激光雷达是 ADAS 进阶的车载传感设备,是自动驾驶的核心关键传感器,根据 Yole 数据预测,激光雷达整体市场规模到 2026 年有望达到 57 亿美元,2021-2026 年行业 CAGR 为 23%。其中用于 ADAS 领域的激光雷达市场空间到 2026 年有望达到 23 亿美元,5 年 CAGR 高达 94%,迎来放量元年。
中国激光雷达市场规模持续走高,2025年中国激光雷达市场有望突破100亿元,伴随国家政 策的支持以及应用领域的拓展,中国激光雷达市场规模出现了快速增长的趋势。
为了解目前激光雷达发展趋势、应用方向、技术路线,加强产业链上下游的交流合作,共建激光雷达产业链生态体系,共促行业的发展,艾邦9月20日在苏州成功举办了2022年第二届激光雷达创新技术及产业链高峰论坛会。
本次论坛共14个议题,可谓内容丰满,主机厂、激光雷达供应商、激光雷达配件企业以及设备企业等从各自角度出发,同大家深入探讨了激光雷达发展路线、应用趋势等,不同角度的解读让大家对激光雷达行业又有了更前卫的认识,与会人员收获颇丰。
下面我们就从嘉宾主题演讲、展台风采、现场互动及特写这三个方面一起来回顾一下本届会议精彩时刻。
一、嘉宾主题演讲
1、Innoviz中国区 总经理 苏淑萍《激光雷达在自动驾驶应用的机遇和挑战》
随着科技巨头们纷纷携资金、流量、技术入局,自动驾驶商业化和规模化的步伐加速,激光雷达迎来蓝海市场。据统计,目前已至少有20家车企和自动驾驶公司宣布将激光雷达作为感知套件的一部分,进而量产L3级以上自动驾驶技术。可以说,激光雷达现已成为智能汽车实现高级别自动驾驶的标准配置。
但激光雷达在成本、尺寸、可靠性、人眼安全等方面还存在着挑战。在本次论坛上苏总主要从激光雷达市场需求、自动驾驶对激光雷达的要求、激光雷达应用的平衡之道以及公司的激光雷达产品等几个方面给大家详述了激光雷达的应用机遇和挑战。
激光雷达作为自动驾驶尤其是高阶自动驾驶感知层面的核心器件已普遍成为业内共识,Innoviz的使命就是赋能自动驾驶,为客户提供高性价比、车规级高可靠性、可量产的激光雷达产品,解决目前激光雷达的痛点难点。
目前Innoviz的技术路线:光源采用905nm、扫描方式是MEMS Mirror、传感器使用的是比较成熟的硅材料传感器、测距方式选择的dTOF。Innoviz的第二代产品InnovizTwo主攻性能的提升以及成本降低,这也是推进激光雷达量产的关键要素。
2、深圳阜时科技有限公司 CTO 王李冬子 《面阵SPAD在全固态补盲激光雷达中的应用》
目前,SiPM和SPAD技术已成为实现激光雷达系统中接收器功能的关键,这两种光电探测器类型均基于盖革模式(Geiger mode,只适用于单光子计数的模式),有助于实现符合车规、高增益、低成本、尺寸紧凑的传感器,适用于汽车长距离激光雷达的微光探测场景,提供业界最高灵敏度、最佳一致性和低噪声的产品。
在本次论坛上王总主要从全固态发展趋势、全固态需要面阵SPAD、阜时科技SPAD芯片及未来规划等几个方面详述了面阵SPAD在全固态补盲激光雷达中的应用。
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王总指出:全固态激光雷达已成为行业热点,性能优异、成本空间巨大,整车4~8颗基本局面形成。除了汽车、机器人、AGV领域也有相当潜力,中短距离激光雷达在低速领域能够满足自动驾驶要求。
目前可落地的寻址faash全固态方案,是针对补盲雷达的最佳选择:
近距离应用
视场角FOV宽广
分辨率高、精度高
多物体识别能力
防干扰、抗阳光性能好
补盲是固态雷达的最佳选择,有点是结构简单,没有发射及偏转,集成度高,可靠性高,成本低;不足是无法提高发射功率密度,探测距离近。
深圳阜时科技有限公司聚焦SPAD、SiPM、 OPA等技术,国内率先实现SPAD量产并斩获国内头部车企激光雷达芯片订单,并将从2022年开始陆续交付。
