通过全面的芯片化技术，禾赛率先把机械旋转式激光雷达的性能和价格演进送上了“摩尔定律”的轨道（每18-24个月，芯片的性能提高一倍，价格下降一半）。几年之内，很多自动驾驶公司可能会对“要不要用激光雷达”“用几颗”有新的结论。
在高端市场上取得强势地位后，再去抢占中低端市场，禾赛这个产品策略“很特斯拉”。
（图为禾赛自研激光雷达收发系统芯片）
10月12日，激光雷达厂商禾赛科技又发布了一款重磅级产品：中距离激光雷达—PandarXT。此时，距禾赛128线激光雷达Pandar128的发布刚过去一个多月。
新品PandarXT最大的亮点是：首次搭载了多款禾赛自研的收发系统芯片，使收发系统的集成度大幅度提升，进而使旋转式激光雷达的成本显著下降。
从此，机械旋转式激光雷达的“贵”将成为历史。
在过去两年多里，笔者一直有个疑惑，为什么很少见到禾赛开产品发布会，而每次听说禾赛某个产品新闻的时候，通常不是新品刚发布，而是有不少公司已经使用过一段时间了。
后来才听禾赛CEO李一帆说，禾赛的价值观强调“Do not overpromise, but overdeliver”。如果没有充足的现货，发布几个月甚至几年以后才能拿到的产品，“不是浪费客户的感情和时间么？”。
此外，他强调禾赛也从来不会为了融资或者阻止客户用竞争对手产品便急匆匆地发布一个尚不存在的“新品”。用新产品帮助客户，是他们做“发布”的唯一理由。
一、雾里看花的“固态激光雷达”
激光雷达公司密集成立，发生在2014-2015年间，虽然距今已超过5年了，但对哪条技术路线是最好的，大家仍未完全达成共识。一直以来业界主流观点是：有运动部件的机械式雷达难以过车规，元器件昂贵，生产工艺复杂，似乎只有固态激光雷达才是唯一的出路。
2016年之后，有不少使用超前技术概念“固态扫描方案”的激光雷达公司获得了资本市场的亲睐，有的还打破了当时的融资和估值记录，“固态激光雷达何时能量产”，也令业界充满了期待。
但过去三年时间里，这些超前概念的激光雷达因为工艺上的难点，出现了产品指标远远低于预期的情况，在市场上罕有客户问津，一些公司甚至逐渐从激光雷达公司的名录上消失。
不过，“固态激光雷达”的概念却并没有因此而凉下来，反而越来越热。以色列的Innoviz，硅谷的Luminar，美国的Velodyne，国内的速腾、禾赛等，都有了“固态”雷达的规划和产品，甚至已经开始出货并拿下一些客户。
业界开始了新一轮的雾里看花——估值超20亿美元、融资近3亿美元的“固态”激光雷达鼻祖Quanergy都没能做成的事情，为什么一夜之间有那么多公司都在做了？
“‘固态激光雷达’已经成为了一个被行业滥用的概念。”禾赛首席科学家孙恺如是说：
“‘固态’本意应该是不包含运动部件的设计。比如现在笔记本里的硬盘是固态，而不是20年前的有旋转磁盘的设计。激光雷达的扫描结构，目前来看除了OPA和Flash这两个固态方案，其它设计都是有运动部件的，不论是转镜还是振镜，宣传的时候把它们叫做‘固态’，会让大家有种错觉，认为这台激光雷达里没有运动部件，因此有更多先天优势。
“禾赛历史上也随大流地把振镜方案的PandarGT称作固态方案，现在看来这个说法也不够严谨。转镜和振镜激光雷达本质上是只有扫描部件发生机械运动，而激光器/探测器及其电路保持静止，但它们并不是真正意义上的‘固态激光雷达’。”
孙恺坦言，禾赛从2016年就开始关注纯固态激光雷达技术，并一直有负责前沿技术的团队在进行预研。但当时预研的结果表明，“底层元器件暂时还不能车规化，产业还需要至少5年时间才能成熟。短时间内基于OPA这类的纯固态扫描方案的雷达在性能和成本上不会有优势。”
