表示自研芯片的目的是“毛利”,希望用近期研发投入换长期毛利,这一颗芯片可以节省几百元。未来,随着 “杨戬”的量产应用,有望推动激光雷达成本的下滑。
总体来看,激光雷达正处于关键时刻,一边是生存与盈利,一边是降本与规模化。不管是主机厂还是供应商都在经历着一场没有硝烟的战争。谁胜谁负,估计几年内便能见分晓。
鲍君威说,“随着搭载激光雷达的量产车越来越多,哪些车上的激光雷达是真实力,哪些是假把式,答案会慢慢清晰;未来一两年很多车企可能会感觉很痛苦,因为他们所选择的激光雷达可能名不副实,或面临策略调整的风险。”
智能汽车芯片依然关键,中国企业有望突围
汽车产业变革从上半场电动化进入下半场智能化,同时我国智能驾驶领域面临的最大挑战和机遇也非常多,尤其智能汽车芯片在这一变革中继续扮演关键角色。黑芝麻智能联合创始人兼总裁刘卫红在会上表示,尽管智能驾驶领域中国已经走到了全球领先的位置,但是整个智能汽车的发展还是富有挑战性的,尤其是产业链上的布局,路阻且长但行则将至,中国要坚持走自己的路。
“智能汽车行业正朝着更智能、更高性能的方向发展,这需要更强更好的芯片,同时为了让汽车智能化能够更好地普及和可持续发展,还需要提升性价比,因此芯片企业要提供的是大家用得起的高性能芯片。”后摩智能创始人兼首席执行官吴强表示,通过技术创新去解决芯片计算效率提升过程中的一些本质问题,这样的方式更适合中国的芯片企业。
NVIDIA全球副总裁兼中国区汽车事业部总经理刘通指出:未来的芯片将是融合型的,不仅用于智能驾驶,还用于智能助理。过去,智能驾驶芯片负责驾驶,车内助理芯片处理复杂的AI任务。未来人工智能会融合,智能驾驶和智能座舱任务将相互影响甚至相互利用。
“中国将成智能芯片的‘角斗场’。在中国的智能驾驶芯片市场,预计三年内,中国的芯片公司应该能够占据主要市场份额。”爱芯元智创始人、董事长兼CEO仇肖莘对中国企业的竞争实力非常有信心。她认为,虽然整个汽车行业正在向降本增效发展,竞争异常激烈,但中国的芯片公司有机会在智能驾驶领域崭露头角,因为中国的新能源汽车制造商在全球居于领先地位。
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