導讀：談到車載激光雷達，要分清哪些是真實的，哪些只不過是炒作概念。對車廠來說，關鍵是為ADAS和AV應用選擇合適的傳感器，并確定他們可以依靠哪些供應商來提供服務。在熱鬧的車載激光雷達市場，許多初創公司都在高調宣傳新技術，并宣稱自己獲得了哪些新訂單。然而，事實上卻是法雷奧成為了全球最主要的激光雷達供應商，這多少會讓人感到意外。法雷奧是一家擁有近一百年歷史的傳統Tier 1，這聽起來似乎沒那么讓人興奮。
法雷奧量產的激光雷達已被奧迪采用，從2010年奧迪A8開始，之后還有本田和奔馳的車型。根據Yole Développement的數據，目前所有搭載激光雷達的量產車型都在使用法雷奧的Scala 1或Scala 2。
在車廠使用的傳感器中，激光雷達是宣傳最多，實際交付卻是最少的。激光雷達被認為優于其他傳感器，因為可以提供了雷達無法達到的分辨率，而且可以在攝像頭無法勝任的惡劣天氣條件下工作。汽車行業已經聽到了很多激光雷達公司的產品介紹。但很少有激光雷達能夠在可承受的價格范圍內滿足車規級的要求。此外，在量產方面似乎也存在問題。
追逐投資者的初創公司已經掀起了SPAC熱。通過SPAC上市的激光雷達公司包括Aeva、AEye、Cepton、Innoviz、Luminar、Ouster、Quanergy和Velodyne。
在這種活躍的背景下，法雷奧相對沉默，卻悄聲無息地成為了目前ADAS市場中明顯的領導者。
一、什么使法雷奧成為領導者？
法雷奧之所以可以在激光雷達領域走到全球領先地位依靠的是三大優勢。法雷奧擁有長達12年的激光雷達開發歷史，且作為Tier1與車廠保持著緊密關系，以及激光雷達的量產能力。
自本世紀初的Darpa Grand Challenge以來，激光雷達一直被譽為“殺手級傳感器”，這促使法雷奧提出了激光雷達計劃。2010年，奧迪要求法雷奧在其A8車型中增加激光雷達。
法雷奧迅速與另一家激光雷達公司Ibeo合作。在此之前法雷奧曾采用Ibeo的激光雷達來標定他們的其他傳感器（如雷達和攝像頭等）。Ibeo當時還沒有做車載激光雷達。奧迪和法雷奧/Ibeo之間的合作，為車規級激光雷達提供了寶貴的經驗。分辨率、探測距離、外形設計、應用、可靠性和價格被證明是最重要的要素。
從奧迪A8開始，法雷奧已經生產了16萬臺第一代激光雷達，即Scala 1。第二代Scala 2被奔馳采用。法雷奧的第三代激光雷達將于2024年推出。法雷奧正在德國Wemding工昌量產激光雷達。
二、量產的力量
法雷奧在需求巨大的市場上取得了成功，這個事實本身說明了大多數激光雷達初創公司的一個關鍵困境，即量產能力。
初創公司沒有Tier 1的能力來量產、驗證硬件。使用感知軟件的系統級驗證在生產系統中也很重要。車廠通常希望這項工作由Tier 1和技術供應商完成。
據說，曾有一家車廠和Tier 1計劃在2022年投產的L3車型中采用一家初創公司的激光雷達。但在最后一刻，這家車廠不得不改用法雷奧的Scala 2。據報道，這家初創公司的激光雷達硬件發生了這種逆轉，因為Tier 1的軟件沒有完全完成、測試和驗證。使激光雷達達到車規級的耐久性和可靠性是一個相當大的挑戰，而傳感器模塊的量產是另一個大的障礙。
Scala 2是法雷奧的第二代激光雷達，比第一代有更多的通道和更高的分辨率。因此，最終法雷奧劫走了這個訂單。對于車廠來說，激光雷達的技術規格并不是決定性因素。車廠和Tier 1關注的是量產性、可靠性、耐久性和初創公司的壽命。更為重要的是軟件。誰開發了激光雷達的感知軟件？誰在驗證它們？ 誰在將其與硬件整合？
三、法雷奧的進展
法雷奧將在下個月公布Scala 3的細節，并計劃在2024年將其推向市場。
法雷奧的三代激光雷達都基于相同的機械式掃描系統。考慮到激光雷達的量產性，法雷奧似乎不曾涉及非機械式技術。
然而，法雷奧的每一代產品都大幅提升了性能。與第一代產品相比，Scala 2在每次掃描時使用16層，將FoV-H增加到了133°，FoV-V增加到10°。Scala 3的掃描模式將會得到進一步改善。法雷奧稱，通過每次掃描部署500層，Scala 3產生的分辨率接近于攝像頭的分辨率。它以450萬像素和25fps重建車輛周圍的三維實時圖像。Scala 3還會將FoV-V擴大一倍，達到20°。
Scala 3旨在滿足車廠對激光雷達日益增長的需求，該激光雷達能夠在130Km/h的車速下看得更遠。 Scala 2的探測距離為80m，能夠在慢速行駛的高速公路上進行TJP。但車廠想要150m的激光雷達。因此，法雷奧推出了Scala 3。
