對于要實現(xiàn)更高級別自動駕駛這一點來說，感知融合方案一定是不可或缺的一步，激光雷達自然是選擇之一。
現(xiàn)在自動駕駛很難用級別劃分，更多是基于場景和功能定義，目前國產(chǎn)新造車企業(yè)均實現(xiàn)了限定條件下高速公路、城市環(huán)路的自動駕駛。小鵬、蔚來已經(jīng)實現(xiàn)了 NGP、NOP，理想也在研發(fā)的路上，特斯拉已經(jīng)推送了 FSD Beta 版，新造車企業(yè)想要跟上特斯拉自動駕駛的推進節(jié)奏，必須加強功能上的突破。
這里面一直有一個誤區(qū)是，使用激光雷達和不使用激光雷達是兩個技術(shù)路線是對立面，這顯然并不準確。而其實是「選擇激光雷達是車企，實現(xiàn)自動駕駛現(xiàn)階段規(guī)劃功能最優(yōu)的方案」。
有了需求，對于激光雷達廠商來說目標只有一個「滿足要求，裝車量產(chǎn)」。
要做到這一點顯然不容易，首先必須直面幾個問題：「如何達到車規(guī)級要求、如何降低成本、尺寸能夠小型化」。我們來看一下國內(nèi)幾大激光雷達公司怎么做的。
前裝起量源于自動駕駛的需求
華為 + ARCFOX 極狐 HBT
看華為發(fā)布的激光雷達，可以總結(jié)三個關(guān)鍵要素：車規(guī)級、高性能、可量產(chǎn)。
在技術(shù)上，華為并沒有采用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機械式方案，而是選擇了「微轉(zhuǎn)鏡掃描架構(gòu)」，這套架構(gòu)的特點是，簡化了由電機承載的整個旋轉(zhuǎn)模塊，通過對收發(fā)模塊的重新設(shè)計，讓只有反射鏡參與旋轉(zhuǎn)，這樣既能減輕電機負載，也能提升點云精度的穩(wěn)定性與一致性。
基于微轉(zhuǎn)鏡掃描架構(gòu)華為設(shè)計出了 96 線的中長距離激光雷達產(chǎn)品，官方介紹其特點是：
- 全視場 150 米的探測距離，120° × 25° 的大視野探測范圍；
- 擁有 25Hz 高幀率，0.25° × 0.26° 分辨率；
簡單來說這款產(chǎn)品具備的能力就是，高速場景看得遠（測距能力）、復(fù)雜路口看得寬（水平 FOV）、近端與加塞場景看得到突出物（垂直 FOV）。這樣的能力可以補充攝像頭與毫米波雷達在復(fù)雜場景下的短板，比如：
- 針對遠距小障礙物，毫米波雷達的角分辨率不夠，攝像頭對遠端的通用障礙物識別不夠，而這種場景下激光雷達就可能及時識別。
- 對于近距離加塞場景，毫米波雷達的角分辨率不夠，攝像頭通常來說需累計多幀，需要幾百毫秒才可以確認加塞，而激光雷達由于精確的角度測量能力和輪廓測量能力，可以 2 - 3 幀確認加塞，百毫秒內(nèi)做出判斷。
- 在隧道場景下，在光線變化急劇的情況下，攝像頭的作用不大，而毫米波雷達一般不識別靜止物體，如果隧道口有一個靜止車輛，這時激光雷達就能準確識別。
- 此外，對于十字路口無保護左拐場景、地庫場景，激光雷達的優(yōu)勢都能夠發(fā)揮出來。
而這套方案將搭載在 ARCFOX 極狐 HBT 上全球首發(fā)，預(yù)計 2021 年下半年量產(chǎn)。如果推進順利不跳票，那么華為也將成為全球為數(shù)不多的幾家，量產(chǎn)乘用車激光雷達的供應(yīng)商之一。
