Innovusion联合创始人兼CEO鲍君威:高性能激光雷达上车之路——供应链协作方式新探索

12月3日,2021中国汽车供应链峰会暨第六届铃轩奖盛典在武汉中国车谷开幕。Innovusion联合创始人兼CEO鲍君威带来《高性能激光雷达上车之路——供应链协作方式新探索》主题演讲,鲍君威表示:全球对激光雷达的理解也是一个进展的过程,国际上领先的自动驾驶或者一级供应商,2010年代大家开发的一般都是960纳米技术为基础的,但今年已经10多年以后了,2020年代我们认为可以打造出一款以1500纳米技术为基础的激光雷达,起点就可以达到很高的层次,一下就能满足未来几年对高性能自动驾驶的需求。

以下是演讲内容实录

非常感谢汽车商业评论和贾可博士给我们这个机会,把大家聚到一起,一年一度。

我个人作为一个汽车行业的新兵,从2015年底在百度自动驾驶事业部相当于是浅浅地踏进了汽车行业,2016年底创业成立这个公司,真正开始认识到汽车行业的很多新的事物,确实发现眼前一亮。

在去百度之前,我在半导体行业,让大家深感痛楚的半导体行业,实际上我是他们的上游,我做半导体的设备,产线生产设备,工作了十几年,当时没有觉得生产芯片是很难的事情,现在发现真的是非常大的痛点。

进入汽车行业,我们虽然现在还没到量产,但是也每天为芯片发愁,虽然只是发愁到几百颗、上千颗的芯片,还是感到供应链非常重要。

我们的产品是激光雷达,不可避免芯片是很重要的一环,但是这是个光电的产品也是混合固态扫描的产品,除了芯片还有好多好多新生的东西,这里跟大家分享过去这两三年以来我们打造用于车规量产的高性能激光雷达整个产品的体会。

提到Innovusion,中文名字叫图达通,大家可能知道的印象就是这几个关键词吧,核心的是图像级的激光雷达,这是公司中文名字来源,图像级激光雷达融合。

我们最近最大的进展是过去一年以来跟蔚来汽车紧密合作,共同打造一款用在ET7上面的高性能激光雷达,而且是量产标配。

当然,除了量产车,我们的产品也开始在其他的行业包括车路协同、轨道交通、智慧高速、无人关卡等等领域有些应用了。

简单介绍公司,大约五年以前成立,过去几年除了汽车量产的激光雷达,我们也在适应其他的行业,目前公司在硅谷有大约四分之一的人做早期研发,希望能够更好地利用好前沿的技术。下一步,产品化、量产化、集成、测试、生产、制造,我们都在国内进行,在苏州和宁波还有武汉有几个不同的布局。

我们的激光雷达在量产车上怎么用,这里有简单的个视频给大家演示一下。我们的产品是业界性能最高的激光雷达。

第一个,测距指标,可以达到500米的测量距离。如果能达到500米的测量距离,就可以以比较高的分辨率探测到一个人。说实话目前的产品只能在150米能看到,相对来说如果市场所发布的其他的低性能激光雷达说测距可以达到150米、180米,它探测一个人只能探测到40、50米。探测轮胎,我们可以在120米以外探测到,那些低性能的激光雷达只能到40米,大家可以看到高速公路上预见距离完全不够了。

另外常用的场景,比如路上遇到抛洒物,如果把自动驾驶的感知交给车上感知系统,我们的激光雷达可以在100多米以外看得到,低性能激光雷达看不到。还有很多出事的场景,有一些施工、特殊的场景,还是一样我们可以在150米外清楚地看到,这些都有实测的数据来支持。

我很高兴国内业界经过标准化的组织,大家牵头看激光雷达真正的评测指标,我们也在跟业界友商们一起沟通,打造出一套可以真正能够评测出对安全有关键作用的激光雷达指标,使得我们车厂、OEM采用时可以更加客观地评判每一款产品。

我们打造了第一款上车的猎鹰激光雷达有全球最好的性能,500米探测距离,可以达到0.06°×0.06°超高分辨率,这样允许我们可以探测到100多米以外对驾驶有损伤的物体,20、30cm高的障碍物。

这种产品是怎么构建的?稍微讲一点激光雷达里面内部的技术。

第一、扫描方式。谈到激光雷达,大家第一印象就是Waymo或者谷歌的自动驾驶车上面顶着大花盆在转,360度机械旋转。过去几年随着自动驾驶行业需求大力发展,有一些五花八门的架构出来了。我们采用的架构是业界既能达到性能最高、满足高性能自动驾驶需求的架构,最左边的混合固态、二维扫描。这样的话既有比较大的发射和接收孔镜,同时也可以比较灵活地把激光雷达的扫描的点疏密分布,最大利用好我们的分辨率。而其他的架构,性能、测远距离可能不够,或者可靠性不够,产业链不够成熟等等。