四、Scala 3的性能提升
除了Scala 3的基本物理特性外，法雷奧還在加強軟件。該公司表示，Scala 3將搭配一種預測算法，當物體（車輛、騎自行車的人和行人）移動到視線之外時，預測他們的軌跡，甚至在高達130km/h的車速下也能進行追蹤。
如果是這樣，這個算法在Scala 3上的什么地方運行？法雷奧是否設計了一個新的SoC？
法雷奧表示，目前的出貨量還不足以證明采用ASIC芯片的合理性。因此，他們正在采用一個標準的高性能SoC，其中包括一個FPGA陣列和其它GPU等片上處理器。
Scala 3還計劃向車廠的云服務提供傳感數據。例如，該產品可以幫助處理地圖層，檢測坑洞或正在進行的道路工程。當然，對于激光雷達來說，將整個原始數據發送到云端并沒有技術和商業意義。
相反，通過Scala 3，法雷奧開發了選擇和壓縮點云數據的算法，以便通過車廠的網聯將數據發送到云端。這種方法似乎類似于Mobileye的REM，是一個不斷更新的道路地圖系統。
五、競爭無處不在
顯然，在激光雷達市場上法雷奧有許多競爭對手，包括Luminar、Velodyne和Innoviz。
但從2017年到現在，法雷奧的Scala 1是唯一一款的車規級和量產的激光雷達。
目前的市場規模仍然很小，搭載激光雷達的車型仍然僅限于高端車型。法雷奧的實力將在市場的第二波增長中受到考驗。Yole估計到2024年將有超過100萬輛車型搭載激光雷達。
Yole追蹤了近期大約30個激光雷達訂單，認為法雷奧不會很快失去主導地位，法雷奧占了近30%的市場份額。
這一波技術競賽的重點是探測距離。例如，Luminar理論上的目標是實現高速公路巡航，而這個探測距離和分辨率對于Scala 2來說是不可能的。
Luminar一直在宣傳其與沃爾沃的合作關系。但Luminar目前仍處于C樣階段。該公司的工規級激光雷達要到今年底才開始交付給沃爾沃。
法雷奧希望Scala 3能夠狙擊Luminar。
Luminar采用1,550nm的激光，確實具有技術優勢。1550nm的波長為激光雷達提供了更遠的探測距離。因為1550nm對人眼來說更安全，能夠在該波長下使用更高功率的激光。然而，這種進步并不一定會轉化為Luminar的商業優勢。
相比之下，法雷奧正在采用905nm的激光。這一波長的發射器和光電二極管等部件都是非常成熟的，且成本很低。
另一個競爭者是速騰聚創，他們的產品基于MEMS，成本仍然高于法雷奧。如果速騰可以提高產量，則可以與法雷奧比拼一下。
六、激光雷達的安裝位置
激光雷達的安裝位置往往是有爭議的。出于外形美觀原因，許多西方車廠不希望看到激光雷達安裝在車頂。但在中國，似乎可以看到一些車廠正在把激光雷達安裝在車頂。
法雷奧將以兩種形式推出Scala 3，一種安裝在車頂，另一種在格柵。
也有些將激光雷達集成在前照燈內的方案，但這似乎不是法雷奧目前考慮的方案。然而，目前我們卻看到車燈供應商和激光雷達供應商之間的合作正在增加。
法雷奧的認為，這種情況與其說是激光雷達公司計劃將傳感器集成到前照燈里，不如說是為了確保“未來的車規級級激光源”。光源公司目前還沒有進入汽車市場。激光雷達公司希望建立這些聯系，以便他們能夠確保“與自己的未來激光雷達兼容的光源”。實現車規級的光源是非常困難的。
法雷奧雖然也在對前照燈激光雷達進行預研，但仍然很謹慎。如果集成到前照燈里就不得不集成兩個，這意味著成本的增加，這對車廠來說不是好消息。其次，嵌入激光雷達可能會改變大燈的功能。總體來講前格柵是最容易與保險的位置。
七、法雷奧激光雷達的未來
激光雷達的安裝位置往往是有爭議的。出于外形美觀原因，許多西方車廠不希望看到激光雷達安裝在車頂。但在中國，似乎可以看到一些車廠正在把激光雷達安裝在車頂。
法雷奧將以兩種形式推出Scala 3，一種安裝在車頂，另一種在格柵。
也有些將激光雷達集成在前照燈內的方案，但這似乎不是法雷奧目前考慮的方案。然而，目前我們卻看到車燈供應商和激光雷達供應商之間的合作正在增加。
法雷奧的認為，這種情況與其說是激光雷達公司計劃將傳感器集成到前照燈里，不如說是為了確保“未來的車規級級激光源”。光源公司目前還沒有進入汽車市場。激光雷達公司希望建立這些聯系，以便他們能夠確保“與自己的未來激光雷達兼容的光源”。實現車規級的光源是非常困難的。
法雷奧雖然也在對前照燈激光雷達進行預研，但仍然很謹慎。如果集成到前照燈里就不得不集成兩個，這意味著成本的增加，這對車廠來說不是好消息。其次，嵌入激光雷達可能會改變大燈的功能。總體來講前格柵是最容易與保險的位置。
作者：Astroys
