Luminar vs. Velodyne: Cuộc chiến Ngai vàng của các Vua LiDAR

Góc nhìn của Fields Nguyen về cuộc đối đầu giữa Kẻ tiên phong và Kẻ thách thức, và canh bạc công nghệ sẽ định hình ‘đôi mắt’ cho xe tự hành.

1: Võ đài của những Chùm tia Laser Vô hình

Trong thế giới của những cỗ máy tự hành, AI có thể là bộ não, nhưng trước khi bộ não có thể “suy nghĩ”, nó phải “nhìn thấy”. Và trong màn đêm đen kịt, trong cơn mưa xối xả, hay khi một chiếc xe đen tuyền đỗ ở một góc khuất, camera có thể trở nên mù lòa, radar có thể bị nhầm lẫn. Đó là lúc LiDAR, “người hùng” của bóng tối, lên ngôi. Nó không “nhìn” bằng ánh sáng thường, nó “cảm nhận” thế giới bằng những chùm tia laser vô hình với độ chính xác tuyệt đối, tạo ra một bản đồ 3D chi tiết đến từng milimet.

Và trên võ đài để giành quyền cung cấp “đôi mắt siêu phàm” này cho cả một thế hệ xe hơi, có hai cái tên sừng sỏ nhất, hai võ sĩ hạng nặng: Velodyne, vị vua đã tạo ra cuộc chơi, và Luminar, kẻ thách thức trẻ tuổi muốn định nghĩa lại nó hoàn toàn. Tôi đã theo dõi trận đấu này từ những ngày đầu, từ khi những cảm biến còn là những chiếc “xô” quay tít cồng kềnh. Và hôm nay, tôi sẽ đưa các bạn lên hàng ghế đầu.

2: “Hiệp 1” – Giới thiệu Võ sĩ và Di sản

Mỗi trận đấu lớn đều bắt đầu bằng câu chuyện của các võ sĩ.

Góc xanh: Velodyne – Vị vua Lão làng, Người khai sinh ra Võ đài

Câu chuyện của LiDAR thương mại bắt đầu với một cái tên: David Hall. Ông không phải là một kỹ sư ô tô, mà là một nhà phát minh, người sáng lập Velodyne Acoustics chuyên về loa siêu trầm. Nhưng chính niềm đam mê với robot đã đưa ông đến với cuộc thi DARPA Grand Challenge huyền thoại vào những năm 2000. Để robot của mình có thể “nhìn”, ông đã tự chế tạo ra một thiết bị quay 360 độ, phát ra 64 chùm tia laser. Chiếc “xô quay” đó đã trở thành biểu tượng và khai sinh ra cả một ngành công nghiệp.

Trong hơn một thập kỷ, Velodyne là vua. LiDAR của họ có mặt trên hầu hết mọi chiếc xe thử nghiệm tự hành trên thế giới. Thế mạnh của họ là di sản của người tiên phong, một danh mục sản phẩm cực kỳ đa dạng phục vụ hàng chục ngành công nghiệp khác nhau (robotics, bản đồ, nông nghiệp, drone…), và kinh nghiệm sản xuất không ai sánh bằng. Họ là nhà vô địch mặc định.

Góc đỏ: Luminar – Thiên tài trẻ tuổi và một Tầm nhìn duy nhất

Đối thủ của vị vua là một kẻ thách thức không thể tin được. Austin Russell, một thần đồng vật lý, đã bỏ dở chương trình học tại Stanford ở tuổi 17 sau khi nhận được học bổng Thiel Fellowship trị giá 100.000 USD từ tỷ phú Peter Thiel. Nhưng thay vì theo đuổi một startup phần mềm hào nhoáng, Russell lại lao vào một lĩnh vực phần cứng cực kỳ xương xẩu với một niềm tin sắt đá: những chiếc LiDAR hiện có (ám chỉ của Velodyne) là chưa đủ tốt, chưa đủ an toàn cho xe tự hành.

Thế mạnh của Luminar là sự tập trung tuyệt đối. Họ không cố gắng bán LiDAR cho máy bay không người lái hay robot kho hàng. Ngay từ đầu, họ đã dồn toàn bộ trí tuệ và nguồn lực để giải quyết một bài toán duy nhất và khó khăn nhất: tạo ra một hệ thống LiDAR hiệu năng cao, tầm nhìn xa và đủ an toàn để tích hợp hàng loạt lên những chiếc xe du lịch bán ra cho người tiêu dùng.

Velodyne bước vào trận đấu này với tư cách là nhà vô địch không thể tranh cãi, với kinh nghiệm và sự tôn trọng của cả ngành. Luminar bước vào với sức trẻ, sự ngạo nghễ của một kẻ tin rằng mình đã tìm ra một con đường tốt hơn, một con đường đi ngược lại tất cả. Sân khấu đã được dựng lên cho một cuộc đối đầu kinh điển về triết lý và công nghệ.