從技術(shù)路徑上來看，華為的選擇并不是一家獨秀，其他廠商都有布局；從涉獵時間來看，華為是 2016 年立項研發(fā)，國內(nèi)外相比都不是最早的。二、華為擁有光電元器件、芯片等硬件到算法軟件之間完整的閉環(huán)能力；三、華為擁有強大資金和人才，可以迅速調(diào)動最強大的資源，這讓華為在進入相關(guān)的每個領(lǐng)域時，對對手都是降維式打擊。速騰聚創(chuàng)（簡稱：速騰）成立于 2014 年，最初是由邱純鑫博士的科研項目團隊為基礎(chǔ)組建的。發(fā)展至今已經(jīng)推出了多款單線、多線；靜態(tài)、實時激光雷達產(chǎn)品，以及多款全景攝像設(shè)備。目前公司重點發(fā)展面向自動駕駛領(lǐng)域的實時多線激光雷達技術(shù)以及軟件數(shù)據(jù)處理平臺。速騰車載激光雷達采用的是 MEMS 技術(shù)路線，這也是目前階段廠商尋求產(chǎn)品落地主流的方案。與華為區(qū)別在于掃描方式不同，速騰采用的是微振鏡掃描，同樣可以實現(xiàn)高度集成，滿足車規(guī)要求。目前速騰車規(guī)級激光雷達 M1 系列分為兩個版本：純硬件版 M1 Simple、智能傳感器版 M1 Smart。從參數(shù)上看，M1 系列探測距離達 150m，產(chǎn)品視場角為 120° x 25°，在 25° 的垂直視場擁有等效 125 線的掃描效果。「等效 125 線」這是一個關(guān)鍵的信息，因為外媒 Clean Technica 在今年 7 月 31 日報道過一則消息中顯示了，2021 年將要開啟交付的美國純電汽車品牌 Lucid，首款車型將要搭載激光雷達。
報道中對于激光雷達的表述是：「（equivalent of 125 beams）翻譯是：相當(dāng)于 125 個光束」，按照激光雷達廠商一般性專業(yè)用詞表述，會把固態(tài)激光雷達掃描效果稱之為等效多少線。也就是說 Lucid 采用的是一款等效 125 線的固態(tài)激光雷達。外國網(wǎng)站 ars 在今年 8 月 1 日的一篇報道顯示，Lucid ADAS 主管 Eugene Lee 講述了其采用的激光雷達具體參數(shù)，「水平視野為 120°，垂直視野為 25°，對物體的探測距離達到 150m，反射率達到 10％」。結(jié)合以上信息發(fā)現(xiàn)，在固態(tài)激光雷達廠商中，只有速騰 M1 是等效 125 線的，并且參數(shù)也與 Eugene Lee 透露的完全一致。也就是說速騰聚創(chuàng)的配套車企會是 Lucid，預(yù)計搭載速騰激光雷達的 Lucid Air 會在 2021 年量產(chǎn)交付，這與速騰的產(chǎn)品量產(chǎn)交付時間一致。這又是一個有意思的現(xiàn)象，因為速騰配套的車企是 Lucid，這是一家美國的新能源汽車公司，早在 2016 年就發(fā)布了他們的第一款車型 Lucid Air，在 2018 年 9 月份拿到了沙特阿拉伯公共投資基金的 10 億美元投資。在行業(yè)內(nèi)對 Lucid 都稱其為「美國造車新勢力」，最重要的是 Lucid 的目標就是死磕特斯拉，當(dāng)然它也是這么做的。也就是說一個國內(nèi)頂級激光雷達供應(yīng)商和外國造車新勢力牽了手。看到這就會發(fā)現(xiàn) 2021 年是一個特殊的時間節(jié)點。上面我們說了，激光雷達的需求起勢背后其實是自動駕駛競爭的白熱化，如果以 2020 年為節(jié)點，之前是新造車實現(xiàn)自動駕駛功能上車的話，那么下一階段的功能向上突破將從 2021 年開始。Lucid Air 與國產(chǎn)新造車避特斯拉鋒芒不同，它是一個明確要單挑特斯拉的產(chǎn)品。這就表明了它將會直接來到特斯拉的賽道中，如果給這個賽道做一個定義，那就是「技術(shù)取向型」，關(guān)鍵詞是：高性能、長續(xù)航、智能化。Lucid Air 全系均為永磁電機，單電機功率為 447 kW（600 馬力），是目前全球量產(chǎn)純電動車中峰值功率最高的電機，包括感應(yīng)電機在內(nèi)，并且全系可以按單電機后驅(qū)、雙電機全驅(qū)和前一后二三電機全驅(qū)來布置。