随着全球自动驾驶技术的升级,激光雷达逐渐成为各界关注的焦点。
2022 年,激光雷达迎来“井喷式”发展,国内相关产业链上的厂商在这一赛道开局“抢跑”优势明显。有知名投资人表示,中国在制造业上有很好的基础,且在人工成本上有显著优势。国内的激光雷达供应商抓住机会快速崛起,抢占了一定的先机,下半场,国内外供应商将在技术层面上展开更深入的较量。
2019年,一颗“新芯”落子宁波。宁波飞芯电子科技有限公司(以下简称“飞芯电子”)瞄准车载固态激光雷达系统及其核心芯片赛道,并获得德国BOSCH、联发科、金沙江资本等众多投资人超亿元投资。
群雄逐鹿,激光雷达成发力战场
十几年前,第一颗激光雷达被安装在实验车顶,进入大众视线,激光雷达“上车”浪潮随之而来。在2023年的上海车展中,作为智能汽车的关键传感器,高感知、高精度的激光雷达更是成为了各大车企比拼智能化“成绩”的“赛场”之一。
激光雷达代表的是一种行业发展趋势。在L2级别的自动驾驶技术中,交通拥堵辅助、自适应巡航以及高速公路辅助等常见系统一般均采用“视觉摄像头+毫米波雷达”的形式,更注重人工智能算法;而进入L3级别,自动驾驶技术进入到真正的分水岭,激光雷达成为了各家整车厂突破自动驾驶这片高地的关键堡垒。
激光雷达芯片化技术可以实现数字化数据采集与海量数据的实时处理,从而大幅简化系统结构,帮助激光雷达突破现有的在性能、外形、可靠性和成本等方面的边界,真正实现三维感知应用。
飞芯电子董事长雷述宇博士指出,实现激光雷达的芯片化,简单来说,就是将传统激光雷达的数百个元器件集成到几颗厘米级的芯片上。“激光雷达的芯片化技术,就像是一个个小小的‘集成电路’,这些电路是为一些特定的应用量身定制的,也就是根据特定的要求设计、制造的集成电路。”
“激光雷达的工作原理是通过发射光脉冲,测量光击中物体后反弹所需的时间,计算激光雷达系统与物体之间的距离。实现了芯片化之后,激光雷达系统可以处理每秒数百万次的计算,从而实时创建详细而准确的周围环境地图。”雷述宇博士表示,在自动驾驶汽车中,激光雷达可以检测距离太远而人眼无法看到的物体,或者被雾或其他天气条件遮挡的物体,这使得自动驾驶汽车在安全性和可靠性方面具有显著优势。
降本增效,打响崛起之战
光大证券在研报中指出,大部分性能优良的激光雷达价格在1000美元左右;与之相比,4D毫米波雷达价格在200美元左右,而摄像头更低至几十美元。雷述宇表示,目前全行业都在直面一场降本增效的挑战。激光雷达想要大规模上车,单车价值量需要大幅减少,且能提供超出纯视觉智驾系统的额外体验。
在当下各大激光雷达技术之中,相对早期的机械式激光雷达因体积大、成本高和装配困难而逐步退出市场。目前量产车型之中,多数采用混合半固态激光雷达的产品,但纯固态激光雷达普遍被认为是未来发展的重点方向。
一些厂商虽然能够实现机械结构上的全固态,但难以实现完全的同类设备抗干扰,随着同一场景中激光雷达数量的增多,这种隐患将被放大。为了减小激光发射和数据处理压力,这种雷达还采用了电扫描发射方式,但作用距离大多在40m以内,只能用于近距离补盲。
飞芯电子通过独树一帜的Flash纯固态芯片级车载主雷达路线,在一众竞争者中迅速崭露头角。通过自研核心技术,飞芯电子的产品通过大幅简化探测系统架构、降低数据存储和处理压力等一系列专利技术,从而提高作用距离,进而解决设备干扰、作用距离短等问题,产品价格甚至只需要传统激光雷达方案的十几分之一。
“芯”辰大海,瞄准更广阔的应用空间
飞芯电子超前且独树一帜的产品研发策略与创始人雷述宇博士的个人从业经历有着密切联系。
在创办飞芯电子前,他曾是美国光通信公司AMCC高级设计工程师,参与CMOS芯片研发;曾在2002年任Power-One公司集成电路设计团队负责人,负责数字直流转换电源项目的核心—控制电路部分。
飞芯电子并非他的第一个创业项目。早在2006年,雷述宇博士就作为联合创始人加入广微积电(现北方广微集团),任首席技术执行官,负责红外探测器芯片研发,带领公司发展成为世界前十大非制冷焦平面热成像探测器供应商之一。
在芯片行业的深耕发展,让他对下游需求有了更为敏锐的嗅觉。2016年,他在飞芯电子成立时就提出了芯片级的解决方案,飞芯电子以接收端传感器核心芯片开发为核心,同步开展发射端Driver、Vcsel和光学芯片的研发,形成了四芯片产品矩阵。
雷述宇表示,由于激光雷达结构精密,对生产的精度和一致性要求极高。在完成产品设计到批量化交付之间,还有大量的工作要做。要想进入前装市场实现商业化量产,功能定义、硬件设计、软件开发与测试验证、系统集成这几大重要环节,缺一不可。
他透露,飞芯电子目前正通过Tier2、Tier1与相关车企进行接触,公司的固态激光雷达芯片产品已经投入试用,公司的近距离、远距离芯片产品会达到一定规模的量产,预计2025年车载类激光雷达产品将实现大规模量产。
以“致力于成为世界一流的光学3D传感器供应商”为目标,飞芯电子已形成车载、消费、工业和安防四大应用业务板块,利用自身技术优势及全方位专利布局,充分展现自研芯片亮点,在保证优良性价比的同时,不断迭代构筑护城河,并打造出七条产品线,各类应用客户皆可根据需要选择最匹配的芯片套件。
与此同时,公司研发团队在不断优化现有方案的基础上,根据未来市场应用发展的多变性,在保证成本优势的前提下,持续完善各项性能指标,以复杂体系技术迭代,提前布局未来市场。
“未来,飞芯电子将持续立足于自主创新,不断创新产品、提高智能制造水平,帮助客户降低制造成本。持续提升产品性能、改善用户体验,为中国‘智造’贡献有力科技支撑!”雷述宇博士说道。