3、亮道智能 CMO 江南逸 《FLASH技术的侧向补盲激光雷达》
2022年5月13日,中国北京,亮道智能正式面向中国市场客户发布自研纯固态Flash侧向激光雷达——LDSense™ Satellite。在本次论坛上江总从公司介绍、激光雷达系统量产解决方案、哪些场景需要侧向补盲激光雷达、侧向激光雷达上车需要满足哪些要求等几个方面详述了FLASH技术的侧向补盲激光雷达。
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江总指出:90%以上的交通事故都因近距离感知盲区造成;90%以上的交通事故都因近距离感知盲区造成;所以侧向补盲激光雷达是自动驾驶系统感知升级的重要支撑。
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侧向补盲激光雷达能够更好支持结构化道路NGP,城市NGP,停车APA等高阶辅助驾驶功能;是高速TJP/HWP,记忆泊车等L3自动驾驶功能必备传感器;将广泛应用于L4限定场景自动驾驶领域。
侧向补盲激光雷达上车需要满足专为近场探测设计、超大视场角、外观纤巧灵活、高性能低成本等要求。
4、亿图视觉 董事长 谢煜博士 《机器视觉在激光雷达生产中的应用》
激光雷达技术作为近年来高热度的新兴雷达技术,系统结构精密复杂,设备设计要求灵敏精准,多模块在工作运行中注重高度配合,生产过程需要高精密度机械设备。
在本次论坛上谢煜博士主要从全视场镜头测试应用、LD准直发射自动耦合应用、摄像头主动对准应用、发射接收端自动耦合应用等方面给大家详述了机器视觉在激光雷达生产中的应用。
摄像头主动对准应用:对应准直/粘接/焊接/等工艺
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5、北京光秒科技有限公司 联合创始人/CTO 闫雪亮 《图像级高清激光雷达研究进展和产品发布》
在本次论坛上公司介绍、行业情况、产品优势、市场应用等方面给大家详述了图像级高清激光雷达的研究进展。
闫总指出激光雷达未来的三大趋势是高清、远距离以及低成本。激光雷达行业发展现状:把激光雷达做到图像级百万像素甚至千万像素分辨率,同时还要满足长距离高刷新率和量产经济性,被看作是行业内公认的挑战;目前的方案,不管机械还是振镜,还是组合方案,很难真正超越300线。
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高清激光雷达优势:图像级分辨率,有效甄别中远距离人、车、物。光秒科技于4月20日正式推出其独立自研的全球首款1024线超高分辨率激光雷达GM1024,该产品历经2年多时间研发,单回波点频最高可达2000万点每秒,大幅刷新行业最高记录。
6、标普全球汽车 资深首席分析师 陈光远 《全球自动驾驶和激光雷达市场趋势分析》
标普全球汽车(S&P Global Mobility)的自动驾驶服务提供高级驾驶辅助系统市场至移动出行,自动驾驶前沿发展的相关洞见、背景、数据和分析。用户可快速访问市场发展的关键见解,了解事件背景和技术趋势,深入研究数据和预测,并无缝推动分析来支持他们最具挑战性的决策。
在本次论坛上陈光远首席分析师主要从全球乘用车产量预测和分析、自动驾驶和激光雷达的技术和市场趋势给大家详述了自动驾驶和激光雷达的市场分析。
陈光远首席分析师指出:从2020年到现在,由于疫情、缺芯、俄乌危机等黑天鹅事件影响,全球有3800万辆汽车减产。俄乌危机的冲突造成了全球大宗商品的价格波动、天然气等能源的通胀,部分地区购买力下降,也对对汽车的购买力造成了影响,这个会造成比较长期的影响。
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2021年MCUs芯片短缺,接下来的1~2年,MCUs芯片短缺会得到恢复,但模拟芯片的短缺也是一个瓶颈,所以认为在2024年之前仍然会有芯片短缺的影响。
