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潜伏一年,激光行业“老兵”禾赛科技,发布首台国产32线激光雷达,正式加入无人车大战|Xtecher特写
2016-12-26
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本文来源:Xtecher;作者:张一甲 原文地址:http://www.xtecher.com/Xfeature/view?aid=1563


禾赛科技此前从未出现在这片战场中,官网也没有展示过此方面产品。此次首次发声便拿出了32线激光雷达,且在媒体上公开其路测视频,并在大型展会上现场展示扫描效果,这在国内多线激光雷达生产商中均属首次,瞬时轰动业界。


 

出人意料,国内首款32线激光雷达亮相

 

上周刚刚结束的第十八届中国国际工业博览会上,禾赛科技显得很亮眼。


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禾赛科技在工博会现场展示的32线激光雷达

 

展区位于大疆旁边,在100平米的明亮展区中,陈列着禾赛科技成立以来的历代产品,其中包括其首次对外公布的无人驾驶及辅助驾驶可用的32线激光雷达(LiDAR)。该产品采用混合固态设计,水平视场角360°,垂直视场角30°,可实现150米探测距离,已完成大量公开路测。

 

目前,激光雷达处于“有赛道,有赛手,没有裁判员”的局面,各生产商纸面上的量化指标非常接近,只能通过实测效果来分辨高下——可在此之前,除了两家国际巨头公司,似乎没人敢直接把实测视频这么大胆地公布出来,足见禾赛对其产品的信心。


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现场实时的图像识别算法,和与激光雷达的数据融合

 

早前,激光雷达之所以未大规模普及,源于其在行业内人士心中普遍的“高昂成本”印象,目前售价均在上万美金级别,普通无人车标配的Velodyne生产的64线激光雷达甚至高达8万美金,一个激光雷达比一辆车还贵,自然让造车者敬而远之。

 

然而,价格下降的趋势已经非常明显。国际顶级激光雷达生产商Velodyne专为车企设计的32线激光雷达Solid-State Hybrid Ultra Puck™ Auto,宣称若订单量达到100万台,可将单价降到500美金。而禾赛科技更是表示,其从设计之初,就注重自动化装调,未来可在1万台订单量的情况下将单价控制在500美金,甚至更低。

 

禾赛科技CEO李一帆说,明年1月份,禾赛将先期为合作伙伴小批量供货,届时价格会“非常有竞争力”。


规则已变,汽车产业迎来“乱世”


汽车这个重型产业,过去100年都没有大变化,一直保持着传统而格局难改的高冷姿态。直到近两年,“汽车”突然横冲直撞地驶入创投市场的聚光灯下。

 

100年前的汽车产业,还是个百团大战的新战场,模仿、跟进的成本很低,1900年到1910年,仅美国就有两三百家汽车厂商。但后来,汽车对装配工艺的要求越来越高,一辆汽车的零件多达3万多个,这个数字意味着很长的价值链——最有效率的造车厂,从原材料采购到售车也需要300天,对资金实力要求极高。汽车称为“工业之王”,这个名称当之无愧。

 

近年来,科技的进步为汽车产业带来了几波巨浪。

 

第一波巨浪是新能源化。做电力基础设施的大牛入场了。电动车的汽车零件只需一万个左右,价值链极大缩短,资金的周转周期也缩短,电力基础设施也在布局,意味着后来者终于开始有实力跟传统巨鳄竞争。

 

第二波巨浪是汽车共享。做互联网的大牛入场了。Uber、滴滴等汽车共享平台用互联网的方式进入,绕开造车,直接解决出行问题。现在每一辆车的平均使用率可能只有10%,汽车共享将让每一辆车更充分地被利用,使汽车需求量逐渐降低。

 

第三波巨浪是智能化。做人工智能的大牛纷纷涌入战场。

 

第四波巨浪是网联化。做通信基础设施的大牛也入场了。

 

几波巨浪裹挟之下,造车方式全面改变,直接将传统车厂推到了悬崖边。

 

曾有业内大佬告诉Xtecher,若把汽车产业比喻成拳击赛,传统的汽车产业像是重量级拳击,实力强大且规则固定,只有大个子、拳击手才能玩,人人戴着拳击手套,只能打这个地方不能打那个地方,不能用肘子不能动腿。可随着这几波新事物的出现,现在的汽车产业更像是日本的K1(世界异种格斗级大赛),空手道、功夫、截拳道、泰拳都可以加进去玩,动肘子、撩鹰腿,各种招数都能派上用场——如此一来,原来的大个子们该多难受?

