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PIDA:全球光達市場成長率接近40%
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2019年12月29日 星期日

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依據光電科技協進會(PIDA)的預估,2019年約有10億美元等級的資金,投入新創的LiDAR公司。目前全球已約有七、八十家LiDAR公司,分別在開發各種技術的LiDAR產品,以進軍無人駕駛的市場。

全球光達市場發展趨勢(單位:百萬美元)(資料來源:PIDA,2019/12)
全球光達市場發展趨勢(單位:百萬美元)(資料來源:PIDA,2019/12)

不過,現階段LiDAR技術可謂還在開發與演化當中,仍面臨數個課題。光電科技協進會產研經理陳鴻仁指出,首先,車廠對此技術仍保持保留的態度。畢竟LiDAR在真正成為車廠的配備之前,得經過系統整合商的長期測試。況且最後能打入車廠的LiDAR廠商畢竟有限,這意味著目前全球大部分LiDAR供應商必須要尋求汽車之外的應用市場,例如機器人、工業自動化、無人機、地形繪圖、保全、採礦,和風能,以及農業等。

其次,雖然Google的自駕車Waymo聲名大噪,但是業界認為自駕車的發展並非一蹴可及,得要循序漸進。儘管現在就有LiDAR機器人的採礦設備;無人車也在固定軌道上以接駁車的形式存在,但是LiDAR搭配其他ADAS(先進駕駛輔助系統)的技術,從定速巡航和防鎖死剎車開始逐年演進,似乎是比較可行且保險的方案。

第三,即便汽車產業已經開始生產無人車,第一個應用應該無人計程車(Robotaxis),因為它可以更有效地利用車輛的資本成本。畢竟LiDAR初期的價格昂貴,所以成本儘可能得分散在高使用率上。但技術會隨著時間的推移,LiDAR的成本也將逐漸下降,使無人駕駛汽車的價格更加親民,讓一般人都能擁有。

因此,PIDA估計,2019年全球LiDAR市場約將近13億美元,並將在2023年超過50億美元,這段期間的複合年成長有40%,如下圖所示。其中最大應用是自動駕駛、先進駕駛輔助系統、機器人應用、3D地形繪圖等。

在技術方面,陳鴻仁指出,雷射的掃描方式、雷射波段、雷射發射時間、系統整合、最佳演算法等問題持續在討論。現階段Velodyne所採用的機械掃描仍是大家所跟隨的方式,但很快地MEMS將是下一個雷射掃描的方式。MEMS掃描將使得LiDAR變得更輕巧。而再下一階段,Quanergy所提出的光學相位陣列(Optical Phase Array, OPA)可能會是雷射掃描的最終方式。光學相位陣列即是利用液晶來調控雷射光束相位及方向,可免除任何機械式動作,從而可以變得更輕小。然而MEMS與液晶調控的方式仍然必須被證明可以在惡劣的環境中生存,尤其在-40°C至105°C的溫度或劇烈震動中。

Velodyne所採用的雷射波段830~940 nm,但一些公司正在研究使用更高功率的1550 nm波段,因為在這波段所允許的曝光量可以高出百,比較可以免受灰塵與環境干擾。而LiDAR整個系統得利用矽光子(Silicon Photonics)技術,做縮小化的整合,以及製作出晶片等級的雷射掃描。在訊號處理方面,利用速度與光波往返的時間與頻率位移,FMCW(Frequency-Modulated Continuous-Wave、連續波調頻)是繼ToF(Time of Flight)之後的另一種演算法可以採用的方式,特別是FMCW對環境雜訊有較佳的耐受性,以及有較遠的偵測能力,但也相當複雜。

陳鴻仁認為,近幾年數億美元所投入的LiDAR技術仍然還在發展當中,也產生了數萬個專利或發明。LiDAR的投資規模與技術複雜度,乃至於其後的商業營運等,對於台灣產業而言可能仍是個門檻。而LiDAR其中的晶片製造、零組件與模組製造,以及LiDAR在自動駕駛之外的應用,例如無人機導航、監視、國防等應用,仍不失有很多機會。

關鍵字: LiDRA  PIDA 
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