Les lidars fonctionnent comme des yeux qui peuvent voir à 360 degrés, et de nombreux constructeurs automobiles les utilisent pour créer des cartes 3D de l'environnement du véhicule. Sur le chemin de l'utilisation massive des lidars, cependant, il y a certains problèmes et difficultés.
Les applications lidar automobiles ont vu le jour à la suite du DARPA Grand Challenge organisé par l'Agence des projets de recherche avancée du département américain de la Défense, un concours visant à développer des véhicules autonomes. Les lidars ont été présentés dans un deuxième concours en 2005. Deux ans plus tard, cinq des six véhicules participants étaient équipés de lidars montés sur le toit. Depuis, les lidars ont commencé à se développer très rapidement, et selon les prévisions de la société de recherche Yole Development (Lyon, France), c'est le marché automobile qui va contribuer à leur développement.
«Le marché du lidar ADAS augmentera de 114% d'une année sur l'autre, passant de 19 millions de dollars en 2019 à 1,7 milliard de dollars en 2025», a déclaré Alexis Debreu, analyste de marché et de technologie chez Yole. Les attentes sont très élevées, mais le marché du lidar est actuellement confronté à un certain nombre de défis et doit être audacieux.
Les prix baissent, mais les volumes d'approvisionnement sont très faibles
Historiquement, les systèmes lidar étaient trop chers à produire en masse et à intégrer dans les véhicules grand public. La situation est en train de changer: les fabricants de lidar sont devenus agressifs et les prix ont considérablement baissé au cours des trois dernières années.
L'année dernière, Luminar a annoncé des systèmes lidar qui coûteraient moins de 1000 $. Velodyne, qui a développé le premier lidar 3D en temps réel en 2005, a déclaré que ses produits coûteraient environ 600 dollars d'ici 2024 (contre 17900 dollars en 2017). À leur tour, les entreprises chinoises (dont les produits sont environ cinq fois moins chers) mettent sur le marché des appareils qui coûtent moins de 1 000 dollars, et leur part de marché augmente.
Cependant, une baisse des prix ne signifie pas une augmentation de la production. À ce jour, les volumes n'ont pas augmenté de manière significative, et il n'y a pas d'intégration en masse de lidars. «Les lidars doivent répondre aux besoins», dit Debre. «Sur le marché industriel, qui comprend également la fabrication et la logistique, il y a une tendance à l'automatisation et les lidars y jouent un rôle important. 600 $ par capteur est toujours une grosse somme pour l'industrie automobile américaine, en particulier par rapport aux caméras ADAS, qui coûtent environ 80 $ pièce. C'est pourquoi nous entendons maintenant parler de lidars automobiles à courte portée qui coûteront environ 100 dollars. »
Cependant, le plan de Velodyne comporte certains risques. Debre a déclaré que "des changements sont nécessaires et que le marché automobile et l'industrie ont besoin de réductions de prix".
Beaucoup commencent à coopérer, mais la pression augmente
Sur la base d'une analyse des partenariats entre les fabricants de lidar et les constructeurs automobiles, Yole prévoit que 3,2% des véhicules disposeront de systèmes lidar d'ici 2025.
Les pionniers étaient Audi et Valeo - en 2017, le système Valeo SCALA LiDAR a été intégré à l'Audi A8. Les lidars de Valeo sont désormais utilisés sur les Audi A6, A7, Q7 et Q8. Valeo s'est également associé à Mercedes, et leur récente Classe S utilise SCALA 2, un système lidar de deuxième génération.
Plus tard, il y a eu des partenariats entre Innoviz et BMW, Luminar et Volvo, Velodyne et Hyundai, et Ibeo avec Wall Motors. «Ce n'est que le début et il y aura d'autres partenariats à l'avenir», a déclaré Pierrick Boulet, analyste en technologie et marché chez Yole.
L'industrie se consolide. Outre les partenariats entre les fabricants et les fabricants Tier-1 / OEM, il convient de noter que certaines sociétés lidar ont été rachetées par des fournisseurs Tier-1. Continental a acquis ASCar, une division d'Advanced Scientific Concepts, en 2016, et la start-up de voitures autonomes Aurora Innovation a acquis Blackmore en 2019. En 2018, ON Semiconductor a acquis SensL Technologies et Luminar a acquis Black Forest Engineering.
Cependant, Debre a noté que "on ne sait pas encore quelle stratégie sera la gagnante, et quelle taille le marché doit atteindre pour que de nombreuses acquisitions se produisent".
L'industrie automobile mondiale est en effet confrontée à une pression importante. L'émergence des technologies de mise en réseau, des systèmes d'auto-conduite, du covoiturage et des véhicules électriques (technologies CASE) ouvre de grandes opportunités pour les constructeurs automobiles. Tous les constructeurs automobiles devront prendre la bonne direction pour prioriser et répondre aux préférences et aux exigences des clients. Boulet affirme que «l'industrie est désormais saisie par l'électrification et les systèmes d'auto-conduite». Depuis 2009, l'UE a introduit des normes d'émission pour les voitures neuves. Les émissions de CO2 devraient baisser en moyenne de 15% d'ici 2025 et de 37,5% d'ici 2030. Ces réductions peuvent être relues à 95 g / km en 2021 et 81 g / km en 2025. «De nombreux travaux de recherche et d'ingénierie sont nécessaires pour électrifier les transports,et certains fabricants d'équipement peuvent réduire leurs efforts de conduite autonome en conséquence », a ajouté Bule.
