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仪器仪表行业年终盘点:2019全球十大激光雷达厂商
发布日期:2020-01-02 10:13:28

2019年是激光雷达行业风云变幻的一年,当全球自动驾驶的浪潮袭来,越来越多的企业涌入,有“无人汽车眼睛”之称的激光雷达也随之迎来机遇。


据全球市场调研机构IHSMarket预测,2025年全球自动驾驶汽车销量将达到60万辆,2035年将达到2100万辆。而自动驾驶的发展离不开核心零部件激光雷达,据Global Reports Store报告显示,2016年,全球激光雷达行业的价值约为4.9亿美元,在2017-2025年的预测期内,将以超过17.70%的健康增长率增长。


目前,激光雷达的主要力量大多集中在国外,知名厂商包括有Velodyne、Ibeo、Innoviz、Leddar Tech和Quanergy等。国产激光雷达的公司起步较晚,但近几年,随着自动驾驶的火爆,许多有实力有背景的团队加入到这个领域的研发与拓展中来,也涌现出了一批优秀的企业。


下面我们来看看2019年全球激光雷达Top10厂商,从“机器之眼”的发展透视自动驾驶的未来趋势。


2019年全球激光雷达Top10

2019年全球激光雷达Top10

(按时间排名,不分先后) 信息源于网络,制图:传感器专家网


①  Riegl

Riegl创立于1978年,是一家位于奥地利的激光测量系统公司,有着四十多年的激光产品研发制造经验,专注于多种波长的脉冲飞行时间激光雷达技术,致力于机载雷达和无人机雷达系统,移动三维激光测图系统,地面三维激光扫描系统,工业三维激光扫描系统的研发生产。


2004年,RIEGL成功的推出了商业化的机载激光雷达LMS-Q560,这是一款真正意义上提供全回波信号数字化和波形处理的机载LiDAR。之后相继推出RIEGLVQ-780II、RIEGL VUX-1LR等产品。


Riegl的核心Smart-Waveform技术提供纯数字LiDAR信号处理、解决范围模糊性的独特方法,实现每个激光束多个目标,测量的最佳分布,校准的幅度和反射率估计值以及系统的无缝集成和校准。Riegl强大的技术实力使得其激光测量产品在世界各地各行各业都有着广泛的应用。


国内外专注于无人机激光雷达领域的公司主要有Trimble、Innoviz、Riegl、leica、速腾聚创、北醒光子、镭神智能、北科天绘等。在这些企业中,生产规模最大的和研究能力最强的是Riegl公司,他向许多厂家提供了一系列无人机专用激光雷达。


上榜理由:对于自主避障型激光雷达,Velodyne的优势是显然的,而对于跨平台的高精度高测距激光雷达扫描仪,在无人机领域,Riegl的地位也是不言自喻的。


②   Velodyne


Velodyne成立于1983年,做了34年音响,是一家位于加州硅谷的技术公司。后来业务拓展至激光雷达等领域,一跃成为全球领先的激光雷达供应商。其产品家族以机械激光雷达为主,自2016年起,加入了固态激光雷达的研发,此外,它还生产各种3D光检测和测距传感器。其产品家庭包括HDL-64E,HDL-32E,PuckLITE,PuckHi-Res,Ultrapuck,elarray,AlphaPuck,Puckand以及新产品128线机械激光雷达等。


Velodyne在无人驾驶领域的影响力最早来自于2007年DARPA无人车挑战赛。当年获得第一名和第二名的卡耐基梅隆大学和斯坦福大学使用的正是Velodyne激光雷达。此后,该公司开发的激光雷达被谷歌、百度等涉及无人驾驶的公司广泛使用。


上榜理由:市场为王,Velodyne 占据了全球激光雷达市场大半江山。放眼全球,Velodyne有着其他厂商无法比拟的优势——比竞争对手拥有更高清的图像和更大的产能。


③   Ibeo


来自德国汉堡的Ibeo,在激光雷达领域其实算不上新人了。Ibeo成立于1998年,2000年被传感器制造商Sick AG收购,Sick AG的激光扫描仪特别出名,此收购可谓是技术大佬的强强联手。2009年Ibeo脱离Sick AG独立,2018年又被汽车零部件供应巨头采埃孚(ZF)收购了40%的股权。