我们这是汽车行业的供应链峰会,汽车行业在看我们激光雷达供应商,我们也在看我们的供应链。激光雷达供应链,我们的原则要用成熟、可靠、很快可以量产的供应链,我们这种性能扫描电镜的方式,我们上游是电机、镜子,各种电机的控制器,这种供应链在业界这么多年发展已经非常成熟了,只要我们需要把工艺打磨好,我们就根本不会担心明年的产能是10万台,后年到100万台,这个非常容易爬坡的。

激光的波长也是一个非常关键的指标,大家知道激光本身对人眼是有伤害的,如果不好好处理的话。905纳米激光由于它离可视激光非常近,可视激光的波长大约是400到700纳米,905纳米离人眼部位很近的话,很容易损伤人眼。美国的和中国的生产安全组织对激光的功率控制是非常严的,因为这个原因它所能达到的测量距离就非常有限。我们选择以光通讯为基础的1550纳米波长,离可视激光非常远,它允许的光功率对人体的损伤非常低。这样可以在测远方面一步到位一下达到250米甚至500米的测量距离,我们的起点就是别人的终点。

全球对激光雷达的理解也是一个进展的过程,国际上领先的自动驾驶或者一级供应商,2010年代大家开发的一般都是960纳米技术为基础的,但今年已经10多年以后了,2020年代我们认为可以打造出一款以1500纳米技术为基础的激光雷达,起点就可以达到很高的层次,一下就能满足未来几年对高性能自动驾驶的需求。

这里大家可以看到波长从905到1550纳米演进,扫描方式一维扫描到二维扫描的演进,现在我们应该是全球头一两个可以开始量产交付的以先进架构为代表的激光雷达。

我们作为全球领先的吃螃蟹的人,开始用这个架构来生产激光雷达,自然就接触了好多、好多别人没遇到的东西。一方面我们的架构比较成熟很容易用二维扫描来实现,但把它做精致、极致,达到车规级要求要有很多特殊的事情,尤其在有限的时间里,怎么实现?我们用非常规的方式来做,核心的一点是催熟我们的产业链。

首先,灵活的合作方式。传统我们作为激光雷达厂商跟我们的供应商来说,要做量产车要写清楚怎么做,但一来一回迭代几次,估计大半年时间就过去了。而我们这个项目整个时间只有一年多一点的时间,所以我们的方式是跟我们的供应商进入更深入的整合。这样很多时候项目在还没有签协议时已经开始做起来了,甚至已经把A样、B样生产完了,有些细节还没有签。但是大家合作起来,使得我们进展非常快,大家有互相的信任。更关键是大家对实现全球第一款量产的高性能激光雷达的使命感非常强,这样的话在最后谈协议时很多事情都可以折中、达成一致。

另外,敏捷开发、快速迭代,催熟产业链。还有All in投资订单,共同降本,我们跟我们供应商或者再上几层都是完全打透的,真正进入这个行业,因为激光雷达在汽车行业是新的行业。我们有些供应商像我们一样,是以前不在汽车行业的。我们跟我们的客户——蔚来汽车或者其他客户有共识,我们以极大的决心想学汽车行业的做法,但是并不是每个供应商都这样。我们能做的是跟我们的客户蔚来一起宣讲,跟他们做各种磨合,包括做一些投资,让他们有极小的风险、极大的可能性来进入我们的行业,跟我们一起打磨这款产品。

从去年11月份开始我们开了第一个供应商大会,一开始很多供应商还是将信将疑的,你这个项目真的假的?随着过去一年,大家的一些合作发展,绝大部分供应商跟我们一路走过来,对我们的产品信心越来越足,上线的速度越来越快,投入的资源越来越多,过去一年的进展非常、非常有意思。

这里举两个例子:

我们的核心做法是联盟行业巨人。我们作为汽车行业新兵——初创公司,一年多以前跟我们订项目时,我们没有汽车行业生产资质,没有经验、没有汽车行业质量系统,我们要做的事情太多太多。还有生产,我们做的事情是跟巨人联盟,站在巨人的肩膀上,比如生产线,我们跟我们一个投资人均联智行一起合作。均胜在宁波有非常完备的生产线,可以给国内外知名企业包括德系、美系、国产车生产很多车机,各种车里的零配件,包括毫米波雷达。我们的做法是在此基础上,很好地利用均胜的场地、熟练的产业工人、质量管理体系,在此基础上我们建立组装线,这样三五个月整个产线就设计搭建完了。

另一个例子舜宇车载,舜宇车载是全球最大的车载光学系统供应商之一,很大的体量。我们的系统通过我们产品架构比较优化的分割,使得我们激光雷达非常精密的光学仪器只有唯二、唯三的几步精力需要校正的地方,舜宇都能做好,舜宇有足够的体量和足够的生产设备、资质和人员的训练能够把精密的光学校准做好。

