Q1:在人形场景或其细分场景下,哪些地方必须配备激光雷达?放春晚那家公司配了,其他公司是否也有配备?
A1:在人形场景下,对于一些户外场景或者测距要求比较广泛的场景,例如户外的搜救、工业场景、服务场景等,由于普通的RGBD相机存在测距范围有限(一般在6-7米左右)以及抗阳光干扰能力差的劣势,需要配备激光雷达来提供更好的建图导航以及避让能力。
像宇树科技、优必选、银河通用等国内头部的人形机器人公司都有搭载激光雷达。
至于放春晚那家公司配备了激光雷达,其他公司也有不少配备的情况。
Q2:在工厂这种室内应用场景下,是否可以使用摄影相机?
A2:在工厂这种室内应用场景下是可以使用摄影相机的。
它主要用于SLAM(即时定位与地图构建)的室内抓取场景,依靠感知对象基本可以满足需求。
不过其触及范围一般在5-7米之间,并且受阳光干扰比较大,在户外场景下就需要依靠激光雷达才能达到较好的测距勘测能力。
Q3:为什么一定要用激光雷达?是否有可能用其他类型的雷达(国外产品)替代激光雷达?
A3:在人形机器人的传感器中,除了摄像头或深度相机、结构光等,剩下比较适合用于感知的就是激光雷达或者4D雷达(其核心也是激光雷达,主动发射近红外光实现探测)。
毫米波雷达在人形机器人上不太合适。
虽然有使用超声波雷达的情况,如优必选2021年7月发布的一款机器人使用了4颗超声波雷达,但超声波雷达探测距离不远(一般在5-10米范围),并且在探测精准度、分辨率等方面比不了激光雷达,它主要用于避障而不能用于建图。
所以目前对于人形机器人来说,不太可能用其他类型的雷达(国外产品)完全替代激光雷达,主要还是相机、双目结构光、激光雷达和毫米波传感器会用在人形机器人上面。
Q4:超声波雷达和激光雷达相比,优劣势分别是什么?
A4:超声波雷达和激光雷达相比,劣势较为明显。超声波雷达通过声波探测,其传输速度与激光不同,导致在探测精准度上不如激光雷达。
在分辨率方面,激光雷达可以成像,而超声波雷达仅具备探测能力,主要用于避障,不能用于建图。
所以在需要实现建图能力的场景下,要依靠激光雷达和相机。
Q5:哪种激光雷达比较适合用在人形机器人上?现在大家普遍适用哪种?哪些都可以用到人形机器人上?
A5:在人形机器人上,既有机械式的激光雷达,也有纯固态的激光雷达被使用。
例如语数科技的双圈管的那款32线机械式激光雷达,售价大概1万人民币左右;还有语速使用的大疆蓝沃mate360这款360度的机械式激光雷达,测距范围在60-70米。
另外,像新能源集团等使用过的纯固态技术路线的激光雷达,其FOV是120度乘以90度、分辨率为0.625,机械式32线的分辨率大概是零点八几度,mate360的分辨率可能更高一点。
目前还没有半固态激光雷达应用在人形机器人上,但机械式和纯固态的激光雷达都可以用于人形机器人。
Q6:机械式和固态的激光雷达从成本、精度等角度对比,两者最重要的特征分别是什么?如果是固态的,价格大概是多少?
A6:从成本、精度等角度对比,机械式和固态激光雷达最重要的特征区别如下:
- 测距能力与场景适应性:机械式激光雷达测距能力相对较大,例如在春晚舞台这种较大场景下,能排布人形机器人方阵并准确测量。
而固态激光雷达测距能力相对较小,适用于不同场景。
- 精度:机械式激光雷达精度一般较高,能达到两米的精度,像更新系列、大疆来问一般是三厘米精度;固态激光雷达精度相对低一些。
固态激光雷达价格方面,如果是面向机器人产品,售价大概在200-250美金左右。
像艾瑞力的360这种产品的降规格版本,可以做到150美金左右,和尚的gt16因为只有16线,应该可以做到100美金。
机械式激光雷达目前较贵,例如语数科技的机械式激光雷达售价12000元左右,但如果大规模起量以后,应该能降到10000元以下。
Q7:有没有可能多装几颗固态激光雷达来提高分辨率或精度?
A7:没办法通过多装几颗固态激光雷达来提高分辨率或精度。
因为激光雷达的精度是由单颗的性能决定的,即使精度再高,也只能做到1-22厘米左右,而人形机器人的一些抓取场景对精度要求达到毫米级,这主要靠深度相机(如双目加结构光)来保证。
激光雷达主要用于对测距能力要求比较远、有抗环境光干扰需求的场景。
此外,人形机器人在大模型数据方面存在壁垒,目前缺少大量真实场景数据用于训练,加上激光雷达后,可以更好地实时建图,降低数据壁垒。
Q8:机械式和固态激光雷达主要差在什么地方?对于激光雷达降本有何看法?现在车上基本上都是固态半固态的吗?
