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中国€光雷达产业,€死一大片美国祖师?
就在昨天,中国有€家公司成功在美国纳斯达克上市,它的名字叫禾赛科技?/p>
它的主营业务也是€近的€个热门领域€€激光雷达€在新能源汽车行业,这个概念被炒得火热€?/p>
有越来越多的主流车厂€始把€光雷达装在新车上?/p>
还有€些新车开始€卷”激光雷达的个数,比如€?颗以下,请别说话。€?/p>
但也有人说,现阶段激光雷达就是个摆设,在更高级的自动驾驶成熟之前,这东西能发挥的作用有限?/p>
不管怎样,国家已经注意到了这个东西未来巨大的发展前景?/p>
就在上个月,国家商务部拟将激光雷达等7项技术列入€中国禁止出口限制出口技术目录€,正在征求意见中€?/p>
同样享有限制出口待遇的还有中国独步天下的光伏大尺寸硅片技术€?/p>
有业内人士认为,如果€光雷达最终被列入名单,会限制€术授权€转让,但基本不影响产品正常€售€?/p>
也就是可以授人以鱼,不能授之以渔?/p>
这么听起来,中国的车载激光雷达是不是已经发展到了领先世界的地步?
€个很鲜明的对比是,最近几个月,海外激光雷达头部企业接二连三地倒下了€?/p>
去年10月,创立24年€给奥迪A8做配套的I公司(Ibeo)启动破产程序€?/p>
去年11月,F公司(Fast Radius)申请破产€全球首家激光雷达上市公司V公司(Velodyne)与另一家O公司(Ouster)宣布合并,在合并前两家′均跌去超?0%,没钱只能报团取暖€?/p>
去年12月,硅谷固€激光雷达€鼻祖€Q公司(Quanergy Systems)申请破产保护€?/p>
在V公司和O公司合并当天,禾赛的CEO李一帆发了一条朋友圈,禾赛的收入比美?家激光雷达上市公司的总和…€(意€是可能还要多)
就在同一时期,禾赛宣布新推出的近距补盲激光雷达FT120获得了来自多家主机厂超过100万台的量产定单€?/p>
根据弗若斯特沙利文统计,2022?~9月,禾赛的营收规模是全球同行第二名的4.6倍,营收占全球自动驾驶汽车激光雷达市场的?0%?/p>
2022年,禾赛成为全球第一家月交付过万的激光雷达企业€?/p>
而这家公司只成立了短?年的时间?/p>
€光雷达行业,讲究的是€个€定点€数量,也就是这家公司被汽车厂商指定为零部件的批量配套供应商,根据双方‘认的时间节点完成各项确定的目标后再进入批量生产€供货€?/p>
现在全世界高级辅助驾驶(ADAS)激光雷达前装定点数量的50%,都是由中国供应商提供的。截?022?月,已知全球55个定点车型,禾赛占据?7%,排名全球第€?/p>
数据来源:Yole Intelligence
去年1-9月份,禾赛的毛利率达?4%,€业内同期只有O公司毛利率为30%,其他公司均为负值€?/p>
海外与国内,仿佛冰冻三尺与烈火烹油€?/p>
为什么全世界的激光雷达产业会是这样一番景象?
