2019年11月11日 | 特斯拉、Waymo迈上自动驾驶殊途，智能传感器如何突围？

2019-11-11 来源：算力智库

从当下成熟的“以摄像头为主导”的自动驾驶视觉方案，到未来“摄像头+激光雷达”的融合，中国企业的市场布局也显示了它的“成熟”。

生物学研究表明，人类获取外界信息75%依靠视觉系统，而在驾驶环境中，这一比例甚至高达90%。从这个意义上说，要读懂自动驾驶，得先读懂自动驾驶的“眼睛”。

对于汽车而言，要让它在各种天气和环境条件下“看”得见，车载摄像头和雷达传感器的研发是自动驾驶技术破局的开端。

在这样的前提下，美国率先于1980 年就开启了自动驾驶汽车在军事领域的应用。美国的国防高级研究计划局（DARPA）和卡内基梅隆大学，分别以摄像头为主、其他传感器为辅开发出不同的自动驾驶汽车的原型。

由此开始，无论是摄像头，还是包括激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达在内的其他传感器，发展规模呈现几何式增长。以摄像头为例，HIS数据显示，作为手机产品之外的第二大应用场景，车载摄像头全球出货量预计会在2020年突破8000万颗，相比2016年的4000万颗再翻一倍。

但是，为了更好地“看见”，业界已然形成两条截然不同的技术路径：一条以摄像头为主导，另一条以激光雷达为主导。那么，技术层面到底孰优孰劣，产业层面中国企业又将如何发展？

技术路径：特斯拉代表现在，Waymo代表未来？

以视觉为主导的方案是以摄像头为主导，配合毫米波雷达+超声波雷达+低成本激光雷达。特斯拉比较典型，但更为激进，创始人马斯克自研摄像头并坚持在其方案中不加入激光雷达。而另一条路径则是激光雷达主导的方案：低成本激光雷达（主导）+毫米波雷达+超声波传感器+摄像头，典型的代表是 Google Waymo。

首先，由于超声波雷达和毫米波雷达分别在泊车和烟无灰尘场景下，技术有其不可替代性和成本可控性，已经成为上述两条路径都绕不开的技术支持。

至于摄像头和激光雷达，从技术层面来说各有千秋：

摄像头技术相对成熟，优势在于成本低廉，支持基于深度学习的类型识别，但易受天气、环境光等因素影响，且无法有效获得三维信息。

激光雷达工作在红外和可见光波段，用发射激光束探测目标的位置、速度等特征量，实现精准建模，且探测距离远。目前常见的有 8 线、16 线、 32 线激光雷达。激光雷达线束越多，测量精度越高，安全性越高。

但梳理摄像头和激光雷达的成本便可发现，2018年摄像头的单价约100美元，而激光雷达的单价则高达20000美金。以同样实现L4级别的自动驾驶为目标，公开资料称谷歌Waymo自己组建团队研发激光雷达的硬件，把成本削减了90% 以上，基本上是 7000 美金左右，而相同的技术水平如果用摄像头，成本约在1000美元以内。也就是说，摄像头的成本远远低于激光雷达。

那为何Waymo还执着于激光雷达路线？原因在驾驶数据的精确性。

通过摄像头只能获得2D平面数据、地面异形识别障碍、工作易受外部条件干扰等缺陷导致摄像头获取的数据相对粗糙，而汽车作为关乎乘客生命安全的第三空间，激光雷达能获取更为精确的驾驶数据和其他传感器抗衡。

广发证券在研报中指出，对于单价上万的激光雷达，初步判断降价周期或已开启，集成商已开始批量采购。具体的案例是Veoneer在2018年从一家全球性的OEM获得第一笔大批量商业化激光雷达订单。业内人士预判在激光雷达单价降至1750元以下时将会大面积投产。

因此，从这个阶段的实操层面来讲，摄像头为主导是主流，但是未来随着激光雷达成本的降低，预计 2025 年达到L4 阶段时，激光雷达将获得发展契机。犹如，特斯拉代表现在，Waymo代表未来。

产业格局：国内企业有望在摄像头市场突出重围

国元证券在研报中指出，预计到2025年，我国智能传感器市场将直逼800亿元，其中毫米波雷达80亿元、激光雷达与超声波雷达192亿元、摄像头传感器315亿元。

首先在毫米波雷达领域，关键技术被外商垄断，集中化程度高，主要玩家有大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部巨头。而且不幸的是，海外厂商采取技术封锁，国内自主车载毫米波雷达产品总体仍处于研制阶段。即便国内企业加速追赶，研发的主流产品是在精度和探测距离上略逊一筹的24GHz毫米波雷达。该领域出现了一批国内新兴挑战者，如华域汽车、保隆科技、德赛西威等，但与海外厂家不管在技术实力和市场占有率上仍有较大差距。

其次在超声波雷达领域，它作为倒车雷达的主流传感器，搭载率已经达到 45.2%。和毫米波市场不同，虽然超声波雷达市场一样由海外企业占据——博世、日本村田、日本尼赛拉等，但国内奥迪威和同致电子仍具有较高的竞争力。奥迪威是国内领先的超声波传感器生产商，2017年奥迪威车载超声波传感器的销量为3000万个，国内市场占有率达30%，全球倒车雷达市场占有率达9%。台湾同致电子其核心产品为倒车雷达，2016年成为亚洲倒车雷达OEM市场第一供应商。

在代表未来自动驾驶核心传感器——激光雷达领域，核心技术主要掌握在 Velodyne、Ibeo、Quanergy 三家海外企业中。美国 Velodyne 的机械式激光雷达起步较早，技术领先，同时与谷歌、通用汽车、福特、Uber、百度等全球自动驾驶领军企业建立了合作关系，占据了车载激光雷达大部分的市场份额。

而摄像头这个目前自动驾驶最为成熟和主流的车载传感器，50%以上的全球市场被台湾大立光电、舜宇光学和玉晶光电三家中国企业瓜分，市占率分别为34.5%、9.4%、9.4%。根据测算，预计摄像头传感器 2019年摄像头市场规模达到150 亿元，进入 L3 阶段，2020 年和 2025 年市场规模可以达到 205 亿元和 315 亿元，2016-2025 年复合增长率达到 17%左右。

汽车“看”得见的未来发展空间巨大，格局远还未定，唯一确定的是在目前以摄像头为主导的自动驾驶视觉方案中，中国企业已占据先机。

智能传感器自动驾驶

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