Lidare funktionieren wie Augen, die 360 Grad sehen können, und viele Autohersteller verwenden sie, um 3D-Karten der Fahrzeugumgebung zu erstellen. Auf dem Weg zum Massengebrauch von Lidars gibt es jedoch gewisse Probleme und Schwierigkeiten.
Lidar-Anwendungen für Kraftfahrzeuge entstanden nach der DARPA Grand Challenge der US-amerikanischen Agentur für fortgeschrittene Forschungsprojekte, einem Wettbewerb zur Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge. Die Lidars wurden 2005 in einem zweiten Wettbewerb vorgestellt. Zwei Jahre später wurden fünf der sechs teilnehmenden Fahrzeuge mit Dachdeckeln ausgestattet. Seitdem haben sich Lidars sehr schnell entwickelt, und nach Prognosen des Forschungsunternehmens Yole Development (Lyon, Frankreich) wird der Automobilmarkt zu ihrer Entwicklung beitragen.
"Der ADAS-Lidar-Markt wird im Jahresvergleich um 114% von 19 Millionen US-Dollar im Jahr 2019 auf 1,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 wachsen", sagte Alexis Debreu, Markt- und Technologieanalyst bei Yole. Die Erwartungen sind sehr hoch, aber der Lidar-Markt steht derzeit vor einer Reihe von Herausforderungen und erfordert mutiges Handeln.
Die Preise fallen, aber das Angebotsvolumen ist sehr gering
In der Vergangenheit waren Lidar-Systeme zu teuer für die Massenproduktion und die Integration in Verbraucherfahrzeuge. Die Dinge ändern sich jetzt: Die Lidar-Hersteller sind aggressiv geworden und die Preise sind in den letzten drei Jahren erheblich gesunken.
Im vergangenen Jahr kündigte Luminar Lidar-Systeme an, die weniger als 1.000 US-Dollar kosten werden. Velodyne, der 2005 das erste Echtzeit-3D-Lidar entwickelte, gab bekannt, dass seine Produkte bis 2024 rund 600 US-Dollar kosten würden (gegenüber 17.900 US-Dollar im Jahr 2017). Chinesische Unternehmen (deren Produkte etwa fünfmal billiger sind) bringen Geräte auf den Markt, die weniger als 1.000 US-Dollar kosten, und ihr Marktanteil wächst.
Ein Preisverfall bedeutet jedoch keine Steigerung der Produktion. Bis heute sind die Volumina nicht signifikant gewachsen, und es gibt keine Massenintegration von Lidars. "Lidars müssen die Bedürfnisse erfüllen", sagt Debre. „Auf dem Industriemarkt, zu dem auch Fertigung und Logistik gehören, gibt es einen Trend zur Automatisierung, und Lidars spielen dabei eine wichtige Rolle. 600 US-Dollar pro Sensor sind für die amerikanische Autoindustrie immer noch eine große Summe, insbesondere im Vergleich zu ADAS-Kameras, die ungefähr 80 US-Dollar pro Stück kosten. Aus diesem Grund hören wir jetzt von Auto-Lidars mit kurzer Reichweite, die etwa 100 US-Dollar kosten werden. “
Velodynes Plan birgt jedoch ein gewisses Risiko. Debre sagte, dass "Veränderungen notwendig sind und der Automarkt und die Industrie Preissenkungen brauchen."
Viele beginnen zu kooperieren, aber der Druck wächst
Basierend auf einer Analyse der Partnerschaften zwischen Lidar-Herstellern und Autoherstellern prognostiziert Yole, dass 3,2% der Fahrzeuge bis 2025 Lidar-Systeme installieren werden.
Die Pioniere waren Audi und Valeo - 2017 wurde das Valeo SCALA LiDAR-System in den Audi A8 integriert. Die Lidars von Valeo werden jetzt im Audi A6, A7, Q7 und Q8 eingesetzt. Valeo hat sich in der jüngsten S-Klasse auch mit Mercedes zusammengetan und nutzt den SCALA 2, ein Lidar-System der zweiten Generation.
Später gab es Partnerschaften zwischen Innoviz und BMW, Luminar und Volvo, Velodyne und Hyundai sowie Ibeo mit Wall Motors. "Dies ist erst der Anfang und es wird in Zukunft weitere Partnerschaften geben", sagte Pierrick Boulet, Technologie- und Marktanalyst bei Yole.
