2010 年特斯拉 IPO 募資 2.26 億美元。

2018 年蔚來(lái) IPO 募資 10 億美元。

2020 年理想 IPO 募資 11 億美元、小鵬 IPO 募資 15 億美元。

2021 年，美國(guó)電動(dòng)車初創(chuàng)企業(yè) Lucid MotorsIPO 募資44 億美元，成為迄今全球智能電動(dòng)車領(lǐng)域 IPO 募資規(guī)模最高的企業(yè)。 

2 月 24 日，Lucid 與 Churchill Capital IV（CCIV）達(dá)成協(xié)議，Lucid 將通過(guò)與后者合并的方式完成在紐交所上市。

根據(jù)雙方發(fā)布的聯(lián)合聲明：

此次參與私募股權(quán)公司包括 Lucid 現(xiàn)有大股東沙特公共投資基金（PIF）以及貝萊德、富達(dá)、富蘭克林鄧普頓等機(jī)構(gòu)，其配售價(jià)格為每股 15 美元，合并后的新公司市值預(yù)計(jì)達(dá)到 240 億美元。

扣除相關(guān)費(fèi)用后，這筆交易將為 Lucid 帶來(lái)約 44 億美元的凈現(xiàn)金。

值得注意的是，這也是全球電動(dòng)汽車最大規(guī)模的 IPO。 

雖然 Lucid 至今仍未向消費(fèi)者交付一輛量產(chǎn)車，但這家公司的產(chǎn)品策略與特斯拉最為接近，而且在團(tuán)隊(duì)上也有著頗深的淵源。

Lucid 的「靈魂人物」CEO&CTO Peter Rawlinson 就曾是特斯拉 Model S 的首席工程師。另外，Lucid 的 19 人高管團(tuán)隊(duì)中，有 8 位曾在特斯拉任職。

也難怪外媒會(huì)把 Lucid 視作特斯拉最強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

那么，Lucid 如何與特斯拉展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，最關(guān)鍵的當(dāng)然是拿產(chǎn)品說(shuō)話。

而智能電動(dòng)車的競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)非就是核心的三電系統(tǒng)以及智能化/自動(dòng)駕駛能力層面的比拼。

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Lucid VS. 特斯拉：三電系統(tǒng)的素質(zhì)

2016 年，Lucid 發(fā)布了新車 Lucid Air。

2019 年 11 月，Lucid 在美國(guó)亞利桑那州價(jià)值 7 億美元（約合 49 億元人民幣）的建廠計(jì)劃最終獲得了當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn)。

這也意味著 Lucid 首款電動(dòng)車型 Lucid Air 終于可以進(jìn)入到大規(guī)模量產(chǎn)階段。

在發(fā)布 3 年之后，也就是 2020 年 9 月，Lucid 正式公布 Lucid Air 起售價(jià)為 7.74 萬(wàn)美元，并定位為全球首款行駛里程達(dá)到 500 英里（約合 804 公里）的電動(dòng)轎車。

若減去美國(guó)用戶可享受 7500 美元的聯(lián)邦稅收減免，該款車實(shí)際售價(jià)為 6.99 萬(wàn)美元。

從產(chǎn)品定位以及售價(jià)兩方面來(lái)看，Lucid Air 最直接的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手就是特斯拉 Model S。 

Lucid Air 擁有突破性的電機(jī)指標(biāo)。

在 74kg 的重量下，Lucid 的驅(qū)動(dòng)單元（電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)部件）能夠提供高達(dá) 670 馬力的功率，可以達(dá)到競(jìng)品接近 3 倍的程度。 

根據(jù)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)電動(dòng)車研究者的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：

Lucid Air 的測(cè)試能耗大約是 136Wh/km，而同等情況下，Model S 為 156Wh/km。

Lucid Air 在能效上比 Model S 高了17%，其中 2% 來(lái)自空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，15% 來(lái)自電機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

不過(guò)考慮到 Lucid 是直流永磁電機(jī)，效率比特斯拉的交流感應(yīng)自然要高一些。

但至少兩者是差不多同一層級(jí)的，交流感應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍更大，但效率略低。 

2021 年 1 月 28 日，國(guó)內(nèi)特斯拉官網(wǎng)上推出了新款的 Model S 車型，總計(jì)三款車型：

售價(jià)從 79.999 萬(wàn)元到 117.49 萬(wàn)元，分別是雙電機(jī)四驅(qū)長(zhǎng)續(xù)航版、三電機(jī)  Plaid 版和 Plaid Plus 版，其中 Plaid 版百公里加速只有 2.1 秒，而 Lucid 是 2.5 秒。