二、“目前市面上最高性能的激光雷达，都有机械旋转部件”
基于对固态激光雷达技术成熟度的判断，禾赛在2016年选择第一款产品的技术路线的，顶住资本的诱惑和行业普遍的“不看好”，坚定地选择了“旋转式”。
“所有人都希望我们讲一个‘固态激光雷达’的故事”，谈到2016年的A轮融资，李一帆特别感慨，“A轮融资特别艰难。主流VC一致认为固态产品会在一年后彻底替代非固态，他们都很喜欢禾赛团队，但一听说我们还在全力开发旋转式激光雷达，掉头就走了。”
李一帆说：“其实，讲一个‘固态激光雷达’的故事并不难，我们在2016年就开发了一款性能还不错的二维微型振镜，如果用那个原型去融资，可能很容易拿到高估值。我们在对市场和技术进行评估后，认为机械旋转式激光雷达是未来几年唯一可实现规模化销售的产品。而如果只是为了融资去讲一个自己都不信的故事，这是违背禾赛价值观的。”
而从结果上看，四年前关于“固态激光雷达全面替代旋转激光雷达”的预言的确没有发生。
李一帆称：“目前市面上最高性能的几款激光雷达，都有机械旋转部件。如Waymo自研的激光雷达全部是机械旋转式，法雷奥、大疆和Luminar虽然没有采用整体旋转方案，但转镜也包含了一个旋转的运动部件。当然，是否旋转并不是关键，最终还是看性能和可靠性可否满足要求。
“不论旋转激光雷达面临的争议有多大，它依然是L4级自动驾驶量产车上占据绝对垄断地位的方案。包括Waymo在内，全球最活跃的Robotaxi玩家，都无一例外地依赖旋转式激光雷达作为其主激光雷达。”
谈到不断涌现出来的激光雷达新技术和新品牌，李一帆认为，“片面地谈‘固态’还是‘机械式’并没有意义的，甚至更多的是文字游戏和画饼。真正有价值的判断标准，应该是市场反馈，也就是绝大多数客户的选择和总订单量。”
三、“量产三座大山：车规化、降成本和自动化生产”
业界认为旋转激光雷达不能量产，不外乎三个难点，车规化困难、成本高和装调困难。
“禾赛的Pandar系列旋转激光雷达已经拿下了多家国际OEM的量产订单“，李一帆说，“因为这三个难题都是可以被解决的，而且我们都找到了很好的方案。”
“旋转和可靠性如何、能否过车规并不矛盾。法雷奥的转镜方案很多年前就过了车规。”但是车规本身认证周期比较长，需要做数百项测试，历时2-3年才能完成。
Pandar128的核心零部件均满足AEC-Q等车规相关标准，DV测试按照国际OEM标准覆盖电气、机械、气候、密封、材料、电磁兼容等50多项车规级别测试。
针对用户普遍关注的“旋转式激光雷达散热难”的问题，禾赛CTO向少卿说，Pandar 128自身的独立结构就可以满足散热要求，“如果激光雷达供应商与车企合作足够紧密，为车专门定制激光雷达，集成到车上的产品尺寸可以更小，因为整车都可以作为散热介质。”
除了车规可靠性，更重要的是功能安全。
作为激光雷达核心部件，激光发射和接收单元由上千个器件组成，失效模式几十种。而Pandar128依照不同的器件失效特征曲线，独创了一系列主动故障检测技术，能够确保每一线激光雷达点云的置信度。当发生失效时，雷达会在100ms内将“故障信息”传递给客户。
Pandar128的功能安全方案还涵盖了光机电软各子系统详尽的FMEA/FTA分析，考虑到了数千条不同的失效模式和应对策略，创新性地解决了激光雷达上“信号干扰”、“环境影响”等若干个行业悬而未决的技术难题，真正实现了故障诊断“高诊断覆盖率”、“低误报风险”。
