从与其他传感器的对比来看，尽管激光雷达也有穿透能力较弱的缺点，然而在综合精度、位置传感器的决定性标准方面该技术具有无可替代的优势：同类传感器在测距距离或空间分辨率方面均有缺陷，无法独立高精度完成探测，需要与其他传感器结合弥补或通过人工判别。在导航领域，未来用于自动驾驶的传感必然是不同方式混合的多保险模式，激光雷达凭借其综合精度优势必将跻身其中并占据主传感器地位。最新发布的《汽车和工业应用的激光雷达－2019版》报告中可以看出：MEMS和Flash技术路线更受到激光雷达制造商的青睐。


激光雷达将成为标配

激光雷达是一种综合的光探测与测量系统，相比普通雷达，激光雷达可提供高分辨率的辐射强度几何图像、距离图像、速度图像，一开始主要应用于军亊领域。而现在这一技术已经逐渐渗透到了民用消费级市场。尤其在无人驾驶领域，随着Google、百度、福特、奥迪、宝马等各企业相继采用激光雷达的感知解决方案，激光雷达俨然已经成为研究无人驾驶技术的标配。

固态激光雷达是未来应用趋势

尽管激光雷达具有更好的性能，但是目前低级别自动驾驶主要的定位测距技术仍然是毫米波雷达和视觉传感器，主要是激光雷达与之相比产能过低、产品价格高昂，进而导致成本过高，而未能被车企广泛采用。但是，具体来看，激光雷达按有无机械旋转部件可分为机械旋转式激光雷达和固态激光雷达两大类，其中固态激光雷达具有成本更低等诸多优势，或将成为行业发展的重点方向。


全球汽车激光雷达市场增长迅猛

激光雷达的整体市场每年翻番，2019年将超过10亿美元。大多数市场是自动驾驶汽车，但大约十分之一的传感器最终用于新兴的工业和商业应用。

根据相关数据显示，全球汽车应用激光雷达市场在2017年至2023年期间将呈现出惊人的增长趋势：从7．26亿美元增至50亿美元，在此期间年均复合增长率将高达43％。汽车应用激光雷达（LiDAR）市场这一增长趋势还将持续到2032年，届时市场将达到280亿美元。

而且根据最新报告显示，2022年全球激光雷达（LiDAR）市场规模预计将达到52．048亿美元，自动驾驶激光雷达在整个激光雷达市场中的占比将超30％，知名调查机构BIIntelligence预计2020年全球自动驾驶汽车将达1000万辆。所以说，激光雷达（特别是固态激光雷达）最好的时代将会是五年后，而现在还处在瓶颈期。


近年来激光雷达生态系统的演变

激光雷达的应用正在按计划实施，其它汽车制造商已宣布或计划将激光雷达技术整合到未来的汽车之中。宝马（BMW）与Innoviz展开合作，计划在2021年将基于MEMS微镜的激光雷达集成于汽车，表明固态技术将逐渐取代机械扫描技术。

随着企业的快速发展，预计到2021年，自动驾驶汽车的总量将达到44000辆。与此同时，激光雷达市场也因此受益，预计将从2018年的13亿美元增长到2024年的60亿美元。其中，汽车应用占据激光雷达市场的70％份额。

未来5年激光雷达的市场预测

报告涵盖了从激光雷达系统到组件的市场容量和价值，还包括对激光雷达技术、参与者和供应链的深入分析。

大规模投资表明业界对自动驾驶的高度期望。自2016年以来，对激光雷达技术的大规模投资连绵不断，已经超过10亿美元。这表明业界对激光雷达及自动驾驶功能产生了极大的兴趣。

按照光束操纵方式分类，MEMS激光雷达吸引了大多数投资，其次是光学相控阵（尽管2016年之后该技术获得的投资大幅下降，但是仍然排名第二）。现在，MEMS和Flash技术似乎更受到激光雷达制造商的青睐。这两项技术前景广阔，应该迅速推向市场：宝马将于2021年推出集成MEMS激光雷达的自动驾驶汽车；大陆集团（Continental）正在推动Flash激光雷达进入汽车。


据麦姆斯咨询介绍，大多数激光雷达制造商正在使用波长为905nm的光学元件，因为与1550nm的光学元件相比，它们的成本更加合理，所以获得大量采用。边缘发射激光器（EEL）和905nm雪崩光电二极管（APD）是目前开发激光雷达的典型组件。其它组件也有采用，如垂直腔面发射激光器（VCSEL）、单光子雪崩二极管（SPAD）和硅光电倍增管（SiPM）。

然而，由于需要投入时间和资金来提升组件性能并降低成本，因此，其它组件预计将在下一代激光雷达产品中应用。如今，激光雷达制造商越来越多，其中大部分都是针对汽车行业。但并不是所有厂商都有生存空间，因此有些厂商不得不改变它们的目标领域，由汽车转向风能、测绘、工业和安防领域。


未来5年汽车激光雷达的技术路线

报告对激光雷达的关键组件进行深入分析，包括技术路线图、成本分析和所涉及的参与者战略分析。报告还介绍了风能、地形测绘、工业、太空、科学研究和国防军事等激光雷达应用场景。

其它类型传感器和激光雷达的竞争。自动驾驶汽车使用多个激光雷达来映射车辆周围环境。采用激光雷达似乎是提高汽车安全系统可靠性和冗余度的必要条件，也是实现更高等级自动驾驶的先决条件。因此，汽车制造商正致力于将“摄像头、毫米波雷达和激光雷达”这三种传感器集成到SAEL3级及以上的汽车中。

但是，这种集成需要时间，并且极具挑战性。激光雷达和其它类型传感器产生大量数据，对计算单元的处理分析能力是一大挑战。


从发展时代看激光雷达的挑战

激光雷达的1．0时代，以Velodyne为代表的先行者，让360度旋转的机械式激光雷达成为了各大自动驾驶初创公司的必选项。从低线束，到高线束成为各家厂商的比拼焦点。

激光雷达的2．0时代，为应对将来车规级量产、低成本、小体积的需求，各大激光雷达厂商开始瞄准MEMS、FLASH、OPA等三种混合固态及固态激光雷达技术路线挺进。在这个时间段，各大汽车主机厂、Tier1开始密集布局，通过参股，收购激光雷达初创公司的方式，来为自动驾驶车量产铺路。

而进入3．0时代，主机厂正在改变过去“全盘接收”的思路，尤其是在陆续测试了众多激光雷达厂商的产品之后。

对于激光雷达来说，越接近量产时间点，难度越大。而在L4级自动驾驶预研方面，他们对于激光雷达的现状越来越模糊。这种模糊来自于越来越多的宣称技术领先的初创公司，不同技术路线的比拼，产品指标与实测性能的差距，以量为前提的所谓低成本。


结尾

激光雷达行业同样有着像计算机芯片行业里的摩尔定律：每18个月，激光雷达传感器分辨率翻倍，价格下降一半。目前市场可以支持更多激光雷达制造商，因为需求超过了供应。但是，谁能保证一个周期之后，会有怎样的格局。

从目前来看，未来雷达的发展，将会更加符合人们的日常需要，从当前的辅助驾驶系统过渡到半自动驾驶和自动驾驶，势必需要多种视觉与感知技术结合发展。希望未来更多有关自动驾驶的技术可以越来越完善，更大的造福我们的生活。