而三電機版將有 1800 馬力。同時 Lucid Air 搭載了 LG 化學(xué)的 2170 圓柱電池的電池包，總?cè)萘繛?120 kWh，可用容量為 113 kWh。根據(jù)第三方機構(gòu) FEV 北美，用美國 EPA 工況標準得到的測試結(jié)果，Lucid Air 在 EPA 工況下的續(xù)航里程為 517 英里，合 832 km。也就是說 Lucid Air 在三電上已經(jīng)滿足了高性能和長續(xù)航，只要自動駕駛這個緯度保持較高水準，那么 Lucid Air 大概率會是一個成功的產(chǎn)品。因此，Lucid Air 就需要去堆各種感知的硬件，激光雷達是必然選擇之一，而按照速騰的技術(shù)路線研發(fā)節(jié)奏與 Lucid Air 的交付節(jié)奏來看，速騰則是激光雷達供應(yīng)商里最好的選擇。
滿足車規(guī)級是激光雷達需要突破的一道屏障，禾賽則是在眾多激光雷達企業(yè)中，努力奮進的一個。禾賽是旋轉(zhuǎn)式激光雷達的代表，同時禾賽非常清楚短期內(nèi)激光雷達技術(shù)路線不會形成統(tǒng)一，但自動駕駛卻是向前發(fā)展的，不管是 Robotaxi 還是乘用車高階需求都有激光雷達的身影。禾賽與速騰一樣都是乘著自動駕駛的東風(fēng)興起的激光雷達初創(chuàng)公司。因為采用的旋轉(zhuǎn)式激光雷達的原因，所以禾賽在前裝市場里表現(xiàn)并不突出。注意這并不意味著禾賽在技術(shù)上是落后的。早在 2016 年，禾賽就先后推出了 Pandar40 / 40P / 64 產(chǎn)品線，每代產(chǎn)品都獲得了市場的高度認可。2020 年 9 月 1 日，禾賽正式發(fā)布新一代旗艦產(chǎn)品 Pandar128。Pandar128 是一款全距離范圍內(nèi)的高性能雷達，測距上可以實現(xiàn) 0.3 - 200 m 范圍內(nèi)對 10% 反射率目標物的穩(wěn)定探測。同時 Pandar128 可作為測近、補盲雷達。Pandar128 垂直分辨率為 0.125°；水平分辨率在 10Hz 轉(zhuǎn)速下可以達到 0.1°，幾乎為同類產(chǎn)品最強。在中國，自動駕駛頂級玩家如百度、滴滴、小馬、文遠、圖森和 AutoX 等都在其主流車隊中選擇了禾賽 Pandar40P / Pandar64。在美國，根據(jù)加州 DMV 發(fā)布的 2019 年所有自動駕駛 Rotobaxi 公司路測數(shù)據(jù)，總里程數(shù)排名前 15 名的 Rotobaxi 公司中，禾賽被 10 家以上公司，選擇為激光雷達主雷達的首選供應(yīng)商。從這里可以看出，禾賽主要關(guān)注的是后裝市場和 Rotobaxi 市場，同時禾賽 CEO 李一帆表示：「主攻后裝市場并不代表放棄前裝，這需要分階段來看，激光雷達是一個技術(shù)非常復(fù)雜的產(chǎn)品，如何持續(xù)做技術(shù)突破與滿足現(xiàn)階段市場需求很重要，禾賽在純固態(tài)激光雷達技術(shù)方面也早有布局，只是在用一個合適的節(jié)奏在推進?！?/section>自動駕駛出租車和自動駕駛乘用車，具體哪個會先到來，目前來看并沒有定論，Waymo、滴滴、百度，都已推出了 Robotaxi 服務(wù)。因此，禾賽一手抓后裝市場的出貨，另一手抓技術(shù)上的突破，反哺車規(guī)級固態(tài)激光雷達的策略是符合自身發(fā)展的。從百度投資禾賽也能看出，禾賽將會在百度 Robotaxi 中扮演重要角色。百度投資還有一個好處就是另一家車企「威馬」，在自動駕駛上威馬幾乎綁定了百度，未來威馬如果上激光雷達那么禾賽一定會是首選。