美国靠激光雷达芯片卡死中国自动驾驶?真实水平远超你的预期

工业科技控 2022-01-31 23:49:16

大家还记得3年前网上流传的这份卡脖子清单吗?中国有35项关键技术被国外卡脖子,其中就有激光雷达,激光雷达广泛应用于我们的无人机、卫星测绘、机器人、自动驾驶车上,如此重要的东西,却长期被美国垄断,而且里面的核心零部件需要大量从国外进口,随时有被断供的风险,国产化替代可以说是刻不容缓。但是3年过去了,我再带大家看一下国产激光雷达产业链的水平,绝对是远远超出你的预期。

先说说激光雷达到底是什么东西,自动驾驶车大家都见过吧,车顶上不停旋转的那顶帽子就是激光雷达。通俗点说它就是汽车的眼睛,通过这个眼睛发射出来的光束,撞击附近的汽车、行人和树木等,然后光束再反弹回眼睛。眼睛这时候就会记录所有光束的往返数据,测量到车辆附近每个物体的距离和时间。这时候计算机算法,再将这些形状组合在一起,就绘制出了车辆周围世界的一个机器能够理解的虚拟3D模型。有些朋友这时候可能会说,这个原理好像类似于潜艇的声呐系统吧?没错,只不过这里我用光代替了声音,来衡量汽车与障碍物之间的距离。

目前激光雷达产业很大、产业链很长,大到“相当于手机产业+相机产业合起来才是激光雷达产业链。从核心零部件上看,主要由激光器、探测器、FPGA芯片、模拟芯片、光学部件构成。先说说激光器,激光器是激光雷达上发射器的主要部件,虽然以前被欧司朗OSRAM、AMS、Lumentum等美德厂商垄断,但是现在我们有深圳瑞波光电子、常州纵慧芯光半导体、镭神智能等优质厂商,完全可以实现国产替代。

就比如说瑞波光电,是国内唯一能提供638nm-1700nm全波段的大功率半导体激光芯片供应商。要知道10年前,中国大功率半导体激光芯片,几乎100%依赖进口;但是10年后,深圳瑞波光电子不仅成为该领域的破局者,更以其品质和量产优势,实现了国产替代,在行业细分领域占据国内30%以上的市场,并逐渐拓展至海外市场,成为国内极少数全面掌握半导体激光芯片设计、芯片制造工艺到封装测试等全套技术的引领者。

接着说探测器,也就是激光雷达接收器的主要部件,而探测器的核心器件是光电探测器。这个器件以前被First Sensor、Hamamatsu(滨松)、ON Semiconductor、Sony等美日德企业垄断,现在我们有了成都量芯集成科技、灵明光子、芯视界等优质厂商,可以起到国产替代作用。但是国外厂商在激光器和探测器起步较早,产品的成熟度和可靠性上,相比我们肯定是有一些优势的,毕竟我们起步较晚,好在国内厂商近些年发展神速,产品性能已经基本接近国外厂商的水平,并且已经有通过车规认证(AEC-Q102)的国产激光器和探测器出现,车规认证的审核标准有多苛刻,不用我多说了吧?这足以说明国产激光器和探测器的技术水平,完全可以实现国产替代,不存在什么卡脖子一说。而且相比国外厂商,我们在定制化上有较大的灵活性,价格也有一定的优势。

接着说一下FPGA芯片,也就是激光雷达的主控芯片,国外主流的厂商有美国Xilinx(赛灵思),Intel(英特尔)等。国内厂商有紫光国芯、西安智多晶微电子等。大家都知道啊,芯片领域国内起步较晚,所以国外厂商的产品性能肯定是领先于我们的,不过庆幸的是,FPGA并不是唯一的选择,MCU和DSP都可以作为替代方案。虽然国内紫光同创的产品性能不敌国外领先产品,但还是可以满足激光雷达的基本需求的。

接着说模拟芯片,激光雷达系统中发光控制、光电信号的转换、电信号实时处理等关键子系统,需要用到模拟芯片。国外厂商主要有美国TI(德州仪器),ADI(亚德诺半导体)等。国内厂商主要包括矽力杰半导体、圣邦微电子等。由于我们起步较晚,所以从产品丰富程度到技术水平,和美国这些厂商还普遍存在着一定的差距,尤其是车规类产品。

