Luminar预计汽车激光雷达在2023年会普及

近日上海车展之际，汽车激光雷达技术的开路先锋——Luminar公司称，激光雷达技术在2023年将可以实现全面普及。这意味着到2030年世界上主要的汽车OEM都可以使用激光雷达技术，不仅是主流车型中的高端车型，最终甚至到低端车型。这项技术的落地在汽车业可谓有史以来最快的技术采用曲线之一。

1 激光雷达是挽救生命的重要技术

为何激光雷达技术发展会如此之快？Luminar创始人兼首席执行官 Austin Russell称因其是挽救生命的技术。

据统计，每年无数的人因为交通事故失去生命，每年车祸的死亡人数达到130万，受伤人数达到5千万。这会转化成为一些令人震惊的数据：每10年你的车会发生碰撞事故，而每100人中，就有1人会在车祸中丧生。

Luminar创始人兼首席执行官 Austin Russell

高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶可以减少事故的发生，Luminar成立的宗旨就是为了解决这一问题，涉及保护车内的驾驶员和乘客，以及车外的行人。

但是现有的ADAS还存在不足，例如往往搭载在匀速驾驶的车辆上，看到有行人在车前的情况下也会出现很多的故障。因此如果车辆是在高速行驶过程中，90%的情况下带有ADAS的车辆在碰到行人的时候，自动紧急制动会出现故障。激光雷达技术是使车辆能够清晰地感知周围环境的一项关键技术。

Luminar已经可以提供端到端的自动驾驶解决方案，激光雷达技术可以达到厘米级的精度，车速最高可达130公里/小时，而且可以保证全天候的城市自动驾驶。

2 为何大部分激光雷达技术停滞在研发阶段？

尽管很多公司看到了激光雷达的优势，希望在无人驾驶的出租车上采用激光雷达技术，但挑战不仅来自于缺乏传统激光雷达硬件性能以及车规级产品，也来自于软件本身，即如果试图取代司机所带来的巨大挑战。为此Luminar把激光雷达的愿景定义为加强驾驶员的辅助功能，而不是替代驾驶员的职责。

在这一想法指引下，Luminar的激光雷达技术已有一些成功的应用案例，沃尔沃、极星以及中国上汽的车辆已有车型在车顶线集成了其产品。预计全球20多个成熟的量产车型里将会使用Luminar激光雷达，例如最近Luminar和奔驰轿车的车型开展了合作。

但是激光雷达不会仅限用于高端车，Luminar规划了一百年愿景：在未来一百年中，Luminar要拯救1亿人的生命，节约一百兆小时的驾驶时间。这主要靠推动车辆在道路及高速公路上的自动驾驶的性能。

实现这样的愿景有四个步骤：

第一步，创造出优秀的用于量产汽车和卡车的激光雷达。

第二步，从高端车型开始，推出并赋能道路上最安全和先进的汽车和卡车。包括沃尔沃EX车型以及奔驰的S级车型。已在上汽飞凡R7使用，今年年底在沃尔沃的EX90上会安装，预计在未来的数月和数年内，更多车型会使用Luminar技术并推进量产。

第三步，推出并实现主流车型的主动安全技术（Proactive SafetyTM ）和高速公路自主驾驶技术。

第四步，让先进的安全技术为所有人所用，同时通过自主驾驶、软件和服务的升级实现盈利。因此从消费者总体拥有成本角度，希望能够实现近零的成本，使消费者免费使用这个技术。因为车的安全性能应该是人的最基本权利，而不仅仅是面向豪华车型。

怎样实现近零成本？关键在于Luminar所推出的软件服务以及保险业务：通过增强车辆的安全性能，来降低人们的保险成本。现在全球汽车保费达到1万亿美元，随着激光雷达技术使车辆的安全性大幅提升之后，会降低人们的保费开支。

3 为了量产，Luminar有何技术举措？

激光雷达在十多年前就已出现，但是商用化缓慢，主要挑战是价格高，此外，还有体积较大、性能不够等，Luminar是如何迎接这些挑战的？

首先，Luminar从一开始就知道需要开发全新的激光雷达，才能够保证实现行业愿景。人们所看到的研发车辆，价值十万美元的车顶架、后备箱里装满了传感器和超级计算机，这是不可行的。因此从一开始就要保证自己的激光雷达不仅停留在研发阶段，而能够进入量产阶段。

第二，Luminar的硬件要集成软件和解决方案，这样才能够最终推动安全性能以及自动驾驶。只有这样，才能让汽车制造商合作伙伴将率先实现安全驾驶，能够在自动驾驶的时候，真正地实现脱眼、脱手，相当于达到自动驾驶L3或L4级。