我们把最后的组装在均胜做,均胜的做法跟组装车机一样,这样使得我们在很短时间里把量产车的激光雷达做出来。这种比较创新的合作方式,相比于业界比较领先的激光雷达厂商,他们大约花三年的时间打造量产车的开发方式,从原形到最后,我们的这款产品大约花了比它整个时间缩短一倍。从去年秋天启动,目前规划,明年第一季度准时交付。

图像级激光雷达长什么样?左边是激光雷达点云的效果,这里相比右边的其他低性能激光雷达产品,可以看到点的密度,尤其测远性能对比很大的。激光雷达车上是用激光雷达的数据来做感知,感知系统跟人眼一样,左边的产品可以看得足够远。这个场景,这个车后面有一个塑料袋,大概在100多米以外,摄像头还不太容易看得清楚。由于有高密度激光雷达点云,在100多米以外一个大约20多cm高的塑料袋很容易就探测到了。

激光雷达在上车可以相当于安全气囊或安全带的作用,很多时候视频做感知做得比较好,但是每个人开车每几个星期或一两个月都有这个时候,碰到抛洒物,碰到各种奇怪的现象,这个时候就需要激光雷达来把最后一道关,能够保命。

尤其自动驾驶量产车上感知系统做得越来越好,当然人的戒备心越来越强,必须得有可靠的感知系统把真正可靠的感知做好。这是自动驾驶处理好多的场景,在很远的地方,路牌下面有几辆车停着。视频的数据,可以看到基本上跟背景混在一起,很难分辨清楚。我们激光雷达数据可以在150、160米以外,用我们非常年轻的感知工程师,只加入我们两三个月,用一款简单的模型就可以把感知非常可靠地做出来。这个核心是因为我们点云质量,保证了在150、160米以外,这个车的车尾,在那么远的地方还有20、30个点可以清楚可靠地以厘米级的精度探测到这个车的位置。

这里通过新车发布的视频告诉大家,这一款激光雷达经过我们两三年的打磨,最后过去一年多的量产准备,已经来了。我们期待着跟蔚来的合作,今年下半年在海南下车。我们目前在规划明年第一季度能够按时地把这款产品通过蔚来ET7交付到客户手中。上周,蔚来公布ET7首批预生产车正式下线,车顶放的就是我们的激光雷达。

总结一下,我们的产品我觉得是跟蔚来合作打造这款产品,应该是业界少有的几次,我们在全球技术最前沿。过去很多年,我们觉得汽车行业的新技术,基本上是国际领先的一级供应商跟国际、国外的品牌宝马、奔驰一起在第一代头两三年定制化的开发、磨合,第二代三五年之后在国外车厂开始实行,最后再到中国来。第一次,随着中国汽车行业的进步,中国供应链的进步,我们真正地跟造车新势力、传统车厂新品牌一起站在世界最前沿,真正地把自动驾驶跟世界其他的厂商一起推起来,而且现在看这个节奏我们很有可能是比国际厂商走得更快的。

我们走到最前沿了就进入无人区了,我们所要做的事情就是要做一些大家以前不习惯的事情,以前大家经常做的事情是国外车企怎么干的,国外供应商怎么干的,现在没有这个事情了。

另外的特性是我们这个企业也没有历史,像沈峰总讲的不知道以前干过什么事情,但是我们就想一些创新的事情跟产业链的上下游,我们的客户我们供应商一起来催熟这个产业链,我们被蔚来汽车催熟了,我们同时一起催熟我们的供应商。

视野方面,我们认为我们公司特性以中国作为最后工程化、量产化的基地,以硅谷开始起点作为前沿早期研发的基地,我们希望有真正的国际前沿视野,也不能只是固步自封,要选择各方面供应链里最强的,取全球供应链精华。比如芯片很多供应链还是国外的,这是我们产品里大概有上百颗芯片,很大一部分是国外的。同时很高兴,国内很多芯片企业开始浮出水面,我们也希望跟国内领先的域控制厂商像地平线和其他厂商一样打造最好的激光雷达。同时,其他方面的供应链——光学系统、电机、电路板生产等各种奇怪的器件,很幸运的是很大一部分的供应链,基本80%-90%以上都在中国,这使得我们能在这里跟我们的核心客户,我们的供应链一起在这里打磨。在疫情不确定的情况下,在中国经济还在正常运转的经济体里,我们认为这是可以比国外厂商进展更快的原因。

合在一起,结果使得我们跨出第一步,能够引领真正可靠的自动驾驶,这一点非常重要。虽然有不同的节奏,我们认为最后大家都会聚焦在同一个路线上,需要真正的可靠的长距离高分辨率的感知。

最后我们用蔚来汽车李斌今年1月份讲的口号作为结题,“每一点安全提升,都值得全力以赴”,我们希望我们的激光雷达能够提供最好的数据给我们的量产车,变成量产车可靠的、可信赖的伙伴,谢谢大家!

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