電機(jī)很小，難點(diǎn)在于散熱，最傳統(tǒng)的散熱方法是「風(fēng)冷」——大概的做法就是在電機(jī)表面采用冷卻柵的方式增加散熱面積，有些還會(huì)增加散熱風(fēng)扇以增加散熱效果，這樣做的好處是成本便宜。

再有就是液冷，主要是在電機(jī)外殼體上布置冷卻水道，讓水流動(dòng)起來(lái)帶走熱量。

這種散熱方式，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較奢侈。

因?yàn)檫€要增設(shè)額外的電動(dòng)水泵和散熱器等，這無(wú)形中增加了額外成本以及功耗，并且結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，制造難度也提升了。

但對(duì) Lucid 來(lái)說(shuō)，以上兩種方式都不是他們想要的。

他們開(kāi)發(fā)了「軸向射流冷卻歧管」，通過(guò)這種歧管可以讓水流經(jīng)過(guò)發(fā)熱的電線，從而達(dá)到降溫的效果。 

這里不得不翻一翻 Lucid 的歷史。

其前身是 Atieva ，Atieva 是一家成立于 2007 年的主做電動(dòng)車三電系統(tǒng)研發(fā)的公司，總部位于美國(guó)加州紐瓦克，主要的客戶是整車車企，直到 2014 年才轉(zhuǎn)型做電動(dòng)車，并改名為 Lucid。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Lucid 早期是一家汽車零部件供應(yīng)商。

因?yàn)?Lucid 是 Formula E 賽車電池技術(shù)的獨(dú)家供應(yīng)商。

Lucid 設(shè)計(jì)并制造了所有 Formula E 賽車使用的電池組，并為 Formula E 賽車提供電池管理系統(tǒng)。 

Lucid 對(duì)自家電池技術(shù)頗為驕傲。 

Lucid Air 搭載的 924V 電池系統(tǒng)，是所有量產(chǎn)電動(dòng)車中最高電壓的電池組。再搭配上 113KWh 的大電池組，使 Lucid Air Grand Touring 版本可實(shí)現(xiàn) 832 公里的 EPA 續(xù)航。 

Lucid Air 采用來(lái)自 LG 化學(xué)的21700 圓柱形電池。

區(qū)別于特斯拉的在電芯之間插入導(dǎo)熱管來(lái)實(shí)現(xiàn)電池包溫度管理，Lucid 的溫度控制是在電芯的上下兩層加入導(dǎo)熱管。

這樣的好處就是可以讓相同體積的電池包塞入更多的電池，這也是 Lucid 最大的電池容量可以做到 113 KWh 的原因。 

而這么做的結(jié)果就是 Grand Touring 版本的 EPA 續(xù)航里程可以達(dá)到 832 公里，換算成國(guó)內(nèi)的 NEDC 標(biāo)準(zhǔn)，續(xù)航可輕松超過(guò) 1000 公里。

Lucid 采用 900 V 高壓電池，相比 400 V 電池可以在輸出相同功率的情況下，需要的電流更少。

那這就意味著可以用更細(xì)的電纜、電線，可以進(jìn)一步讓三電系統(tǒng)的體積更小。 

但 Lucid 更關(guān)注的點(diǎn)是，更少的電流經(jīng)過(guò)電線意味著更低的電阻，這讓損耗變得更低，而這又可以讓 Lucid Air 有更好的動(dòng)力以及續(xù)航表現(xiàn)。

如果用數(shù)據(jù)來(lái)體現(xiàn)的話，Lucid Air 每度電的續(xù)航里程為 7.4 公里，相比特斯拉的 Model S 大概 6.6 公里，Lucid 在效率上顯然做得更加出色。

而且它支持超過(guò) 300KW 的充電功率，超過(guò)充電功率 270KW 的保時(shí)捷 Taycan，以及充電功率 250KW 的特斯拉 Model 3 和 Model Y。 

Lucid 要與特斯拉正面競(jìng)爭(zhēng)，除了在三電系統(tǒng)層面的比拼，自動(dòng)駕駛也是對(duì)標(biāo)的關(guān)鍵點(diǎn)。

2

Lucid Air 挑戰(zhàn)特斯拉的秘密武器：

MEMS 激光雷達(dá)

特斯拉目前已經(jīng)在測(cè)試其完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng) FSD，很快就要向消費(fèi)者推送正式版本。 

