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能弯道超车吗?激光雷达新军 Lumotive 玩上了超颖材料

本文作者:大壮旅 2019-03-25 09:42
导语:所谓的超颖材料有什么魔力?


能弯道超车吗?激光雷达新军 Lumotive 玩上了超颖材料

雷锋网新智驾按:3 月 19 日,位于美国西雅图的激光雷达新创公司 Lumotive(2018 年才正式成立)公布了新的激光雷达技术,他们将这一技术描述为“液晶超颖表面”(LCM),其核心是超颖材料凭借这项技术,Lumotive 有希望从竞争激烈的激光雷达行业脱颖而出。

在 ADAS 和自动驾驶系统的传感器“武器库”中,激光雷达毫无疑问是真正自带流量的产品。过去几年里,全球诞生了六七十家激光雷达新创公司,它们获得风投的融资超过 8 亿美元。

不过,光鲜的外表之下,激光雷达行业又面临着非常尴尬的现实,这项技术过于碎片化,而且整个市场还徘徊在起步阶段。

Lumotive 敢于来这一市场分蛋糕是因为,Lumotive 相信借助超颖材料公司就能在激光雷达行业实现弯道超车。

能弯道超车吗?激光雷达新军 Lumotive 玩上了超颖材料

在接受外媒 EE Times 采访时,Lumotive 创始人兼 CEO Bill Colleran 称超颖材料是公司的定海神针,有了它,固态激光雷达才得以真正落地。得益于超颖材料能弯曲光线的特性,LCM 能直接导引激光向不同方向发射,传统机械激光雷达必须不停旋转的工作方式被彻底抛弃。

当然,Lumotive 并非第一个让激光雷达脱离传统机械扫描结构的厂商,MEMS 反射镜或光学相控阵技术都在助推固态激光雷达快速发展,

作为 Lumotive 的竞争对手,采用这些技术的厂商也宣称自家产品用了更少的零部件或实现了“无机械部件”。

不过,Colleran 还是强调“我们不一样”,因为 Lumotive 的半导体芯片拥有更大的光学孔径(25 x 25 mm)。这样一来,激光雷达的探测距离就能远上不少,就像装上了望远镜。再加上 120 度的视场和超快的随机存取及光束控制,Lumotive 的系统性能就得到了加成。

除了成本和性能优势,Lumotive 的 LCM 激光雷达还能整合进小型系统中,因此非常适合工业甚至消费级产品。

法国 Yole 公司分析师 Debray 称 Lumotive 的技术原创度相当高,而且非常有趣。不过,由于这家公司还没拿出原型产品,因此一切还都是刚刚开始而已。

那么,这么牛的产品什么时候开卖呢?

Lumotive CEO 称今年第三季度就能拿出样品。至于达到车规级别的时间点,Colleran 称要等两年以后了。虽然动作有点慢,但 Colleran 还是信心满满,因为这类激光雷达不用吊死在汽车这一棵树上,还可以应用在机器人、无人机和工业应用等场景。除此之外,Lumotive 的产品可能还会出现在售后市场(无需达到车规级别)。

显然,Lumotive 玩的是放长线钓大鱼,它想用最低的成本吃进最大的市场份额。

在 Debray 看来,现在的激光雷达市场投资活动已经显示出过热的迹象,未来会按阶段进化:

第一阶段就是过去几年,传统机械激光雷达厂商搭台唱戏;

第二阶段今年正式启动,MEMS 唱主角,新一代 LiDAR 产品的体积和价格都会有所下降;

至于光学相控阵激光雷达,Flash 激光雷达和 Lumotive 这样的 LCM 激光雷达,则是第三阶段的明星。

能弯道超车吗?激光雷达新军 Lumotive 玩上了超颖材料

什么是超颖材料?

