激光雷达加速"上车":成本/规模优势成比拼点

前有沙龙汽车宣称“4颗激光雷达以下不要说话”，后有小马智行首次大规模采用了固态激光雷达。为打造更高阶的辅助驾驶功能，车企和自动驾驶初创企业在感知硬件装配上开始“内卷”。

日前，小马智行发布了第六代自动驾驶系统。相比上一代，小马智行第六代自动驾驶软硬件系统继续沿用多传感器深度融合（Sensor Fusion）的技术路线，在传感器数量、选型上都朝着量产方向升级。其中，该系统首次大规模采用了固态激光雷达，将4个固态激光雷达置于车顶，同时将3个补盲激光雷达分布在车辆左右两侧和后方。

事实上，在2020年底，量产乘用车就开始搭载激光雷达。在2021年，激光雷达“上车”的步伐提速。据《每日经济新闻》记者不完全统计，截至2021年底，包括小鹏G9、阿维塔11（参数丨图片）、高合HiPhi Z等在内的20多款新车型已经公布将配备激光雷达。

值得一提的是，尽管激光雷达加速“上车”，但其还没有到大规模量产阶段，众多技术路线也仍在探索中。“在目前技术条件下，激光雷达是实现L3+级自动驾驶技术的捷径。L3智能驾驶汽车有望带动激光雷达在2022年规模量产。”中金公司在研报中表示。

图片来源：每经记者 孙磊 摄（资料图）

技术路线多元化发展

公开资料显示，激光雷达（LiDAR），英文全称为Laser Detecting and Ranging，通过激光束进行探测和测距，由激光发射器、光学接收器、和信息处理系统三部分组成，可以实时感知周边环境，获取周围物体的精确距离及轮廓信息，是自动驾驶在感知层面的核心零部件之一。

激光雷达核心构成包括激光器、扫描系统（光束操纵元件） 、传输与接收光学系统、光电探测器，以及信号处理系统。其中，扫描系统、激光器和光电探测器均存在不同技术路线，也使得激光雷达整体技术路线繁多。

图片来源：每日经济新闻 资料图

通常激光雷达按扫描方式进行划分，按照有无机械转动部件可以分为机械式雷达、半固态雷达、固态雷达，而半固态雷达又可分为转镜和MEMS振镜两大类，固态激光雷达则主要包括OPA（相控阵）和Flash（泛光面阵式）两大类。

具体而言，机械式雷达通过电机带动光机结构整体360度旋转，是激光雷达最经典且发展最为成熟的机械架构。不过，机械式激光雷达价格昂贵、体积较大（通常安置于车顶）且机械部件寿命较短，常出现在RoboTaxi上。像全球首家车载激光雷达公司Velodyne的主打产品HDL-64E就是机械式雷达。

半固态雷达则是指收发模块静止、仅扫描器发生机械运动，在现有技术和工艺水平下，其更能满足量产车型对雷达稳定性和寿命的要求。例如，速腾聚创推出了使用MEMS振镜路线的半固态雷达M1，其目前会搭载在广汽埃安AION LX、威马M7等车型上，而华为推出的则是单轴转镜的半固态雷达。

固态雷达的核心是取消机械运动部件，并以集成芯片化结构替代传统机械式激光雷达发射端和接收端的分立器件。其优点在于体积小，同时还可以很好地解决机械式雷达面临的物料成本高和量产成本高的问题，容易在技术成熟后产生可大规模应用的市场价格。

半固态雷达占据当下主流

从激光雷达的发展来看，机械式雷达发展较早，技术成熟度高，但其内部使用了大量机械运动部件，在体积和寿命上有缺陷，很难通过车规认证。同时，机械式雷达彼时动辄上万美元的单价也让不少车企承受不起。

在全球科技创新产业专家王煜全看来，激光雷达即将进入成熟期，比拼的是成本优势、规模优势。成本优势带来规模优势，规模效应会进一步促进技术成熟，技术成熟推动成本降低，产业得以良性循环。

据了解，Velodyne早期打造的64线机械激光雷达售价约8万美元，32线机械激光雷达售价约2万美元。相比之下，半固态雷达目前的价格则在1000美元左右，远低于机械式雷达，而这也使得各个厂商的半固态激光雷达量产车型相继投放市场。

中信证券认为，目前价格继续下探，半固态雷达符合车规具备“上车”条件，各车企为提升产品在智能化、安全性能上的竞争力，正加速激光雷达“上车”步伐。据不完全统计，目前小鹏P5、蔚来ET7、极狐阿尔法S全新HI版等车型都使用的是半固态雷达。

图片来源：每经记者 董天意 摄（资料图）

不过，中信证券也认为，目前技术终局的方案仍未显现，当下半固态雷达占据主流，具有半固态式产品的厂商在短中期更容易获取量产应用机会；而固态雷达作为激光雷达的发展方向，相应的技术布局将影响厂商未来的产品竞争力。

据悉，旧金山激光雷达创业公司Ouster在2022 CES上推出的DF系列便是采用Flash路线的固态雷达，其覆盖了短距、中距和长距全套的固态数字激光雷达，可在全局视野内精确成像，不会产生运动模糊。不过业内分析称，尽管固态雷达被认为是未来，但它的稳定量产时刻似乎尚未到来。

“不同的架构，如机械、MEMS和固态，对于不同的应用有不同的优势和劣势。然而，实际上极其重要的是所实现的特定光学设计性能、生产的质量和大规模可行性以及实现有吸引力的价格点的能力。此外，将激光雷达硬件与高性能感知软件相结合的能力也是一个主要的差异化因素。”Velodyne首席商务官Sinclair Vass曾表示。