2020 年 CES 上 Livox 一次發(fā)布了兩款 Horizon 和 Tele-15 高性能、低成本、可量產(chǎn)的激光雷達產(chǎn)品，目標是用于 L3 / L4 級別自動駕駛。Livox Tele-15 的測距可達到 500 米，在工作時可射出多線激光同時進行高速非重復(fù)式掃描，當(dāng)積分時間為 0.1 秒時，Tele-15 即可在 15° 圓形視場范圍內(nèi)掃描覆蓋 99.8％ 的區(qū)域，點云密度在等效時間內(nèi)超過市面上主流 128 線機械式激光雷達。也就是說 Livox 開辟了一條全新的技術(shù)路線 — 非重復(fù)掃描技術(shù)。激光束在視場（FOV）內(nèi)非重復(fù)式掃描，Livox 傳感器掃描的區(qū)域面積會隨著時間增大，Livox 傳感器會生成獨特花朵狀掃描圖案，以創(chuàng)建周圍環(huán)境的 3D 圖像。圖像保真度隨時間迅速增加。Livox 的非重復(fù)掃描方式可實現(xiàn)隨著掃描時間增加，達到近 100％ 的視場覆蓋率，在同等價位下，同類產(chǎn)品均無法實現(xiàn)這樣的性能。此外，Livox 也在光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計上也下了一番功夫，避免上千個電子部件同時旋轉(zhuǎn)——Livox 將所有的發(fā)射和接收部件移到穩(wěn)定的后端，在前端只用兩三個棱鏡做高速純光學(xué)掃描，在技術(shù)上實現(xiàn)了雷達的穩(wěn)定性。看到這就會發(fā)現(xiàn) Livox 的技術(shù)路線與上述幾家都不同，如果簡單把華為、速騰、禾賽歸為一個陣營，那么 Livox 則是獨立的存在，Livox 的技術(shù)選擇與其他幾家均不同。選擇不同的技術(shù)路線，Livox 也要承擔(dān)更多的風(fēng)險。采用非重復(fù)掃描技術(shù)，讓 Livox 不再是市場通用型產(chǎn)品，這就會讓自身產(chǎn)品陷入市場的取舍之中。因為車企選擇 Livox 作為供應(yīng)商，也意味著要為這款產(chǎn)品做更多算法適配，并且如果中途更換供應(yīng)商又會遇到算法重新嫁接其他產(chǎn)品等問題。就會給車企帶來了一個問題： 「選擇成本增加」。簡單理解就是，車企選擇「非通用型技術(shù)方案」，意味著車企要更多適配供應(yīng)商技術(shù)，降低車企供應(yīng)商選擇「靈活性」，在一般情況下車企只會選擇通用方案中的最佳技術(shù)。而小鵬能夠確定 Livox 為激光雷達供應(yīng)商，這就對供應(yīng)商和車企有了幾個能力要求：上面我們已經(jīng)說了，車企選擇非通用型技術(shù)方案，會帶來選擇成本增加，而依然能讓車企選擇自己，只有一種可能就是，Livox 的技術(shù)方案在小鵬看來足夠好，價格足夠便宜。
現(xiàn)在小鵬已經(jīng)選擇 Livox 作為激光雷達供應(yīng)商，并且新車型 P5 將在明年發(fā)布。這也側(cè)面反映了 Livox 的能力。二、新成立的供應(yīng)商企業(yè)要擁有持續(xù)生存能力和研發(fā)能力；Livox 是大疆旗下子公司，新企業(yè)背靠大疆，優(yōu)勢是具有非常強的研發(fā)能力，但往往風(fēng)險也在于此，汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈企業(yè)的生存法則是：技術(shù) + 經(jīng)驗 + 工程化能力。Livox 的技術(shù)數(shù)據(jù)表現(xiàn)很強，但還沒有量產(chǎn)裝車的經(jīng)驗，而想要大規(guī)模裝車就需要 Livox 擁有非常強的工程化能力。