Cruise和百度在美国、中国实现无人robotaxi商业化运营;本田和奔驰在日本和德国投放乘用车SAE Level 3自动驾驶功能,截止到2022第三节度,以商业化的L3/L4车型全部搭载激光雷达。
7、安捷伦科技 应用工程师 王晶晶 《全能型分光光度计在激光雷达光学镜片的测试解决方案》
雷达工作时,激光在光源、障碍物和接收器间传播,以不同角度穿过镜片、滤光片和保护罩等部件。因此,这些材料对一定波长范围内,按不同角度入射激光的透射率应尽量一致,才能保证成像效果。
在本次论坛上,王晶晶工程师主要介绍了服务于激光雷达和其相关类型产品的测试技术和设备。
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王工介绍到车载系统、智能手机、AR/VR、光通讯、生化仪器、综合性光学镀膜是目前对光谱仪测试需求量较大的几个行业。
具体来讲,车载系统里面的部件例如激光雷达、抬头显示、疲劳监控等;智能手机的盖板、滤光片、摄像头等;眼睛会更特殊一点,还需要测试薄膜的偏振特性;光通讯领域包括立方体,镜片等。再有就是口罩事件引发的生化仪器需求量提高,所以内部的荧光滤光片的测试需求量也加大了。还有就是适用与各种智能应用场景的光学镀膜类材料。
激光雷达这个细分领域,它对光谱仪测试提出了新的要求。
首先,拓展性,对于多角度测试提出了需求,结合实际的应用场景,需要产品在使用时满足多个角度的光学指标。还有大角度的需求,产品可能要求的视野范围很宽,那么就需要在大角度下评估材料的性能。
再一个,特殊形态的样品,镜片、包材可能基于功能设计或者美观要求,会有异形的产品、或者是小型化的需求,或者会使用到一些棱镜来改变光路的方向等等。
最后还要考虑到的就是极端应用环境下的测试。
8、富兰光学 市场总监 林敏芳《微纳米级激光雷达关键光学元件的研发与应用》
微光学元件通常由微米级和纳米级结构组成,包括以反射型微光学元件、折射型微光学元件、衍射型微光学元件、光波导为代表的被动元件和以LED/激光器、光电探测器、光强和相位调制器为代表的主动元件。微光学元件已经成为智能手机、激光雷达、VR/AR等重要元件。
在本次论坛上林总主要从高精度激光雷达光学视窗产品及加工工艺、激光雷达光学元件研发能力及实绩等给大家做了详细分享。
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激光雷达主流方案有机械激光雷达、固态激光雷达、FLASH激光雷达,高精度激光雷达光学视窗主要包含:应用于无人驾驶领域的平面激光雷达视窗、环形激光雷达视窗;应用于工业测距领域的U形激光雷达视窗、锥形激光雷达视窗以及应用于机器人领域的D形激光雷达视窗。
激光雷达光学元器件加工工序:光学设计—模具制作—注塑生产—表面处理—CNC加工—质量控制。关键要点:高精度自由曲面的微纳加工实现各种复杂面型加工;光学级零部件在制造加工对基材要求严苛。针对不同的需求,精准选择合适的光学基材,才能生产高质量高精度复杂面型的光学元件。
9、光焱科技 董事长 柯历亚 《LiDAR核心元件:单光子雪崩二级管的光电特性分析与应用》
激光雷达在汽车领域的跨越式发展,推动了光电探测器/雪崩二极管在汽车领域的应用。在本次论坛上主要从光学传感器的应用市场、SPAD的潜力、SPAD在激光雷达上的应用瓶颈等方面给大家做了详细介绍。
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柯董事长介绍到:在ADAS的自动驾驶辅助应用领域中,深度感测是一个非常重要的技术。激光雷达在ADAS上的应用有着更安全的优势,激光雷达深度成像的优势在于可全固态化,采用现有的芯片技术,实现小型化和低成本,同时可以利用高强度的红外光让激光雷达可探测更远更深的距离,并且可兼顾人眼安全性。
