Thị trường ứng dụng LiDAR cho ô tô: Đầy hứa hẹn và thách thức

Cuộc chiến giảm giá

Ô tô LiDAR bắt nguồn từ cuộc đua Grand Challenge của Cơ quan quản lý Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến Mỹ (DARPA), một cuộc đua AV nhằm thúc đẩy sự phát triển các phương tiện mặt đất hoàn toàn tự động. LiDAR được giới thiệu trong cuộc đua thứ hai năm 2005.

Hai năm sau, 5 trong số 6 xe hoàn thành cuộc đua có các thiết bị LiDAR gắn trên mui xe. Từ đó, công nghệ mới LiDAR phát triển nhanh chóng và theo công ty nghiên cứu thị trường Yole Développement (Lyon, Pháp), những ứng dụng cho ô tô sẽ là động lực chính phát triển trong 5 năm tới.

Alexis Debray, nhà phân tích thị trường và công nghệ tại Yole cho biết: “Thị trường LiDAR cho ADAS (Hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến ) sẽ đạt mức tăng trưởng hàng năm là 114%, từ 19 triệu USD năm 2019 lên 1,7 tỷ USD năm 2025. Kỳ vọng rất cao, nhưng thị trường LiDAR hiện đang đối mặt với những khó khăn và đòi hỏi các giải pháp táo bạo.

Dự kiến thị trường LiDAR cho ô tô từ năm 2019 - 2025.

Theo đánh giá thị trường, hệ thống LiDAR quá đắt để sản xuất hàng loạt cho xe tiêu dùng. Năm 2020, Luminar công bố các giải pháp trên LiDAR với giá dưới 1.000USD. Velodyne, công ty sản xuất LiDAR 3D thời gian thực đầu tiên năm 2005, cho biết có kế hoạch đạt đơn giá trung bình là 600USD năm 2024, giảm từ 17,900USD năm 2017. Các nhà sản xuất LiDAR Trung Quốc, có đơn giá bằng 1/5 các công ty khác và đang dần chiếm thị phần.

Song song cùng giảm giá là duy trì và giảm khối lượng. 

Theo Debray, trong ô tô, 600USD quá đắt cho một cảm biến xe hơi nếu so với camera ADAS với giá bán trung bình là 80USD. Do đó, thiết bị LiDAR phải có giá dưới 100USD cho các ứng dụng ô tô tầm ngắn.

Theo dự đoán của Yole, khoảng 3,2% ô tô cá nhân sẽ tích hợp LiDAR vào năm 2025.

Năm 2017, Audi và Valeo mở đường trong tích hợp Valeo’s SCALA LiDAR vào Audi A8. Valeo’s LiDAR hiện được triển khai trên các mẫu xe hơi khác như Audi A6, A7, Q7 và Q8. Valeo đang hợp tác với Mercedes phát hành phiên bản S-Class sử dụng LiDAR thế hệ thứ hai của Valeo, SCALA 2.

Các quan hệ đối tác cũng được thiết lập như Innoviz với BMW, Luminar với Volvo, Velodyne với Hyundai và Ibeo với Great Wall Motors. Pierrick Boulay.

Xu hướng phát triển tiềm năng của LiDAR.

Những công nghệ mới

Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu thực sự đang đối mặt với áp lực ngày càng lớn. Sự ra đời của những công nghệ kết nối, tự hành, chia sẻ thông tin và điện hóa (CASE) khiến các công ty ô tô có được hàng loạt những lựa chọn công nghệ mới.

Hai xu hướng chính hiện đang thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô: Điện khí hóa và tự động hóa hoàn toàn. Từ năm 2009, luật của Liên minh châu Âu áp đặt các tiêu chí phát thải bắt buộc đối với ô tô mới. Lượng phát thải CO2 trung bình phải giảm 15% năm 2025 và 37,5% năm 2030. Những mức giảm này chuyển thành giá trị mục tiêu là 95g CO2/km năm 2021 và 81g/km năm 2025.

Tuy nhiên, LiDAR không phải là công nghệ cảm biến duy nhất đang phát triển, hoàn thiện và nâng cấp. Radar đang chuyển sang độ phân giải cực cao và camera ảnh nhiệt 360 độ cũng có thể xuất hiện, LiDAR có chi phí đắt gấp 10 lần nếu so với camera hoặc radar.

Một số ô tô hoàn toàn không sử dụng LiDAR mà hướng đến sự kết hợp giữa cảm biến và điện toán Trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm đạt mức tự động hóa cao. Dẫn đầu xu hướng này là Tesla. Giám đốc điều hành công ty Elon Musk gọi LiDAR là những cảm biến đắt tiền không cần thiết.

Tesla sử dụng phương pháp tiếp cận giả LiDAR bằng giải pháp đặt các camera quanh xe, sử dụng máy tính tạo hình ảnh 3D chính xác về môi trường.

Máy tính AI được sử dụng để phân tích vạch kẻ làn đường và dự đoán hành vi của các phương tiện khác. AI không chỉ phân tích hình ảnh mà còn phân tích các pixel riêng lẻ trong hình ảnh để tính độ sâu của mỗi pixel. 

Tesla Model S là xe đầu tiên có được những tính năng tự hành. Tuy nhiên, kể từ khi đưa ra thị trường, nhiều vụ tai nạn xảy ra do lạm dụng tính năng này vì lái xe phụ thuộc quá nhiều vào hệ thống ADAS.

Theo Debray, Elon Musk không phản đối LiDAR trong các ứng dụng công nghiệp: SpaceX đang sử dụng DragonEye LiDAR cho tàu vũ trụ Dragon và Crew Dragon. Câu hỏi đặt ra đối với Musk là: "Tại sao con người trên Trái Đất không thể an toàn như ngoài vũ trụ?".