 

传统车厂面临着左右互搏的窘迫境地:明明知道汽车共享会降低汽车需求,也不得不去做。通用汽车投资了Lift,欧洲的车厂做car-to-go,中国也有车厂做分时租赁。而智能驾驶更是燃起全行业的high点,国内但凡实力雄厚的人工智能团队,几乎纷纷涉足汽车行业。

 

如今,传统汽车行业面临的对手并不是一个孤独的复辟者,呼啸而来的是一个全新的时代:近看新能源汽车、汽车共享,惊涛拍岸;远看网联、智能、自动驾驶,洪波又起。此刻入场的玩家,面临的是“乱世出英雄”的机会。此时进入,趁乱建立新的格局,成为了近几年来汽车行业群雄并起的原因。

 

智驾混战,激光雷达稳步入局


激光雷达是否会成为自动驾驶标配?

 

业内分化成两大阵营,禾赛科技CEO李一帆打趣地说,这个游戏叫做“Elon Musk against the world”.

 

第一大阵营只有一位高调玩家,马斯克主导的特斯拉,迟迟没有采用激光雷达。

 

早前,特斯拉因出现多起命案而被业内人士诟病,不得不对自身的无人驾驶系统进行升级。上月宣布其量产的Model S,Model X和Model 3车型,都将使用“摄像头+超声波+毫米波”的传感方案,包括8个摄像头、12个超声波传感器以及一个毫米波雷达,并称将“实现完全自动驾驶以及比人类驾驶员更高的安全性”。至此,特斯拉依旧没有选择激光雷达。


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特斯拉2016年10月公布的可以无人驾驶的传感器布局


特斯拉的选择是基于价格考虑。马斯克相信,摄像头、超声波和毫米波的低价组合,可以保证在任何天气实现周边环境360度探测的情况下,实现产品化推广应用。摄像头擅长识别车辆、行人、标志牌颜色等,但容易受光线、天气影响,稳定性差。毫米波雷达在不同光线和天气中表现出较强的可靠性,但分辨率较低,而且无法准确识别行人。两者互补。

 

第二大阵营则是以谷歌、百度和优步为首的无人驾驶人工智能领域的领导者,和多个高端德系车企激光雷达是必备。

 

作为世界上最赚钱的公司之一,谷歌为其无人汽车项目注入巨额资金,隶属于Google X 项目的谷歌无人驾驶汽车,核心设备是一部价格非常昂贵、目前还无法大规模量产的激光雷达。激光雷达就是谷歌无人汽车车顶的锥形设备。谷歌在早期原型车中使用的激光雷达是由一家名为Velodyne的公司生产的64线激光雷达,价格高达7万美元。而百度为了加速其无人驾驶和高精地图的开发工作,也已采购了数百台同款64线激光雷达。此外,优步在美国匹兹堡试运营的100台无人驾驶网约车同样使用Velodyne的激光雷达。

 

而德系(奥迪,奔驰,宝马)和美系(福特)等主流欧美车企过去几年也一直在研发使用激光雷达的高级辅助驾驶车辆,并且将陆续在未来三年内面世。据奥迪一级供应商TTtech透露,由德国IBEO公司开发的激光雷达将于2017年选配于新款奥迪A8。


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奥迪A8的激光雷达配置方案

 

相比摄像头,激光雷达的优势在于可以准确测量物体位置和速度,并且不受环境光照影响。激光雷达与毫米波雷达相比,可以准确测量物体的细节,而毫米波雷达对检测非金属物体有极大的不确定性。比如自动驾驶中最重要的行人检测,毫米波雷达的漏报率之高使其完全无法被决策系统依赖。此外,激光雷达是目前最有效的实现无人车厘米级定位的传感器。

 

总之,环视全球市场,激光雷达与自动驾驶的搭配,已逐渐被主流认可。

 

Xtecher曾访问专注做智能驾驶的驭势科技,其今年年初曾表示不用激光雷达,因为成本太高,而近期,驭势科技也在密切关注国内涌现的激光雷达厂商。

 

“价格降下来了,我们当然乐意考虑。”驭势科技董事长兼联合创始人赵勇对Xtecher说。

 

现有激光雷达售价之所以高,一大成本是人工组装。成本压缩除大规模量产外,还可在设计上下功夫。以禾赛科技举例,其设计之初就充分考虑到量产的成本结构和装调工艺,整个产线实现高度自动化。

 

新鲜事物都有一个演进的过程。

 

十年前,毫米波雷达市场单价一万美金,十年后的今天已降到了一百美金,甚至五十美金。类比之下,激光雷达或许也会按此路径发展,当单价足够低时——恐怕连马斯克也没有理由拒绝它。

