卷王陸續出現!2021自動駕駛傳感器大戰
【太平洋汽車網 2021廣州車展】前些時候,有位朋友的小鵬P5被別人蹭了車,不幸中的萬幸就是,對方蹭了P5的車屁股,而不是側前方。看下圖的P5,小鵬在傳統的前霧燈位置,左右兩側各放了一顆激光雷達,雖然還沒有開通功能,卻提前給車損留下了可操作空間。
極為脆弱的激光雷達傳感器是精密儀器,好不容易把采購價降低到萬元以下,就算它7000一枚吧,零整比算個300%,兩顆撞爛就要花0.7×2×300%=4.2萬元才能復原回去……
雖然最近每年都有車企說當年是自動駕駛元年,但2021的確有所不同,SAE L3級自動駕駛關鍵設備——激光雷達已經入局,整個智能汽車行業迅速卷起來了。這個情況就像這幾年突然市面上冒出一堆所謂的“靜電耳塞”一樣,原來是國內某個揚聲器零部件制造商產出了一大批廉價的靜電微單元,于是大小自主品牌耳機廠都蜂擁采購,靜電市場一下從藍海變紅海。
為什么自動駕駛領域和智能汽車領域突然就進入內卷狀態了呢?
我覺得要搞清楚上面這個問題,先得理解下面這個問題:為什么自動駕駛汽車需要激光雷達?
我用最少的字回復一下:
1、L3及以上對數據精度要求更高。
2、激光雷達終于大降價。
是不是一頭霧水?是就對了,我們需要循序漸進地解釋。
我之前文章里面畫過可愛的圖,自動駕駛系統需要有感知、思考、執行三大功能:
其中感知功能就用到傳感器,而傳感器有兩大類,一種是圖像傳感器,一種是位置傳感器:
下表是根據百度Apollo自動駕駛教程做的,傳感器都有各自的優勢和缺陷:
傳感器性能對比 | ||||
雷達 | 激光雷達 | 攝像頭 | 雷達 + 激光雷達 + 攝像頭 | |
物體識別 | 良 | 優 | 良 | 優 |
物體分類 | 差 | 良 | 優 | 優 |
識別范圍 | 優 | 良 | 良 | 優 |
車道追蹤 | 差 | 差 | 優 | 優 |
惡劣天氣 可靠性 | 優 | 良 | 差 | 優 |
低亮環境 可靠性 | 優 | 優 | 良 | 優 |
激光是一種純粹的光,脫離了低級趣味的光,是一種沒有雜色的單色光,沒有發散的平行光,高亮度、強指向性、高相干性、高能量,用來搜集路面數據的確很強,但這東西很貴,所以伊隆·馬斯克這種言辭就是硬扛了:
最近接觸了不少激光雷達的東西,成都車展拍了一些新車激光雷達素材,10月底參觀了戴姆勒中國研發技術中心,見到S級W223裝的激光雷達,不過現場不讓拍照,相機不給帶進去,手機攝像頭貼起來,沒拍到照片。
日常上下班見得比較多的是小鵬P5員工車(小鵬總部/太平洋總部很近),還有文遠知行的測試車,之前在活動上見過AutoX的,下圖是他們的第五代自動駕駛系統穿越城中村的Gif圖。
我個人認為馬斯克的純視覺方案不靠譜,AutoX之前也堅持純視覺,現在放棄了,現在的五代方案非常依賴激光雷達。
我畫的可愛圖還有一張發出來給大家看,可以看到L3是必要時才叫人類來接管,L4跟L5甚至就沒人類什么事了,L5運行域變成無限。
特斯拉從開始弄AutoPilot的時候就宣布不會用激光雷達,當時沒有車規級激光雷達產品,后來出現了也要半臺Model S的價格,馬斯克一不做二不休直接放棄激光方案做純視覺。特斯拉這么頭鐵是因為先發優勢和規模優勢,你想想,自動駕駛公司要給車配安全員,而車企賣的智能車也是測試車的一種,省了安全員和五險一金,數據源源不斷。路上這么多跑著的特斯拉給它搜集大數據,而卷積神經網絡和深度學習這些算法功能都必須依賴大數據。
后來特斯拉整出了FSD,蔚(來)小(鵬)理(想)也清一色推出高速領航功能,新一輪的自動輔助駕駛內卷開始了。
買車的人當然喜聞樂見,當年見自主跟合資大打價格戰,硬把自主的技術、配置、做工弄起來了,硬把合資的價格弄下去的,“發達國家粉碎機”不是白叫的。現在激光雷達也很內卷,小鵬P5、蔚來eT7、極狐阿爾法S、智己L7這些都進來了。
我們一一細數今年發布的一系列傳感器內卷產物:
交付時間:2021年四季度(已交付)
官方售價:15.79-22.39萬
32枚傳感器 = 2枚激光雷達 + 13枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:未公布
自動輔助駕駛功能:城市NGP功能在之前小鵬P7的高速NGP功能基礎上,再增加了與高速連接的城市快速路和城市主干道和次干道,擁有紅綠燈路口通行能力(紅綠燈識別、右轉以及無保護的左轉),還有城市路況超車能力、定制化跟車能力、自動限速調節能力以及環島同行能力。
