當小米SU7以其先進的智慧駕駛功能震撼市場,當特斯拉的自動駕駛系統持續引發熱議,一個關鍵問題浮上檯面:在這場關乎未來移動的競賽中,究竟是什麼技術在定義勝負?答案,正藏在許多新款電動車車頂或保險桿上那個看似不起眼的黑色方塊中——雷射雷達(LiDAR),被譽為自動駕駛的「機械之眼」。這項過去僅用於軍事和測繪領域的尖端技術,正以前所未有的速度,在全球汽車和機器人產業掀起一場感知革命。這場革命不僅重塑了產業格局,更意外地讓中國新創企業在短短五年內,從微不足道的市場邊緣者躍升為全球霸主。這背後究竟發生了什麼?對於以半導體和精密製造見長的台灣產業鏈而言,這場由中國主導的硬體革命,又意味著怎樣的機會與挑戰?
雙引擎引爆需求:為何智慧汽車與機器人離不開「機械之眼」?
雷射雷達市場的爆發並非偶然,而是由智慧駕駛與人形機器人這兩大未來十年最具潛力的科技趨勢共同驅動。它們對精準、可靠的環境感知能力有著近乎苛刻的要求,而這正是雷射雷達的核心價值所在。
智慧駕駛戰場的「軍備競賽」:從L2到L3的必要之選
當前的智慧駕駛領域,存在兩條截然不同的技術路徑。其一是以特斯拉為代表的「純視覺」方案,依賴攝影機和強大的人工智慧演算法來模擬人類駕駛。這種方案的優勢在於硬體成本較低,但極度考驗演算法在惡劣天氣(如暴雨、濃霧)或光線劇變(如進出隧道)等極端場景下的可靠性。這就像一位經驗豐富的司機,但在視線受阻時仍有誤判風險。
另一條路徑,也是目前絕大多數車廠,包括華為、理想、蔚來、小米,乃至於傳統國際大廠賓士、BMW所選擇的「多感測器融合」方案。此方案將雷射雷達、毫米波雷達與攝影機結合,形成互補與備援。雷射雷達透過主動發射雷射光束來建立高精度的三維點雲地圖,不受環境光線影響,能夠精準測量物體的距離、形狀和速度。這相當於為車輛配備了GPS和精密地形圖,能「預先」知道前方路況,而非僅僅「看到」。
隨著自動駕駛等級從輔助駕駛(L2)向有條件自動駕駛(L3)演進,對安全性的要求呈指數級增長。L3意味著在特定條件下,駕駛員可以將車輛控制權完全交給系統。在這種情況下,任何一次感知失誤都可能導致災難性後果。因此,能夠提供公分級精度、全天候穩定運作的雷射雷達,幾乎成為了實現L3級別自動駕駛的「安全底線」,其在產業中的地位也從「選配」升級為「標配」。就連一向謹慎的日本汽車巨頭,如豐田集團旗下的電裝(Denso),也早已投入雷射雷達的研發,並將其視為未來高階車款的關鍵零組件,顯見這已是全球汽車產業的共識。
機器人崛起的隱形推手:從工廠到家庭的空間感知革命
如果說智慧駕駛是雷射雷達的第一成長曲線,那麼機器人,特別是人形機器人,則是其更具想像空間的第二戰場。從特斯拉的Optimus、Figure AI的機器人到宇樹科技的機器狗,這些能夠在複雜、非結構化環境中自主移動的智慧體,其核心能力之一便是精準的即時定位與地圖建構(SLAM)。
相較於車載應用追求數百公尺的遠距離探測,機器人更需要廣視角、高解析度、低功耗、小型化的雷射雷達,以便在室內或近距離環境中靈活避障。例如,人形機器人需要感知腳下的台階、繞過地上的雜物,這對感測器的三維空間建模能力提出了極高要求。日本在工業機器人領域長期稱霸,如發那科(Fanuc)、安川電機(Yaskawa)等巨頭,其傳統應用多在結構化的工廠環境。然而,當機器人要走出工廠、進入家庭與社會時,雷射雷達所提供的強大環境感知能力,便成為不可或缺的關鍵。
賽道大洗牌:中國新創如何五年內顛覆全球市場?