 

市场苏醒,国内激光雷达厂商纷纷发力

 

环视国际顶尖激光雷达公司,美国硅谷的Velodyne和德国公司Ibeo的产品应用最为广泛。

 

Velodyne为老牌激光雷达生产商,已经完成百度和福特领投的1.5亿美金的融资,其产品为多线3D激光雷达,有16线、32线、64线三种。而Ibeo的激光雷达,一般为4线或8线,用于检测前方车辆、行人、地线、马路肩、路栏等物体。另一家固态激光雷达厂商Quanergy的产品仍在实验室研发阶段,却也完成了近2亿美金的融资。

 

今年年初,国内关于激光雷达的消息还非常少,近半年来,相关报道数量指数级上升。

 

10月28日,禾赛科技首次推出32线混合固态激光雷达及实测视频;速腾聚创10月初推出16线混合固态激光雷达RS-LiDAR;北科天绘在2016年5月推出16线360度导航LiDAR ——R-Fans。

 

大格局动荡,少不了众人推力,国内激光雷达车厂的纷纷入局,无疑将加速其普及,同时加速自动驾驶时代的到来。现阶段,激光雷达市场尚处于起步阶段,趁着汽车产业游戏规则的变化,拥有核心技术和优质产品的公司均有可能在新格局中占有一席之地。

 

成功转型,禾赛科技强势入主

 

禾赛科技起初业务并非激光雷达,却一直致力于激光传感器的开发。


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孙恺在工博会现场展示手持式激光遥测仪的性能,用于检测天然气泄漏

 

2012年12月在美国硅谷成立后,于2014年10月落户上海嘉定,当时的主营业务为激光传感器开发,包括雾霾检测系统和天然气安全检测系统。禾赛于2015年11月完成了手持式激光甲烷遥测仪的研发,并于2016年2月与大疆创新战略合作,开发了世界上首套无人机载天然气安全巡检系统。

 

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禾赛开发的全世界第一款无人机载天然气安全系统

 

做激光雷达的想法出现在去年12月底。

 

“绝对是个全明星团队,清华的都不止10个。拥有了谷歌苹果级的团队,却没有在做一个同样伟大的万亿市场。”禾赛科技董事长孙恺对Xtecher说。在有了稳定的营收后,禾赛的团队结合多年的激光传感器开发经验,马不停蹄地开始搜寻这个万亿市场。

 

激光检测原理可以在很多行业得到应用,例如食品检测、室内甲醛检测等。禾赛最终选择了“激光雷达”,因为它是“机器人的眼睛”。而在激光雷达的无数细分应用场景中,又包括了扫地机器人、物流仓储机器人、无人机和测绘等不同的行业。它们都因为技术门槛不够高,产品不够标准化或者市场过小等原因被否决——最终,大家的目光一致锁定在了“无人驾驶激光雷达”,因为它足够大、足够难。但是它太贵了,很多人并不确定它是汽车的未来。

 

“无人车一定会用,但量产车上用不用,自己心里也没底。”李一帆说。

 

恰逢“亚太柏林周”在德国举办,李一帆有幸作为唯一的中国演讲嘉宾,来到了德国,一呆就是近一个月。这一个月的时间,他跑遍了德国南北,挨个访问了奔驰、宝马、奥迪、保时捷、大众、欧宝、博世、大陆等著名汽车公司的总部和德国主流的做自动驾驶的高校研究机构,虚心向德国工程师请教智能驾驶行业的未来。这一圈转下来,李一帆只得出了一个结论,“不仅要干,而且要马上干。”

 

决定了开发激光雷达,整个团队火力全开,把所有的研发力量都投了进来,不到一年时间就开发出了国内第一款32线激光雷达,并用产品得到了业内的普遍认可。

 

其奥秘何在?

 

“其实激光雷达和激光遥测仪比你以为得要更相似,”禾赛CTO向少卿说,“两者都是通过把激光打到远处物体表面,通过准确分析微弱的反射光来得到计算结果。公司成立三年来积累的所有光学、电子、机械和算法都在激光雷达上得到了充分的应用。甚至包括开发两套仪器的工程师所需的技能,都高度重合。”

 

禾赛科技开发激光雷达的近30位工程师,大都是在光电领域有深厚积累的博士和硕士。他们不仅毕业于斯坦福、清华、交大、浙大等名校,同时具备了在苹果、三星、联影、泰克、中科院光机所、中科院技物所、中科院半导体所等知名科技公司和研究所丰富的研发经验。同时,禾赛开发无人机机器视觉导航的原班人马,又接过了开发摄像头和激光雷达数据融合及特征识别的重任。

 

尽管禾赛是激光行业的“老兵”,无人驾驶激光雷达依旧是异常艰巨的技术挑战。

 

为什么难?