3: “Hiệp 2” – Cuộc chiến Công nghệ: Trái tim của Trận đấu (905nm vs. 1550nm)

Đây chính là hiệp đấu quyết định, nơi sự khác biệt về vật lý cơ bản đã định đoạt phần lớn kết quả.

905nm: “Vũ khí” truyền thống của Velodyne – Ưu và Nhược điểm

Hầu hết các hệ thống LiDAR đời đầu, bao gồm cả của Velodyne, đều hoạt động ở bước sóng laser 905 nanomet (nm).

• Công nghệ: Sử dụng các bộ thu phát (detector) bằng silicon, một công nghệ bán dẫn đã cực kỳ trưởng thành và được sử dụng trong hàng tỷ thiết bị. Điều này cho phép sản xuất hàng loạt với chi phí tương đối rẻ, một lợi thế lớn.
• Nhược điểm chí mạng: Bước sóng 905nm nằm trong dải quang phổ có thể gây hại cho võng mạc của con người. Để đảm bảo an toàn cho mắt (eye safety) theo các tiêu chuẩn quốc tế, các xung laser 905nm phải được giới hạn ở một mức công suất rất thấp. Điều này trực tiếp tạo ra hai giới hạn không thể vượt qua:
  1. Tầm nhìn xa bị hạn chế: Với công suất thấp, các chùm tia laser khó có thể đi xa và nhận lại tín hiệu phản hồi từ các vật thể tối màu, có độ phản xạ thấp (như một chiếc lốp xe trên đường). Tầm nhìn hiệu quả thường bị giới hạn dưới 150-200 mét.
  2. Dễ bị nhiễu: Công suất thấp cũng khiến các chùm tia dễ bị hấp thụ và tán xạ bởi các điều kiện thời tiết xấu như mưa, sương mù hay bụi.

1550nm: “Canh bạc” của Luminar – Thanh kiếm báu được rèn riêng

Austin Russell và đội ngũ của mình đã đặt cược vào một con đường hoàn toàn khác: bước sóng 1550nm.

• Công nghệ: Bước sóng này đòi hỏi phải sử dụng các vật liệu bán dẫn khác biệt và đắt đỏ hơn nhiều, tiêu biểu là Indium Gallium Arsenide (InGaAs). Việc chế tạo và tích hợp các bộ thu phát InGaAs ở quy mô lớn là một thách thức kỹ thuật khổng lồ, đó là lý do tại sao ít ai dám theo đuổi nó.
• Ưu điểm vượt trội: Phép màu nằm ở chỗ, bước sóng 1550nm được thủy tinh thể (mô chứa nước) ở phần trước của mắt người hấp thụ một cách an toàn, nó không thể lọt đến võng mạc nhạy cảm phía sau. Biết được điều này, Luminar có thể phát ra các xung laser có công suất mạnh hơn tới 40 lần so với 905nm mà vẫn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho mắt.
• Kết quả: Sức mạnh vượt trội này mang lại những lợi thế thay đổi cuộc chơi:
  1. Tầm nhìn xa không đối thủ: Luminar vs Velodyne về tầm nhìn là một cuộc đấu không cân sức. LiDAR của Luminar có thể phát hiện các vật thể tối màu, độ phản xạ thấp ở khoảng cách trên 250 mét, cho một chiếc xe đang chạy ở tốc độ cao tốc thêm nhiều giây quý giá để phản ứng.
  2. Độ phân giải cao ở xa: Nhờ công suất mạnh, họ có thể thu về một “đám mây điểm” (point cloud) dày đặc và chi tiết ngay cả ở những khoảng cách rất xa.
  3. Khả năng “nhìn” xuyên nhiễu tốt hơn: Các xung laser mạnh hơn có khả năng xuyên qua mưa, sương mù và bụi tốt hơn đáng kể.

Tôi tin rằng đây chính là điểm mấu chốt của trận đấu, một sự khác biệt về triết lý. Velodyne đã tối ưu hóa một công nghệ hiện có để phục vụ nhiều thị trường. Luminar đã đặt cược tất cả vào một công nghệ mới và đắt đỏ hơn, tin rằng trong một ứng dụng mà an toàn là tuyệt đối như cảm biến xe tự hành, hiệu năng vượt trội không phải là một tùy chọn, mà là một yêu cầu bắt buộc. Đó là một canh bạc tất tay, và những hợp đồng tỷ đô mà họ giành được cho thấy các hãng xe sang như Volvo và Mercedes-Benz dường như đang hoàn toàn đồng ý với họ.

4: “Hiệp 3” – Chiến lược Kinh doanh và những “Cú đấm” quyết định

Công nghệ tốt là một chuyện, biến nó thành một negocio thành công lại là một câu chuyện khác.