點評:小鵬P5沒有走性能路線,智能化定位比P7還高,是當前小鵬品牌自動輔助駕駛能力最強的一款車。
交付時間:2022年四季度
官方售價:44.8-52.6萬元(未扣除國家補貼)
29枚傳感器 = 1枚激光雷達 + 11枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達(車路協同感知V2X/增強主駕感知ADMS沒算進去)
算力:1016TOPS
自動輔助駕駛功能:NAD(NIO Autonomous Driving)自動駕駛技術,具備全棧自動駕駛技術能力,從感知算法到地圖定位、從控制策略到底層系統實現全面自研。NAD將逐步實現高速、城區、泊車、換電等場景的自動駕駛體驗。
點評:讓筆者極為期待的蔚來旗艦轎車,但NAD自動駕駛能力肯定只能逐步開放,能力上限能到哪里,蔚來根本不敢公布,不然又被噴成篩子。
交付時間:2022年(具體季度未公布)
官方售價:預計主力車型30萬左右
31枚傳感器 = 3枚激光雷達 + 11枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:1016TOPS
自動輔助駕駛功能:官方稱可以實現L4自動駕駛,不過運行域會比較小。M7不走性能路線,主攻的是自動駕駛,所以會比蔚來eT7便宜一大截。
點評:現在像AutoX這類自動駕駛技術公司都在做L4,運行域會大很多,但整車成本根本不可能降低到消費級,所以這是一種性能和成本之間的矛盾。
交付時間:2022年
官方售價:天使輪版40.88萬
29枚傳感器 = 12枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達 + (3個激光雷達的升級潛力)
算力:500-1000TOPS
自動輔助駕駛功能: 根據官方介紹,智己L7可實現的自動駕駛功能包括記憶泊車&喚車、自動代客泊車、紅綠燈識別及自動通過路口、防加塞&自動躲避障礙物、根據導航路徑自動變道/超車、上下匝道、追尾報警以及Super Pilot、Traffic Jam Pilot等。考慮到L7未來可以實現自動代客泊車和無線充電功能,這兩項加在一起就是讓車子自己去找無線充電樁不能拿。
點評:頭頂凸出來的居然不是激光雷達,而是高清攝像頭,所以現在的版本是不包含激光雷達的,不過后期還能在車頂和車側升級三個激光頭。
交付時間:2021年11月底廣州車展上市,交付時間預計2022年
官方售價:84.69萬起
28枚傳感器 = 1枚激光雷達 + 10枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:未公布
自動輔助駕駛功能:寶馬搭載了Mobileye公司研發的最新處理器EyeQ5,這也是EyeQ5處理器在量產車上首次搭載。而且iX一上來就搭載兩顆EyeQ5處理器,分別屬于超聲波、傳感器融合和決策。
點評:與特斯拉下一代Autopilot核心硬件HW4.0旗鼓相當
交付時間:2021年年底
官方售價:預售價42.99萬起
34枚傳感器 = 3枚激光雷達 + 12枚攝像頭 + 6枚毫米波雷達 + 13枚超聲波雷達
算力:400TOPS
自動輔助駕駛功能: 覆蓋城區、高速、停車場的全場景點到點通行。華為副董事長、輪值董事長徐直軍在華為分析師大會談起此款車時曾表示,ARCFOX極狐阿爾法S華為HI版可在市區做到1000公里無干預自動駕駛。
點評:第一次在華為手機店看見一臺在售的智能汽車時(賽力斯SF5),我整個人是懵逼的,現在跨界已經這么內卷了呀。
交付時間:2022年上半年
官方售價:48.8萬
25枚傳感器 = 4枚激光雷達 + 4枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:400TOPS
自動輔助駕駛功能:并沒詳細說明自動駕駛能力,只是一直在強調有四顆激光雷達。
點評:看起來像是小比例的樂高車模,有棱有角有鋸齒,爭議很大,因而流量一直都不低。
交付時間:2022年
官方售價:未公布
32枚傳感器 = 2枚激光雷達 + 13枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:200TOPS
自動輔助駕駛功能:據官方介紹,能夠在高速及城市道路實現領航輔助駕駛以及在泊車、遠程召喚等部分場景下實現L4級智能駕駛。