据向少卿透露，“禾赛Pandar128的设计完全满足ISO26262功能安全要求，并将于2021年Q3完成认证。它也会是全球第一款完全满足车规可靠性和功能安全要求的旋转激光雷达。”
除了车规可靠性和功能安全，降成本和提高自动化生产能力，就要靠禾赛的另外一个杀手锏武器——自研芯片。
四、自研芯片——用摩尔定律打破成本和量产的瓶颈
关于未来的成本预期，很多激光雷达公司总会说，“当订单增加到XX的时候，成本可以大幅下降到XX”。禾赛并不认同这个观点——如果价格不降，大家都用不起，订单怎么增加呢？
有的公司的做法是，率先推出低性能的激光雷达，通过足够低的价格，获得足够的量，来进一步优化激光雷达的成本结构。禾赛最早推出Pandar40的时候，内部也有过类似的讨论，是否要跟随市场推出低线数产品？但最终，他们决定放弃这个路线。
“激光雷达还没有普及，早期市场并不会因为价格降低而快速变大。为了降成本，唯一可行的办法是，用更先进的底层技术，结构性地降低成本。”而这个技术，就是芯片化。
禾赛发现，旋转式雷达成本居高不下的深层次的原因在于：产品集成度过低，每一线（每个收发通道）都需要两块电路板、数个芯片/器件来实现。并且每一线都要进行精密装调，生产过程复杂，随着线数的增加，成本便呈指数级上升。
由此可见，降低成本的关键并不在于改变360°旋转这种扫描方式，而是得解决“收发系统集成度过低”的问题。
禾赛想到的思路是：自研激光雷达专用芯片，把数百个激光收发通道都集成到几颗分别负责发送和接收的芯片上。
经过几年的时间，禾赛芯片团队终于完成了激光雷达收发系统中多款芯片的自主研发和可靠性验证。这次发布的PandarXT就搭载了其自研的激光收发芯片。
通常，32线机械式激光雷达需要安装32个收发系统，而在新的工艺下，这32个收发系统都被集成到芯片中。这意味着，一颗激光雷达所需的装调次数从原来的32次减少到1次，装调工作量下降了97%（31/32）。
不同于常规意义上的“价格战”，通过“芯片化”来降低价格的做法，非但没有以牺牲产品的性能为代价，反而还“顺便”带来一系列性能上的提升：高测距精准度、高动态范围、增强通道一致性、增强编码、降低功耗、增强可靠性等。
PandarXT对于禾赛芯片平台而言仅仅是一个开始。在更多芯片方案陆续成熟的过程中，禾赛将持续用这些秘密武器升级现有产品线，并推出芯片化程度更高、性价比更高的激光雷达产品，服务更广阔的机器人行业。
通过这样的“芯片化”升级，禾赛把激光雷达行业遇到的成本和量产的棘手问题，变成了一个“半导体”问题。这不仅是量的转变，更是质的飞越。因为半导体行业几十年来已经有了一套很完善的提升性能和降低成本的方法论——摩尔定律。
摩尔定律——每18-24个月，芯片的性能提高一倍，价格下降一半。
换句话说，如果激光雷达能够沿着摩尔定律演进，每18-24个月，价格便可以下降一半，或者价格不变的情况下，128线的成本可以造出256线。
（禾赛某款自研芯片的晶圆）
一旦摩尔定律生效，“量产难”和“贵”还会是问题吗？
当前，许多L2+级自动驾驶汽车的制造商拒绝使用激光雷达，特斯拉甚至希望在不使用激光雷达的前提下实现L4，但用不用激光雷达，表面上看是技术路线问题，其实是钱的问题、是如何在成本和性能之间做平衡的问题。但当激光雷达的价格呈指数级下降时，原先对激光雷达没兴趣的车企们也许就要重新考虑了吧？
此外，那些正在使用激光雷达的公司，每辆车上配置的激光雷达数量，还有可能增加。