ToF是激光雷达重要的组成部分,ToF可以分为dToF和iToF两种技术,两种技术各有优劣,dToF接收直流脉冲光,抗环境干扰能力强,所以更适合户外应用场景。
10、岭纬智能 总监 芮明昭《岭纬高分辨率固态激光雷达》
作为激光雷达创新型企业,苏州岭纬智能科技有限公司(以下简称岭纬科技)在创业之初就明确了发展目标,致力于高端固态高分辨率激光雷达的研发。目前产品应用领域涵盖无人驾驶、先进辅助驾驶、车路协同、安防监控、智慧城市、智慧交通、三维建模、工业现场监测、轨道交通等。
在本次论坛上芮明昭总监主要从岭纬科技定位、岭纬产品和方案介绍、激光雷达新品等方面给大家做了详细介绍。
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芮明昭总监介绍到激光雷达势从机械旋转雷达逐步向混合/半固态激光雷达以及纯/全固态激光雷达发展。岭纬科技向全球提供高品质的激光雷达硬件、激光雷达系统软件和算法,完整解决方案;lMEMS+1550nm技术路径位于全球第一技术梯队,公司具有激光发射,InGaAs接收阵列以及配套光学等核心技术;公司产品型号丰富,可满足不同视场角、精度、分辨率、探测距离的客户要求。
岭纬科技核心技术优势主要有:700线分辨率世界前茅,480-700线分辨率,最高1.5百万点每秒每个扇区;600米超远距离探测,最远有效探测距离600米,远超目前市场上同类产品探测距离;全球领先的视频融合,激光点云三维数据和摄像头数据融合,不用二次标定。
11、广东汇成真空 经理 黄卫国 《激光雷达PVD镀膜技术解决方案》
PVD(Physical Vapor Deposition)技术是制备薄膜材料的主要技术之一,在真空条件下采用物理方法,将某种材料气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基板材料表面沉积具有增透、反射、保护导电、导磁、绝缘、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、装饰等特殊功能的薄膜材料的技术。用于制备薄膜材料的物质被称为 PVD镀膜材料。溅射镀膜和真空蒸发镀膜是最主流的两种 PVD 镀膜方式。
在本次论坛上黄经理主要从汽车智能化现状和发展、车载激光雷达介绍、PVD技术在激光雷达上的应用、汇成真空光学PVD镀膜设备等方面给大家详述了激光雷达PVD镀膜技术解决方案。
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黄经理指出无人驾驶行业的发展,将带动国内激光雷达市场的发展。激光雷达由于要保证其反射率和折射率,光学膜必不可少,这就让PVD镀膜设备有了用武之地。
激光雷达制模工艺
glass+ITO+红外增透膜
膜层结构采用表面超硬膜层结构
RF辅助镀膜
常温镀膜
工艺优势
膜层致密性好。
最外层Si3N4硬度高,可有效降低划伤概率。
常温镀膜,易于实现。
12、苏州璇光半导体科技有限公司 CEO 奚庆新 《FMCW激光雷达为”感知趋势”而生》
FMCW技术路线虽然相对复杂,但其天然优势吸引着国内外众多企业参与其中。国外企业包括AEVA、Blackmore、mobileye、Strobe、Scantinel等,国内企业有璇光半导体、杭州爱莱达、北京光勺科技等。
在本次论坛上璇光半导体 CEO 奚庆新主要从FMCW激光雷达是什么、FMCW激光雷达提供什么、FMCW激光雷达能解决什么问题等给大家详述了FMCW激光雷达。
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奚总指出在应对一些交通路况,如行人横穿马路、占道车辆突然开门等,FMCW激光雷达带速度的高密度点云能在第一次瞬间给出判断。第一时间(“第0帧”),FMCW激光雷达即可探测目标(整体或局部)的运动,以便无人驾驶系统采取及时的安全操作。可以探测以前从未见过的物体,不需要多帧关联。
