疫情憂(yōu)心重重,需靜下心來(lái),理性開(kāi)袋,繼續(xù)學(xué)習(xí)。
無(wú)人駕駛這么火,如何入手?了解無(wú)人駕駛市場(chǎng),學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),推薦從核心部件激光雷達(dá)開(kāi)始。
本文為市場(chǎng)篇,主要包含激光雷達(dá)專(zhuān)利分析,專(zhuān)利戰(zhàn)爭(zhēng),激光雷達(dá)需求端挖掘,供給端出貨量和銷(xiāo)售額分析,市場(chǎng)趨勢(shì)以及單價(jià)信息。
全球?qū)@航?000項(xiàng),匯集五大領(lǐng)域
據(jù)統(tǒng)計(jì),全球第一份激光雷達(dá)專(zhuān)利于1934年在美國(guó)申請(qǐng),數(shù)量寥寥。一直到20世紀(jì)80年代后期,在日本汽車(chē)廠商的帶動(dòng)下,激光雷達(dá)專(zhuān)利才開(kāi)始活躍起來(lái)。隨著越來(lái)越多玩家加入,在2010年起開(kāi)始強(qiáng)勁增長(zhǎng)。

截至2017年,全球一共申請(qǐng)了3萬(wàn)多項(xiàng)與汽車(chē)激光雷達(dá)有關(guān)的專(zhuān)利,其中與激光雷達(dá)產(chǎn)品本身直接相關(guān)的專(zhuān)利近7000項(xiàng),這些專(zhuān)利由2000多名申請(qǐng)實(shí)體提交(數(shù)據(jù)來(lái)源:麥姆斯咨詢(xún))。
這近7000多項(xiàng)專(zhuān)利,主要集中在以下五個(gè)領(lǐng)域:
1. 邊緣發(fā)射激光器(Edge Emitting Laser,EEL);
2. 發(fā)光二極管LED(Light Emitting Diode,LED);
3. 垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL);
4. 雪崩光電二極管(Avalanche Photon Diode,APD)和單光子雪崩二極管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD);
5. Flash面陣式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá);
每一個(gè)領(lǐng)域,無(wú)論是下游的最終用戶(hù)主機(jī)廠,中游激光雷達(dá)廠商(Tier-1),上游的光學(xué)和電子元器件廠商(Tier-2),還有傳感器廠商,都在積極申請(qǐng)和布局,如下圖:

為何大家都要搶著申請(qǐng)激光雷達(dá)的專(zhuān)利?
Velodyne “558”和Waymo的“936”專(zhuān)利大戰(zhàn)
相比其他成熟產(chǎn)業(yè),無(wú)人駕駛激光雷達(dá)屬于新興領(lǐng)域,技術(shù)新,圈子小,通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán),建立技術(shù)壁壘,能排擠競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,迅速占領(lǐng)市場(chǎng),達(dá)到四兩撥千斤的目的。
Velodyne在2007年申請(qǐng)的專(zhuān)利US7969558,業(yè)內(nèi)稱(chēng)為“558專(zhuān)利”,即高分辨率激光雷達(dá)系統(tǒng),英文全稱(chēng)High definition LiDAR System。

558專(zhuān)利
該專(zhuān)利的核心內(nèi)容是三維點(diǎn)云測(cè)量系統(tǒng)和方法,且在專(zhuān)利中注明該技術(shù)適用于自動(dòng)駕駛、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、機(jī)器人視覺(jué)和其它各種應(yīng)用。
閱讀過(guò)前幾章節(jié)的讀者應(yīng)該知道,三維點(diǎn)云測(cè)量是激光雷達(dá)最大的優(yōu)勢(shì),也是激光雷達(dá)的根基,由于該專(zhuān)利的基礎(chǔ)屬性,被其他競(jìng)爭(zhēng)者申請(qǐng)的專(zhuān)利大量引用,包括Quanergy、博世、Waymo、豐田汽車(chē)等等。Velodyne借此澆筑了一道機(jī)械式激光雷達(dá)的高墻。
2016年,Velodyne以侵犯專(zhuān)利為由,將其最大競(jìng)爭(zhēng)者Quanergy訴諸法庭;2019年,Velodyne又將中國(guó)的兩家初創(chuàng)公司速騰聚創(chuàng)與禾賽科技告上法庭。憑借著該專(zhuān)利,Velodyne幾乎統(tǒng)治了整個(gè)機(jī)械式激光雷達(dá)領(lǐng)域。
于此同時(shí),谷歌旗下的Waymo在2013年申請(qǐng)的US9368936,業(yè)內(nèi)人稱(chēng)“936專(zhuān)利”(2016年獲批),又成為了激光雷達(dá)的另外一睹高墻。

936專(zhuān)利
2017年,Waymo以此專(zhuān)利控告正大紅大紫的優(yōu)步Uber,這場(chǎng)官司最終結(jié)果是Uber支付給Waymo公司0.34%的股份作為賠償(約2.45億美元),Uber 同時(shí)承諾不會(huì)再?gòu)?fù)制Waymo的技術(shù)。
幾乎所有的國(guó)際零部件廠商、主機(jī)廠、初創(chuàng)企業(yè)都在大量囤積激光雷達(dá)的相關(guān)專(zhuān)利,鞏固自身優(yōu)勢(shì)。
可惜的是,一家德國(guó)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),中國(guó)初創(chuàng)企業(yè)相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量幾乎為0。
需求端:兩種技術(shù)路線(xiàn),需求有多有少
實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,目前有兩條技術(shù)路線(xiàn)在并行發(fā)展:

1. 在原有汽車(chē)上基礎(chǔ)上,通過(guò)先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS),嵌入有限數(shù)量的傳感器,從而實(shí)現(xiàn)部分自動(dòng)駕駛,稱(chēng)為自動(dòng)駕駛汽車(chē)“ADAS Vehicle”。
傳統(tǒng)主機(jī)廠通用、福特、豐田、寶馬、奧迪等,以及造車(chē)新勢(shì)力特斯拉和蔚來(lái)都是選擇這條技術(shù)路線(xiàn);
目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了達(dá)到Level 3的ADAS自動(dòng)駕駛汽車(chē)(代表產(chǎn)品:奧迪A8);
2. 通過(guò)嵌入大量的傳感器,實(shí)現(xiàn)完全自主駕駛,即機(jī)器人汽車(chē)“Robotic Cars”。
一些科技巨頭和初創(chuàng)公司,如 WayMo、優(yōu)步Uber、百度、蘋(píng)果等,選擇了這條技術(shù)路線(xiàn)。
目前它們已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了機(jī)器人出租車(chē)Robotic Taxi,巴士,以及實(shí)現(xiàn)特定場(chǎng)景下的低速貨物運(yùn)輸服務(wù)。

兩種技術(shù)路線(xiàn)對(duì)應(yīng)了不同的生態(tài)系統(tǒng),特別是在傳感器和計(jì)算上各有側(cè)重。
但無(wú)論是自動(dòng)駕駛汽車(chē)ADAS Vehicle,還是機(jī)器人汽車(chē)Robotic Cars,激光雷達(dá)都會(huì)得到應(yīng)用。
不同處在于,激光雷達(dá)由于售價(jià)比較高,尺寸比較大,對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)ADAS Vehicle的吸引力不大,但激光雷達(dá)在長(zhǎng)距離和分辨率上的優(yōu)異性能,被機(jī)器人汽車(chē)Robotic Cars廣泛采用。
平均下來(lái),一輛Level 3級(jí)別的汽車(chē)搭載激光雷達(dá)數(shù)量為1個(gè),L4級(jí)別的搭載數(shù)量為2-3個(gè),L5級(jí)別即無(wú)人駕駛需要搭載4-6個(gè)激光雷達(dá)。
供給端:千億級(jí)市場(chǎng)
根據(jù)上文需求,咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Yole預(yù)計(jì),激光雷達(dá)應(yīng)用是目前汽車(chē)行業(yè)增長(zhǎng)最快的行業(yè)之一。
從出貨量來(lái)看:
2020年,全球激光雷達(dá)出貨量約34萬(wàn)個(gè),其中ADAS Vehicle約20萬(wàn)個(gè),Robotic Cars約14萬(wàn)個(gè),二者比例1.42:1
2025年,全球激光雷達(dá)出貨量約470萬(wàn)個(gè),其中ADAS Vehicle約340萬(wàn)個(gè),Robotic Cars約130萬(wàn)個(gè),二者比例2.61:1
2030年,全球激光雷達(dá)出貨量約2390萬(wàn)個(gè),其中ADAS Vehicle約1930萬(wàn)個(gè),Robotic Cars約460萬(wàn)個(gè),二者比例4.19:1

從銷(xiāo)售額來(lái)看:
2020年,全球激光雷達(dá)銷(xiāo)售額約12.95億美元,其中ADAS Vehicle約9500萬(wàn)美元,Robotic Cars約12億美元,二者比例1:12.6
2025年,全球激光雷達(dá)銷(xiāo)售額約61.9億美元,其中ADAS Vehicle約15.35億美元,Robotic Cars約46.55億美元,二者比例1:3.03
2030年,全球激光雷達(dá)銷(xiāo)售額約139.32億美元,其中ADAS Vehicle約73.91億美元,Robotic Cars約65.4億美元,二者比例1:1.13

以上數(shù)據(jù)很有意思,自動(dòng)駕駛汽車(chē)ADAS Vehicle的出貨量高,但是其銷(xiāo)售額卻遠(yuǎn)小于機(jī)器人汽車(chē)Robotic Cars。
另外,無(wú)論從銷(xiāo)售額還是出貨量來(lái)看,自動(dòng)駕駛汽車(chē)ADAS Vehicle的應(yīng)用會(huì)逐漸超過(guò)機(jī)器人汽車(chē)Robotic Cars。
針對(duì)于中國(guó)市場(chǎng),有咨詢(xún)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2020年激光雷達(dá)市場(chǎng)銷(xiāo)售額約為5.14億元,到2025年市場(chǎng)規(guī)模73.38億元。

單價(jià)
激光雷達(dá)單價(jià)逐年下降,Velodyne的第一代機(jī)械激光雷達(dá)售價(jià)高達(dá)7.5萬(wàn)美元。根據(jù)相關(guān)企業(yè)信息,2020年機(jī)械式激光雷達(dá)單價(jià)有望降至1000美元以下。
而固態(tài)激光雷達(dá)由于成本低于機(jī)械式激光雷達(dá),已經(jīng)有部分公司的產(chǎn)品宣稱(chēng)單價(jià)可以低于100美金。

汽車(chē)行業(yè)面臨轉(zhuǎn)型,無(wú)論是企業(yè)還是個(gè)人,學(xué)習(xí)新的東西總不會(huì)錯(cuò),看到了機(jī)會(huì),投資未來(lái)也是投資自己。