128线、百万点频、千元级的高性能激光雷达，能否推动服务型机器人再进一步？
在餐厅、酒店、商场、银行等公共场所，我们已能见到越来越多形态迥异的服务型机器人，而在物流机器人、商用清洁机器人、送餐机器人等低速无人驾驶领域，一部分龙头企业更是已经计划科创板挂牌上市。服务型机器人市场正以肉眼可见的速度爆发。
服务型机器人在下游应用市场得以迅速爆发的原因有很多，其中，价格是关键因素。价格的阶梯式下降，使得服务型机器人在更多的市场中有了可能性。
想要快速拿下市场，就需要在保证合理企业运转利润的同时，降低产品价格，因此从产业链入手，降本提效是服务型机器人企业的必然选择。
要想降低整机价格，激光雷达无疑是一个很好的突破口。在近两年来新兴的商用清洁机器人，激光雷达已经成为标配，对于完全未知的室内环境，配备激光雷达等核心传感器后，SLAM技术可以帮助机器人构建环境地图并自主定位，助力机器人的自主行走，实现自主导航。激光雷达在服务机器人的占比约为7%-13%，且价格还有非常大的下降空间，许多服务型机器人产商明白，一个稳定且高性价比的激光雷达能成为企业保持竞争力的关键。
▍一个新突破
在此前，激光雷达的价格居高不下，原因在于作为高精密光机电一体化的产品，激光雷达本质上是由多种部件构成的光机电系统，激光雷达上游核心元器件主要是电机，收发（接收器），滤光罩，透镜等，其中，发射模组和接收模组要占到整机成本的60%以上。同时，激光雷达的产品制造环节涉及电子、机械结构、光学等多方面，价格往往受到材料体系、集成工艺、流片工艺、封装工艺等多种条件的变化影响。
这些因素叠加下，影响激光雷达价格的主要有两大要素：线束数量和采购量，通常线束越高，激光雷达的价格越高，采购量越大，价格越低。在此前《集成式激光雷达能否将机器人之眼带入2.0时代？》一文中提到过，稳定迅速实现激光雷达降本的关键，其实在于对光学收发模组的芯片化集成，再进一步则是能否实现大规模前装量产。
先说到光学芯片集成，目前在业内，能够针对激光雷达收发模组实现光学芯片集成的公司寥寥无几，量产往往也遥遥无期。在此前文章中曾报道过锐驰智光（原“饮冰科技”）这家企业，当时其正在进行集成化产品并已经取得突破，近日，锐驰智光正式对外公布，其实现了32线激光雷达收发模组集成光学芯片的量产。
基于32线的集成光学芯片和转镜式扫描结构，锐驰智光研发并推出了两款集成式车规级激光雷达：LakiBeam128和 LakiBeam128L（远距版）。
▍集成化带来全新改变
两款产品的性能也不断证明着锐驰智光在激光雷达确实取得了新突破！
在扫描方式的结构设计上，LakiBeam128与LakiBeam128L都采用了广受验证的转镜式扫描结构，拥有 32°垂直视场角和 0.25°垂直水平角分辨率，LakiBeam128L 和 LakiBeam128的视场角分别达到 120°x15.75°和 120°x32°，垂直角分辨率低至0.125°，点频则达到了单回波百万级别。
（LakiBeam128L）
（LakiBeam128）
这使得LakiBeam 128可用作前视和补盲两类场景；而LakiBeam128L则主要作为前视激光雷达使用。同时两款产品都适用于乘用车、商用车等多款车种，也可为清洁、巡检、安防、无人小巴、物流配送等广义机器人提供支持。
在产品规格上，由于集成度较高，LakiBeam128L 和 LakiBeam128达到了50mm级别的厚度，这个级别的厚度更易于产品的安装和与其他产品集成。
在点频方面，锐驰智光的 LakiBeam128 和 LakiBeam128L单回波点频分别达到184万点和92.1万点，点云数量是实现精准感知的基础，点频越高则原始感知数据越准确详细，据了解，此前在业界已发布的多款面向车规级设计的激光雷达中，包括法雷奥、华为、大疆Livox在内，单回波点频百万级别的仅有华为的96线激光雷达一款。
在线数方面，可以看到 LakiBeam128L 在150米远处，返回的激光雷达线数依然有至少5线，而相较而言很多100线垂直角分辨率为0.2°的激光雷达打到150米远的目标上，其返回的点云只有三线。
在价格方面，据锐驰智光披露，LakiBeam128 目前万台级供货价定在 743 美元；在十万台级别，其单价为 498 美元；在百万台级别，其单价是 289 美元；上述单价对应折算成人民币分别是 4800 元，3215 元和 1868 元。
