潛伏一年,激光「老兵」禾賽首發國產32線激光雷達進軍無人車

如今,激光雷達已成為國內所有關注高科技的投資機構都密切關注、唯恐錯過的領域。

作者|賈聰聰 甲小姐

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對於外界來說,這家公司彷彿一夜之間進入了激光雷達市場。

禾賽科技此前從未出現在這片戰場中,官網也沒有展示過此方面產品。此次首次發聲便拿出了32線激光雷達,且在媒體上公開其路測視頻,並在大型展會上現場展示掃描效果,這在國內多線激光雷達生產商中均屬首次,瞬時轟動業界。

出人意料,國內首款32線激光雷達亮相

上周剛剛結束的第十八屆中國國際工業博覽會上,禾賽科技顯得很亮眼。

禾賽科技在工博會現場展示的32線激光雷達

展區位於大疆旁邊,在100平米的明亮展區中,陳列著禾賽科技成立以來的歷代產品,其中包括其首次對外公布的無人駕駛及輔助駕駛可用的32線激光雷達(LiDAR)。該產品採用混合固態設計,水平視場角360°,垂直視場角30°,可實現150米探測距離,已完成大量公開路測。

禾賽科技公布的實測視頻

目前,激光雷達處於「有賽道,有賽手,沒有裁判員」的局面,各生產商紙面上的量化指標非常接近,只能通過實測效果來分辨高下——可在此之前,除了兩家國際巨頭公司,似乎沒人敢直接把實測視頻這麼大膽地公布出來,足見禾賽對其產品的信心。

現場實時的圖像識別演算法,和與激光雷達的數據融合

早前,激光雷達之所以未大規模普及,源於其在行業內人士心中普遍的「高昂成本」印象,目前售價均在上萬美金級別,普通無人車標配的Velodyne生產的64線激光雷達甚至高達8萬美金,一個激光雷達比一輛車還貴,自然讓造車者敬而遠之。

然而,價格下降的趨勢已經非常明顯。國際頂級激光雷達生產商Velodyne專為車企設計的32線激光雷達Solid-State Hybrid Ultra Puck? Auto,宣稱若訂單量達到100萬台,可將單價降到500美金。而禾賽科技更是表示,其從設計之初,就注重自動化裝調,未來可在1萬台訂單量的情況下將單價控制在500美金,甚至更低。

禾賽科技CEO李一帆說,明年1月份,禾賽將先期為合作夥伴小批量供貨,屆時價格會「非常有競爭力」。

規則已變,汽車產業迎來「亂世」

汽車這個重型產業,過去100年都沒有大變化,一直保持著傳統而格局難改的高冷姿態。直到近兩年,「汽車」突然橫衝直撞地駛入創投市場的聚光燈下。

100年前的汽車產業,還是個百團大戰的新戰場,模仿、跟進的成本很低,1900年到1910年,僅美國就有兩三百家汽車廠商。但後來,汽車對裝配工藝的要求越來越高,一輛汽車的零件多達3萬多個,這個數字意味著很長的價值鏈——最有效率的造車廠,從原材料採購到售車也需要300天,對資金實力要求極高。汽車稱為「工業之王」,這個名稱當之無愧。

近年來,科技的進步為汽車產業帶來了幾波巨浪。

第一波巨浪是新能源化。做電力基礎設施的大牛入場了。電動車的汽車零件只需一萬個左右,價值鏈極大縮短,資金的周轉周期也縮短,電力基礎設施也在布局,意味著後來者終於開始有實力跟傳統巨鱷競爭。

第二波巨浪是汽車共享。做互聯網的大牛入場了。Uber、滴滴等汽車共享平台用互聯網的方式進入,繞開造車,直接解決出行問題。現在每一輛車的平均使用率可能只有10%,汽車共享將讓每一輛車更充分地被利用,使汽車需求量逐漸降低。

第三波巨浪是智能化。做人工智慧的大牛紛紛湧入戰場。

第四波巨浪是網聯化。做通信基礎設施的大牛也入場了。

幾波巨浪裹挾之下,造車方式全面改變,直接將傳統車廠推到了懸崖邊。

曾有業內大佬告訴Xtecher,若把汽車產業比喻成拳擊賽,傳統的汽車產業像是重量級拳擊,實力強大且規則固定,只有大個子、拳擊手才能玩,人人戴著拳擊手套,只能打這個地方不能打那個地方,不能用肘子不能動腿。可隨著這幾波新事物的出現,現在的汽車產業更像是日本的K1(世界異種格鬥級大賽),空手道、功夫、截拳道、泰拳都可以加進去玩,動肘子、撩鷹腿,各種招數都能派上用場——如此一來,原來的大個子們該多難受?