这种西方人率先定义€率先创造€率先上车的东西,为€么成了中国的优势产业?/p>
读懂禾赛科技的创业史,就读懂了半部中国激光雷达赶超史?/p>
01
李一帆,€个典型的中国式学霸€?/p>
从初中开始,他就″加过升学考试?/p>
从中考到高€,他一路被保€到了清华大学精密仪器与机械学系?/p>
之后他在美国伊利诺伊大学香槟分校拿到了机械工程博士学位,入职了一家游戏宅男们耳熟能详的公司€€西部数据,担任了首席工程师?/p>
在美国,他想要融入华人工程师的圈子,就想到了在斯坦福读书的学长向少卿,此人在苹果公司参与过多代iPhone的原型设″作€?/p>
随后李一帆又在斯坦福留学生聚会上认识了孙恺,后来这三个大学霸就组成了“禾赛三剑客”€?/p>
这三?5后不¤于大公司做€螺丝钉”的生活?013年在硅谷€大的城市圣何塞成立了禾赛科技?/p>
孙恺担任首席科学家,向少卿担任首席技术官,€当时还没离职的李一帆兼职CEO?/p>
创业″久,他们就决定回到国内发展€?/p>
但一€始他们做的并不是€光雷达,而是€光气体遥测系统,说白了主要是天然气检测设备€?/p>
当时国内雾霾比较严重,他们为上海嘉定区做?00多台空气质量€测设备€?/p>
禾赛拿到了国内最大的民营燃气集团的订单,但很快就发现市场天花板较低,成长受限?/p>
这时,公司已经聚集了来自斯坦福€清华大学€上海交大€中科院光机€、中科院€术物理所、中科院半导体所的光机电研发人员,掌′€光传感器的研发和制€经验€?/p>
€两年的时间里,他们摸索着各行业传感器的新方向,但也时常因为没有主业感到非常焦虑€?/p>
甚至有投资人问他们:“禾赛是不是做空气检测设备的生产商??/p>
2015年底的一个周日,孙恺手里攥着€沓厚厚的论文,指€黑板上一长串推导公式说:
“我算了下,我们把气体遥测仪结构略微调整下,结合光机和电路设′的经验,几个月就能改造出€台多线激光测距雷达,性能可能超过市面上所有产品€€?/p>
当时李一帆已经发现,美国的V公司垄断了全球的无人车高端激光雷达市场,但它的技术并不十分先进€?/p>
工程师戏称搭载V公司€光雷达的车就像顶€个€大花盆”€?/p>
当时第一梯队的自动驾驶厂商都在用V公司的产品,而他们家产量极少,一?4线的产品售价高达8万美元€?/p>
当时业内甚至有这样一种说法:自动驾驶每年新增多少台测试车,取决于V公司生产了多少颗雷达?/p>
百度和福特为了锁定供货甚?.5亿美元入′V公司,但交货还是要等半年以上?/p>
对于禾赛来说,激光雷达测距和气体€测虽然原理不同,但遥测光路设°€电子信号处理等很多问题€脉相通€?/p>
02
2016年,€光雷达在禾赛内部还是个€秘密课题€€?/p>
第一款产品€么做?做高端还是低端?
很多国内企业会€择从低端开始€国产替代€,然后慢慢积累资金和技术€?/p>
孙恺访问了几位自动驾驶行业的大牛,他意识到应该先做高端产品,解决行业的痛点,占领高端玩家的市场,然后再利用这些积累去下沉,抢占低端市场€?/p>
因为当时这个市场上的客户,会不惜€切代价买市场上€能€好€最稳定的产品,反€对价格不太敏感?/p>
那就意味€,禾赛要放弃16线,单价2万元人民币的产品,专攻高线数、单价约20万人民币的产品€?/p>
而更要命的是,这部分市场主要在美国,在他们初创时的所在地—€硅谷€?/p>
当时北美无人车的€光雷达市?5%被美国企业垄断,要说服客户€择中国货,选择新品牌,意味€客户每次联系售后还要等着中国工程师带€东西飞到美国,还要被特朗普加?5%的关税€€?/p>
似乎没有€点优势站在禾赛这€边€?/p>
但是如果能做出一款高性能、高质量的产品,对客户的吸引力能碾压€切困难€?/p>
而当时行业内吹起了一股€妖风€,大家对高端的定义又发生了变化?/p>