三、 車企對激光雷達足夠?qū)I(yè)，能夠一針見血地判斷自身和供應(yīng)商的問題所在，并在后續(xù)合作中改進。自動駕駛的感知融合，要求供應(yīng)商和車企dou要擁有絕對的專業(yè)能力，我從 Livox 工程師那里了解到，Livox 同時接觸的車企不止小鵬一家，但在接觸的過程中他們發(fā)現(xiàn)，小鵬的自動駕駛團隊展現(xiàn)出來了非常專業(yè)化的一面。他們經(jīng)常可以相互提問題，并附帶解決方向，而第三點其實也包含前兩點，也就是說選擇激光雷達的技術(shù)方案，一定是根據(jù)自身對自動駕駛的研發(fā)策略而選擇最優(yōu)解。
蔚來 ET7 采用的是一顆擁有 120 度的超廣視角、等效 300 線的超高分辨率、最遠可達 500 m 的超遠探測距離、采用 1550 nm 激光等硬核參數(shù)的主激光雷達。這是我們目前所見的線數(shù)最高的固態(tài)激光雷達。這款激光雷達來自圖像級激光雷達公司圖達通 Innovusion。此前，華為公布的激光雷達能夠達到 96 線。另外因為數(shù)據(jù)點很密，Innovusion 的激光雷達很容易和攝像頭做像素級的融合。這樣的結(jié)合可以探知汽車的尾燈位置，并實時跟蹤尾燈像素，以判斷是否需要剎車。這樣的圖像級的激光雷達，會為自動駕駛帶來跨越式的發(fā)展。這家總部設(shè)立在硅谷的激光雷達公司成立于 2016 年，其創(chuàng)始人鮑君威以前在百度自動駕駛部門負責(zé)傳感器和硬件。在 2018 年完成的 3000 萬美元的 A 輪融資中，蔚來資本進行了領(lǐng)投。有意思的是，就在最近，圖達通獲均聯(lián)智行母公司均勝電子的戰(zhàn)略投資，均聯(lián)智行與圖達通也正在展開深度合作。合作主要關(guān)注激光雷達、自動駕駛域控制器等領(lǐng)域，全面推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化和國際化落地。均聯(lián)智行希望從激光雷達獲取全面完整的信息，與 5G-V2X 終端獲取的各傳感器信息進行深度融合。如果把高清激光雷達掛在路邊作為 V2X 車路協(xié)同的傳感器，會給整個自動駕駛系統(tǒng)提供可靠的另一路冗余。從以上信息來看，激光雷達集中裝載上車時間會在 2021 年。在 2020 年 12 月 30 日，長城汽車召開智能駕駛戰(zhàn)略升級發(fā)布會上就表示，在咖啡智駕（咖啡智駕是長城的自動駕駛平臺）上采用的多源異構(gòu)的傳感器架構(gòu)中，會有 3 個純固態(tài)激光雷達。長城官方表示，這是全球首款能夠真正量產(chǎn)的車規(guī)級高性能、全固態(tài)激光雷達，這款產(chǎn)品采用的是 FLASH 技術(shù)方案，可實現(xiàn) 0.05° 角分辨率，識別 130m 范圍內(nèi)安全隱患，性能是市面上普通無人車機械激光雷達的 5 倍，預(yù)計裝車時間為 2021 年。
- 實現(xiàn)中國首個全車冗余的 L3 級能力自動駕駛；
- 實現(xiàn)中國首個配置純固態(tài)激光雷達的自動駕駛；
- 實現(xiàn)具有 NOH （高速自動領(lǐng)航輔助駕駛）能力的自動駕駛。
- 力爭中國首個在復(fù)合場景達到 L4 智能駕駛能力的車企。
3、2023 年，一個階段「成果」。
打造覆蓋最多中國場景的 L4 級自動駕駛系統(tǒng)。
結(jié)合華為與 ARCFOX、速騰與 Lucid 以及新造車此前增發(fā)股票融資的目的研發(fā)下一代自動駕駛技術(shù)來看，以智能化、自動駕駛為核心能力的電動汽車企業(yè)，將會迎來新一輪的淘汰賽。
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