Los Lidars funcionan como ojos que pueden ver 360 grados y muchos fabricantes de automóviles los utilizan para crear mapas en 3D del entorno del vehículo. En el camino hacia el uso masivo de lidars, sin embargo, existen ciertos problemas y dificultades.
Las aplicaciones lidar automotrices surgieron luego del Gran Desafío DARPA realizado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa de los EE. UU., Una competencia destinada a desarrollar vehículos autónomos. Los lidars se presentaron en un segundo concurso en 2005. Dos años después, cinco de los seis vehículos participantes estaban equipados con lidars montados en el techo. Desde entonces, los lidars comenzaron a desarrollarse muy rápidamente y, según las previsiones de la empresa de investigación Yole Development (Lyon, Francia), es el mercado de la automoción el que contribuirá a su desarrollo.
“El mercado lidar para ADAS crecerá un 114% año tras año, de $ 19 millones en 2019 a $ 1.7 mil millones en 2025”, dice Alexis Debreu, analista de mercado y tecnología de Yole. Las expectativas son muy altas, pero el mercado de lidar se enfrenta actualmente a una serie de desafíos y debe ser audaz.
Los precios están cayendo, pero los volúmenes de suministro son muy pequeños
Históricamente, los sistemas lidar han sido demasiado caros para producirlos en masa e integrarlos en los vehículos de consumo. Las cosas están cambiando ahora: los fabricantes de lidar se han vuelto agresivos y los precios han caído significativamente en los últimos tres años.
El año pasado, Luminar anunció sistemas lidar que costarán menos de $ 1,000. Velodyne, que desarrolló el primer lidar 3D en tiempo real en 2005, dijo que sus productos costarían alrededor de $ 600 para 2024 (frente a $ 17,900 en 2017). A su vez, las empresas chinas (cuyos productos son cinco veces más baratos) traen al mercado dispositivos que cuestan menos de $ 1,000 y su participación de mercado está creciendo.
Sin embargo, una caída de los precios no significa un aumento de la producción. Hasta la fecha, los volúmenes no han crecido significativamente, así como tampoco hay una integración masiva de lidars. “Los Lidars tienen que satisfacer las necesidades”, dice Debre. “En el mercado industrial, que también incluye la fabricación y la logística, existe una tendencia hacia la automatización, y los lidars juegan un papel importante en ella. 600 dólares por sensor sigue siendo una gran suma para la industria automotriz estadounidense, especialmente en comparación con las cámaras ADAS, que cuestan aproximadamente 80 dólares cada una. Es por eso que ahora escuchamos acerca de lidars de vehículos de corto alcance que costarán alrededor de $ 100 ”.
Sin embargo, el plan de Velodyne implica cierto riesgo. Debre dijo que "se necesitan cambios y el mercado automotriz y la industria necesitan recortes de precios".
Muchos comienzan a cooperar, pero la presión crece
Basado en un análisis de las asociaciones entre los fabricantes de lidar y los fabricantes de automóviles, Yole predice que el 3,2% de los vehículos tendrán sistemas lidar instalados para 2025.
Los pioneros fueron Audi y Valeo: en 2017, el sistema Valeo SCALA LiDAR se integró en el Audi A8. Los lidars de Valeo ahora se utilizan en los Audi A6, A7, Q7 y Q8. Valeo también se ha asociado con Mercedes en su reciente Clase S utilizando el SCALA 2, un sistema lidar de segunda generación.
Más tarde, hubo asociaciones entre Innoviz y BMW, Luminar y Volvo, Velodyne y Hyundai e Ibeo con Wall Motors. “Esto es solo el comienzo y habrá más asociaciones en el futuro”, dijo Pierrick Boulet, analista de tecnología y mercado de Yole.
La industria se está consolidando. Además de las asociaciones entre fabricantes y fabricantes de primer nivel / OEM, cabe señalar el hecho de que algunos proveedores de primer nivel han comprado algunas empresas lidar. Continental adquirió ASCar, una división de Advanced Scientific Concepts, en 2016, y la startup de automóviles autónomos Aurora Innovation adquirió Blackmore en 2019. En 2018, ON Semiconductor adquirió SensL Technologies y Luminar adquirió Black Forest Engineering.
Sin embargo, Debre señaló que "aún no está claro qué estrategia será la ganadora y qué tamaño debe alcanzar el mercado para que se produzcan muchas adquisiciones".
De hecho, la industria automotriz mundial se enfrenta a una presión significativa. La aparición de tecnologías de redes, sistemas de conducción autónoma, vehículos compartidos y eléctricos (tecnologías CASE) abre grandes oportunidades para las empresas de automóviles. Todos los fabricantes de automóviles deberán tomar la dirección correcta para priorizar y satisfacer las preferencias y requisitos de los clientes. Boulet afirma que "la industria ahora está dominada por la electrificación y los sistemas de conducción autónoma". Desde 2009, la UE ha introducido normas de emisión para automóviles nuevos. Se espera que las emisiones de CO2 caigan en promedio un 15% para 2025 y un 37,5% para 2030. Estas reducciones se pueden volver a leer a 95 g / km en 2021 y 81 g / km en 2025. “Se necesita mucho trabajo de investigación e ingeniería para electrificar el transporte,y algunos fabricantes de equipos pueden reducir sus esfuerzos de conducción autónoma como resultado ”, agregó Bule.