傳統車廠面臨著左右互搏的窘迫境地:明明知道汽車共享會降低汽車需求,也不得不去做。通用汽車投資了Lift,歐洲的車廠做car-to-go,中國也有車廠做分時租賃。而智能駕駛更是燃起全行業的high點,國內但凡實力雄厚的人工智慧團隊,幾乎紛紛涉足汽車行業。

如今,傳統汽車行業面臨的對手並不是一個孤獨的復辟者,呼嘯而來的是一個全新的時代:近看新能源汽車、汽車共享,驚濤拍岸;遠看網聯、智能、自動駕駛,洪波又起。此刻入場的玩家,面臨的是「亂世出英雄」的機會。此時進入,趁亂建立新的格局,成為了近幾年來汽車行業群雄並起的原因。

智駕混戰,激光雷達穩步入局

激光雷達是否會成為自動駕駛標配?

業內分化成兩大陣營,禾賽科技CEO李一帆打趣地說,這個遊戲叫做「Elon Musk against the world」.

第一大陣營只有一位高調玩家,馬斯克主導的特斯拉,遲遲沒有採用激光雷達。

早前,特斯拉因出現多起命案而被業內人士詬病,不得不對自身的無人駕駛系統進行升級。上月宣布其量產的Model S,Model X和Model 3車型,都將使用「攝像頭+超聲波+毫米波」的感測方案,包括8個攝像頭、12個超聲波感測器以及一個毫米波雷達,並稱將「實現完全自動駕駛以及比人類駕駛員更高的安全性」。至此,特斯拉依舊沒有選擇激光雷達。

特斯拉2016年10月公布的可以無人駕駛的感測器布局

特斯拉的選擇是基於價格考慮。馬斯克相信,攝像頭、超聲波和毫米波的低價組合,可以保證在任何天氣實現周邊環境360度探測的情況下,實現產品化推廣應用。攝像頭擅長識別車輛、行人、標誌牌顏色等,但容易受光線、天氣影響,穩定性差。毫米波雷達在不同光線和天氣中表現出較強的可靠性,但解析度較低,而且無法準確識別行人。兩者互補。

第二大陣營則是以谷歌、百度和優步為首的無人駕駛人工智慧領域的領導者,和多個高端德系車企激光雷達是必備。

作為世界上最賺錢的公司之一,谷歌為其無人汽車項目注入巨額資金,隸屬於Google X 項目的谷歌無人駕駛汽車,核心設備是一部價格非常昂貴、目前還無法大規模量產的激光雷達。激光雷達就是谷歌無人汽車車頂的錐形設備。谷歌在早期原型車中使用的激光雷達是由一家名為Velodyne的公司生產的64線激光雷達,價格高達7萬美元。而百度為了加速其無人駕駛和高精地圖的開發工作,也已採購了數百台同款64線激光雷達。此外,優步在美國匹茲堡試運營的100台無人駕駛網約車同樣使用Velodyne的激光雷達。

而德系(奧迪,賓士,寶馬)和美系(福特)等主流歐美車企過去幾年也一直在研發使用激光雷達的高級輔助駕駛車輛,並且將陸續在未來三年內面世。據奧迪一級供應商TTtech透露,由德國IBEO公司開發的激光雷達將於2017年選配於新款奧迪A8。

奧迪A8的激光雷達配置方案

相比攝像頭,激光雷達的優勢在於可以準確測量物體位置和速度,並且不受環境光照影響。激光雷達與毫米波雷達相比,可以準確測量物體的細節,而毫米波雷達對檢測非金屬物體有極大的不確定性。比如自動駕駛中最重要的行人檢測,毫米波雷達的漏報率之高使其完全無法被決策系統依賴。此外,激光雷達是目前最有效的實現無人車厘米級定位的感測器。

總之,環視全球市場,激光雷達與自動駕駛的搭配,已逐漸被主流認可。

Xtecher曾訪問專註做智能駕駛的馭勢科技,其今年年初曾表示不用激光雷達,因為成本太高,而近期,馭勢科技也在密切關注國內湧現的激光雷達廠商。

「價格降下來了,我們當然樂意考慮。」馭勢科技董事長兼聯合創始人趙勇對Xtecher說。

現有激光雷達售價之所以高,一大成本是人工組裝。成本壓縮除大規模量產外,還可在設計上下功夫。以禾賽科技舉例,其設計之初就充分考慮到量產的成本結構和裝調工藝,整個產線實現高度自動化。