點評:哪吒“山海平臺”有一個6枚激光雷達的方案還沒公布,據說算力在1000TOPS水平,要在2025年前將演進到中央域融合架構,實現整車執行器和算力資源解耦,并且實現和云端大規模超算平臺的無縫鏈接。
交付時間:2022年
官方售價:未公布
33枚傳感器 = 3枚激光雷達 + 12枚攝像頭 + 6枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:未公布
自動輔助駕駛功能:埃安LX Plus可實現紅綠燈路口直行、自主變道超車、紅綠燈左右轉彎、掉頭及環島通行等功能,能夠更早識別車輛變化,對車輛、穿行的兩輪車、行人等識別靈敏度提升3倍,有效防止加塞和避免刮蹭,應變能力持續進化。
點評:廣汽埃安第二代智能固態激光雷達采用二維MEMS智能芯片掃描架構,有“凝視”功能,可根據駕駛場景調節掃描方式提升激光雷達感知能力,相比第一代激光雷達可以看得更遠、看得更清。這臺車最大亮點則是搭載144.4kWh電池組,能量密度205Wh/kg,NEDC續航里程高達1008km。
交付時間:2022年下半年
官方售價:未公布
33枚傳感器 = 不知道分別包括什么,反正有激光雷達
算力:未公布
自動輔助駕駛功能:未公布
點評:飛凡汽車的官稿把我看呆了,每一個字都認識,連在一起完全不知道說的什么:智慧新物種、六重融合式感知體系、銀河全棧解決方案(果然是天外科技)、集智電驅力、高階智駕方案、R-TECH高能智慧體、“R”代表Rising孕育持續向上的力量、數字“7”寓意著對未來的美好期望(廣東人笑噴了)、實現全生命周期價值滿足、創變新生破局而立的使命、聯結真實與想象的“第2人生空間”、創造自定義的全新出行體驗、共創零碳世界(碳基生物:地球末日來了?)……
交付時間:2022年下半年
官方售價:未公布,預計30萬往上
31枚傳感器 = 2枚激光雷達 + 12枚攝像頭 + 5枚毫米波雷達 + 12枚超聲波雷達
算力:508TOPS
自動輔助駕駛功能:搭載XPILOT 4.0輔助駕駛系統,兩顆英偉達Orin芯片,具體功能未知曉。
點評:小鵬汽車稱G9是國內首款基于800V碳化硅平臺的量產車,這點值得期待。
為什么現在大家都在宣傳自動駕駛系統的傳感器數量呢?
因為傳感器的數量,就是系統冗余,冗余越大,實現自動駕駛的風險就越低。當然,這里沒有絕對的,還要考慮算法、算力、數據傳輸能力(5G)、高精地圖、定位系統精度等等因素。
對于單顆傳感器價格最貴的激光雷達而言,數量就代表了更高成本、更安全、更全能。一個激光雷達就可以完成很多必要的事情,就像單動鐵的舒爾E4C和音特美ER4(激光雷達)那樣,解析能力完勝同價位動圈單元(毫米波雷達)。多單元動鐵比單單元動鐵覆蓋的頻段更廣,單動鐵E4C是比三動鐵SE530便宜,SE530的頻響范圍比E4C大多了,更加雜食,我從2009年一直用到現在,放在自動駕駛領域就是可以適用于更多場景,不容易掉鏈子。不知道這樣子類比大家明白了沒。
激光雷達大量投入量產車序列是L3/L4/L5必備的基礎技術,5G、高精地圖等等也是。
激光雷達的優勢還是很多的,比如探測距離足夠遠,探測的細節也足夠多,探測遠程物體還沒有時延(因為是光速不是音速),但這個數量級的傳感器數據就很吃算力,eT7和M7這個千級TOPS也是被激光雷達數量給逼出來的吧……
說起來也是挺感慨的,我在2012年剛入行的時候,大家對自動駕駛還是很沒有信心的。之后越來越多激光雷達的新聞出來,以前大家用的都是那種轉轉轉的激光雷達(下圖這個大家見過吧),在測試車上面用用還行,量產車上無法保證它的機械結構足夠堅固,這玩意不僅很貴,看起來也很丑,風阻還大。
后來有公司弄了軍事領域上面來的OPA光學相控陣激光雷達,也是太貴且技術還沒成熟,現在大家用的則多是混合固態激光雷達。四代A8(D5)那臺4線激光頭很快就落伍了,現在的混合固態激光雷達利用鏡面轉動讓一束激光掃描不止一個面,就不需要這么多數量的激光收發模組,幾個收發模組就可以等效96線、144線甚至300線激光雷達,這也是激光雷達能上量產車的真正原因。摩爾定律,Moore's Law,自己百度搜下。
之前有支持馬斯克“純視覺方案”的鐵粉這樣子說:人單靠眼睛就能開好車,為什么汽車不能?
我想回復:打著小手電筒,用盡全力往伸手不見五指的方向跑,你猜這人會不會撲街?
(太平洋汽車網 黃恒樂)
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