当前，在三年前通过自研将激光雷达的成本降低了90%以上的Waymo能做到在一辆车上安装5颗激光雷达，但这种配置其他公司完全做不到。为规避成本的问题，很多原先将激光雷达作为“主传感器”的公司只好改变口径，说要以摄像头为“主传感器”，激光雷达仅作为“冗余”出现，用1-2颗就够了。
但当激光雷达的价格在“摩尔定律”的引领下降至原先的几十分之一，多装两三颗激光雷达并不会增加多少成本，车企们还有必要为了省那点成本而降低配置吗？
熟悉自动驾驶的人都知道，与摄像头方案“轻感知、重计算”相比，激光雷达方案的特点是“重感知，轻计算”，因此，以激光雷达为主的传感器方案，可降低感知算法的难度，也可能会降低感知系统对算力的需求，进而降低计算平台的成本。
那么，会不会有这样一个可能——随着激光雷达朝着低成本高性能不断演进，越来越多的公司会通过增加（而不是减少）激光雷达，来提高冗余，进而减少对摄像头和高算力的依赖，再结合更低成本的计算平台方案，最终降低总成本呢？
五、用芯片赋能“固态”激光雷达
经常会有人对禾赛提出质疑：禾赛机械旋转激光雷达做得好，不代表非旋转激光雷达就能做好。首席科技学家孙恺认为，“回答这个质疑，首先需要弄清楚激光雷达的核心技术壁垒是什么”。
“我一直认为激光雷达就像武侠小说里的武功一样可以分为内功和外功，内功是底层核心技术的修炼，而外功则是将内功发挥出来的具体表现形式，内功修炼到一定的境界，结合外功所做出的产品在开发效率和性能上也会有很大优势。如同金庸小说中的‘乾坤大挪移’，普通人需要学习10年时间，而已经拥有了‘九阳神功’内力的张无忌却只需要三个时辰。
“在科技界已有这样的例子，苹果虽然是2007年才推出的第一款iPhone, 但凭借之前在iOS生态端和iPod的内功积累，迅速成为了手机的王者。具体到激光雷达产品上，内功体现为发射和接收通道的集成度、单次测远所需功耗、信号的处理算法等，而外功则体现为扫描的方式，可以是像机械激光雷达的整体扫描，也可以是用转镜或者振镜来扫描，未来也可以采用纯固态的电子扫描。
“禾赛在过去几年时间里一直着力修炼内功，每次推出的机械旋转激光雷达新品虽然扫描方式都是整体旋转，但内功每一次都有所飞跃，这是我们为什么从40线到128线，在测量点频提升近5倍的情况下，体积和功耗并没有发生相应显著变化的原因。”
任何一款激光雷达，都有三个核心模块：扫描、发射端（包含激光器及其驱动电路，简称TX）和接收端（包含探测器及其信号放大和处理电路，简称RX）。我们通常说的固态或非固态，是扫描方式，对于旋转激光雷达而言就是一台马达带着一个转子，大家都差不多，此部分即禾赛所认为的外功。禾赛的旋转雷达之所以性能更突出，是因为他们将内功，即TX和RX的性能和可靠性做到了极致。
而TX和RX能力是不分固态还是非固态的。并且，同一套TX和RX方案，既可用于非固体激光雷达，也可用于固态激光雷达。
简单地说，同一套一维线阵TX/RX架构，用电机带着整体旋转的时候，就是360度的机械旋转式激光雷达；使用转镜扫描的时候，就是一个前向120-140度的“固态”激光雷达；用微振镜进行二维扫描的时候，就是一个MEMS“固态”激光雷达。而将这套TX/RX架构扩展到二维的时候，就会是一个没有任何机械运动部件的“纯固态”激光雷达。
换句话说，禾赛多年来积累的TX和RX内功，才是他们真正的技术壁垒，而这部分已经被转化成了摩尔定律下的芯片，以后不仅可以用在旋转原理的Pandar128系列上，同样可以被用在非旋转的激光雷达系统里——不论是振镜的PandarGT，还是未来的转镜，甚至Flash技术。