2010年,Ibeo和法雷奥合作开始量产可用于汽车的MEMS固态激光雷达ScaLa。如今第二款固态激光雷达正为更高级别的自动驾驶做准备,也已进入量产开发阶段。


上榜理由:Ibeo的综合实力强大,有资金、有技术、有产品、有市场客户。Ibeo研发的传感器系统ibeo NEXT,具有长距离和高空间分辨率,可构建高度精确的3D环境模型,并涵盖道路指引信息、道路设施、标牌、交通信号灯等详细信息,可迅速记录、持续更新地图数据。


④   北科天绘


成立于2005年的北科天绘,13年专注于激光雷达研发和生产,在该领域以深厚的技术底蕴和积累,成为国内激光雷达领域的领军企业,成为我国实现高端激光雷达装备自主研发和量产的高新技术企业,还是全球为数不多的具备测量型和导航避障型两大类激光雷达研制能力的企业。北科天绘通过自主创新,目前已经掌握了激光雷达及信号处理芯片的核心技术。


2015年之前,北科天绘主要为国土勘测、电力巡线、铁路检测等研制测绘型激光雷达,在该领域多次填补国内空白,打破国外垄断。2016年5月,北科天绘率先在国内发布16线束R-Fan导航避障激光雷达,将科研开发延伸至无人驾驶和机器人领域应用。2018年,北科天绘对外发布C-Fans—128线固态前装激光雷达,首创Semi-Flash技术路径,拉开了激光雷达民用化的大幕,包括京东物流在内的主流无人物流车都可见其身影。


在技术生产上,经过多年优化调整,如今北科天绘已经完美地将激光雷达信号处理芯片组应用到导航避障型激光雷达上,通过半导体工艺实现多组激光收发装置同步自动化封装和组装,实现量产。


上榜理由:作为国产激光雷达“三剑客”之一,北科天绘已研发出R和C两个系列混合固态激光雷达产品,拉开了激光雷达民用化的大幕,包括京东物流在内的主流无人物流车都可见其身影。同时,来自意大利、俄罗斯、美国、法国、新加坡等发达国家的激光雷达产品订单也在不断上升。2017年北科天绘海外订单已占公司销量的10%以上。接下来,北科天绘还将推出基于3D Flash路线的全固态激光雷达,或将能比肩国外激光雷达巨头。


⑤   Leddar Tech


成立于2007年的Leddar Tech,是一家从加拿大视觉图像研究机构独立出来的公司,是激光雷达市场最炙手可热的新创公司之一。Leddar Tech专长于固态激光雷达(光探测和测量)系统的研发,提供固态激光雷达的关键元件之一:信号处理集成电路。其独门武器是软件算法,据悉,Leddar Tech可以兼容许多低价格的光电探测器和光源设备,包括光电接收二极管、垂直腔面发射激光器(VCSEL)甚至白光LED。


不久前,LeddarTech宣布推出一款专为自动驾驶汽车设计的3D Flash激光雷达Leddar Pixell。Leddar Pixell集成了Leddar Tech的专利技术,该技术嵌入了在最先进的LCA2 Leddar EngineTM中,后者由高度集成的Leddar Core片上系统(SoC)和Leddar SP数字信号处理软件组成。


Leddar Pixell在探测车辆周围行人、骑自行车的人以及其他障碍物方面可靠性非常高,适用于为确保乘客和弱势道路使用者(VRU)的安全而研发的感知平台。该激光雷达是一种最佳的探测Cocoon(车身周围360°全包覆)解决方案,适用于自动驾驶部署,而且已经被北美和欧洲地区的十几家领先的自动驾驶汽车供应商采用。


上榜理由:与特斯拉一样,Leddar Tech在软件算法上非常厉害,在固态激光雷达领域,Leddar Tech潜力很大。


比如,Leddar Tech光学飞行时间感测技术。Leddar Tech将速度快且解析度极高的类比到数位转移技术与创新的讯号处理方式结合在一起,从而将时域处理的优势应用到光学飞行时间感测领域。而基于Leddar Tech光学飞行时间感测技术的激光雷达有着显著优势,不仅有着高距离功率比、在能见度低的条件下可有效探测目标,还能使用单个检测器分辨多个目标。