A8:机械式和固态激光雷达主要差异如下:
- 技术架构:机械式激光雷达用32个医药在APP,成本贵,链路中的TTC减播、驱动、转进电机等物料成本比半固态的要贵很多;固态激光雷达如艾瑞系列是芯片化集成化的,例如采用索尼的4-5芯片,并且与车载平台很多物料公用,接收器件成本差距主要是因为它们是完全不同的产品。
- 成本降幅:车载领域的半固态激光雷达经过几年发展成本下降明显,享受了降本红利;而机械设备这块虽然也在降本,但由于系统架构原因,降幅没那么大。
目前在车上乘用车上基本都是半固态和固态的激光雷达,除了路特斯还会使用一些机械式的,但也逐渐要转为半固态激光雷达。
例如华为的问界系列,问界M9会搭载4颗激光雷达,其中3颗全固态的激光雷达在车的左右跟车的后面,问界S7也会搭载固态激光雷达。
Q9:固态或半固态是指其中一个什么材料是固态或者半固态的?这两种成本大概有什么差距?这个东西(相关部件)的成本怎么说?
A9:固态或半固态不是指材料,半固态是扫描部件变得更简单,例如MEMS技术路线,是一个微振镜的芯片在做谐振,运动不像机械式那么大;纯固态则是整个激光雷达里面没有任何运动部件。
成本方面,以前在半固态激光雷达未降本时,一台可能相当于两台固态激光雷达的价格,例如当时大部分半固态激光雷达可能卖2800-3000左右,而固态激光雷达(如flash技术路线)可能卖1200-1500。
现在千元级别激光雷达(可能是指半固态)成本已经降得比固态激光雷达还要低。
固态激光雷达目前主要贵在芯片端发射接收器件,未来也有较大降本压力。
对于相关部件成本:
- 发射器件:不管固态还是半固态都开始用垂直上面发射的激光器,区别在于光源类型(面阵、点光源、面光源、线光源等),VCSEL尺寸面积越大越贵,如Flash里面用的面光源激光器成本就很贵,可能要一两百块钱,而单点的VCSEL可能一块多钱,线阵的也是一块多钱,但单个激光雷达可能要用10多颗或者20多颗。
- 接收器件:固态激光雷达一般用SPADSOC,也有用SiPM的。整体上游产业链比较成熟,国内一些头部激光雷达公司都能获取资源。固态激光雷达没有扫描器件、电机、转镜等部件,成本结构上会减少这部分成本。
Q10:能否大概用百分比拆分机械式、固态半固态激光雷达的成本?专家刚才说的材质是机械式的还是什么?这里面是否没有芯片?还是在Pcb里面?其他的是否都要外采?
A10:对于半固态激光雷达(以max技术路线为例)成本占比:
-收发模组大概占35%左右。
-振兴酒店(可能是特定部件,根据上下文推测)占18%左右。
-各种数字板上面电子元器件占24%左右。
-接口组件占12%左右。
-视窗底座、结构件等其他部分加起来占11%左右。
对于固态激光雷达:
-自研部分大概占23.5%左右。
-在flash技术路线里,激光器占比大概17%。
-其他电子料成本占20%左右。
-硬件部分电子料最大,大概占到71%左右,如果算上PCB跟相关费用占比会更高。
-光学元器件占17%左右。
-光学结构件(底座、前后壳等)占3%左右。
对于机械式激光雷达:
-电子元器件(电源加PCB等)委外费用会占到60%左右。
-收发器件占30%左右。
-光学元器件占30%左右。
-结构件占15%左右。
-其他辅料(螺钉胶水等)占50%左右。
芯片是存在的,在收发器件里面。
除自研之外,像电子料、PCB结构件、光学件等都是需要外采的。
Q11:国内有比较好的激光器公司吗?我们主要购买国内的还是也有进口的?其他材料还有进口的吗?这个时代的芯片有哪些?