电子产业中的摩尔定律——每18个月晶体管密度加密一倍，在激光雷达中同样适用——即每18个月激光器和探测器的密度增加一倍。体现在激光雷达的参数和价格上，就是每18个月激光雷达的线数可以乘以2，但体积、价格和功耗保持不变。
李一帆做了个类比：“20年前，佳能和尼康是胶片时代的王者，但它的核心壁垒不是胶片，而是光学设计的积累。现在大家转战数码了，而佳能尼康依然是全球相机的领导者。”言外之意，禾赛之后会推出的固态激光雷达，凭着其在TX和RX技术上积累的壁垒，仍然会成为领先者。
六、融资：从无人问津到多家一流合作方慷慨解囊
禾赛产品在技术上的领先，还通过资本的态度体现出来。
禾赛的融资历程堪称奇葩：禾赛没有融资团队，也从来没有用过FA；市场上看到过禾赛BP的机构很少。
不用FA，“是因为总感觉很多时候做的事情不被资本市场理解，而这个沟通的过程又是漫长而痛苦的”——2016年，因为技术路线“不够性感”，禾赛的A轮四处碰壁，历经曲折才完成，之后，李一帆对资本市场就有了一点“心理阴影”。
很少有投资机构看到BP，是因为从B轮开始，禾赛的每轮融资都来自合作方的战略投资。
2017年，百度自动驾驶团队根据业务需求，在评测了国内主要激光雷达供应商以后，认为禾赛的产品是性能最好的，当场决定投资禾赛B轮。
同年，博世集团开始在全球范围内考察激光雷达供应商，第一次接触到中国的禾赛。之后的两年多里，博世集团表现出了对禾赛团队和产品的浓厚兴趣。双方团队保持“每一两个月一次当面技术交流“的频率，并且，博世决定在其部分自动驾驶合作项目上使用禾赛的产品。
2019年，博世集团CTO把其合作伙伴最高奖“开放博世奖”颁给了禾赛，当年全球仅有两家公司获得此殊荣。几个月后，博世集团与光速全球基金共同领投了禾赛的C轮融资，总额高达1.73亿美元。
李一帆坦言，能够获得博世集团的投资对于进入汽车行业不久的禾赛意义重大：
“一方面，博世集团作为全球最大的Tier1供应商，其对汽车行业、自动驾驶行业和车规级激光雷达的设计与制造的理解和话语权都是首屈一指的，选择与禾赛合作，是对禾赛核心技术、研发能力与产品极大的认可。
“同时，禾赛虽然在现有激光雷达市场取得了一定的市场占有率，但是在车规级产品设计、功能安全、汽车电子的量产工艺等方面的积累还有提升空间，而博世集团是禾赛最理想的老师，与禾赛已经具备的能力形成极好的互补。”
一同参与禾赛C轮融资的还有美国安森美半导体（ON Semi）。安森美是车载摄像头芯片的全球第一大供应商，在2018年收购了著名的单光子器件公司SensL, 布局车载激光雷达市场。能得到摄像头巨头安森美的青睐，充分证明了激光雷达的重要性和禾赛在激光雷达接收端RX深厚的积累，并为其进一步把接收端半导体工艺做到极致提供了无限的想象空间。
七、直道超车——和Velodyne的战争与和平
在2018年之前，Velodyne几乎就是“激光雷达”的代名词，绝大多数自动驾驶公司的测试车辆上使用的激光雷达都由Velodyne供应，单价最高可达8万美元。HDL-64的价格高到足够买一辆豪华车，但广大客户除了乖乖交钱等Velodyne的生产排期外别无选择。
但禾赛Pandar40的推出，迅速扭转了这一形式。《虎嗅》在2019年底的一篇报道引用“一位Velodyne内部人士”的话称“HDL-64遭遇了禾赛40线产品的猛烈狙击，后者还把生意做到了硅谷”。而一位硅谷自动驾驶公司人士称，“旧金山街上在路测的很多车都顶着禾赛的激光雷达”。
（禾赛产品成为国内规模化自动驾驶车队主激光雷达的首选 ：小马智行、文远知行、滴滴出行、百度Apollo）