但是我同时也要告诉大家一个好消息,禾赛科技自研的发射端驱动芯片,已经可以替代美国德州仪器的芯片,接收端模拟前端芯片,已经可以替代美国亚德诺半导体的芯片,重点是两者都已经实现了量产,而接收端的模拟数字转换芯片(也就是替代美国德州仪器的芯片),也已进入了开发后期。可以给大家看一下禾赛和美国德州仪器、亚德诺半导体同类芯片的参数对比,从图上可以看出来,禾赛的各项性能参数丝毫不逊色于美国厂商,并且在某些指标上还有领先优势,这个主要还是归功于我们的后发优势,懂得都懂。

比起这些耀眼的成绩,我更佩服的是禾赛的高瞻远瞩、战略眼光,禾赛现在正在大力布局线阵式SoC芯片,这玩意集成了光电探测器、前端电路、波形数字化、波形算法处理、激光脉冲控制等功能模块,目的就是为了取代我上面说的激光雷达的主控芯片FPGA,现在不是被美国赛灵思和英特尔垄断吗?我相信等不了几年,禾赛的SoC芯片就会实现激光雷达主控芯片的国产替代。

最后再说一下激光雷达的光学部件,光学部件具体可分为扫描镜、旋转电机、窄带滤光片、准直镜头。扫描镜和旋转电机,国外厂商主要有Lemoptix、Microvision、Maradin、Mirrorcle、滨松、STM、Opus,我们有知微传感和创微,窄带滤光片国外有VIAVI、Alluxa,我们有水晶光电,准直镜头国外有Heptagon,我们有迈得特和福晶科技。我可以负责任地说,光学部件国内供应链的技术水平,已经完全达到甚至超越国外供应链的水准,而且我们有明显的成本优势,完全可以实现对国外品牌的替代。

最后总结一下,国产厂商尽管起步较晚,但是经过这几年的奋力追赶,我们与国外厂商的性能差距,确实是在逐渐缩小的,在激光器、探测器、光学部件领域,我们基本是可以实现国产替代的,芯片方面我们也有了重大突破,别忘了我们还有成本优势,就比如说目前自动驾驶汽车成本最高的部件就是激光雷达,以前卖几万、几十万不等,现在华为硬是做到了1000块左右,我相信未来不到三年,华为等国产厂商一定能把激光雷达做到更低的白菜价,到时候我们普通人开的10万元左右的车,也可以配备三五十万的车才拥有的辅助驾驶和自动驾驶系统,未来可期。今天把激光雷达核心零部件的情况给大家分析完了,下期接着给大家分析一下,国产激光雷达整机的技术水平相比国外龙头到底怎么样,我们下期不见不散。

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评论列表
  • 淡定 40
    2022-02-01 11:30

    我靠,禾赛就是我一个客户,质量要求太变态了,合作的好累,但又不甘心放弃,唉

    燕南天 回复:
    你是在为民族脊梁做事情!你必须坚持!有困难说出来!
    懒得起名 回复:
    过了这一关稳定下来传承下去就是日德的工匠,不是那个躬匠哈[得瑟]
  • 2022-02-01 13:31

    希望不是像华为的5G芯片那样吹上天,然后就被美国一个禁令脸打的啪啪响。

    今天饿着吧 回复:
    你的愚蠢突破夭际[点赞]
    涛声依旧 回复:
    华为5G太好了吧!!不然美国鬼子怎么不禁你?
  • 2022-02-01 13:36

    滴滴就算了吧,还有人用这卖国软件?