新鮮事物都有一個演進的過程。

十年前,毫米波雷達市場單價一萬美金,十年後的今天已降到了一百美金,甚至五十美金。類比之下,激光雷達或許也會按此路徑發展,當單價足夠低時——恐怕連馬斯克也沒有理由拒絕它。

市場蘇醒,國內激光雷達廠商紛紛發力

環視國際頂尖激光雷達公司,美國矽谷的Velodyne和德國公司Ibeo的產品應用最為廣泛。

Velodyne為老牌激光雷達生產商,已經完成百度和福特領投的1.5億美金的融資,其產品為多線3D激光雷達,有16線、32線、64線三種。而Ibeo的激光雷達,一般為4線或8線,用於檢測前方車輛、行人、地線、馬路肩、路欄等物體。另一家固態激光雷達廠商Quanergy的產品仍在實驗室研發階段,卻也完成了近2億美金的融資。

今年年初,國內關於激光雷達的消息還非常少,近半年來,相關報道數量指數級上升。

10月28日,禾賽科技首次推出32線混合固態激光雷達及實測視頻;速騰聚創10月初推出16線混合固態激光雷達RS-LiDAR;北科天繪在2016年5月推出16線360度導航LiDAR ——R-Fans。

大格局動蕩,少不了眾人推力,國內激光雷達車廠的紛紛入局,無疑將加速其普及,同時加速自動駕駛時代的到來。現階段,激光雷達市場尚處於起步階段,趁著汽車產業遊戲規則的變化,擁有核心技術和優質產品的公司均有可能在新格局中佔有一席之地。

成功轉型,禾賽科技強勢入主

禾賽科技起初業務並非激光雷達,卻一直致力於激光感測器的開發。

孫愷在工博會現場展示手持式激光遙測儀的性能,用於檢測天然氣泄漏

2012年12月在美國矽谷成立後,於2014年10月落戶上海嘉定,當時的主營業務為激光感測器開發,包括霧霾檢測系統和天然氣安全檢測系統。禾賽於2015年11月完成了手持式激光甲烷遙測儀的研發,並於2016年2月與大疆創新戰略合作,開發了世界上首套無人機載天然氣安全巡檢系統。

禾賽開發的全世界第一款無人機載天然氣安全系統

做激光雷達的想法出現在去年12月底。

「絕對是個全明星團隊,清華的都不止10個。擁有了谷歌蘋果級的團隊,卻沒有在做一個同樣偉大的萬億市場。」禾賽科技董事長孫愷對Xtecher說。在有了穩定的營收後,禾賽的團隊結合多年的激光感測器開發經驗,馬不停蹄地開始搜尋這個萬億市場。

激光檢測原理可以在很多行業得到應用,例如食品檢測、室內甲醛檢測等。禾賽最終選擇了「激光雷達」,因為它是「機器人的眼睛」。而在激光雷達的無數細分應用場景中,又包括了掃地機器人、物流倉儲機器人、無人機和測繪等不同的行業。它們都因為技術門檻不夠高,產品不夠標準化或者市場過小等原因被否決——最終,大家的目光一致鎖定在了「無人駕駛激光雷達」,因為它足夠大、足夠難。但是它太貴了,很多人並不確定它是汽車的未來。

「無人車一定會用,但量產車上用不用,自己心裡也沒底。」李一帆說。

恰逢「亞太柏林周」在德國舉辦,李一帆有幸作為唯一的中國演講嘉賓,來到了德國,一呆就是近一個月。這一個月的時間,他跑遍了德國南北,挨個訪問了賓士、寶馬、奧迪、保時捷、大眾、歐寶、博世、大陸等著名汽車公司的總部和德國主流的做自動駕駛的高校研究機構,虛心向德國工程師請教智能駕駛行業的未來。這一圈轉下來,李一帆只得出了一個結論,「不僅要干,而且要馬上干。」

決定了開發激光雷達,整個團隊火力全開,把所有的研發力量都投了進來,不到一年時間就開發出了國內第一款32線激光雷達,並用產品得到了業內的普遍認可。

其奧秘何在?

「其實激光雷達和激光遙測儀比你以為得要更相似,」禾賽CTO向少卿說,「兩者都是通過把激光打到遠處物體表面,通過準確分析微弱的反射光來得到計算結果。公司成立三年來積累的所有光學、電子、機械和演算法都在激光雷達上得到了充分的應用。甚至包括開發兩套儀器的工程師所需的技能,都高度重合。」

禾賽科技開發激光雷達的近30位工程師,大都是在光電領域有深厚積累的博士和碩士。他們不僅畢業於斯坦福、清華、交大、浙大等名校,同時具備了在蘋果、三星、聯影、泰克、中科院光機所、中科院技物所、中科院半導體所等知名科技公司和研究所豐富的研發經驗。同時,禾賽開發無人機機器視覺導航的原班人馬,又接過了開發攝像頭和激光雷達數據融合及特徵識別的重任。

儘管禾賽是激光行業的「老兵」,無人駕駛激光雷達依舊是異常艱巨的技術挑戰。

為什麼難?