2016年8月，在激光雷达还是“卖方市场”的时候，百度为了取得优先供货权，联合福特以1.5亿美元战略投资了Velodyne（其中百度出了7500万美元）。但这一投资并未将双方深度捆绑起来——2018年5月，百度又联合光速中国等向禾赛投资了2.5亿元。
在经过几轮测试比较后，百度在2019年将测试车辆上的激光雷达都换成了禾赛的（以Pandar40为主）。百度向Velodyne投资的钱要比禾赛多，但最终却将天平却倾斜到了禾赛一方。这显然是一个不妙的信号。
逐渐地，不论是美国的通用Cruise、Zoox、Aurora、Nuro、Lyft，德国的戴姆勒奔驰，还是国内的百度、滴滴、小马、文远等，都无一例外地选择了禾赛的Pandar系列旋转激光雷达作为他们Robotaxi的主激光雷达，有不少甚至连侧向激光雷达和盲区激光雷达也选择了禾赛产品。
（禾赛的产品应用在Cruise、Zoox、Aurora、Nuro等美国公司的无人车上）
其中，Cruise曾在2017年收购了固态激光雷达公司Strobe，但到了2020年，在旧金山街头，Cruise公开运营的数百辆车上，依然每台头顶着三台禾赛的Pandar。
由Waymo前CTO创立的Aurora，在其公开的最新一代无人车上，也出现了禾赛Pandar64 与PandarQT的组合。
根据禾赛提供的信息，2019年，加州路测里程数排在前15名的，有超过10家Robotaxi公司的主激光雷首选了禾赛的Pandar64/128系列。并且，禾赛还获得了多家国际OEM未来几年的量产订单。
李一帆说：“对照最近上市的Velodyne与Luminar的公开财报信息看，禾赛在自动驾驶行业的激光雷达总销售额，是全球最高的。”
“不过，需要澄清一个误区：外界往往认为禾赛和传统制造业的中国公司一样，是靠低价赢取了国外的客户。然而事实是，自动驾驶行业客户最看重的是产品的性能，而不是价格。禾赛激光雷达的平均出货价格是全世界旋转激光雷达公司中最高的。”李一帆补充道。
2019年8月，Velodyne一纸诉状将禾赛告上了美国的国际贸易委员会法庭，指控禾赛侵犯了其专利，要求法庭对禾赛颁布在美国的出口禁令。同年，禾赛在德国和中国以专利侵权为由起诉了Velodyne。
如此一来，禾赛和Velodyne就陷入了“双输”局面。因为，两家头部供应商打架，各自手握一个“炸弹”，会让客户心里很不踏实，你们两家都存在法律风险，无论选谁，我都担心选错了。如果案子一直拖下去，客户会“退而求其次选择第三名第四名”，禾赛和Velodyne则双双成为受害者。双方都意识到，只有和解才能实现双赢。
笔者通过独立的信源了解，在这场官司中代表禾赛的是美国Quinn律所。Quinn是全美最久负盛名的律所之一，在谷歌和Uber知识产权大战中代表谷歌一方。这场官司是迄今为止无人驾驶领域金额最大、影响力最深远的官司。负责禾赛案件的大律师曾经把Uber的莱万多斯基送进了监狱，并成功让Uber赔偿谷歌2.45亿美元。可以说，禾赛在这场硝烟大战中攒足了弹药。
2020年7月，Velodyne和禾赛同时宣布，双方在全球范围内达成专利交叉许可协议，为这场国际专利战画上了句号。
谈到这场专利战，李一帆不愿意多评论，“我们尊重并感谢Velodyne对行业做出的贡献，但同时我们更坚信，做好技术和产品是推动自动驾驶行业前进唯一的路径。”
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