Lucid 必然要在這個(gè)領(lǐng)域奮起直追，首款車型 Lucid Air 配備的 DreamDrive 直接搭載32 個(gè)傳感器，相比之下特斯拉 Autopilot 2.0 只有 21 個(gè)。 

其中，最值得關(guān)注的點(diǎn)在于：

Lucid Air 也將搭載激光雷達(dá)，按照這款車型今年下半年量產(chǎn)交付的規(guī)劃，其有可能是全球首款搭載激光雷達(dá)量產(chǎn)車。

Lucid Air 的 32 個(gè)傳感器包括：

• 1 個(gè)前向激光雷達(dá)

• 1 個(gè)前視三目攝像頭

• 4 個(gè)短距離毫米波雷達(dá)

• 4 個(gè)前后左右攝像頭

• 1 個(gè)獨(dú)立后視攝像頭

• 12 個(gè)超聲波

• 4 個(gè)魚(yú)眼 360 環(huán)視攝像頭

• 12 個(gè)超聲波

• 1 個(gè)DMS 攝像頭

這個(gè)方案沒(méi)有使用長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)。

根據(jù) Lucid 官方披露，其使用的激光雷達(dá)等效 125 線，并結(jié)合 Lucid Air 官方照片中開(kāi)孔體積尺寸預(yù)估，該前向激光雷達(dá)是由國(guó)內(nèi)速騰聚創(chuàng)提供（目前只有速騰聚創(chuàng)的產(chǎn)品 M1 符合等效 125 線，且體積小巧能嵌入 Lucid Air 車標(biāo)下窄縫位置）。

Lucid 的激光雷達(dá)可以放在車標(biāo)下方，也可以放在后視鏡的位置，但考慮到擋風(fēng)玻璃并非完全平面玻璃，可能影響性能，放在車標(biāo)下方的可能性更大。

Lucid 為什么選中了速騰？

這里面其實(shí)有 Lucid 的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，硬剛特斯拉，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要滿足全系車型裝配需求。

因此 Lucid 選擇激光雷達(dá)除了性能要高，體積尺寸要小，方案成本可下探的空間必須足夠大。 

因此，Lucid 從性能、體積、性價(jià)比和成熟度綜合考慮選擇了 MEMS 激光雷達(dá)技術(shù)路線。

但是眾所周知，MEMS 在成本控制上優(yōu)勢(shì)最明顯，但性能難提升。

MEMS 難點(diǎn)是信噪比和有效距離及 FOV 太窄。

首先，MEMS 激光雷達(dá)接收端的收光孔徑非常小，遠(yuǎn)低于機(jī)械激光雷達(dá)，而信號(hào)光發(fā)射&接收峰值功率與接收器孔徑面積成正比，這意味著信噪比降低。 

然后，因?yàn)橥ǔ?MEMS 方案只用一組發(fā)射激光和接收裝置，那么信號(hào)光功率必定遠(yuǎn)低于機(jī)械激光雷達(dá)，這導(dǎo)致功率進(jìn)一步下降，就意味著信噪比的降低，同時(shí)也意味著有效距離的縮短。

掃描系統(tǒng)分辨率由鏡面尺寸與最大偏轉(zhuǎn)角度的乘積共同決定，鏡面尺寸與偏轉(zhuǎn)角度是矛盾的，鏡面尺寸越大，偏轉(zhuǎn)角度就越小。

最后，MEMS 振鏡的成本和尺寸也是正比，目前公開(kāi)資料中MEMS 振鏡最大尺寸是Mirrorcle，可達(dá) 7.5 毫米，售價(jià)高達(dá)1199 美元。

速騰投資的希景科技開(kāi)發(fā)的 MEMS 微振鏡鏡面直徑為 5 毫米，已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段。

怎么解決激光收發(fā)模組成倍下降并同時(shí)保證性能的問(wèn)題呢？ 

速騰聚創(chuàng)發(fā)明了多通道水平聯(lián)合掃描技術(shù)。

其思路很簡(jiǎn)單，將數(shù)個(gè)激光雷達(dá)合成 1 個(gè)，目前速騰聚創(chuàng)是 5 個(gè)。

因?yàn)橛?5 個(gè)激光雷達(dá)水平聯(lián)合掃描，那么每個(gè)激光雷達(dá)的 FOV 需求就很低，F(xiàn)OV 在 25 度即可。

