芯耀
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2月9日晚間，中國激光雷達第一股誕生。上海禾賽科技股份有限公司正式在美國納斯達克上市。這也是18個月來中企赴美上市的最大IPO，市值已超過26億美元。從官方消息中可以看到，禾賽科技目前已經(jīng)出售了10萬臺激光雷達。值得注意的是，禾賽科技在2022年一年之內(nèi)就交付了8萬臺，其中有6萬臺均為AT128固態(tài)激光雷達。
禾賽科技納斯達克IPO? 圖源：搜狐
禾賽科技CEO李一帆IPO后接受媒體采訪時表示：“與海外同行相比，禾賽更強調(diào)交付上量。禾賽扭轉(zhuǎn)了美國投資人對激光雷達行業(yè)的悲觀態(tài)度。路演中，他們驚訝于創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)能在量產(chǎn)市場大規(guī)模出貨?！?/p>
不過禾賽IPO背后，并不是沒有風險。記者從招股書中看到，禾賽能做到大量鋪貨的原因其實是薄利多銷，甚至可能是“賠本賺吆喝”。本文將帶你探究禾賽科技的發(fā)展歷程的，以及未來激光雷達的發(fā)展走向。
禾賽科技這一路
2014年，谷歌自動駕駛所搭載的Velodyne激光雷達，一臺售價就高達10萬美元，若想用激光雷達占領自駕市場，就需要把成本壓縮下來。那年，李一帆建立禾賽科技，剛開始專注于激光氣體檢測，后來逐漸將目光轉(zhuǎn)向激光雷達領域。2017年，禾賽科技正式轉(zhuǎn)型做激光雷達，并在當年推出了第一款機械式激光雷達產(chǎn)品。
昂貴與復雜是機械式激光雷達的主要特點。機械式激光雷達是利用機械零件實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與掃面。它的掃描角度較大，但受限于傳感器布局，要想提高分辨率，就需要提高它的發(fā)射與接收元器件數(shù)量，但這也會直接增加多個激光發(fā)射器之間的調(diào)試難度。此外，裝配復雜、生產(chǎn)周期漫長、機械旋轉(zhuǎn)結(jié)果在惡劣環(huán)境下可靠性不高等缺點讓激光雷達并沒有成為當時自動駕駛技術的必需品。
好在新產(chǎn)品的問世，讓禾賽科技成功完成A輪融資。不過，若禾賽科技在機械式激光雷達這一條路上走到黑，或許就沒有今天IPO的機會。2018年，在拿下B輪融資后，李一帆就帶著禾賽全力向固態(tài)激光雷達領域進發(fā)。
半固態(tài)式激光雷達相比機械式激光雷達，去掉了外部自動旋轉(zhuǎn)的機械結(jié)構(gòu)，讓雷達結(jié)構(gòu)體積更小，在惡劣環(huán)境下更耐用，可以分為轉(zhuǎn)鏡式、微振鏡式（微動式）等。其中，轉(zhuǎn)鏡式保持收發(fā)模塊不動，讓電機在帶動轉(zhuǎn)鏡運動的過程中將光束反射至空間的一定范圍，從而實現(xiàn)掃描探測，其掃描方式與機械式激光雷達類似；微振鏡式主要利用MEMS驅(qū)動反光鏡對空間內(nèi)的一定范圍進行掃描。無論哪種方式，半固態(tài)激光雷達的成本都要更低，掃描頻率也更高，更容易做到高分辨率。
在拿到光速中國、高瓴、德同資本的C、D輪投資后，禾賽最終在2021年8月推出了自己的王牌產(chǎn)品——車規(guī)級半固態(tài)激光雷達AT128。AT128一經(jīng)發(fā)布就在自駕新能源汽車領域大放異彩，在2022年一舉斬獲6萬出貨量。
AT128是一款轉(zhuǎn)鏡式激光雷達。它的通道數(shù)為128，這代表該款雷達具有128線的分辨率。該款雷達就是128個激光傳感器豎直排列，通過棱鏡的旋轉(zhuǎn)讓激光束掃面外界領域。與微動鏡式相比，轉(zhuǎn)鏡式雖然技術難度稍低，但其技術與機械式激光雷達有較多復用，禾賽科技具有較豐富的機械式激光雷達研發(fā)經(jīng)驗，因此采用轉(zhuǎn)鏡式方案能更好的壓低成本。
2022年，新能源車市場逐漸從飛速擴張期進入穩(wěn)定增長期，消費者的購車熱情也趨于理智。在充分競爭下，能駕馭L2或以上級別的輔助駕駛成為造車新勢力們競爭的關鍵，這也催生了車廠對于自動駕駛傳感器的大規(guī)模需求。市場上極大的需求量外加禾賽科技對于成本的把控，讓激光雷達成功在自駕市場站穩(wěn)腳跟。
其實，如果僅具有低價一個特點，還不足以打開市場。從禾賽科技的官方資料中，我們可以看到AT128這款半固態(tài)激光雷達在關鍵參數(shù)上也具有不俗的競爭力：
AT128關鍵參數(shù) ?來源：禾賽科技官網(wǎng)
(1)點頻高。激光雷達的點頻是指激光雷達在單位時間內(nèi)發(fā)射的激光脈沖數(shù)，也可等效為采樣率。它決定了激光雷達能夠測量的目標數(shù)量和頻率，也決定了激光雷達能夠捕捉到的數(shù)據(jù)量。點頻越高，激光雷達就能夠在較短的時間內(nèi)捕捉到更多的數(shù)據(jù)，因此能夠更快的進行測量。僅從參數(shù)看，目前AT128的153萬/秒已經(jīng)是量產(chǎn)激光雷達中的最強。