Die Branche konsolidiert sich. Neben den Partnerschaften zwischen Herstellern und Tier-1 / OEM-Herstellern ist anzumerken, dass einige Lidar-Unternehmen von Tier-1-Lieferanten gekauft wurden. Continental übernahm 2016 ASCar, einen Geschäftsbereich von Advanced Scientific Concepts, und das selbstfahrende Autostartup Aurora Innovation übernahm Blackmore im Jahr 2019. 2018 erwarb ON Semiconductor SensL Technologies und Luminar Black Forest Engineering.
Debre merkte jedoch an, dass "es noch nicht klar ist, welche Strategie die Gewinnerstrategie sein wird und welche Größe der Markt erreichen muss, damit viele Akquisitionen stattfinden können."
Die globale Autoindustrie ist in der Tat einem erheblichen Druck ausgesetzt. Das Aufkommen von Netzwerktechnologien, selbstfahrenden Systemen, Carsharing und Elektrofahrzeugen (CASE-Technologien) eröffnet den Automobilunternehmen große Chancen. Alle Autohersteller müssen die richtige Richtung wählen, um Kundenpräferenzen und -anforderungen zu priorisieren und zu erfüllen. Boulet behauptet, dass "die Branche jetzt auf Elektrifizierung und selbstfahrenden Systemen basiert". Seit 2009 hat die EU Emissionsnormen für Neuwagen eingeführt. Die CO2-Emissionen werden voraussichtlich bis 2025 um durchschnittlich 15% und bis 2030 um 37,5% sinken. Diese Reduzierungen können bei 95 g / km im Jahr 2021 und 81 g / km im Jahr 2025 erneut abgelesen werden. „Zur Elektrifizierung des Verkehrs sind viele Forschungs- und Ingenieurarbeiten erforderlich.und einige Gerätehersteller könnten infolgedessen ihre Selbstfahranstrengungen einschränken “, fügte Bule hinzu.
Unternehmen müssen jedoch vorsichtig sein, da nicht nur Lidars verfeinert und entwickelt werden. Bule bemerkte, dass ultrahochauflösende Radargeräte entstehen und möglicherweise auch Wärmebildkameras auftreten. "Lidare sind immer noch teuer, mehr als zehnmal teurer als Kameras und Radargeräte. Wenn OEMs billigere Lidar-Leistungslösungen finden, werden sie diese akzeptieren."
Einige Autohersteller verwenden überhaupt keine Lidars - sie verlassen sich auf die Kombination von Sensoren und KI-Computing, um eine Automatisierung auf hohem Niveau zu erreichen. Tesla ist das bekannteste unter diesen Unternehmen. Sein CEO, Elon Musk, argumentierte am Autonomy Day im April 2019, dass "nur Narren" Lidars machen würden. "Diejenigen, die Lidar machen, sind zum Scheitern verurteilt", sagte Musk. "Dies sind teure und unnötige Sensoren."
Bule glaubt, dass es sich lohnt, Teslas Methoden genau zu befolgen. „Sie verfolgen einen Lidar-ähnlichen Ansatz. Ihre Fahrzeuge verwenden Kameras, die um den gesamten Körper herum installiert sind, und aus ihren Bildern wird eine dreidimensionale Darstellung der Umgebung erstellt. " AI Computing wird verwendet, um die Markierungen zu analysieren und das Verhalten anderer Fahrzeuge vorherzusagen. Boulet fügte hinzu, dass "ihr System nicht nur Bilder, sondern auch einzelne Pixel analysiert, um die Tiefe jedes einzelnen zu schätzen." Toyota verwendet ähnliche Methoden und Technologien.
Musk ist zweifellos ein bemerkenswerter Denker, der einen erheblichen Einfluss auf die Branche haben kann. Das Tesla Model S war das erste Auto mit selbstfahrenden Eigenschaften. Boulet sagte, Teslas Autopilot sei "ein großer Schritt in Richtung selbstfahrender Autos", fügte jedoch hinzu, dass "seit seiner Veröffentlichung viele Unfälle infolge des Missbrauchs des Systems aufgetreten sind. Die Fahrer haben sich zu sehr auf ADAS verlassen. "
Der Tod der Fußgängerin Elaine Herzberg im Jahr 2018 (von einem selbstfahrenden Uber getroffen) "öffnete die Augen von OEMs, Tier-1s und Tier-2s", sagte Boulet. Sie erkannten, dass die Entwicklung eines selbstfahrenden Autos viel schwieriger ist als bisher angenommen und dass "die Entwicklung vollständiger selbstfahrender Systeme Jahrzehnte dauern wird".