這樣 MEMS 振鏡尺寸就可以大一點(diǎn)，性能就高一點(diǎn)。5 個(gè)激光雷達(dá)水平聯(lián)合掃描，等于性能提升了 5 倍。

速騰聚創(chuàng)為此申請(qǐng)了專利。

專利說(shuō)明里只畫(huà)了 3 個(gè)激光器，激光器（110）發(fā)射激光，到達(dá)振鏡（120）表面被反射，反射激光即（210），在另一時(shí)刻振鏡旋轉(zhuǎn)，反射激光是（220）。

三個(gè)激光器聯(lián)合為一個(gè)扇形。

為保證沒(méi)有盲區(qū)，三個(gè)激光器覆蓋區(qū)域邊緣會(huì)有一點(diǎn)重疊。

振鏡與水平面之間有個(gè)夾角（421），這個(gè)角度不能是 90 度，這樣會(huì)影響反射激光的接受，會(huì)有干擾。

實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，還需要加準(zhǔn)直透鏡，如上圖（510）為激光器，（530）為準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡是指能將來(lái)自孔徑欄中每一點(diǎn)的光線變成一束平行的準(zhǔn)直光柱的透鏡，即Collimating lens，它是一種非球面鏡，是多片透鏡構(gòu)成。 

準(zhǔn)直透鏡示意圖

這種水平聯(lián)合掃描激光雷達(dá)，不僅拓寬了雷達(dá)的 FOV，減少了對(duì)振鏡的面積要求，提高了信噪比和分辨率，最重要的是可以比較靈活調(diào)整激光雷達(dá)的 ROI 區(qū)域性能。 

激光雷達(dá)作為一種傳感器，對(duì)傳感器來(lái)說(shuō)，信噪比是最核心的指標(biāo)，不過(guò)也是激光雷達(dá)企業(yè)從不公開(kāi)的指標(biāo)。

非相干激光雷達(dá)的信噪比 SNR 方程可以表示為：

從上面公式可以看出，要提高信噪比，最簡(jiǎn)單有效的方法是提高信號(hào)光功率和量子效率。

激光二極管供應(yīng)商也深知這一點(diǎn)，目前新型的激光二極管也有采用了多通道激光二極管的設(shè)計(jì)。 

在發(fā)射方面，速騰聚創(chuàng)依然選用成熟的 EEL 激光器，但在接收方面選用了新型 SiPM，后者比 APD 的靈敏度提升了 10 的三次方量級(jí)，即量子效率提高 3 個(gè)數(shù)量級(jí)，用以提升系統(tǒng)信噪比。

同時(shí)其使用的單點(diǎn) SIPM 巧妙地繞開(kāi)了 SIPM Array 和 SPAD 的世界性難題：

串?dāng)_導(dǎo)致的強(qiáng)光雪花噪點(diǎn)甚至致盲的問(wèn)題。

SiPM 又稱 MPPC，即硅光電倍增管。

每個(gè)硅光電倍增管由大量的（幾百到幾千個(gè)）單光子雪崩二極管（SPAD）單元組成，每一個(gè)單元由一個(gè) SPAD 和一個(gè)大阻值淬滅電阻串聯(lián)而成，這些微元并聯(lián)成一個(gè)面陣列。

為硅光電倍增管加上反向偏壓（一般是幾十伏）后，每個(gè)微元的 SPAD 耗盡層有很高的電場(chǎng)。

此時(shí)若外界有光子打進(jìn)來(lái)，會(huì)和半導(dǎo)體中的電子空穴對(duì)發(fā)生康普頓散射，打出電子或空穴，高能的電子和空穴隨即在電場(chǎng)中加速，打出大量的次級(jí)電子和空穴，即雪崩。

此時(shí)每個(gè)微元電路中電流突然變大，在淬滅電阻 R 上降落的電壓也變大，SPAD 中的電場(chǎng)瞬間變小，即 SPAD 輸出一個(gè)瞬時(shí)電流脈沖后雪崩停止，不同微元的淬滅電阻阻值相同，所以理論上講每個(gè)微元會(huì)輸出等大的脈沖。

工作在蓋格模式下，增益可達(dá) 10 萬(wàn)倍，普通 APD 增益不到 100 倍，此外每個(gè)微元都是邏輯單元，有信號(hào)輸出是「1」，沒(méi)有信號(hào)就是「0」。

在硅光電倍增管的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，它輸出電流的大小就和發(fā)生雪崩的微元數(shù)成正比，因此整體表現(xiàn)為一個(gè)模擬器件。 

SiPM 與 SPAD 非常近似，SPAD面陣可以做到很高，松下、索尼和佳能的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)能超過(guò) 100 萬(wàn)像素，只是 SPAD 成熟度不高。

