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3D感測/自駕車光達帶動 VCSEL產業潛力三級跳

文‧廖專崇 發布日期:2019/12/19 關鍵字:VCSEL 垂直共振腔面射型雷射 LiDAR Velodyne

根據產業研究機構LightCounting的最新研究指出,2019年,智慧手機中的VCSEL(垂直共振腔面射型雷射)應用在感測光源的市場規模將超過10億美元,幾乎是通訊VCSEL市場規模的三倍,然而這個市場三年前幾乎不存在。另外,自動駕駛的關鍵感測元件光學雷達(LiDAR),也是另外一個帶動VCSEL發展的強大動能,儘管近年自動駕駛商業化出現越來越多雜音,不過車用光達的大量商業化應用只是時間的問題。

單模VCSEL 資料來源:TRUMPF

智慧手機中的3D感測市場崛起十分迅速,但技術基礎則是由幾年前微軟Kinect奠定的。Kinect是針對遊戲玩家的運動感應應用所設計,於2010年發布,但由於銷量低迷於2017年停產。Lumentum在iPhone出現之前將近十年向Kinect提供了雷射。當蘋果決定於2017年9月推出3D感測進行臉部識別時,該公司已準備好從iPhone X機會中獲利。

Android陣營近來積極在其旗艦手機中導入3D感測技術,2018年,小米Mi8 Explorer和Oppo Find X手機拔得頭籌,儘管這些手機銷售成績僅達數百萬美元。華為也推出了具有3D感測功能的新手機,但美國目前對這家中國公司的出口禁令必定會損害該公司在中國境外的產業競爭力。自2017年以來,Apple發行的所有新iPhone均在其手機提供”刷臉”功能,因此Apple將繼續主導市場。預計蘋果將在2020年為後鏡頭(World-Facing)導入3D感測功能,這將為每部手機增加另一個雷射晶片。

Velodyne 64 Channel LiDAR 資料來源:Velodyne

另外,2018年之前,光學雷達LiDAR的感測光源還不在LightCounting的市場研究主題中,因為該單位認為在預測期內光達不太可能大幅滲透到消費市場。現在,所有指標都顯示,光達市場將在2022年及以後逐步增加。光學元件公司現在正在向開發下一代光達系統的客戶運送VCSEL,邊緣發射器和同調雷射的原型和樣品,其中許多都是基於其在光通訊和智慧手機感測光源方面的專業知識而建立的。

與智慧手機一樣,光達技術已經發展一段時間,DARPA Challenge 2007獲勝的車輛使用了Velodyne Acoustics(現為Velodyne Lidar)的64線(Beam)光達系統。光達被業界大多數人視為自動駕駛所需的關鍵感測元件,可幫助車輛在環境中導航並檢測其路徑中的障礙物。商業部署已經開始,在德國,奧迪A8的光達使汽車可以在特定條件下在有限的時間內自動駕駛;在美國亞利桑那州的鳳凰城,可以乘坐Waymo robotaxi。

根據LightCounting對公開可獲得的投資數據的分析,不可否認的是,許多投資者對光達具有高度期待,2019年光達新創廠商獲得將近5億美元投資。包括3月美國公司Ouster以6,000萬美元被收購,同月以色列Innoviz Technologies Series獲得C輪1.32億美元投資,以及7月美國Luminar Technologies以1億美元被收購。有趣的是,這些案例說明了光達技術的多樣性:每個公司都基於不同的波長構建不同類型的光達:Ouster為850nm、Innoviz為905nm、Luminar為1550nm。同時,這也是一場新科技的競爭,鹿死誰手還在未定之天。

汽車光達市場似乎已接近過度期望(Inflated Expectations)的高峰。汽車是一個巨大的產業,每年生產近1億輛汽車(包括卡車)。像百度、通用汽車和Waymo之類的公司都有雄厚的企業實力作為後盾,而像Aurora和Pony.ai這樣的新進入者正在吸引數億美元的投資。英特爾在2017年以153億美元收購Mobileye的同時,它還致力於自動駕駛。ams甫成功以46億歐元(約51億美元)收購OSRAM超過55%(最低收購門檻)以上的股份,強化其車用感測技術實力。

但是,跡象表明,進入幻滅低谷的下降可能已經開始。Waymo尚未更廣泛地推廣其robotaxi服務,該公司承認其車輛需要在雨中進行更多測試。通用汽車郵輪公司已將無人駕駛汽車的商業服務推遲到2019年以後,並且不願說明新的時間表,LightCounting認為,光達已經投入商用化,但價格不利於大規模生產,並且在法規、安全、道德和消費者接受度方面存在懸而未決的問題。

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