要把 Lumotive 的故事说清楚,就不能不提超颖材料。

所谓的超颖材料其实就是“人工合成材料,具有许多自然材料不具备的特性”,而它的强大之处在于可控性。在这里,超颖材料并不特指哪种物质,它其实是一种“设计方法”,目的是找到控制光线运动的新方法。

杜克大学物理学教授 David Smith 指出,超颖材料并非什么新概念,Kymeta 公司在平面天线技术中就已经实现了超颖材料的商业应用。

在这里,Kymeta 公司就利用了超颖材料的“特殊架构”,让天线在没有移相器、相关放大器和其它表面零部件的情况下靠电来移动,而省下的移相器和放大器可都是成本,别忘了它们功耗还不小,还需要相关冷却设备支持。

应用了超颖材料的设计原则后,Kymeta 就能在平面天线中大幅增加天线单元密度,这样一来传统的相控阵天线瞬间就过时了。此外,这样的设计还能通过激活或关闭天线单元轻松控制相位和振幅。

据悉,Lumotive 的激光雷达也用上了 Kymeta 天线的超颖材料架构。两者之间的不同在于 Lumotive 第一次用上了专为光学系统开发的动态超颖材料,这是技术上的巨大突破。

Lumotive 用超颖表面控制电磁波确实创新满满。“不过在光学系统上应用超颖材料还是有两个函待解决的问题。”Smith 说道。首先,光学领域的竞争可要激烈多了,研发中的光学相控阵激光雷达就是拦路虎之一。“好在光学相控阵激光雷达也有自己的软肋——密度和发热问题,”他解释。“这就给超颖表面留了机会。”

第二大问题就是如何将这项技术推向市场。

眼下,有关超颖材料的知识产权有很多都掌握在创造科学基金(ISF)中,而 ISF 旗下也有自己的新创公司和孵化器,它们是商业化该技术的主力军。Lumotive 也是从 ISF 孵化器走出来的,因此它手上有许多超颖材料架构的独家许可。

在哪造 LCM 芯片?

对于未来激光雷达产品的制造,Lumotive 还是很有信心的,因为它用的是半导体制造工艺,制造技术已经非常成熟。就拿 Keymeta 来说,它找了夏普帮忙。那么 Lumotive 会找谁帮忙呢?

Colleran 表示:“过去一年半时间里,我们用到了两家铸造厂”,而其中一家未来会成为主要供货商。不过,现在他还不愿透露合伙伙伴到底姓甚名谁。

Lumotive 能从竞争中脱颖而出吗?

眼下,主流的激光雷达产品依然是机械结构设计。本月,Waymo 就宣布开卖自家激光雷达,不过买家在自动驾驶领域不能和 Waymo 有竞争关系。虽然体积上比现有激光雷达小了不少,但其基础技术依然是机械式的。

福特旗下的 Argo AI 用的也是自家激光雷达,它由 Princeton Lightwave(2017 年被 Argo AI 并购)打造,采用“盖革模式 激光雷达技术”(属于 Flash 激光雷达),能实时探测并处理数码光子。

也就是说,除了激光雷达市场上的老面孔,许多自动驾驶巨头都有了自己的激光雷达技术。那么,Lumotive 这样的新创公司该如何破局?

Colleran 倒是有自己的主意。

“首先,这是个好消息。巨头们自研激光雷达也说明市场供应确实无法满足它们的需要。”当然,坏消息是,有了自己的技术,恐怕它们未来就当不成 Lumotive 的客户。

所以,对许多激光雷达新创公司来说,想活下来就必须与一级供应商打成一片。它们必须成为供应链上的一环,与一级供应商建立紧密的合作关系。

好在,机会多得是,因为 2018-2024 年间 ADAS 与自动驾驶系统对激光雷达的需求可能分别会达到 7.21 亿和 63 亿美元。

眼下,Lumotive 还不愿透露自己的种子轮融资,但消息显示比尔盖茨是这家公司的股东。不过 Colleran 表示,今年年末 Lumotive 的 A 轮融资可能就会敲定。

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