  • 2022-02-01 23:15

    疫情严重,请做好个人卫生,少吹牛逼[呲牙笑]

    五杀嗯咯 回复:
    再严重也没美佬严重!他那牛皮已经吹出太阳系了
  • 2022-02-01 16:24

    华为雄起

  • 2022-02-01 18:11

    就是一个激光测距仪,放在一个旋转装置上,旋转一圈测得的数据集合在一起,就能形成一个二维的图形了。

    六神不神吗 回复:
    是的,这玩意不拒遮挡,而特斯拉的只是摄像头,遮挡的地方看不到
    大船 回复:
    胡说八道
  • 2022-02-01 22:30

    想要做到高智能等级光靠激光雷达根本不行,特斯拉走的视觉方向才是更高一级的智能方案,只不过这玩意壁垒更大,所以国内主流厂商都一个劲忽悠激光雷达好,然而懂的都懂,雷达始终是用来警戒的,视觉才是真智能[得瑟]

    年华无信 回复:
    问题是现在算法没这么智能啊,目前还是激光更靠谱
    水处理water3259 回复:
    瞎说,全靠镜头和AI算法其实就是有缺陷的,在视觉条件弱的情况下就非常差了,必须要用激光雷达来双方结合,特斯拉不用激光雷达的原因就是太贵了,用不起。华为把成本降下来了才得以实现。
  • 2022-02-02 05:57

    那么问题来了,国产代替后,该停的时候延时,哐啷,不该撞的撞上去了,什么时候能把系统优化好了再用吧,别害人

    星空下的小混混 回复:
    好像特斯拉能刹得住似的
  • 2022-02-01 12:00

    就是一种传感器。为什么非要说是雷达呢?!

    六神不神吗 回复:
    你眼瞎吗,文章说了,国外这样一套30至50万,现在只有华为基于国内供应链,一个探头低到1千来块
    浮山岁月 回复:
    这个一套系统 不是一个传感器
  • 2022-02-01 23:37

    很多人都是杞人忧天 认为自己很聪明 其实就是一头猪而已

  • 2022-02-02 19:30

    说华为吹牛,至少官方没说,脑子被驴踢了才相信

  • 2022-02-04 04:14

    这些应该国营 拿出造原子弹的精神 干就完了

  • 2022-02-02 17:13

    一说华为总觉得不靠谱!华为高价低配,4G比5G好用!

    用户18xxx67 回复:
    美国佬做梦都想让华为不靠谱!可华为现在让美国佬越来越难受!
  • 2022-02-01 22:54

    华为早就研发出来了,成本千元左右

    海达星 回复: 周星星
    极狐hi已经搭配量产了。。。。
    周星星 回复:
    去年他的自动驾驶也放出了视频 看去很牛逼 但是到现在也没开出来实用 后来听说是设定的路线行驶 又是个忽悠
  • 2022-02-01 17:16

    什么人需要自动驾驶?

    blackbegger 回复:
    工厂,仓库,货运码头!
    五杀嗯咯 回复:
    什么人都需要
  • 2022-02-01 20:47

    我以为激光雷达是华为独创的呢[笑着哭]

  • 2022-02-01 22:35

    我大华为不是有个技术比特拉斯更厉害吗?怎么没上榜

  • 2022-02-02 02:45

    有,总比没有好[笑着哭]

  • 2022-02-02 01:45

    华为中长距激光雷达全球唯一!作者选择性失明?激光雷达是诺干年后华为一统天下!

  • 2022-02-01 20:20

    是专利而不是技术,两者搞清楚了!

  • 2022-02-04 09:36

    国产无人驾驶汽车已投入冬奥会场地。

  • 2022-02-01 16:48

    这个美国的1200美元一枚,华为的200人民币。小编又要搞什么鬼话了。

    大贵 回复:
    华为的你看到了哪款车上用了吗?
    星空下的小混混 回复: 大贵
    北汽极狐尔儿法,长城机甲龙都是用华为的技术
  • 2022-02-01 20:27

    新年第一催吗?

  • 2022-02-02 09:01

    我眼睛的原理一样

  • 2022-02-02 13:16

    加油,中华诸神[点赞]

  • 2022-02-03 03:20

    又是芯片,所以未来是芯片战争。

  • 2022-02-03 13:34

    又骗我买股票[呲牙笑]

  • 2022-02-02 13:04

    再过几年,国产车完全可以超越国外了,。

  • 2022-02-02 17:54

    相控阵雷达可以车用吗?

  • 2022-02-02 23:57

    扫地机不是已经用上这东西了。

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