Cependant, les entreprises doivent être prudentes, car ce ne sont pas seulement les lidars qui sont affinés et développés. Bule a noté que des radars à très haute résolution émergent et que des caméras thermiques peuvent également apparaître. "Les lidars sont toujours chers, plus de 10 fois plus chers que les caméras et les radars, et si les OEM peuvent trouver des solutions de performance lidar moins chères, ils les accepteront."
Certains constructeurs automobiles n'utilisent pas du tout les lidars - ils s'appuient sur la combinaison de capteurs et de calcul par IA pour parvenir à une automatisation de haut niveau. Tesla est la plus importante parmi ces entreprises. Son PDG, Elon Musk, a fait valoir lors de la Journée de l'autonomie en avril 2019 que "seuls les imbéciles" feraient des lidars. "Ceux qui font du lidar sont condamnés", a déclaré Musk. "Ce sont des capteurs coûteux et inutiles."
Bule pense que les méthodes de Tesla méritent d'être suivies de près. «Ils adoptent une approche de type lidar. Leurs véhicules utilisent des caméras installées autour du corps entier, et à partir de leurs images, une représentation tridimensionnelle de l'environnement est construite. " Le calcul par IA est utilisé pour analyser les marquages et prédire le comportement des autres véhicules. Boulet a ajouté que «leur système analyse non seulement des images, mais des pixels individuels pour estimer la profondeur de chacun». Toyota utilise également des méthodes et des technologies similaires.
Musk est sans aucun doute un penseur remarquable qui peut avoir un impact significatif sur l'industrie. La Tesla Model S a été la première voiture dotée de fonctionnalités autonomes. Boulet a déclaré que le pilote automatique de Tesla est "un grand pas vers les voitures autonomes", mais a ajouté qu '"il y a eu de nombreux accidents depuis sa sortie en raison d'une mauvaise utilisation du système. Les conducteurs se sont trop appuyés sur ADAS. "
La mort de la piétonne Elaine Herzberg en 2018 (frappée par un Uber autonome) «a ouvert les yeux des équipementiers, des Tier-1 et des Tier-2», a déclaré Boulet. Ils ont réalisé que créer une voiture autonome est beaucoup plus difficile qu'on ne le pensait auparavant, et que «cela prendra des décennies pour développer des systèmes de conduite autonome complets».
Debre a noté que Musk n'est pas un adversaire complet des lidars: SpaceX, l'autre société de Musk, s'appuie sur le lidar DragonEye pour ses navires Dragon et Crew Dragon. Debra a une question pour Musk: "Pourquoi les humains ne peuvent-ils pas profiter autant de la sécurité sur terre que dans l'espace?"
Le marché évolue, mais les cas d'utilisation sont encore limités
Le marché du lidar est dominé par deux sociétés de sondage traditionnelles: Trimble et Hexagon. Grâce à la technologie et aux modèles commerciaux, ces acteurs bien établis font face à une concurrence importante de la part des nouveaux arrivants. Debre a déclaré qu'il pourrait même être possible pour ces entreprises d'acquérir d'autres fabricants de lidar lorsque la situation s'éclaircira.
La société allemande Sick s'est bien implantée dans le domaine de la production de lidar pour l'automatisation industrielle. «Ils sont probablement sous plus de pression de la part des débutants, bien qu'ils aient toujours des produits bien adaptés aux applications industrielles», a déclaré Debre. «Les nouvelles sociétés lidar doivent les mettre au défi avec des solutions moins chères ou plus performantes. Interrogé sur les entreprises qui influencent le marché, Debreu a évoqué Oyster, une start-up lidar basée à San Francisco qui a vu le jour en 2017. Leur capitalisation est récemment passée à 140 millions de dollars. La spécificité d'Oyster est de développer des lidars basés sur les technologies disponibles sur le marché grand public - les lasers à cavité verticale et les diodes à avalanche monophotonique. Il y a aussi une nouvelle entreprise Valeo sur le marché,qui rapporte également ses bénéfices sur le marché du lidar.
Velodyne et Luminar ont annoncé leur intention de devenir public d'ici la fin de cette année. Debre a déclaré qu '"à un moment donné, ces entreprises devront gagner de l'argent, ce qui aura un impact important sur l'état des choses sur le marché du lidar".
Les fabricants chinois de lidar tels que Hesai, Robosense et Surestar ne cessent de développer et d'étendre leur gamme de produits. Ils gagnent de l'argent non seulement grâce aux prix réduits des lidars, mais également grâce à de nombreux projets publics dans le domaine des véhicules sans pilote.
De nombreux développeurs de véhicules sans pilote manifestent un grand intérêt pour les lidars. Mobileye, une division d'Intel, développe son propre lidar, et Waymo est la seule société de lidar disponible sur le marché.
Dans l'ensemble, le marché du lidar évolue. Les prix des capteurs sont en baisse et continueront de baisser dans les années à venir. Tout cela devrait contribuer à l'introduction des lidars dans les voitures.
Mais le marché a également besoin de diversification, de nouveaux modèles lidar avec des caractéristiques spécialisées pour différentes applications, comme l'a noté l'un des analystes de Yole.
Boulet a noté que «le développement de lidar est étroitement lié aux cas d'utilisation que les OEM veulent mettre en œuvre. Il n'y a pas de lidars disponibles pour plusieurs applications. Les caractéristiques et l'emplacement des lidars sont déterminés par l'application ou le cas d'utilisation. " À titre d'exemple, il a cité la conduite sur autoroute, qui nécessiterait des lidars à faible angle et longue portée placés au centre du véhicule, tandis que le stationnement ou des scénarios urbains nécessiteraient des lidars à courte portée et à grand angle placés sur les côtés.
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