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    能彎道超車嗎?激光雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

    本文作者:大壯旅 2019-03-25 09:42
    導語:所謂的超穎材料有什么魔力?


    能彎道超車嗎?激光雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

    雷鋒網新智駕按:3 月 19 日,位于美國西雅圖的激光雷達新創公司 Lumotive(2018 年才正式成立)公布了新的激光雷達技術,他們將這一技術描述為“液晶超穎表面”(LCM),其核心是超穎材料憑借這項技術,Lumotive 有希望從競爭激烈的激光雷達行業脫穎而出。

    在 ADAS 和自動駕駛系統的傳感器“武器庫”中,激光雷達毫無疑問是真正自帶流量的產品。過去幾年里,全球誕生了六七十家激光雷達新創公司,它們獲得風投的融資超過 8 億美元。

    不過,光鮮的外表之下,激光雷達行業又面臨著非常尷尬的現實,這項技術過于碎片化,而且整個市場還徘徊在起步階段。

    Lumotive 敢于來這一市場分蛋糕是因為,Lumotive 相信借助超穎材料公司就能在激光雷達行業實現彎道超車。

    能彎道超車嗎?激光雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

    在接受外媒 EE Times 采訪時,Lumotive 創始人兼 CEO Bill Colleran 稱超穎材料是公司的定海神針,有了它,固態激光雷達才得以真正落地。得益于超穎材料能彎曲光線的特性,LCM 能直接導引激光向不同方向發射,傳統機械激光雷達必須不停旋轉的工作方式被徹底拋棄。

    當然,Lumotive 并非第一個讓激光雷達脫離傳統機械掃描結構的廠商,MEMS 反射鏡或光學相控陣技術都在助推固態激光雷達快速發展,

    作為 Lumotive 的競爭對手,采用這些技術的廠商也宣稱自家產品用了更少的零部件或實現了“無機械部件”。

    不過,Colleran 還是強調“我們不一樣”,因為 Lumotive 的半導體芯片擁有更大的光學孔徑(25 x 25 mm)。這樣一來,激光雷達的探測距離就能遠上不少,就像裝上了望遠鏡。再加上 120 度的視場和超快的隨機存取及光束控制,Lumotive 的系統性能就得到了加成。

    除了成本和性能優勢,Lumotive 的 LCM 激光雷達還能整合進小型系統中,因此非常適合工業甚至消費級產品。

    法國 Yole 公司分析師 Debray 稱 Lumotive 的技術原創度相當高,而且非常有趣。不過,由于這家公司還沒拿出原型產品,因此一切還都是剛剛開始而已。

    那么,這么牛的產品什么時候開賣呢?

    Lumotive CEO 稱今年第三季度就能拿出樣品。至于達到車規級別的時間點,Colleran 稱要等兩年以后了。雖然動作有點慢,但 Colleran 還是信心滿滿,因為這類激光雷達不用吊死在汽車這一棵樹上,還可以應用在機器人、無人機和工業應用等場景。除此之外,Lumotive 的產品可能還會出現在售后市場(無需達到車規級別)。

    顯然,Lumotive 玩的是放長線釣大魚,它想用最低的成本吃進最大的市場份額。

    在 Debray 看來,現在的激光雷達市場投資活動已經顯示出過熱的跡象,未來會按階段進化:

    第一階段就是過去幾年,傳統機械激光雷達廠商搭臺唱戲;

    第二階段今年正式啟動,MEMS 唱主角,新一代 LiDAR 產品的體積和價格都會有所下降;

    至于光學相控陣激光雷達,Flash 激光雷達和 Lumotive 這樣的 LCM 激光雷達,則是第三階段的明星。

    能彎道超車嗎?激光雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

    什么是超穎材料?

