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人形机器人和无人驾驶双赛道加持百亿级激光雷达技术和市场格局解析
时间: 2023-12-28 20:17:18 作者: 乐鱼官方网站在线登陆入口下载手机版
产品型号及含义

  人形机器人作为一个大的赛道,公众号也前前后后写了40篇各模块及代表公司的分析对比文章,今天一起跟大家伙儿一起来分享的是无人驾驶和人形机器人上中很重要的激光雷达传感器,如有对人形机器人相关产业链的公司感兴趣能查看我的公众号主页下栏文章列表,也欢迎有兴趣交流探讨的留言或找我交流:

  1、相较摄像头纯视觉方案,因需要大量用户数据的支撑和算法的高要求,激光雷达的传感器具有“精准、快速、高效作业”的巨大优势,当然其成本和算力的高要求是其主要的局限性。

  按照国内的现实情况和对主要市场玩家的应用场景推进情况去看激光雷达对我们更重要也是更主流的一种方式。

  2、针对环境感知的4款主流的传感器作对比说明能够准确的看出,激光雷达相比较于其他3类传感器的主要特征为如下3点:

  1)工作原理方面:激光雷达通过发射激光束进行探测,激光束会被障碍物反射回来,再由接收器接收到反射的激光,从而测量障碍物与激光雷达的距离。而纯摄像头、超声波雷达和毫米波雷达则是以不同的方式通过发射和接收信号来探测障碍物。

  2)应用场景:激光雷达适用于对测量精度要求比较高的场景,如无人驾驶和机器人导航,它还可以应用于建筑测量、地形勘测等领域。而摄像头主要使用在于车道线检测、车牌识别、道路两边如限速牌和红绿灯的颜色类识别等。超声波雷达则更适用于对环境适应性要求比较高的场景,如家庭清洁机器人等。毫米波雷达具有精准度高,抗干扰能力强,探测距离远,呈广角探测,探测范围广,作用时速可达到120码以上,全天候工作,雨雪雾霾沙尘暴等恶劣天气,均能开启正常使用等特点,因此更适用于汽车防撞领域。

  3)测量精度和环境影响:激光雷达具有高测量精度,且对环境的要求比较高。在雨雪雾等极端天气下,激光雷达的性能可能会受一定的影响。相比之下,摄像头在处理深度学习时可以很容易地对障碍物进行细致分类。毫米波雷达具有强大的穿透能力,安装也可以完全隐蔽,不影响车辆整体外观。在复杂的环境中,超声波雷达能适应这种环境并完成测量。

  车载激光雷达可按多种维度进行分类,技术路线也比较多。从工作原理来分,激光雷达分为时间飞行法(TOF)和调频连续波法(FMCW)2个大类,而这样的形式TOF是主流,FMCW 技术尚不太成熟,还在于FMCW的激光雷达对激光器的要求非常高,同时他的信号解算又相当复杂。另一方面有点也显而易见,抗干扰能力更强,视距可以扩展至1,000 米或者2,000 米(如需要思维导图原文档请找我)。

  按照扫描方式激光雷达可大致分为机械式、混合固态式和固态式,机械式是最早开始的,固态式是终极方案,但受限于技术能力和车规级的要求,主流的还是混合固态的方式,这其中又分为转镜式(一维和二维)、MEMS微振镜式和旋转棱镜式这第三大类,这三者的优缺点后面单独说明,主流的主要是转镜和MEMS微振镜方案,代表公司分别是禾赛和速腾聚创。

  作为量的大头发射端涉及905nm和1550nm波长和EEL、VCSEL、光纤固态激光等不同的技术路线,标红的是各自路线、接收端

  接收端相对比发射端简单,大多分布在在APD、SPAD和SIPM3三种芯片方案,这块大头基本也是国外公司占据主导地位。

  控制端的主控芯片之前是用的赛灵思FPGA较多,随着降本和自主可控国内的头部代表禾赛也在倾向于自研SOC芯片,这块国内也有一些芯片公司在逐步介入成长起来。

  光学这块相对简单,国内的老牌光学公司舜玉光学和永新光学做的相对不错,也是国内为数不多占比高的核心部件。

  通过下图能够正常的看到激光雷达的成本核心在于收发装置,占比60%;这其中激光器的成本占比25%-40%左右,光学部件成本10%-15%。接收端和控制部分芯片占据剩余的大头。

  中国的激光雷达市场也将在2025年能够达到43.1亿美元的规模,较2019年可实现64.6%的年复合增长率。

  2022年全球Top15激光雷达公司中,有5家公司都来自中国(图达通中美合资总部在中国),头部的禾赛科技和速腾聚创订点的车型最多,其中禾赛科技在美股上市,速腾聚创已在港股提交IPO。

  在全球乘用车领域车载激光雷达的份额2021年和2022年的对比如下图1,能够正常的看到图达通和禾赛的市占率增加最快,紧跟其后的是速腾聚创,基本挤占了激光雷达的领航者法雷奥。

  激光雷达在量产乘用车中的相关核心技术指标,如视场角(FOV)、探测距离、点云密度和精度等因素影响,目前激光雷达可以做如下总结:

  关注到激光雷达在人形机器人的应用还是从宇树科技发布的H1人形通用机器人,其头部除了配备深度相机外,还配备了大疆的览沃觅道Mid-360(官方价3999元)混合固态的激光雷达,FOV范围360° * 59°,点频能够达到20 万点/秒,目标物体的表面反射率为不小于 10% 时,测得最大探测距离为40m,对于速度不快的人形机器人够用了。

  当然除了宇树比较明确的采取了激光雷达,智元发布的远征A1也采用激光雷达配合视觉相机做自主导航、避障安全、环境感知和地图构建等弥补纯视觉带来的感知缺陷。

  激光雷达作为国内无人驾驶的重要性不言而喻,国内头部的禾赛、速腾聚创包括华为都在全力拓展这块的业务,有点总结起来如下3点:

  2)其次,激光雷达能够给大家提供连续的测量数据,这使得机器人能够更好地理解人类用户的意图和行为。

  最后通过美股上市的禾赛ADAS激光雷达毛利率只有10%,其自动化驾驶业务毛利率较高达30%多,即将港股上市的速腾聚创毛利率由21年的40%降到22年的-7.41%,23年上半年,这一比率也仅为3.88%,激光雷达的价格也在激烈的竞争中从十多万降到23年的3000多块,激烈的竞争和技术的快速迭代对我们投资提出了更高的要求。

  人形机器人或者说具身智能目前还在产业高质量发展从0-1的阶段,很多时候我们不难发现一个行业了解一个公司不是为了立刻就能从它们身上收获什么,但随着我们对这个行业不断深入了解,将行业的版图不断补充完善,我们将看到不一样的世界,那时面对外界的任何一则关于此行业的消息你的理解和解读也将会更全面和深刻,这段话送给有缘人,如果愿意交流和好看这个行业的可以留言或公众号找我,谢谢。