Sin embargo, las empresas deben tener cuidado, ya que no solo se están perfeccionando y desarrollando los lidars. Boule señaló que están surgiendo radares de ultra alta resolución y que también pueden aparecer cámaras térmicas. "Los Lidars siguen siendo caros, más de 10 veces más caros que las cámaras y los radares, y si los OEM pueden encontrar soluciones de rendimiento LIDAR más baratas, las aceptarán".
Algunos fabricantes de automóviles no usan lidars en absoluto: confían en la combinación de sensores y computación de inteligencia artificial para lograr una automatización de alto nivel. Tesla es la más destacada entre estas empresas. Su CEO, Elon Musk, argumentó en el Día de la Autonomía en abril de 2019 que "solo los tontos" harían lidars. "Aquellos que hacen lidar están condenados", dijo Musk. "Estos son sensores costosos e innecesarios".
Bule cree que vale la pena seguir de cerca los métodos de Tesla. “Están adoptando un enfoque similar al de LIDAR. Sus vehículos utilizan cámaras instaladas alrededor de todo el cuerpo, y a partir de sus imágenes se construye una representación tridimensional del entorno ". La informática de IA se utiliza para analizar las marcas y predecir el comportamiento de otros vehículos. Boulet agregó que "su sistema analiza no solo imágenes, sino píxeles individuales para estimar la profundidad de cada una". Toyota también utiliza métodos y tecnologías similares.
Musk es, sin duda, un pensador notable que puede tener un impacto significativo en la industria. El Tesla Model S fue el primer automóvil con características de conducción autónoma. Boulet dijo que el piloto automático de Tesla es “un gran paso hacia los autos autónomos”, pero agregó que “ha habido muchos accidentes desde su lanzamiento como resultado del mal uso del sistema. Los conductores confiaron demasiado en ADAS ".
La muerte de la peatón Elaine Herzberg en 2018 (atropellada por un Uber autónomo) "abrió los ojos de los fabricantes de equipos originales, los de nivel 1 y de nivel 2", dijo Boulet. Se dieron cuenta de que crear un automóvil autónomo es mucho más difícil de lo que se pensaba y que "llevará décadas desarrollar sistemas completos de conducción autónoma".
Debre señaló que Musk no es un oponente completo de los lidars: SpaceX, la otra compañía de Musk, confía en DragonEye lidar para sus barcos Dragon y Crew Dragon. Debra tiene una pregunta para Musk: "¿Por qué los humanos no pueden disfrutar de la seguridad en la tierra tanto como en el espacio?"
El mercado está cambiando, pero los casos de uso aún son limitados
El mercado de lidar está dominado por dos empresas topográficas tradicionales: Trimble y Hexagon. Gracias a la tecnología y los modelos comerciales, estos actores bien establecidos se enfrentan a una competencia significativa de los recién llegados. Debre dijo que incluso podría ser posible que estas empresas adquieran otros fabricantes de lidar cuando la situación se aclare.
La empresa alemana Sick se ha establecido bien en la producción de lidares para automatización industrial. “Probablemente estén bajo más presión por parte de los recién llegados, aunque todavía tienen productos adecuados para aplicaciones industriales”, dijo Debre. "Las nuevas empresas lidar deben desafiarlas con soluciones más baratas o de mejor rendimiento". Cuando se le preguntó sobre las empresas que influyen en el mercado, Debreu señaló a Oyster, una empresa lidar con sede en San Francisco que surgió en 2017. Su capitalización ha aumentado recientemente a $ 140 millones. La especificidad de Oyster es desarrollar lidars basados en tecnologías disponibles en el mercado de consumo: láseres de cavidad vertical y diodos de avalancha de fotón único. También hay una empresa recién llegada, Valeo, en el mercado,que también reporta sus ganancias del mercado lidar.
Velodyne y Luminar han anunciado su intención de salir a bolsa a finales de este año. Debre dijo que "en algún momento estas empresas tendrán que ganar dinero, y esto afectará en gran medida la situación en el mercado lidar".
Los fabricantes chinos de lidar como Hesai, Robosense y Surestar también están creciendo y ampliando continuamente su gama de productos. Ganan dinero no solo con los precios con descuento de los lidars, sino también con numerosos proyectos públicos en el campo de los vehículos no tripulados.
Muchos desarrolladores de vehículos no tripulados están mostrando un gran interés en los lidars. Mobileye, una división de Intel, desarrolla su propio lidar y Waymo es la única empresa lidar disponible comercialmente en el mercado.
En general, el mercado lidar está cambiando. Los precios de los sensores están disminuyendo y seguirán disminuyendo en los próximos años. Todo esto debería contribuir a la introducción de lidars en los automóviles.
Pero el mercado también necesita diversificación, nuevos modelos lidar con características especializadas para diferentes aplicaciones, como señaló uno de los analistas de Yole.
Boulet señaló que “el desarrollo de lidar está estrechamente relacionado con los casos de uso que los OEM quieren implementar. No hay lidars disponibles para múltiples aplicaciones. Las características y la ubicación de los lidars están determinadas por la aplicación o el caso de uso ". Como ejemplo, citó la conducción en carretera, que requeriría lidars de largo alcance y ángulo bajo colocados en el centro del vehículo, mientras que los escenarios urbanos o de estacionamiento requerirían lidars de corto alcance y alto ángulo colocados a los lados.
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