(2)測距范圍遠。探測距離就是激光雷達能夠探測的范圍，反映的是激光收發(fā)和信號處理的能力。在實際使用中，測距能力也和被測物體的反射率有關，反射率越高，反射的光就越多，測距范圍就越遠。例如200米@10%，就是指在目標反射率為10%的情況下探測距離為200米。目前市面上大部分激光雷達的測距范圍在150米上下，50米的優(yōu)勢給了AT128更多的競爭空間。
綜上，AT128這款半固態(tài)激光雷達，在成熟技術的基礎上壓低成本，再用優(yōu)于同行產(chǎn)品的性能拿下了更多的市場，獲得業(yè)界認可，進而幫助禾賽科技在納斯達克敲鐘。
禾賽科技的隱憂
禾賽科技在招股書中稱，其提供多種激光雷達產(chǎn)品，毛利率受到定價和產(chǎn)品組合的影響。2019年、2020年、2021年及2021年前九月、2022年前九月，激光雷達裝置的平均售價分別為1.74萬美元、1.27萬美元、7700美元、8000美元與3100美元。尤其是進入2022年，激光雷達價格更是跳水般下落。降價的同時，禾賽科技的毛利率也在下滑。2019到2021三年間，禾賽科技的毛利率逐漸從70%下跌到53%左右，進入2022年，毛利率更是跌到43%。
禾賽科技招股書對此做出解釋，主要原因為其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從價格較高的Pandar系列轉(zhuǎn)為較低價格的QT、XT和AT系列。尤其是在2022年7月AT128量產(chǎn)之后，禾賽科技面對的挑戰(zhàn)更加嚴峻。據(jù)國內(nèi)媒體爆料，禾賽科技每賣出一臺AT128就會虧掉3000元，事實上該款雷達的出售價格也就是3000元左右。賣一臺虧一半，外加大規(guī)模量產(chǎn)，單AT128一個項目就要虧掉1.86億元。有財經(jīng)專家分析禾賽科技IPO后受到歡迎的原因：“禾賽科技能夠在IPO后獲得較多認可，主要原因是禾賽還持有較多未交付訂單?！边@也意味著，2023年禾賽科技還將在這一項中虧更多，毛利率還將進一步下降，“虧本賺吆喝”是禾賽科技的真實現(xiàn)狀。
也有業(yè)內(nèi)專家表示，虧損是激光雷達行業(yè)目前的普遍情況，研發(fā)投入大、量產(chǎn)成本高，并且不排除有虧損換市場份額的可能。雖然激光雷達是L3級別自動駕駛中的必備傳感器，但在L1、L2級別，必要性就很弱了。
因此，對激光雷達領域的投入本身就面臨著巨大的研發(fā)風險，并且還要應對未來自動駕駛市場長期“原地踏步”的現(xiàn)狀。目前激光雷達領域公司已是哀鴻遍野，Quanergy在2022年2月破產(chǎn)退市，“開山鼻祖”德國Ibeo在2022年10月破產(chǎn)，首家激光雷達公司Velodyne與Ouster合并，還有更多的激光雷達公司股價暴跌。禾賽科技的前景并不是一味樂觀，如何從虧一半逐漸變?yōu)樯偬潱罱K不虧甚至盈利，是擺在禾賽科技面前的核心難題。
未來的激光雷達，要卷芯片
去年11月，禾賽科技正式發(fā)布面向 ADAS 前裝量產(chǎn)車的純固態(tài)近距補盲激光雷達——FT120。純固態(tài)與半固態(tài)相比，在激光的發(fā)射與接收階段沒有運動部件的協(xié)助，完全由芯片完成。因此固態(tài)激光雷達的可靠性與與生產(chǎn)速率都將大幅領先其他種類。
純固態(tài)激光雷達之所以能擺脫運動裝置，是因為它的探測方式不同。目前固態(tài)激光雷達有MEMS、Flash與光學相控陣（OPA）三種技術路徑。其中MEMS方案并不算是純固態(tài)激光雷達，其本質(zhì)上還是微振鏡式技術的延伸。Flash方案主要利用“快閃”原理，這種激光雷達不會掃描周圍環(huán)境，而是短時間一次性發(fā)射出大片激光覆蓋探測區(qū)域，再使用接收器進行捕捉。OPA方案是在雷達中放進若干個相控陣單元，通過改變不同單元電壓，來控制射出的光波相位與強弱，進而改變光線間相互干涉出現(xiàn)的波峰方向，實現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)。目前光OPA方案被認為是未來最具應用空間的固態(tài)激光雷達方案，將被廣泛用于補盲激光雷達領域。
不過，當激光雷達進入純固態(tài)領域，就要依靠雷達自身的芯片性能了。尤其是光學相控陣方案，它的掃描頻率要遠高于半固態(tài)激光雷達，因此控制光線的快速干涉偏轉(zhuǎn)需要高性能驅(qū)動芯片的加持；在掃描精度的提升上，需要更強大的模擬芯片探測回波信號，配合強大的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)高密度數(shù)字信息流傳輸；未來每個ADAS系統(tǒng)將配備多個純固態(tài)激光雷達，這也考驗車載自駕芯片的算力與整體控制能力。
激光雷達專用芯片及功能模塊示意圖 ?圖源：禾賽招股書
在純固態(tài)激光雷達這個賽道上，領跑的不只有禾賽科技。目前大疆、華為、速騰等廠商都在布局固態(tài)雷達，尤其在芯片研發(fā)上，禾賽科技挑戰(zhàn)頗多。在這個過程中，如何保持技術優(yōu)勢，是一個難題。禾賽科技IPO與大量鋪貨背后，證明了從機械式到固態(tài)激光雷達發(fā)展路徑的可行性，但禾賽科技的未來，依舊風險重重。
