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2021年华为激光雷达行业研究报告.pdf
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2021-07-03
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2021年华为激光雷达行业研究报告.pdf
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【导语】
据测算,2025 年、2030 年全球激光雷达市场规模分别有望达到约 53 亿美元
和 260 亿美元左右,其中中国市场规模分别有望达到 21 亿美元和 102 亿美
元左右。
搭载激光雷达,阿尔法 S 智能驾驶惊艳登场极狐阿尔法 S 华为 HI 版
近期展示自动驾驶功能,惊艳市场。4 月 17 日,ARCFOX 极 狐品牌新
一代智能豪华纯电轿车阿尔法 S 上市。与此同时,极狐品牌与华为携手
打造的 全球首款搭载三激光雷达的量产车型——阿尔法 S 华为 HI 版
也随后发布,推出基础版 和高阶版两个版本,预售价分别为 38.89 万
元和 42.99 万元。阿尔法 S 华为 HI 版本在 实车驾驶呈现了非常强劲
的自动驾驶能力,面对复杂道路中对行人、非机动车、机动车 的高识别
率以及应对不同环境对应做出的避障、绕行等能力出众。
极狐阿尔法 S 华为 HI 版搭载了华为 ADS 全栈自动驾驶解决方案,可
支持 L3 级以上 城市自动驾驶。依托华为超级全栈算法、超级数据湖、
超级计算与传感器硬件这三项 ADS 软硬件闭环,极狐阿尔法 S 华为 HI
版实现了目前全球量产车中最优秀的自动驾驶功能。并针对中国城市复
杂交通场景进行了额外优化,主打每日通勤城市自动驾驶场景,自动 驾
驶算法可通过日常行车不断自我学习,并支持通过 OTA 持续进行功能更
新。在感知方案中应用激光雷达是极狐阿尔法 S 最大的特点。极狐阿尔
法 S 华为 HI 版装备 了与高等级自动驾驶相配套的豪华传感器配置,
包括各类激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和摄像头在内的 34 个传
感器。其中,这也是华为自研高线束激光雷达的首次亮 相,极狐阿尔法
S 华为 HI 版在车头前方及两侧配备了 3 个华为 96 线中长距激光雷
达, 可实现 300°的检测范围。对实际行驶过程中的远距小障碍物场
景、近距离加塞场景、 近端突出物景、隧道场景、十字路口左拐场景、
地库场景等传统摄像头加毫米波雷达组 合的检测难点有显著的改善。针
对激光雷达可能遇到的脏污、失灵等情况,极狐阿尔法 S 华为 HI 版在
后视镜前方配备了一组双目摄像头,也可对障碍物进行检测。为何激光
雷达可以更快实现自动驾驶环境感知是自动驾驶的基础,提高感知能力
是自动驾驶的必修课。自动驾驶的基础原理 与流程在于:首先由感知层
的传感器获取与构建精确路况信息(包含物体建模与车辆定 位等),再
由感知层输出的信息进行决策规划,向执行端发出指令,最后由执行端
对车辆 行为进行实际操控。从 L2 到 L3 级别自动驾驶的升级,意味着
从辅助驾驶到(有限度) 无人驾驶的跃进,对于高精度建模、海量实时
运算的要求指数级增长,背后的技术难度 随之大幅增长,其中关键环节
就在于前端感知,即如何感知与构建路况的完整模型。
激光雷达具备高精度和高适用性等诸多特性,加入激光雷达加强感传感
器硬件的增加可 以显著提升环境感知的效果。目前传感器主要包括摄像
头、毫米波雷达和激光雷达等, 激光雷达在所有传感器中精度最高且对
算法依赖较低。视觉系智能驾驶从 Mobileye 的 史开先河到特斯拉的发
扬光大,视觉系仍是当下智能驾驶主流,但对于是否完全能胜任 L3 级以
上自动驾驶仍有争议。激光雷达早期高成本导致一直应用于 Robotaxi
等,但本 身能达到的效果和成熟应用却能超越视觉系。激光雷达作为核
心传感器,能打破视觉系 先行者构建的算法、数据壁垒,有望成为后来
者居上的核心传感器,从商业上具有极大 的潜力。激光雷达通过主动探
测技术,可直接构建路况模型,降低分析难度。与视觉方案重在分 析不
同,激光雷达可以通过主动探测的方式直接实现物体、路况建模,极大
降低了视觉 方案当中的分析难度。激光雷达的核心原理在于运用蝙蝠测
距用的回波时间(Time of Flight,简称 ToF)测量法,由激光二极管
发出红外脉冲光,脉冲光照射到物体表面后发 射回一部分光束,光束被
激光雷达上搭载的光子探测器接收并记录,通过计算发射和探 测的时间
差就可以计算出目标物表面与激光雷达探测器之间的距离。由于激光雷
达可在 一秒内发射大量的脉冲光(目前最高可达百万数量级),因此可
以形成庞大的位置点信 息(称为点云),绘制出物体的精确轮廓,从而
构建出周围环境的三维模型。除了测量距 离以外,激光雷达还可以初步
识别物体的材料成分等其他特征,其中运用的特性包括诱 导多普勒频移
等(induced Doppler shift)。
自动驾驶“军备竞赛”,激光雷达量产加速自动驾驶临近 L3 级量产时
点,多家主流车企将激光雷达应用提上日程。随着技术的渐成熟,以及
自动驾驶等级提升下对于激光雷达需求激增,激光雷达的成本正进入快
速 下降时期。2017 年,Velodyne 旗下 64 线、32 线、16 线机械式激
光雷达官方定价分别 为 8 万美元、4 万美元和 8 千美元。到了 2018
年初,Velodyne 已将旗下 16 线激光雷 达价格下调一半至 4 千美元。
激光雷达从 2005 年开始发展,至今已出现千元级的产品, 例如大疆
Livox 发布的 Horizon 售价为 800 美金,华为宣布未来要将 96 线激
光雷达成 本降至 200 美元以内。当前时点,多家整车厂也宣布未来几
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- XIAOUK123452021-09-22用户下载后在一定时间内未进行评价,系统默认好评。
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