Velodyne và Ouster: Nỗ lực thống nhất một vương quốc đang bị thách thức

Chiến lược của Velodyne là trở thành một “siêu thị LiDAR”, cung cấp hàng chục mẫu mã khác nhau cho mọi ứng dụng có thể tưởng tượng được. Tuy nhiên, trong phân khúc ô tô, họ phải đối mặt với áp lực giảm giá thành cực lớn, khiến biên lợi nhuận bị bào mòn. Sau những khó khăn về tài chính và quản trị nội bộ, vào năm 2023, Velodyne đã đi đến một quyết định lịch sử: sáp nhập với đối thủ truyền kiếp Ouster.

Thương vụ này đã tạo ra một gã khổng lồ LiDAR mới, nhưng với một sự tập trung khác. Thay vì cố gắng chiến đấu trong thị trường ô tô tiêu dùng khắc nghiệt, Velodyne/Ouster giờ đây tập trung vào việc thống trị các thị trường mà họ vốn có thế mạnh: robot công nghiệp, thiết bị cảng biển, drone và các ứng dụng đặc thù khác.

Luminar: Chiến lược “Bắn tỉa” vào các hãng xe lớn

Ngược lại, chiến lược của Luminar tập trung như một tia laser. Họ phớt lờ các thị trường ngách và chỉ theo đuổi những con cá voi: các hợp đồng sản xuất hàng loạt (series production wins) với các thương hiệu ô tô hàng đầu thế giới. Mỗi hợp đồng là một “cú đấm” chất lượng, khẳng định vị thế của họ.

• Volvo: Hợp đồng mang tính bước ngoặt, đưa công nghệ LiDAR của Luminar trở thành trang bị an toàn tiêu chuẩn trên mẫu xe đầu bảng Volvo EX90.
• Mercedes-Benz: Được chọn làm đối tác cung cấp LiDAR cho các thế hệ xe tự hành tiếp theo của thương hiệu xe sang Đức.
• Và hàng loạt cái tên khác: Polestar, SAIC (hãng xe lớn nhất Trung Quốc), Nissan, Daimler Trucks…

Họ cũng rất thông minh trong mô hình sản xuất, chọn con đường “asset-light” (ít tài sản), hợp tác với các nhà sản xuất theo hợp đồng lớn để sản xuất hàng loạt, thay vì tự mình xây dựng các nhà máy khổng lồ.

5: “Hiệp cuối” – Ai sẽ là người giơ cao đai vô địch?

Trận đấu đang đi đến những hiệp cuối, và cục diện dường như đã khá rõ ràng.

Tương lai của Velodyne (nay là một phần của Ouster)

Sau cuộc sáp nhập, Velodyne/Ouster có một vị thế cực kỳ vững chắc. Họ có thể sẽ không còn là vua trong lĩnh vực ô tô du lịch, nhưng rất có thể sẽ trở thành một thế lực thống trị trong tất cả các thị trường LiDAR khác cộng lại. Họ đã chọn một trận chiến khác, nơi họ có nhiều lợi thế hơn.

Tương lai của Luminar: Từ kẻ thách thức đến nhà vô địch?

Luminar đã chiến thắng trong các trận đánh quan trọng nhất để giành được hợp đồng. Thách thức lớn nhất của họ bây giờ không còn là chứng minh công nghệ, mà là thực thi: mở rộng quy mô sản xuất lên hàng triệu đơn vị, đảm bảo chất lượng cấp ô tô một cách nhất quán, và tiếp tục giảm chi phí để có thể thâm nhập vào thị trường xe phổ thông. Đây là một ngọn núi khổng lồ, nhưng là một ngọn núi mà mọi nhà đầu tư và đối tác đều muốn họ chinh phục.

Những võ sĩ khác trên võ đài

Cuộc chiến vẫn còn nhiều hồi hấp dẫn. Chúng ta không thể bỏ qua những đối thủ đáng gờm khác như Innoviz từ Israel (đối tác chiến lược của BMW và Volkswagen), Aeva (với công nghệ LiDAR 4D độc đáo), và gã khổng lồ Hesai từ Trung Quốc, vốn đang thống trị thị trường nội địa. Võ đài vẫn còn rất đông đúc.

6: Ván cược vào sự An toàn Tuyệt đối

Cuộc thư hùng giữa Luminar và Velodyne, theo quan điểm của tôi, không chỉ là cuộc chiến về bước sóng laser hay kiến trúc chip. Đó là cuộc chiến về triết lý.

Velodyne, người tiên phong, đã xây dựng một công cụ đa năng tuyệt vời cho cả một thế giới robot. Luminar, kẻ thách thức, đã chế tạo một thanh kiếm báu được rèn duy nhất cho một hiệp sĩ: người lái xe trong kỷ nguyên tự hành, nơi sự an toàn là tuyệt đối và không thể thỏa hiệp.

Và các hãng xe, những người đang đặt cược cả di sản thương hiệu trăm năm của mình vào sự an toàn đó, dường như đã chọn thanh kiếm. Trận đấu có thể chưa kết thúc, nhưng những hiệp đấu quan trọng nhất dường như đã có kết quả. Vị vua mới của phân khúc ô tô đã lộ diện.