 

激光雷达是对每一子系统要求都有极致要求的大工程。比如,激光雷达要能探测到150米远距离的东西,而光从150米以外返回到镜头的强度,会只有以前的大约十亿分之一,这对光路设计和电子系统设计会有非常高的要求;此外,要做到几厘米级距离的分辨率,等于在光速走过几厘米的时间内分辨出差别,这就要求电路系统需要进行每秒十亿次的采样;同时,要把32线激光的几百个子系统集成到拳头大的高速旋转的封闭空间内,还需要克服诸多的电磁窜扰等问题。 


“这样级别的产品,仅仅靠钱和时间的堆积是不够的。” 向少卿说。


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禾赛科技16线混合固态激光雷达

 

为了拿出这款激光雷达产品,以禾赛科技CTO向少卿为首的工程团队拿出了高强度的作业状态,他平均每晚2点离开公司,早上10点前又会出现在办公室中。

 

禾赛惊人的速度更来自于华丽的创始人团队:

 

董事长兼首席科学家孙恺,曾在斯坦福师从国际激光诊断大师汉森教授,完成了博士学位后在斯坦福担任副研究员,入选第十一批国家千人计划;CEO李一帆本科毕业于清华大学,博士毕业于美国伊利诺伊大学机器人专业,之后于美国西部数据集团就任首席工程师;CTO向少卿本科毕业于清华大学,之后获美国斯坦福大学电子工程和机械工程双硕士学位,毕业后就职于苹果,负责过5代iPhone产品的电路系统研发。



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禾赛科技三位创始人在硅谷办公室开发出的第一款激光气体分析产品(2013)


如今,激光雷达已成为国内所有关注高科技的投资机构都密切关注、唯恐错过的领域。在工博会的5天展示,禾赛科技迎来了众多观众的驻足和惊叹,其中,有数百家潜在合作商和数十家投资机构表示了高度的合作意愿。

 

禾赛科技源自硅谷的海归背景,和其对精英文化的用心锻造,使得公司呈现着一派新锐果敢的风貌。世界各地的一流人才来到上海嘉定投奔禾赛科技,面试现场常常临场考出奥赛级难题,工程师们的天赋和勤奋也迎合着这家公司的野心。今年10月21日,禾赛科技刚刚上榜由中关村创业大街联合普华永道评选的中国创业企业“创新先锋2016”二十强榜单。

 

去年11月,Xtecher首次报道了禾赛科技,彼时,其已经历3轮融资,正势如破竹,李一帆反倒保持着理工科背景的严谨,对禾赛的未来没有做出任何空口承诺,他只是淡淡地说:“公司最大的资产还是品牌和人才。”

 

如今一年过去,这支近50人的战队,已无比明确接下来的方向:禾赛科技将继续测试传感器可靠性,并开发更多线数、性能更高并且更先进的测量原理的激光雷达。

 

路在何方?后移动时代的信仰

 

今年,创投市场明显悲观了许多。

 

自上个世纪80年代初开始,人类社会的信息化进程历经了三大阶段——PC、互联网、移动。如今,移动红利已逝,错过了三波大潮的投资人和创业者们,纷纷陷入思索:下一个霸主机会究竟在何方?谁将成为新时代的王者?

 

这个问题的答案仍不明朗。有人说是VR,有人说是AI,有人说是区块链。每个领域都已硝烟弥漫,每个新玩家的入场都有无限可能。

 

这是一个迷茫而悲观的时代,却亦是个让创新者心潮澎湃的时代。

 

首先,大科技革命与大经济周期60年一共振,08年金融危机后刚刚开始新的一甲子。

 

其次,信息技术革命20年小周期,经历了50-70年的架构化、70-90年的数字化、90-10年的网络化以后,正大步迈入智能化的20年,城头大旗变幻,人工智能强势入主。

 

最重要的是百年难遇的三流汇一——物联网和大数据推动下的“信息流”,分布式能源互联网、新能源汽车正在重构的“能源流”,与这个世界的“交通流”,以一种前所未有的动能融汇贯通,划时代的变革就此拉开帷幕。

 

这个机遇,对于很多人来说可能是一生一次。

 

谁将成为新时代的王者?

 

“一定是解放人性的技术。”禾赛科技CEO李一帆的回答坚定无比。


END