激光雷達是對每一子系統要求都有極致要求的大工程。比如,激光雷達要能探測到150米遠距離的東西,而光從150米以外返回到鏡頭的強度,會只有以前的大約十億分之一,這對光路設計和電子系統設計會有非常高的要求;此外,要做到幾厘米級距離的解析度,等於在光速走過幾厘米的時間內分辨出差別,這就要求電路系統需要進行每秒十億次的採樣;同時,要把32線激光的幾百個子系統集成到拳頭大的高速旋轉的封閉空間內,還需要克服諸多的電磁竄擾等問題。

「這樣級別的產品,僅僅靠錢和時間的堆積是不夠的。」 向少卿說。

禾賽科技16線混合固態激光雷達

為了拿出這款激光雷達產品,以禾賽科技CTO向少卿為首的工程團隊拿出了高強度的作業狀態,他平均每晚2點離開公司,早上10點前又會出現在辦公室中。

禾賽驚人的速度更來自於華麗的創始人團隊:

董事長兼首席科學家孫愷,曾在斯坦福師從國際激光診斷大師漢森教授,完成了博士學位後在斯坦福擔任副研究員,入選第十一批國家千人計劃;CEO李一帆本科畢業於清華大學,博士畢業於美國伊利諾伊大學機器人專業,之後於美國西部數據集團就任首席工程師;CTO向少卿本科畢業於清華大學,之後獲美國斯坦福大學電子工程和機械工程雙碩士學位,畢業後就職於蘋果,負責過5代iPhone產品的電路系統研發。

禾賽科技三位創始人在矽谷辦公室開發出的第一款激光氣體分析產品(2013)

如今,激光雷達已成為國內所有關注高科技的投資機構都密切關注、唯恐錯過的領域。在工博會的5天展示,禾賽科技迎來了眾多觀眾的駐足和驚嘆,其中,有數百家潛在合作商和數十家投資機構表示了高度的合作意願。

禾賽科技源自矽谷的海歸背景,和其對精英文化的用心鍛造,使得公司呈現著一派新銳果敢的風貌。世界各地的一流人才來到上海嘉定投奔禾賽科技,面試現場常常臨場考出奧賽級難題,工程師們的天賦和勤奮也迎合著這家公司的野心。今年10月21日,禾賽科技剛剛上榜由中關村創業大街聯合普華永道評選的中國創業企業「創新先鋒2016」二十強榜單。

去年11月,Xtecher首次報道了禾賽科技,彼時,其已經歷3輪融資,正勢如破竹,李一帆反倒保持著理工科背景的嚴謹,對禾賽的未來沒有做出任何空口承諾,他只是淡淡地說:「公司最大的資產還是品牌和人才。」

如今一年過去,這支近50人的戰隊,已無比明確接下來的方向:禾賽科技將繼續測試感測器可靠性,並開發更多線數、性能更高並且更先進的測量原理的激光雷達。

路在何方?後移動時代的信仰

今年,創投市場明顯悲觀了許多。

自上個世紀80年代初開始,人類社會的信息化進程歷經了三大階段——PC、互聯網、移動。如今,移動紅利已逝,錯過了三波大潮的投資人和創業者們,紛紛陷入思索:下一個霸主機會究竟在何方?誰將成為新時代的王者?

這個問題的答案仍不明朗。有人說是VR,有人說是AI,有人說是區塊鏈。每個領域都已硝煙瀰漫,每個新玩家的入場都有無限可能。

這是一個迷茫而悲觀的時代,卻亦是個讓創新者心潮澎湃的時代。

首先,大科技革命與大經濟周期60年一共振,08年金融危機後剛剛開始新的一甲子。

其次,信息技術革命20年小周期,經歷了50-70年的架構化、70-90年的數字化、90-10年的網路化以後,正大步邁入智能化的20年,城頭大旗變幻,人工智慧強勢入主。

最重要的是百年難遇的三流匯一——物聯網和大數據推動下的「信息流」,分散式能源互聯網、新能源汽車正在重構的「能源流」,與這個世界的「交通流」,以一種前所未有的動能融匯貫通,劃時代的變革就此拉開帷幕。

這個機遇,對於很多人來說可能是一生一次。

誰將成為新時代的王者?

「一定是解放人性的技術。」禾賽科技CEO李一帆的回答堅定無比。


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