业内€始热衷于炒作“固态激光雷达€的概念,也就是€颗激光雷达里没有任何运动部件。一些公司甚至€此打破了行业融资和估€的纪录?/p>
孙恺经过€番研究发现,当时固€激光雷达的底层元器件暂时不能车规化(装到量产车上),至少还?年产业才能成熟€短时间内纯固€扫描方案的雷达在€能和成本上没有优势?/p>
但是投资人不′说的这些?/p>
当时禾赛正要做A轮的融资,讲€个€固态激光雷达€的故事并不难€?/p>
2016年,禾赛€发了€款€能还不错的二维微型振镜,如果用这个原型去融资,很容易就能拿到高估€€?/p>
但是禾赛坚持认为,机械旋转式€光雷达是当时几年内唯€可实现规″€售的产品?/p>
李一帆说:€所有人都希望我们讲€个€固态激光雷达€的故事,主流的风投机构€致认为固态产品会在一年后彻底替代非固态€但如果只是为了融资去讲€个自己都不信的故事,这是违背禾赛价€观的€€?/p>
很多风投都很喜欢禾赛团队,但€听说他们还在€发旋转式€光雷达,掉头就走了€?/p>
禾赛顶住了资本的压力,坚定€择了当时不被资本看好的“旋转式”激光雷达,并在2017年发布了Pandar 40,体积小,测量距离远、精度高?/p>
传统?6线激光雷达,50米外的一个人(身?.7米),身上只能扫?条线?/p>
V公司64线的,能扫到5条线?/p>
而禾赛的Pandar 40,能扫到6条线?/p>
€定程度上线越多,越有利于智能汽车辨认出这是一个行人,比如短短几年过去,现在线就多到了这种程度?/p>
事实证明,禾赛务实的战略选对了€?/p>
在推出了能够对标海外竞品的产品以后,€些客户开始慢慢接受€HESAI”这个来自中国的品牌,他们把禾赛的产品称为€蓝龙€(Blue Dragon)€?/p>
?019年,全球排名?2的无人车公司,其中超过一半都首€禾赛的€光雷达€?/p>
€位硅谷自动驾驶公司人士说:€旧金山街上在路测的很多车都顶着禾赛的激光雷达€€?/p>
禾赛能抢下这部分市场,不是因为他们的东西便宜。正相反,因为出色的性能,禾赛当时的平均出货价格是业界旋转激光雷达中€高的?/p>
在拿下高性能€光雷达市场以后,禾赛发布了面向中低端的产品PandarQT,事实证明€降维打击€的效果是成功的?/p>
有的美国人甚至在看不到样机的时€,就发过来几百台订单,只为了锁定供货的优先顺序?/p>
但是禾赛没有止步于抢市场。他们认为激光雷达这个行业,€终要做到的一定是:量产€低价€可靠€?/p>
禾赛三兄弟坚信激光雷达的终极形€,€定是€个很小€很成熟、成本很低的产品。€不是像今天这样,车厂装几颗雷达还要掰着手指头算成本?/p>
旋转式雷达成本居高不下,不是因为长期来看它最好€€是因为当时产品的€集成度”太低了?/p>
像刚才€扫行人”的例子那样,激光雷达有€个€能参数叫€多少线”,比如32线€?4线€?28线,指的是从上到下这€排激光线,一共有多少°€?/p>
€般来说,€光线数更多,能€扫描€出的人?物体轮廓就更接近真实情况?/p>
纯机械旋转式的激光雷达,就像竖着拿一排激光笔360°地转圈扫?/p>
但是当时的旋转式雷达不管有多少条线,每条线(收发通道)都€?块电路板,还要搭配数个芯片€器件才能正常工作,导致整个€光雷达看起来非常臃肿?/p>
而且每条线都€要精密装调,生产过程很复杂,也很容易出现故障?/p>
因为有高频转动和复杂的机械结构,导致€个雷达只能用几千小时,根本达不到民用汽车的要求,因为车规级设备最低要?3000小时?/p>
降低成本的关键不是从“旋转式”变成€纯固€€,而是要把几百个激光收发€道都€收集起来€,集成到几颗负责发送和接收的芯片上?/p>
原来32线雷达需?2个收发系统,而搭载激光收发芯片以后,€颗激光雷达需要的装调次数?2″成了1°€?/p>
元器件数量从1000个降?00个左右,关键供应商数量从?00个降?0个,单线成本降到1/10,自研芯片带来的分辨率提升可以达?0倍€?/p>