LakiBeam128L 的万台级供货价更是低至 450 美元；在十万台级别，其单价是 298 美元；百万台级别单价为 195 美元；其对应人民币单价分别是 2900 元，1925 元和 1258 元。
且随着后续集成化技术和自动化生产推进，其高性能激光雷达的价格还将继续下降。
▍成本密码
过去很多服务机器人拒绝使用激光雷达，核心原因之一就在激光雷达兴起的2014 - 2015年期间，基本都是由国外定制，激光雷还完全看不到量产的希望，而如今，通过锐驰智光等公司的努力，激光雷达正向数百美元级挺进。
因为锐驰智光发现，从成本角度出发，过去激光雷达的成本难以下降核心的原因主要在于2部分：
激光收发模组价格较高，如128线机械式激光雷达，需要128对收发模组；
激光收发模组的人工调校复杂，Velodyne在2017年前后曾经披露过，当时其高性能的64线激光雷达生产周期以周来计算，主要原因就是对64对激光收发模组进行人工调校。
要解决上述问题，需要芯片技术的突破，而最近几年，国内外的激光雷达行业剧透Velodyne、禾赛、Luminar等公司都在研发芯片化的技术。
而锐驰智光目前实现量产的集成芯片，是将32组的光学收发模组集成到了极小的一个芯片单元上。据锐驰智光官方透露，其利用一片晶圆就可以生产数百枚集成芯片。
（集成光学芯片及收发模组）
这种高度集成进一步带来的好处在于，锐驰智光的集成式激光雷达LakiBeam128L无须调试，LakiBeam128则只需要一次调试。这样下来，将极大降低原本高昂的生产和调试成本，预估采用锐驰智光的激光雷达后，一条150人的生产线的情况下即可具备15万台/年的产能，升级为自动化产线之后产能还将更高。
可以说，以集成式激光雷达设计为核心，是锐驰智光推动激光雷达大规模量产和降本的关键支撑点，也是因为高度集成，使得其未来能够具备百万级的量产能力，也使高性能激光雷达价格千元级成为现实。
▍打开无限可能
目前，激光雷达的下游应用领域核心是无人驾驶汽车、服务机器人、无人机和工业测绘领域等，而从目前全球激光雷达企业的下游应用领域分布来看，居多的仍然是智能汽车和机器人领域，但如今，因为量产后的价格跳水，未来市场却有更多的可能性。
激光雷达不仅仅是一个单独的感知模块，也可以作为独立产品。由于 Lakibeam128 系列价格低至 195 美元，同时不需要接入控制，这让激光雷达的市场具备了更多的想象空间。
锐驰智光 CEO 姜波对此表示，激光雷达其实将可能在两年内迎来后装 2C 市场爆发。由于其产品形态将易于安装，能为人们在夜间等复杂行驶场景主动探测和保驾护航。
通过激光雷达点云的可视化，可以弥补人眼夜间被动探测的缺陷，从而提升夜间行驶的安全性。中国 2 亿多台的汽车存量，意味着这可能是个巨大的商用市场，这种可能性也将随着激光雷达的大规模量产快速普及。
（LakiBeam128 L不同距离的点云表现示意图）
在B端市场，激光雷达技术其实也间接促进了服务型机器人产业以及车联网产业的兴起。通过激光雷达，赋予了服务型机器人更强大更精确的感知能力，使得无人配送、无人清扫、巡逻安防等轮式、足式机器人更安全更智能，借助强大的内置感知及控制系统，服务机器人还能够完成更多种无人作业，从而减轻对人力的依赖，提高生产效率，同时将人类从危险、恶劣、重复等不友好的工作中解放出来。
未来随着智能服务机器人技术的成熟，激光雷达的业务范围和辐射半径将不断增强，使得企业运营成本得以降低，服务效率得到提高，因此，作为降本增效的首选，各场景下未来对激光雷达设备的需求也必然将不断提升。
据咨询机构麦肯锡数据，伴随全球服务型机器人出货量的增长以及激光雷达在服务型机器人领域渗透率的提升，随着激光雷达在 ADAS 中渗透率增加，以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势，至2025 年，全球市场规模为 135.4 亿美元，较 2019 年可实现 64.5%的年均复合增长率，中国激光雷达市场规模将达到 43.1 亿美元，较 2019 年实现 63.1%的年均复合增长率。
其中，根据沙利文的预测，伴随全球服务型机器人出货量的增长以及激光雷达在服务型机器人领域渗透率的提升，至 2025 年，激光雷达在服务机器人细分市场预计达到 7 亿美元市场规模，2019 年至 2025 年的复合增长率为 57.9%。
随着机器人、无人驾驶等2B端和L0 级2C端两部分终端用户的产品放量，激光雷达的产业化必然将会带动价格打破瓶颈区域，以锐驰智光等公司为代表，大规模量产的高性能激光雷达或将成为新一代智能产品崛起的基石。