雷射雷達並非新技術,早期市場一直由Velodyne等美國公司主導。然而,一場驚人的權力轉移正在發生。數據顯示,2019年,中國的禾賽科技與速騰聚創在全球市場的份額合計僅約1%。但根據最新的市場研究機構Yole Intelligence數據,到了2024年,這兩家公司聯手拿下了全球車用雷射雷達市場超過七成的佔有率,若計入華為等其他中國廠商,中國企業的合計市佔率已突破90%。這場堪稱典範的產業逆襲,是如何實現的?
從1%到90%的驚人逆轉:速騰聚創與禾賽科技的崛起之路
這場逆轉的核心驅動力,來自於中國龐大且激進的電動車市場。當歐美日傳統車廠仍在猶豫是否大規模部署成本高昂的雷射雷達時,中國的「造車新勢力」們為了在激烈的市場競爭中脫穎而出,掀起了一場智慧駕駛的「軍備競賽」。從理想、蔚來到後起之秀小米,搭載雷射雷達幾乎成為中高階車款的標準配備。
龐大的國內需求,為速騰聚創與禾賽科技提供了絕佳的練兵場和規模化基礎。它們得以快速迭代產品,並透過規模效應將成本大幅降低。2020年,一顆車規級雷射雷達的成本仍在2000美元以上;而今天,中國廠商的平均售價已降至500美元以下,甚至更低。這種極具破壞性的價格策略,不僅加速了雷射雷達在中國市場的普及,更使其成功打入國際市場,讓昔日的歐美巨頭難以招架。
美日巨頭的困境:Luminar與Denso的策略對比
面對中國廠商的凌厲攻勢,昔日的領導者們陷入了不同的困境。以美國的Luminar為例,其選擇了專注於1550奈米波長的高性能、長距離探測技術路線,雖然性能卓越,並獲得了Volvo等品牌的青睞,但其較高的成本使其難以快速普及到大眾市場車型,市場擴張速度遠不及中國對手。
而日本的Denso,則體現了傳統汽車供應鏈的穩健與保守。作為豐田體系的核心,Denso的產品開發週期長、注重極致的可靠性驗證,其策略更傾向於與特定車廠深度綁定,穩步推進。這種模式雖然風險較低,但在中國市場這種「快魚吃慢魚」的極速競爭環境下,顯得反應速度不足,錯失了搶佔市場份額的黃金時期。中國廠商的成功,正是抓住了市場爆發的窗口期,以速度和成本優勢,徹底改寫了遊戲規則。
下半場的決勝點:晶片化與固態化革命
如果說上半場的競爭是關於市場規模與成本,那麼下半場的決勝點,則在於核心技術的深度革命,特別是晶片化(SoC)與固態化。
告別類比時代:SPAD-SoC如何定義下一代雷射雷達
傳統的雷射雷達內部結構複雜,包含大量分立的光電元件和處理電路,體積大、成本高。而新一代技術的核心,是將感測器與處理電路整合到單一晶片上,即「系統單晶片」(SoC)。其中,單光子雪崩二極體(SPAD)技術因其極高的靈敏度,成為實現這一目標的關鍵。
SPAD-SoC的出現,對雷射雷達產業的意義,堪比數位相機取代膠卷相機。它將感光層與處理電路以3D堆疊的方式整合,大幅縮小了體積、降低了功耗與成本,同時顯著提升了性能,使得「千線」等級的超高解析度雷射雷達成為可能。
這場技術變革,也為台灣的產業鏈帶來了絕佳的切入點。儘管速騰聚創與禾賽科技等中國公司在系統設計和品牌上領先,但SPAD-SoC這類尖端晶片的製造,仍高度依賴全球半導體供應鏈。台灣的晶圓代工龍頭如台積電、聯電,在CMOS影像感測器及特殊製程方面擁有深厚積累,正是生產這類高性能感測晶片的理想合作夥伴。這意味著,在這場雷射雷達革命的深處,台灣的半導體實力扮演著不可或缺的支援角色。