Luminar执行副总裁兼总经理Taner Ozcelik称，Luminar是一家“激光雷达的全栈式公司”，意味着首先有芯片能力，这是激光雷达系统当中重要的组件，这些是高度专业化的芯片，主要包括三部分，高性能的激光、高度敏感的探测器、以及混合信号。这三个能力全部可以内部提供。雷达的传感器可以产生3D的数据，称为点云，这是通过高度专业化的半导体组合来提供的。这属于系统架构，它能够产生非常高的性能，这个架构也带有大量嵌入式处理能力。除此之外，Luminar还可以提供世界级的感知堆栈，这是行业优秀的软件，该感知堆栈组合使用了完美的人工智能以及基于几何规则的感知算法。为了保证全面的自动驾驶能力，车辆也需要高清的地图，为此Luminar也在进行投资，集成在自动全栈的软件平台，即哨兵（Sentinel^TM）。

Luminar执行副总裁兼总经理Taner Ozcelik

4 技术路线图：每代性能翻倍，平台化

激光雷达传感器是Luminar产品和服务栈的基础。公司现在有三个产品，处于不同的阶段。

①Iris，已进入量产阶段

②Iris+，样品阶段

③下一代技术，处于设计阶段。

2020年、2021年Luminar开发了Iris产品，2022年推向市场，可见设计耗时2年多。但最新一代的Iris+设计只用了11个月。下一代产品正在设计中，“这款产品将会改变整个游戏规则。”Taner Ozcelik透露。Luminar的产品特点是新品比前代的性能起码翻一番。

Iris堪称业内第一个能够实现彻底整合的产品，也是第一个能够推动高速无人驾驶的激光雷达产品，同时也是第一个在全球市场铺开的车规级3D激光雷达。2022年年底，Luminar和上汽进行了相关合作，率先在中国进行了产品的落地。

Iris+是为规模和高性能而打造，在测距和分辨率等指标上比Iris的性能翻了一番：在小物体测距性能大幅度改善，这进一步推动了真正的高速自动驾驶，能达到L3级的自动驾驶。另外，Iris+的体积也减少了20%，这种纤薄的设计对于车辆的集成非常重要的，因为它使激光雷达与汽车设计语言无缝整合，业界称之为视觉品牌语言。“Iris+已有最大的订单量。”Taner Ozcelik称。

如何保证产品能够快速地规模化，而且能够满足客户的要求？关键是平台化。平台能推动快速地开发，保证在满足客户需求的同时，又不需要全面定制化。平台化同时也可以保证跨越几代产品，重复利用研发资源。因为平台化的设计，Iris家族赢得了8个顶级OEM的设计，横跨20多个车型。

5 下一代设计理念：近零的拥有成本

下一代产品的灵魂在于可以推动激光雷达技术跨车型的全面的落地，使之成为全球性的产品。

为了做到这一点，Luminar正在通过降低成本和提高性能来推动价值，此外还可大幅减少体积。下一代产品可以进一步靠近激光雷达技术近零的拥有成本，使它成为人人可以使用的技术。“因为每条人命都非常重要，不管他的收入背景。“Austin Russell指出。

为此，Luminar也积极开拓新的商业模式：今年2月，其宣布了保险产品。预计未来通过该保险服务，可以把激光雷达技术推广到所有的车辆上。

预计激光雷达技术在2023年将可以实现全面普及，这就意味着到2030年世界上主要的汽车OEM都可以使用激光雷达技术，不仅是主流车型中的高端车型，最终甚至到低端车型。这个技术的落地在汽车行业可以说是有史以来最快的技术采用曲线之一。

6 相比中国本土厂商的优势

Taner Ozcelik称，首先是1550nm波长相比905nm具有突出的技术优势。Luminar使用的是1550nm技术，中国起码有两家竞争对手用的是905nm技术。

从客户的角度看，中国客户的需求可以概括为三点：成本，开发速度，创新。Luminar在这三方面都取得了进步。

在成本上，Luminar一直在控制成本，例如目前已经拿到最大的订单量，这就为扩产以及通过扩产控制成本奠定了基础。接下来要推出保险产品，也可以使产品的成本进一步下降。通过产品本身设计，我们也进一步地控制成本。另外，Austin Russell强调，并不是所有的激光雷达都是一回事。Luminar永远不会在成本上竞争，更强调的是技术，因为技术才能够挽救人的生命，在安全性以及量产和规模上竞争。

以产品开发以及上市的速度为例，新的Iris+相较于Hydra，速度快了3倍。相比Iris，Iris+快了2倍。因此Luminar在开发速度上取得很大的进展。

提到技术性能，就会强调探测的及时性和速度，这要取决于所探测的目标点数。在这个方面，Luminar能够探测的距离更远，速度更快。Luminar的优势还来自于这两个方面。①有自己内部设计和制造半导体的能力，一些竞争对手的半导体需要外购。②自己设计的技术架构。而这个架构就是公司的创始人Austin Russell所参与开发的，这个架构堪称“优雅”，体现在灵活的扫描类型上。