⑥   Tetra Vue


Tetra Vue是美国一家为无人驾驶汽车捕捉超高分辨率3D图像的智能科技初创公司,成立于2008年,致力于开发超高分辨率的3D空间测量和成像技术,杀手锏在于更高速、更准确的3D度量。


Tetra Vue的产品主要为3D快闪光激光雷达(3D Flash LIDAR),结合固态感应器,可应用在自驾车领域,可在实际驾驶环境中、并提供高解析画质的3D影像显示,提升自动驾驶的操作体验,未来有可能取代现有的机械式感应器。


其核心技术为“光切片(lights licer)”专利技术,能够采用时间和距离量测以查找采用标准CMOS传感器的光强。采用没有运动元件的固态技术,Tetra Vue的系统通常较其他激光雷达更为高效:可靠性较高,能够满足车用要求、低延时、能够以较低成本在跨度较大的距离内生成超高分辨率的图像。


上榜理由:相比于其他激光雷达厂商,Tetra Vue的优势在于更高程度的系统集成。而Tetra Vue旗下的超高分辨率3D激光雷达数据和图像也将有助于自动和高度自动驾驶车辆对障碍物的有效识别,攻克目前自动驾驶车辆在行驶期间遭遇意外及危险障碍物时的技术难点。


⑦   TriLumina


TriLumina于2011年成立于美国,主力产品是用于车用激光雷达的固态VCSEL照明模组。其研发的VCSEL照明模组是一种背面发光、倒片封装的固体垂直腔面发射激光器,已获批准或正在申请的专利有36个。TriLumina将VCSEL和多种功能集成在一颗单芯片上,可提高LiDAR(激光雷达)和3D传感系统的可靠性,并降低系统成本和尺寸。


2019年7月,TriLumina宣布完成开展运行AEC-Q102一级所需的所有测试,而这意味着TriLumina的VCSEL阵列能够在-40摄氏度至125摄氏度之间可靠地运行。通过AEC-Q102一级认证还意味着,对于消费和工业应用而言,通过认证的设备非常强大,超过了这些细分市场的品质要求。


相比于现在自动驾驶车辆上昂贵而笨重的激光雷达扫描系统,TriLumina基于VCSEL发射模组的激光雷达,体积小,成本低,更符合自动驾驶市场需求。Trilumina提供的芯片为LiDAR提供了差异化的技术,6个体积小、低成本的激光雷达就可以环绕整车。


上榜理由:TriLumina在VCSEL技术的创新性与落地性上面,都表现得非常优异。未来较大机率因技术产生壁

垒,占领部分市场。


⑧   Quanergy


Quanergy成立于2012年,总部位于美国加州,是一家开发小型固态廉价LiDAR传感器的公司。其联合创始人兼CEO Louay Eldada,是美国哥伦比亚大学光学工程博士,更值得注意的是,他是一位成功的连续创业者,此前曾经创立了3家公司并出售给了财富100强企业,Quanergy是其创办的第四家创业公司。


2014年9月Quanery第一款产品M8-1投入使用,当时已经应用在奔驰、现代等汽车厂商的实验车型上。2018年5月,Quanery推出OPA固态激光雷达S3,S3不包含移动或振动部件,尺寸仅为90*60*60mm,体积小、功耗低,成本低,且能够进行电子束控制,可根据实时情境分析动态变化,以提供对周围环境无法预知的认知。S3的生产线已获得IATF16949认证,批量生产已开始。


Quanery已经和多家主要的汽车制造商和Tier1供应商建立了深入的合作伙伴关系,包括DaimlerAG(戴姆勒集团)、RenaultNissan(雷诺日产)、Hyundai(现代)、Delphi(德尔福)、Sensata(森萨塔)等。近期,又官宣了与吉利合作。


上榜理由:CEO Louay Eldada本身自带光环,Quanergy自然也金光四镀。在机械激光雷达当道之际,在大部分人一致看好MEMS激光雷达未来的情况下,Quanergy能通过相控阵激光雷达技术杀出一番天地,实力不容小觑。从技术与产品发展潜力来看,Quanergy未来可期。