Debre bemerkte, dass Musk kein vollständiger Gegner von Lidars ist: SpaceX, das andere Unternehmen von Musk, verlässt sich bei seinen Dragon- und Crew Dragon-Schiffen auf DragonEye Lidar. Debra hat eine Frage an Musk: "Warum können Menschen die Sicherheit auf der Erde nicht so sehr genießen wie im Weltraum?"
Der Markt verändert sich, aber die Anwendungsfälle sind immer noch begrenzt
Der Lidar-Markt wird von zwei traditionellen Umfrageunternehmen dominiert: Trimble und Hexagon. Dank Technologie und Geschäftsmodellen sind diese etablierten Player einer erheblichen Konkurrenz durch Newcomer ausgesetzt. Debre sagte, es könnte diesen Unternehmen sogar möglich sein, andere Lidar-Hersteller zu erwerben, wenn sich die Situation bessert.
Das deutsche Unternehmen Sick hat sich im Bereich der Lidar-Produktion für die industrielle Automatisierung gut etabliert. "Sie werden wahrscheinlich von Neuankömmlingen stärker unter Druck gesetzt, obwohl sie immer noch Produkte haben, die für industrielle Anwendungen gut geeignet sind", sagte Debre. "Neue Lidar-Unternehmen müssen sie entweder mit billigeren oder besseren Leistungslösungen herausfordern." Auf die Frage nach Unternehmen, die den Markt beeinflussen, verwies Debreu auf Oyster, ein Lidar-Startup mit Sitz in San Francisco, das 2017 gegründet wurde. Ihre Kapitalisierung ist kürzlich auf 140 Millionen US-Dollar angewachsen. Oyster hat sich zum Ziel gesetzt, Lidars zu entwickeln, die auf den auf dem Verbrauchermarkt verfügbaren Technologien basieren - Laser mit vertikalem Hohlraum und Lawinendioden mit einem Photonen. Es gibt auch eine Newcomer-Firma Valeo auf dem Markt,das auch seine Gewinne aus dem Lidar-Markt meldet.
Velodyne und Luminar haben angekündigt, bis Ende dieses Jahres an die Börse zu gehen. Debre sagte, dass "irgendwann diese Unternehmen Geld verdienen müssen, und dies wird die Lage auf dem Lidar-Markt stark beeinflussen."
Auch chinesische Lidar-Hersteller wie Hesai, Robosense und Surestar erweitern und erweitern ihre Produktpalette kontinuierlich. Sie verdienen nicht nur Geld mit den ermäßigten Preisen für Lidars, sondern auch mit zahlreichen öffentlichen Projekten im Bereich unbemannter Fahrzeuge.
Viele unbemannte Fahrzeugentwickler zeigen großes Interesse an Lidars. Mobileye, ein Geschäftsbereich von Intel, entwickelt ein eigenes Lidar, und Waymo ist das einzige im Handel erhältliche Lidar-Unternehmen auf dem Markt.
Insgesamt verändert sich der Lidar-Markt. Die Sensorpreise sind rückläufig und werden in den kommenden Jahren weiter sinken. All dies sollte zur Einführung von Lidars in Autos beitragen.
Der Markt muss aber auch diversifiziert werden, neue Lidar-Modelle mit speziellen Eigenschaften für verschiedene Anwendungen, wie einer der Analysten von Yole feststellte.
Boulet bemerkte, dass „die Lidar-Entwicklung eng mit den Anwendungsfällen verbunden ist, die OEMs implementieren möchten. Für mehrere Anwendungen sind keine Lidars verfügbar. Die Eigenschaften und die Platzierung der Lidare werden durch die Anwendung oder den Anwendungsfall bestimmt. " Als Beispiel führte er das Fahren auf der Autobahn an, für das Lidars mit großer Reichweite und geringem Winkel in der Mitte des Fahrzeugs angebracht werden müssten, während für Park- oder Stadtszenarien Lidars mit hoher Reichweite und hoher Reichweite an den Seiten erforderlich wären.
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