A11:国内有一些比较不错的激光器公司,例如瑞似科技、传光华鑫、浙江老鹰半导体、做医药的深圳玻璃光电等。在激光器方面,目前整个激光雷达产业链中,激光器这一块已经能够完全实现国产化,不会购买海外供应商的产品。不过在医药编发型激光器方面,目前欧司朗EMS做得比较好,一家独大。
对于其他材料,在技术芯片这一块,以往集成芯片主要靠进口,像sipm主要使用的是日本的产品,例如冰松以及罗姆公司的产品,还有索尼的也比较好。不过现在头部激光雷达公司具备自研能力。
关于这个时代的芯片,有深圳零菱光子、深圳的富士科技、南京新世界、时光科技、杭州宇声电子、宁波飞星光子等公司能够生产。当然,也存在一些进口的芯片,例如FFBJ芯片、FPT芯片以往被三林师、MD、3d收购,主要由英特尔和lttuce主导,不过现在国内一些供应商也开始在这方面进行突破,像安陆紫光、伊尼斯等,目前主要还是以letice和伊尼斯为主。
Q12:我们和何赛主要的差异体现在哪些地方?为什么他们毛利率好像高很多?
A12:我们和何赛的差异体现在多个方面。首先,何赛在23年和24年的毛利较高,这主要与他们的客户接触有关,这期间他们主要的出货依靠理想,理想购买他们的雷达价格较高。并且他们雷达成本的下降幅度大于产品价格的年降幅度,所以毛利较高,但之后毛利不会一直保持这么高。
在研发能力上,两家公司各有不同,产品竞争力在不同波段也有所差异。例如在18年时,我们凭借maxM1这款产品,因选择二维扫描技术路线,成本上比何赛的AT118有很大优势,收获了大量订单;但到20年下半年之后,何赛凭借ADS产品在综合性能方面表现更优,获得大量客户定点。
在芯片资源方面,早期何赛的芯片资源获取速度比我们快,大概领先一代流片的节奏,但从目前SITM芯片的经验和速度来看,我们在芯片自研方面已经超过何赛。
另外,两家公司的侧重点也不一样,何赛可能接下来还是想主攻激光雷达市场,而我们已经把自身定位成一家机器人技术平台公司,激光雷达只是我们的基本业务,我们还会涉足更多相关领域。
Q13:何赛接下来的重心会大力往感知算法方向转吗?因为你提到核塞机械式占比多,为什么优必选机械式的选了速腾?当时为什么没有(选择核塞)?目前产品不能为自己生产,未来产品生产后是否会考虑给第三方出货?
A13:何赛接下来确实有将重心往人形机器人及增量部件的研发方向转的趋势,例如往感知算法方向发展,之前在激光雷达技术平台上积累的经验和优势也可应用于智能机器人产品线。
关于优必选选择速腾而非何赛的机械式产品,虽然何塞机械式产品在海外市场占比较多,海外一些玩家多用何塞的激光雷达,但这并不意味着何塞就完全占据市场,速腾每年也有出口且有自己的客户。每个公司都有自己的合作伙伴,市场份额并非一家独占。
对于我们公司除激光雷达之外的发展方向,我们会做零售手,例如已经发布的20个自由度的产品,可能率先在今年量产其中一款大自由度产品并实现商业化;还会做22个自由度的产品对标特斯拉;会做六维力传感器,这在人形机器人中是很重要的部件;此外还会做预控,包括机器人的感知、规划、雷达摄像头涉及到的数据,通过预控进行融合分析并发布指令控制各个关节,预控制器和中央控制器也会自己做。
关于未来产品生产后是否给第三方出货,目前我们联系经销商,对于激光雷达或者超级传感器等产品,未来是有给第三方出货的可能性的。
Q14:我们激光雷达或超级传感器在CS上发布了吗?咱们公司最核心的能力体现在哪里?为什么我们可以从激光做到零售、六位力矩、控制器,而其他公司(如和赛)只做自己的一块?我们和它相比在公司文化或其他方面有什么不同?
A14:关于我们的激光雷达或超级传感器是否在CS上发布,文中未明确提及。
我们公司最核心的能力体现在公司的文化或者老板的眼光跟战略上。和赛比较稳扎稳打,认为激光雷达这个领域足以支撑其成为一家千亿市值的公司,所以目前重点放在激光雷达业务上。而我们公司已经不将自身仅仅定位为一家激光雷达供应商,而是一个机器人技术平台公司。基于这样的定位,老板会推动公司涉足更多领域,如人形机器人相关的业务,从政策和行业热度来看,人形机器人未来前景广阔,无论是从长期发展还是短期资本市场反馈来看,都是值得投资的方向。虽然我们涉足多个领域,但激光雷达的基本业务我们也不会懈怠,会持续投入研发以保持在该领域头部公司的地位。
Q15:听说过雷神智能吗?从技术、成本或未来产业格局变化来看,是否可能有第三家(公司)突破出来?他们(某些公司)都是华为的吗?