⑨   禾赛科技


2013年,禾赛科技在美国硅谷创立,次年落户上海;2016年底,禾赛发布第一代原型机;2017年4月,禾赛推出40线激光雷达Pandar40,Pandar40测距远、精度高、抗震性好、耐高低温、且价格相对同期竞品要低,之后又推出了Pandar64;2019年初,又推出PandarGT3.0,在其中使用了自主研发的高速振镜系统和激光器,产品整体性能更稳定可靠。


上榜理由:禾赛科技产品创新能力强,与多家自动驾驶企业合作,有智能驾驶积累。凭借自主研发的微振镜和波形加密技术,禾赛科技始终引领传感器创新的发展方向,目前已拥有200多项专利,客户遍布全球18个国家和地区的42座城市。在硅谷60多家获得无人车测试牌照的自动驾驶公司中,超过一半都是禾赛科技的客户。行业消息显示,禾赛科技2018年出货金额有数亿元人民币。


⑩   Innoviz


Innoviz成立于2016年1月,是以色列一家激光雷达传感解决方案提供商,其联合创始人兼董事长Omer Keilaf曾担任以色列国防部电子研究主管,并在1979年获得以色列国防奖。公司的核心团队和技术来自以色列情报总队精英技术部门。


目前已推出两款固态激光雷达Innoviz Pro和Innoviz One,并与Tier1供应商德尔福、麦格纳、安波福和宝马等达成了合作。Innoviz Pro是一款固态LiDAR,可为汽车、测绘、机器人等行业服务,Innoviz One是一款汽车级LiDAR,可为L3到L5级自动驾驶提供3D感应。


上榜理由:众所周知,犹太人充满智慧。而有着强大技术背景的Innoviz团队也不例外。


结语分析:


尽管各大研究机构均预测激光雷达市场潜力巨大,但其实今年激光雷达厂商并不好过。先是以色列初创企业Oryx Vision倒闭,后有Velodyne退出中国市场,这都一定程度上反映出激光雷达市场的“寒冷”。


但这个“寒冷”明显只是暂时的,是春天来临的前兆。因为技术、工艺和产品不够成熟等原因,目前激光雷达存在价格昂贵、体积过大、精度不够等不足,难以大规模打开市场。但如开头所说的那样,随着自动驾驶、无人机等领域的发展,激光雷达的市场需求将持续增长,各大厂商也将迎来重大机遇。同时随着人们对激光雷达认识的加深,未来将有更多智能产品将越用低成本激光雷达。


而且,随着更多实力强大企业的加入,激光雷达的发展或将提速。近日,大疆旗下自动驾驶公司Livox览沃日前发布消息,表示将在CES期间,发布两款专为自动驾驶汽车设计的激光雷达,Horizon和Tele-15,并公布正式售价与交付日期。其中Horizon专为L3/L4级自动驾驶汽车设计,标称探测距离260米。Tele-15号称是全球首个探测距离达到500米的车载激光雷达。而更早前,华为也宣布入局激光雷达。


目前国内激光雷达厂商主要专注于生产机械式激光雷达,禾赛科技、北科天绘、速腾聚创均可接单量产,并且在精度和价格上与国外同档次产品相比拥有优势。国产企业在固态式方面也有所研发,北科天绘预计将于今年完成研发完成,分别应用于辅助驾驶和高级自动驾驶领域,加速追赶国外企业。按照产品的代差估计,国内激光雷达厂商与国外企业仅有1-2年的差距。


另外,这10家激光雷达厂商中,大部分都有研发固态激光雷达的业务,尤其是初创企业多主攻固态,从中可以看到从机械式到混合固态,再到纯固态的趋势。加上部分机械激光雷达会被更低价的机械激光雷达所取代,最终会形成“机械LiDAR+固态LiDAR”高容量、低成本的完美组合。


未来,随着激光雷达的发展成熟,体积变小、成本变低、市场需求增大等将走进现实,激光雷达将可以在更多的场景下得到应用,除了自动驾驶、无人机之外,精准农业、娱乐媒体、物流商业应用等场景也将出现越来越多激光雷达的身影。 (作者:枭枭)