「高性能前向+固態補盲」:L3時代的終極方案
隨著技術演進,車載雷射雷達的部署方案也變得更加精細化。未來的趨勢是採用「組合拳」的模式:在車頂或前向部署一顆高性能、長距離的半固態主雷達(目前主流為轉鏡式方案),負責遠距離感知;同時,在車身四周部署多顆成本更低、體積更小的純固態補盲雷達,負責消除車輛周圍的感知死角。
華為最新的ADS 3.0系統以及極氪即將推出的新車型,都採用了類似「1+N」的多雷射雷達配置。這種方案能夠實現360度無死角的全面感知,為L3及更高階的自動駕駛提供極致的安全備援。純固態補盲雷達由於沒有任何機械運動部件,可靠性更高、壽命更長,預計將迎來快速增長的應用浪潮。
台灣的機會與挑戰:在全球雷射雷達供應鏈中尋找定位
面對一個由中國企業主導的新興硬體市場,台灣廠商若想直接推出品牌與之競爭,無疑將面臨巨大的挑戰。然而,這並不意味著台灣在此浪潮中只能作壁上觀。真正的機會,在於憑藉自身的核心優勢,嵌入全球供應鏈的關鍵環節。
從晶片到光學元件:台灣廠商的切入點
台灣的產業優勢不在於終端品牌,而在於「隱形冠軍」式的關鍵零組件。
1. 半導體核心:如前所述,SPAD-SoC的設計與製造是核心中的核心。除了晶圓代工,台灣的IC設計公司也可憑藉在高速訊號處理、類比數位轉換等領域的技術積累,切入雷射雷達專用晶片(ASIC)的設計環節。
2. 光學鏡頭與元件:雷射雷達系統需要高品質的發射與接收光學鏡頭。台灣在光學領域擁有世界級的企業,如大立光、玉晶光等,其在手機鏡頭領域積累的精密製造與鍍膜技術,完全可以延伸應用於車規級雷射雷達的光學系統,提供高穩定性、低色散的關鍵元件。
3. 封裝與測試:高性能的雷射雷達晶片需要先進的封裝技術來確保其散熱與可靠性。台灣的半導體封測產業鏈,如日月光,能夠為這些複雜的SoC提供從晶圓級封裝到系統級封裝(SiP)的完整解決方案。
本土新星的突圍之路:以光程研創為例
儘管挑戰重重,台灣本土亦有新創公司試圖在系統端尋求突破。例如,光程研創(LOM Zense)專注於MEMS微機電掃描技術的固態雷射雷達,其產品瞄準工業自動化、智慧城市及車用等多元市場。這類企業的突圍之路,或許不在於與中國巨頭在消費級汽車市場進行價格戰,而在於尋找利基市場,例如在需要高度客製化的工業機器人或特殊商用車領域,建立技術壁壘與客戶黏性。
結論:抓住浪潮,而非對抗浪潮
雷射雷達的崛起,是一場由技術、市場與地緣政治共同塑造的產業變革。中國企業憑藉龐大的內需市場和極致的成本控制,成功佔據了主導地位,這已是難以逆轉的趨勢。對台灣的投資者與企業家而言,與其思考如何正面對抗這股浪潮,不如思考如何成為浪潮的一部分,甚至駕馭浪潮。
機會不在於再造一個「速騰」或「禾賽」,而在於成為它們供應鏈中不可或缺、擁有定價權的關鍵夥伴。從上游的半導體晶片、中游的光學元件與模組,到下游的利基應用,台灣深厚的技術底蘊和靈活的產業生態,完全有能力在這場價值數百億美元的「機械之眼」革命中,找到屬於自己的黃金航道。未來的智慧世界,需要的正是這樣一個分工明確、合作共贏的全球供應鏈體系。