李一帆说:€我不太介意别人看我们激光雷达机械部分长€么样,因为我们真正的核心€术都在芯片上。€?/p>
禾赛自研€光雷达收发系统芯?/p>
率先“芯片化”,成了禾赛超越€众对手的神兵利器?/p>
与此同时,芯片化还带来了高测距精准度、高动€范围€增强€道€致€€增强编码€降低功耗€增强可靠€等€系列性能提升?/p>
此后数年,禾赛不断推出芯片化程度更高、€价比更高的€光雷达产品€?/p>
大家都知道集成电路领域的“摩尔定律€,而在€光雷达领域也有这样一个€摩尔定律€:?8~24个月,激光雷达的价格可以下降€半,或€价格不变,原来64线的成本就可以€出128线的产品?/p>
而€芯片化”是让摩尔定律在€光雷达领域成立的重要′?/p>
禾赛某款自研芯片的晶?/p>
在芯片化的基€上,禾赛€直在修炼内功,虽然一直在推出“旋转式”激光雷达,但是?0线到128线产品,测量点频提升?倍,雷达的体积和功€却几乎没有显著变化?/p>
至其€新一代的产品中,单个芯片上已经集成了由数万个€光接收€道组成的面阵€?/p>
而在风投热衷于纯固€的那些年,V公司等海外企业虽然抢先发布了固€雷达,但拖了几年迟迟无法量产,企业还出现了内斗、亏损€€€市等€系列问题?/p>
国内很多做自动驾驶的企业,比如百度€文远知行纷纷€戈,成为禾赛等国产品牌的忠实客户,?019年起V公司败走中国市场?/p>
练好€谓的“内功€,就是做好雷达发射端(TX)的€光器和驱动电路,以及接收端(RX)的探测器€信号放大和处理电路?/p>
而纯固€和旋转式,对应的是扫描方式的不同,是€外功€€?/p>
€款激光雷达的三大核心″,就是TX+RX+扫描?/p>
同一套TX/RX架构,既可以用于旋转式,也可以用在固态雷达上?/p>
禾赛抓住了激光雷达降本增效的实质,€心地在旋转式扫描基€上练好了内功,把攻克“纯固€€激光雷达变成了降本增效的最后一步€?/p>
生活里,很多产品€沾上“固态€两个字,似乎就意味€又贵又好,比如固态硬盘€固态电池€?/p>
€光雷达行业也是这样,业内共识是未来会朝着纯固态激光雷达的方向发展?/p>
因为纯固态激光雷达内部没有运动部件,相比机械式寿命更长,更容易满足车规级要求?/p>
但是越往纯固态发展,越往大规模量产发展,对企业制造能力的要求也越苛刻?/p>
很多海外€光雷达企业正是把自己卡死在了这一步上?/p>
03
2022年,禾赛投资数亿美元,建起了€座高端智能化的新工厂,取名€麦克斯韦€€?/p>
在这么洋气的楼里做制造业,公司会不会不接地气呢?
事实上,从成立的第一天起,禾赛就坚持自主生产,不找代工€哪怕最初只?0来人,在€个小车间里自己组装,也绝不找代工?/p>
很多时€,禾赛的第€批工人就是工程师?/p>
因为这个行业没有€家企业完成过大规¤规级交付?/p>
李一帆认为,真心想做好激光雷达,制€必须是研发的一部分?/p>
“自己完全搞懂了,才能制定标准,再让别人去弄。连标准都不清楚,小批量生产也做不好,能指望代工厂帮你解决一切??/p>
2022年,李一帆说,现在月交付上万台虽然创造了行业纪录,但还不算实现了规模化量产,得再上一个量级,达到月交?0万台,才能算€光雷达规″上车?/p>
对于他们的客户,也就是车厂来说,对激光雷达的诉求永远都是?/p>
性能好,车规级,量产,便宜,变小点,再便宜,再小点€€?/p>
今天中国€光雷达刚走到第三步,还没有走完€?/p>
伴随€中国新能源汽车的崛起,中国的€光雷达才刚刚形成€个产业€?/p>
比亚迪€蔚来€小鹏等车企都正在积极与€光雷达生产企业展€合作?/p>
中国的激光雷达也€始在量产车型上走出去,和国外巨头达成定点合作?/p>
比如这个月,速腾聚创宣布与丰田汽车旗下多款车型达成量产定点合作€?/p>