    要把 Lumotive 的故事說清楚,就不能不提超穎材料。

    所謂的超穎材料其實就是“人工合成材料,具有許多自然材料不具備的特性”,而它的強大之處在于可控性。在這里,超穎材料并不特指哪種物質,它其實是一種“設計方法”,目的是找到控制光線運動的新方法。

    杜克大學物理學教授 David Smith 指出,超穎材料并非什么新概念,Kymeta 公司在平面天線技術中就已經實現了超穎材料的商業應用。

    在這里,Kymeta 公司就利用了超穎材料的“特殊架構”,讓天線在沒有移相器、相關放大器和其它表面零部件的情況下靠電來移動,而省下的移相器和放大器可都是成本,別忘了它們功耗還不小,還需要相關冷卻設備支持。

    應用了超穎材料的設計原則后,Kymeta 就能在平面天線中大幅增加天線單元密度,這樣一來傳統的相控陣天線瞬間就過時了。此外,這樣的設計還能通過激活或關閉天線單元輕松控制相位和振幅。

    據悉,Lumotive 的激光雷達也用上了 Kymeta 天線的超穎材料架構。兩者之間的不同在于 Lumotive 第一次用上了專為光學系統開發的動態超穎材料,這是技術上的巨大突破。

    Lumotive 用超穎表面控制電磁波確實創新滿滿。“不過在光學系統上應用超穎材料還是有兩個函待解決的問題。”Smith 說道。首先,光學領域的競爭可要激烈多了,研發中的光學相控陣激光雷達就是攔路虎之一。“好在光學相控陣激光雷達也有自己的軟肋——密度和發熱問題,”他解釋。“這就給超穎表面留了機會。”

    第二大問題就是如何將這項技術推向市場。

    眼下,有關超穎材料的知識產權有很多都掌握在創造科學基金(ISF)中,而 ISF 旗下也有自己的新創公司和孵化器,它們是商業化該技術的主力軍。Lumotive 也是從 ISF 孵化器走出來的,因此它手上有許多超穎材料架構的獨家許可。

    在哪造 LCM 芯片?

    對于未來激光雷達產品的制造,Lumotive 還是很有信心的,因為它用的是半導體制造工藝,制造技術已經非常成熟。就拿 Keymeta 來說,它找了夏普幫忙。那么 Lumotive 會找誰幫忙呢?

    Colleran 表示:“過去一年半時間里,我們用到了兩家鑄造廠”,而其中一家未來會成為主要供貨商。不過,現在他還不愿透露合伙伙伴到底姓甚名誰。

    Lumotive 能從競爭中脫穎而出嗎?

    眼下,主流的激光雷達產品依然是機械結構設計。本月,Waymo 就宣布開賣自家激光雷達,不過買家在自動駕駛領域不能和 Waymo 有競爭關系。雖然體積上比現有激光雷達小了不少,但其基礎技術依然是機械式的。

    福特旗下的 Argo AI 用的也是自家激光雷達,它由 Princeton Lightwave(2017 年被 Argo AI 并購)打造,采用“蓋革模式 激光雷達技術”(屬于 Flash 激光雷達),能實時探測并處理數碼光子。

    也就是說,除了激光雷達市場上的老面孔,許多自動駕駛巨頭都有了自己的激光雷達技術。那么,Lumotive 這樣的新創公司該如何破局?

    Colleran 倒是有自己的主意。

    “首先,這是個好消息。巨頭們自研激光雷達也說明市場供應確實無法滿足它們的需要。”當然,壞消息是,有了自己的技術,恐怕它們未來就當不成 Lumotive 的客戶。

    所以,對許多激光雷達新創公司來說,想活下來就必須與一級供應商打成一片。它們必須成為供應鏈上的一環,與一級供應商建立緊密的合作關系。

    好在,機會多得是,因為 2018-2024 年間 ADAS 與自動駕駛系統對激光雷達的需求可能分別會達到 7.21 億和 63 億美元。

    眼下,Lumotive 還不愿透露自己的種子輪融資,但消息顯示比爾蓋茨是這家公司的股東。不過 Colleran 表示,今年年末 Lumotive 的 A 輪融資可能就會敲定。

    能彎道超車嗎?激光雷達新軍 Lumotive 玩上了超穎材料

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