7 1550nm相比905nm的优势

905nm技术关注的是短程以及机器人应用。在自动驾驶方面，从性能和成本角度，1550nm技术更有优势。

905nm与1550nm的主要区别在于架构。所有的905nm需要阵列，探测器本身就是一些阵列集群在一起所形成的，例如硅的光电倍增器。阵列就意味着成本，例如一个优质的905nm探测器需要约100个探测器形成的阵列。而Luminar的1550nm架构只使用几个探测器，通常是一两个，即使Luminar所使用的铟镓砷半导体材料，可能在晶圆上稍微贵一些，但是晶圆的用量是数量级的减少。因此，对于1550nm方案，成本不高，约是1位数美元。而905nm的技术给人们一种高价的错觉。再有，905nm的测距达不到1550nm的测距。

此外，1550nm还有一个优点，就是对眼睛非常安全。因为905nm更靠近700nm的可见范围，1500nm是700nm波长的1倍之多，意味着更善于拒绝日光所产生的环境光线干扰。

激光雷达一个非常重要的性能指标是能看得有多远、多清楚。探测距离最大化可以直接转化为安全驾驶最高的车速。Luminar的1550nm技术可真正实现高速自动驾驶，车速最高可达130公里/小时，而且可以保证在各种天气条件下的全速城市自动驾驶。目前，市场上大多数有竞争力的激光雷达基本上集中在低速公路（最高车速60公里/小时，解决一些交通阻塞的问题）以及城市自动驾驶（最高50公里/小时），这些方案往往使用的是905nm的技术。这就是为什么人们现在在路上看到的很多自动驾驶车辆的行驶速度非常慢，尽管这项技术的开发已有10年。

8 预期每年营收翻倍的增长来源？

Luminar首席财务官 Tom Fennimore解释道，以今年为例，收入以及利润的决定主要有几个因素，一是墨西哥的新工厂上线；Luminar宣布与TPK建立合作伙伴关系，将建立并运营一个新的高产能工厂，以满足亚洲市场对Luminar快速增长的需求，初始产能将为每年60万台传感器。今年年底会推出更多的应用项目，如用于沃尔沃。随着项目的推出，有助于毛利上涨，同时一些非重复性启动的成本会消失，这样在年底时，Luminar的利润会转为正值。

Luminar首席财务官 Tom Fennimore

公司有信心从今年开始到接下来几年当中，每年收入翻一番。这是因为全球会有二十多个车型装载有Luminar的激光雷达的技术，保证了从现在开始到接下来的一段时间的收入。Luminar的产能不仅仅是墨西哥上线的新厂能够提供，未来很多产能也会在中国的新工厂进行。预计2026年、2027年收入可以达到10亿美元，有75%的业务量已经可以达到这个水平。到2030年，希望收入会达到50亿美元。

9 中国市场有哪些特点？

Luminar中国区负责人陈钰博士称，中国的汽车市场的规模最大，而且中国本土品牌在新能源车的发展上是非常突出的，例如纯电动汽车，本土品牌占据八成以上的市场。根据2022年的数字，约350万纯电动汽车已经是中国本土品牌。另外，在中国本土品牌当中，1/3市场份额已经属于中高端的车型，售价在25万以上。

Luminar中国区负责人陈钰博士

此外，中国的客户也非常钟爱最新、最前沿的科技，所以，可以看到电动化、智能化方面，中国是全球市场的领导者，这一发展方向和趋势也已经上升到国家未来的发展战略。另外，中国的市场和客户非常讲究性价比，要想取得成功，性价比必须做到极致。

第二，速度。中国开发一个新的车型、产品用两三年，甚至有的加速到一两年。作为跨国企业能否跟得上中国的研发速度，这也是极大的挑战。

第三，要全方位地赋能。价值链的每一个环节，无论销售、研发、生产、质量，以及供应链。

因此，Luminar未来在中国必须要加速布局。在去年4、5月的新冠疫情期间，Luminar成立了路安达科技（上海）有限公司，现在已形成了小规模的销售、业务拓展、工程技术的本地团队。去年10月，成功支持了上汽飞凡R7汽车的量产。未来Luminar也会在中国实现激光雷达的本地化生产。

Luminar在中国的业务有两部分：①Luminar在全球的客户。②中国本土客户，Luminar已与亿咖通、小马智行、上汽飞凡建立了合作伙伴关系。这次上海车展，Luminar已安排会见约20家中国本土的汽车客户。

作为全球规模的工业化生产的一部分，Luminar在中国本地化生产选择的合作伙伴是TPK公司，TPK是一家向苹果以及特斯拉等公司提供先进技术及产品的全球供应商。Luminar激光雷达的生产立足中国，服务中国。期待中国市场指数级的增长，并计划将其作为与TPK合作的新工厂产能的一部分。在中国为了扩产，Luminar也会做出数十亿元人民币的投资。

此外，在华研发、工程技术能力是必不可少的。激光雷达涉及到硬件、软件及精密测试，甚至激光雷达上车的测试，Luminar将加速发展这方面的能力。