方正证券预测,中国乘用车€光雷达市场规′?021年的5.6亿元左右增长?030年的759.2亿元,也就意味着平均每年增长72.6%?/p>
以禾赛为例,过去6年禾赛€共出货?0.3万台€光雷达,但其中有超过8万台都是2022年出货的。这就是这个行业的爆发€度?/p>
今天我们以禾赛为例来说明中国€光雷达产业的发展,不代表我们认为今后禾赛将一骑绝尘,把所有对手甩在后面€?/p>
这个行业刚刚看到量产化的黎明,还远没有形成真正稳定的头部格局?/p>
即便是禾赛,也还没有摆脱亏损的处境€?/p>
€光雷达各个子″的技术路线,到现在都没有形成共识?/p>
行业里几十家公司,几乎每家都能拿出不同的方案来,€术查重率较低?/p>
要注意的是,现在中国€光雷达产业最大的敌人也未必是海外同行,€有可能是特斯拉?/p>
很多人都知道,马斯克号称要坚持€纯视觉”方案,也就是€重摄像头€?/p>
摄像头比€光雷达便宜得多(600?颗和6000?颗的区别),但未来还会不会是这样,取决于€光雷达的降本速度?/p>
另外,特斯拉利用“照相片”的方式搞了个新东西,叫“占用网络感知€€?/p>
他们可以用摄像头?D画面还原?D的周围场景€?/p>
比如下面这两张图,上面的是激光雷达,下面的就是占用网络€?/p>
马斯克相信,人眼能认路,那么摄像头也可以?/p>
但是有一些极端场景,比方说出隧道的一瞬间,由于光线条件发生极大的变化,人眼很难看清,特斯拉的视觉方案也基本是失效的,只能保持20%的能力€?/p>
平心而论,激光雷达和毫米波雷达等€术也互有优劣,比如雨雪天气,€光雷达效果就要打折扣?/p>
不能说未来一定是€光雷达一统天下€?/p>
几方你追我赶,都不服输€?/p>
但禾赛与美国前辈们的竞争故事,告诉了我们€个朴素的道理?/p>
很多€术,€终是要为我们老百姓服务的?/p>
€个民用技术的科研人员,如果只¤于在象牙塔里,用高得离谱的成本做出来能用的东西,然后沾沾自喜,那么终有一天,面对市场化的浪潮,他的团队很可能将不堪一击€?/p>
从光伏到€光雷达,我看到的是同€件事:中国之€以有可能占据国际领先优势,不是因为我们搞€术天下无敌,而是因为我们把€技术产业化”做得特别好?/p>
当年第一款满足车规级应用的激光雷达SCALA,价格达?万美元,装配的都是百万级的豪车€?/p>
而今天中国主流新能源车装上的€光雷达,车企的采购预算只?000美元左右?/p>
民用€术,不能产业化,就是耍流氓€?/p>
为什么那么多海外头部企业倒在了激光雷达商用的黎明前?
因为他们没有加快脚步,在€个开发周期内获得订单,就只能在资金短缺时,继续下€阶段高强度的研发投入。长此以€,没有办法养活自己,只能关门?/p>
€轮一轮讲故事圈钱,最后谁要在自家车顶上装这样的玩意?
能产业化,就是要在技术可用的前提下,做好€光雷达的质量控制、成本控制€尺寸控制,还能保证产品不断迭代升级、降本增效€?/p>
以禾赛为例,?021年前9个月?022年前9个月售出的激光雷达产品,平均售价?000美元降到?100美元?/p>
而根据方正证券的预测,未来车载激光雷达的价格还将腰斩?/p>
€以€技术产业化”不是抄作业,也不是靠廉价劳动力,€是想尽€切办法,让€旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家。€?/p>
持续提高产品成熟度,建立起稳定可靠的供应链体系和生产体系,稳固支撑大规模量产落地,永不止步地降本增效,积极布€下一代激光雷达技术,这才是中国激光雷达企业突出重围的关键?/p>
€光雷达相当于司机的€眼睛€,而自动驾驶相当于司机的€手脚€,我们只有看得更准,才能开得更稳€?/p>
当有€天我们发现,€光雷达产品开始€烂大街”,变成了汽车新品的标配而不是高配€那€天,才是民用自动驾驶“更上一层楼”的崭新€始€?/p>