A15:雷神智能等一些规模相对较小的公司,从目前车端的情况来看,很难有突破。在车端,车企选择激光雷达公司时,更看重有大批量规模化量产经验的企业,像雷神智能这类公司在车端突破的可能性不大。不过在一些其他领域,如安防、无人机、无人叉车、智慧物流等领域,他们可能会有出货量。
从当前技术路线来看,产业格局基本形成,除非有新技术路线带来突破,否则很难有新的公司冒出来挑战现有的格局。例如FMCW激光雷达技术,如果未来发展到能够实现高性价比和高可靠性并且可以上车时,可能会有新的玩家进入。
目前在激光雷达领域,头部除了我们和何赛之外,还有华为和智拉通。华为在航空自行圈子有自己的方案,并且与上汽等企业有合作,在问界等产品上销售较好,还在逐渐打入比亚迪、东风岚图等企业,未来出口量会比较大。智拉通与未来深度绑定,虽然卖给未来的单车价格较贵,但由于未来是智拉通的大股东,存在通过智拉通上市盈利的关系。不过智拉通在技术路线整合方面相对缺乏竞争力,成本性能综合表现也比新能源国家要差。所以未来3-5年,头部格局基本不会改变,不太可能有第三家公司同时冒出来挑战这两家。
关于是否都是华为的,赛力斯最早M5和m7我们有供货,m7改款后变成华为的,m5目前还有少量供货,改款后可能也会成为华为供货。小鹏开始转成视觉方向。
Q16:我们去年和今年预期出货量大概是多少?20万颗机器人(激光雷达)里人形机器人占多少?
A16:去年的出货量大概是55万颗左右,最大的客户是比亚迪,其次是极克,然后是小鹏、问界等。今年预期全年出货量为100万颗左右,其中车载领域有80万颗,机器人市场有20万颗。在车载领域,比亚迪今年预计有30万颗,吉利大概20多万颗,剩下的来自广汽等其他企业。到2026年,千元级别激光雷达上车后,客户还是这些为主。
在20万颗机器人激光雷达需求中,人形机器人目前占比不多,最大的需求来自割草机行业。割草机行业是激光雷达在非车载领域出货量最大的,可能达到10万颗。因为欧美割草需求为刚需,人工割草成本高,而智能割草机需要激光雷达提升导航避障能力,像苏宁机器人旗下的库玛动力、追觅、9号公司、科沃斯、保士德等企业未来都会布局智能割草机从而对激光雷达有需求。除割草机之外,还有ATV小车、智慧仓库里的低速配送车、服务机器人、清扫机器人、无人叉车、无人机等应用场景,但目前在人形机器人中的应用还处于小批量交付阶段,预期至少未来三年以后才能实现规模化体量。
Q17:语速的机器狗上面有配激光雷达吗?狗上使用的激光雷达价格大概是多少?
A17:语速的机器狗上面有配备激光雷达。国内外有16家机械狗厂商,很多机器狗都有配备激光雷达,例如语速的机器狗中的go2配了一个4d超广角的激光雷达,云深处科技的绝影耐克、绝影x20、x30搭载了激光雷达,有的还搭载两颗,像30就搭载两颗激光雷达,还有新大的山猫、未来智能、海外的阿尔法dog等都会搭载。
卖给狗的激光雷达价格,如果是机械式的可能价格与其他类似,如果是自研4d超广角激光雷达,售卖价格可能在一两千块钱左右。
Q18:如何看待永兴光学和舜宇光学产品的对比?
A18:永兴光学主要是激光雷达的零部件供应商,提供转镜、滤光片、窗口、柱面镜等光学元器件。舜宇光学之前成立了激光雷达部,但目前没有太多消息。
从整个行业格局来看,很难有新的企业能够挑战现有头部企业的地位,像奥比中光尝试做激光雷达也未成功。不过在人形机器人领域,双目夹角结构光做成了。
如果从激光雷达产品来看,永兴光学和舜宇光学相对缺乏竞争力。因为激光雷达行业是一个人才密度高、研发投入高的行业,对于永兴光学和舜宇光学这样的企业来说,如果要转型做激光雷达没有太多优势,可能最终像奥比中光一样失败收场。
在车载方面,他们可能做不过速腾和何赛。但在机器人领域,随着激光雷达应用的逐步加深,如果他们坚持做下去可能会有突破。舜宇光学作为摄像头供应商,在车载镜头方面,镜头品质管控较好,但成本优势稍差。永兴光学之前是何赛转镜的供应商,不过何赛后来自己搞替换转镜。永兴光学除转镜外,在聚光片、窗口片、非球面镜等方面给何塞和华为供货,但在速腾这边份额较少,舜宇光学有给系统提供过镜头。
(转自:纪要研报地)
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