目前陽(yáng)光下竄擾比較難解決，晚上效果遠(yuǎn)比白天要好，索尼的背照設(shè)計(jì)能改善很多，但還需要時(shí)間商業(yè)化。

拋開(kāi)技術(shù)成熟度，SPAD 的成本也比較高。

在背照式 SPAD 沒(méi)有商業(yè)化狀況下，目前最高性能的接收只能是 SiPM。

對(duì)激光雷達(dá)廠家來(lái)說(shuō)，單獨(dú)研發(fā) SPAD 根本不可能，日本公司在這方面具備壓倒性的優(yōu)勢(shì)，美國(guó)公司倒是擅長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)，但很難商業(yè)化，而日本公司擅長(zhǎng)商業(yè)化。 

速騰聚創(chuàng)的水平 FOV 為 120 度，即 5 個(gè)扇形，每個(gè)扇形 25 度，中間有 1 度重疊。

最遠(yuǎn)探測(cè)距離 200 米，即使10% 的反射率下也有 150 米，傳統(tǒng) MEMS 激光雷達(dá)在 10% 的反射率下有效距離會(huì)低于 50 米甚至 30 米。

Lucid 用的速騰聚創(chuàng) M1 激光雷達(dá)的厚度為 45 mm，深度為 108 mm，寬度為 110 mm，相當(dāng)小巧。

對(duì)于 MEMS 方案的可靠性難題，速騰聚創(chuàng)也已經(jīng)找到了解決方案。

2 個(gè)月前，速騰發(fā)布了多項(xiàng)可靠性測(cè)試視頻，包括機(jī)械沖擊、隨機(jī)振動(dòng)、高低溫運(yùn)行、高壓水沖擊等 DV（Design Validation）測(cè)試項(xiàng)目。 

根據(jù)官方信息，速騰聚創(chuàng)這臺(tái) M1 已于 2020 年 12 月發(fā)貨交付，同時(shí)還建立了年產(chǎn)量六位數(shù)的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)線，預(yù)計(jì)今年第二季度大規(guī)模量產(chǎn)發(fā)貨。

這有可能是全球最快量產(chǎn)交付的高性能車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)。 

自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，感知部分的任務(wù)就是獲得準(zhǔn)確可靠的 3D 環(huán)境信息。深度學(xué)習(xí)加單目、三目是無(wú)法完成這個(gè)任務(wù)的。

單目和三目攝像頭的致命缺陷就是目標(biāo)識(shí)別（分類）和探測(cè)（Detection）是一體的，無(wú)法分割的，必須先識(shí)別才能探測(cè)得知目標(biāo)的信息。

而深度學(xué)習(xí)肯定會(huì)出現(xiàn)漏檢，也就是說(shuō) 3D 模型有缺失。

因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)的認(rèn)知范圍來(lái)自其數(shù)據(jù)集，而數(shù)據(jù)集是有限的，不可能窮舉所有類型，因此深度學(xué)習(xí)容易出現(xiàn)漏檢而忽略前方障礙物。

如果無(wú)法識(shí)別目標(biāo)，單目就無(wú)法獲得距離信息，同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)認(rèn)為前方障礙物不存在危險(xiǎn)，不做任何減速，特斯拉多次事故大多都是這個(gè)原因。

只要用了激光雷達(dá)，安全性就有壓倒性優(yōu)勢(shì)。

可以說(shuō)加入激光雷達(dá)的 Lucid 穩(wěn)贏沒(méi)有激光雷達(dá)的特斯拉 FSD。

這與算力無(wú)關(guān)，傳感器才是最關(guān)鍵的源頭，源頭數(shù)據(jù)不夠冗余可靠，下游算法做得再好也沒(méi)用。

隨著激光雷達(dá)技術(shù)成熟和成本降低，L2 以上的系統(tǒng)都會(huì)使用激光雷達(dá)，特斯拉也有可能采用。

從三電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)車輛的物理特性，到激光雷達(dá)大幅提升自動(dòng)駕駛的軟件性能，這兩大設(shè)計(jì)已經(jīng)成為 Lucid 搏殺特斯拉的秘密武器。

隨著各大車企的三電系統(tǒng)設(shè)計(jì)演進(jìn)，以及眾多車企紛紛選擇配有激光雷達(dá)更高規(guī)格的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)布局，那個(gè)賦予人類出行安全與環(huán)保最高期望的智能電動(dòng)駕駛時(shí)代正加速到來(lái)。

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