激光雷达(LiDAR)是汽车利用光源精确测量距离,并藉以建立3D的地理信息模型,短期内要协助汽车部分自驾的功能,长期则是自驾车完成完全自驾的核心功能元件。
激光雷达分成机械式、混合固态激光雷达、固态激光雷达-OPA、固态激光雷达-Flash等几种不同的激光雷达元件,生产激光雷达元件的厂商以Velodyne、InnovizOne、Quanergy、Leddartech等公司最为知名。
机械式激光雷达扫描速度快、测量范围广、抗光能力佳,但也有笨重、昂贵、制程水准高等问题。混合式固态激光雷达体积小、成本低、低耗损,面对逆光与恶劣天候时也能因应,但稳定性仍在测试中。
OPA固态激光雷达成本低,但光学波长短,制造难度高,富士康的电动车就以OPA LiDAR为主要的解决方案。Flash固态光盘虽然寿命长、体积小,但侦测距离有限,生产难度也高。
由于无法突破高成本的问题,Tesla曾在2021年宣称不使用激光雷达元件,但最近又宣示将于2023年在Model Y重新导入激光雷达,关键是想利用激光雷达元件,训练、累积更多人工智能应用,显然Tesla挣扎于4D毫米波(mmWave)高解析雷达与激光雷达之间的关系。
在组装激光雷达元件上,上游耐高压、高温,移动速度比矽芯片快的砷化镓半导体元件成为首选,台湾的稳懋是砷化镓代工第一名的业者,但砷化镓相关应用非常多元,必须与中游的应用方案进行垂直整合,稳懋与中游业者合作切入激光雷达应用,这是显而易见的策略。
奇景光电在3D传感技术、晶圆级光学镜头上多有投入,微软(Microsoft)投资Lumotive,以及佳凌为Velodyne提供激光雷达镜头等,都是想发挥垂直整合的优势。
台湾包括鹏程、神达、研勤、为升等很多厂商,分别在镜头、软硬整合方案、整合影像元件的组装与下游的车厂或Tier 1的供应商合作。
自驾车传感器刚刚进入市场时,使用较多的仍是雷达、镜头传感器,但很多车厂正以激光雷达元件开发车用自驾芯片,这是甫萌芽的新产业,前景不可限量。
从供应链角度看,包括英飞凌(Infineon)、恩智浦(NXP)与德仪(TI)等上游的芯片厂,已经将微控制器、数码控制处理器、信号放大器,及收发雷达波的芯片合而为一,芯片尺寸也愈来愈小。
来自台湾中游组装厂环隆科技、启碁、明泰等,目前以24GHz为主要的发展重心,但77GH等更高精度的产品,单价高,也可以让汽车的警示距离等精确度更高,仍在客户验证的过程。环隆营收已有40%来自毫米波雷达产品。
电池、电机、电控,被称为电动车的三电系统,电池是汽车动力的来源,电机主要指的是马达,电控则是动力系统的大脑。电池在未来的电动车是扮演关键的角色,所占的成本经常超过3分之1,但由于电池效率愈来愈好,预期电池将会是未来电动车降低成本的主要项目。
关于电动车的议题非常多,对于厂商而言,如何掌握关键字、查找信息的基本架构就显得更为重要。业外人士可以透过查找引擎寻找数据,产业内的人,也要有不同的逻辑与方法,找寻相关的产业信息。
我深信这个产业谁读得多,谁就是专家,而DIGITIMES与逢甲的合作,只是协助中部车用电子业者的第一步。