FMCW激光雷达,能够检测最微妙但很重要的运动信号,通过专用感知算法,可以比视觉机器学习等方法提前2s或更多,并且能提前预知和理解目标运动趋势。
FMCW激光雷达4D预测感知解决了无人驾驶感知系统所需要的核心问题——物体如何移动——运动趋势,实现安全规划。
通过解决这个问题,FMCW激光雷达的检测可以作为无人驾驶安全导航的基线,这样我们的合作伙伴就可以专注于为他们的自动驾驶开发用例构建功能,而无需重新设计运动感知。
13、国家激光器件质量检验检测中心 常务副主任 麻云凤 《车载激光雷达测试标准与方法》
车载激光雷达测试标准已初步形成,正陆续出台。目前,专门针对车载激光雷达检测的标准有:国家市场监督总局发布的国家标准《光电测量 智能驾驶汽车用激光雷达主要参数测试方法》、中国汽车工业协会发布的团体标准《车载激光雷达检测方法》及《智能网联汽车激光雷达点云数据标注要求及方法》。
在本次论坛上麻凤云主任主要从激光雷达接收、车载激光雷达标准提出背景、车载激光雷达标准内容等方面给大家详述了车载激光雷达测试标准与方法。
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麻主任指出各类激光产品的性能差异较大锁定车载激光雷达产品作为标准化研究对象。全球各地的激光雷达厂商都有着相同的性能指标用于判断激光雷达是否能够适用于自动驾驶车辆。最关键的指标包括:测距范围、点频、分辨率、视场角、测距精准度等。
国外以德国为例,有DIN(徳国工业标准)制定的系列标准,以及ISO等相关标准;国内目前有国家标准、国家军用标准和行业标准,但都难以代表智能汽车驾驶环境下的激光雷达的产品质量安全监控和测试。
14、武汉天眸光电科技有限公司 总经理 程刚 《多线激光雷达的应用场景及常见问题分析》
多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光旋转测距雷达,市场上目前有4线、8线、16 线、32 线、 64 线和128线之分,多线激光雷达可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3D扫描图,主要应用于无人驾驶领域。
多线激光雷达的应用场景更为复杂,对性能的要求更高,但其价格昂贵,是大多数企业难以承受的。在本次论坛上程总主要从公司介绍、多线激光雷达的技术路线、多线激光雷达的应用场景、激光雷达在实际应用中的问题等方面给大家做了详述讲解。
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程总指出激光雷达的技术路线按照测距原理可分为飞行时间测距ToF和调频连续波FMCW,ToF与FMCW能够实现室外阳光下较远的测程(100~250m),是车载激光雷达的优选方案。按照扫描方式有无机械转动部件可以分为机械旋转、混合固态、纯固态混合固态分为MEMS、转镜,纯固态分为相控阵OPA、Flash。
激光雷达五大应用领域:智慧交通、无人配送,AVG、无人测绘、电力巡检。
激光雷达在实际应用中的常见问题:(一)干扰问题;(二)高反“鬼影”& 高反“膨胀”;(三)盲区“吸点”和近端变形;(四)扫黑车;(五)拖尾问题;(六)强弱反射率;(七)高温;(八)低温。
二、展台风采
1. 深圳市亿图视觉自动化技术有限公司
2.广东汇成真空科技股份有限公司
3.芯思杰技术(深圳)股份有限公司
4.安捷伦科技(中国)有限公司
5.合肥圣达电子科技实业有限公司
6.浙江蓝特光学股份有限公司
7.苏州瑞霏光电科技有限公司
三、现场互动及特写
本次论坛圆满举办,感谢演讲嘉宾的精彩分享,各位参会人员大大力支持,我们下次再会。
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