半固态激光雷达,是中国规避美国专利、实现弯道超车的绝好机会

工业科技控 2022-02-01 00:10:46

激光雷达,这个被马斯克称为“只有傻瓜才会用”的东西,如今在2022年即将量产的自动驾驶车中,有13款车型均搭配了少则一个、多则四个激光雷达,长城旗下的沙龙机甲龙品牌,更是喊出了“4颗以下,请别说话”的霸气广告语。这你就知道激光雷达现在有多火了,在L3级别自动驾驶量产车型上,已经成为主要辅助传感器,而对于L4—L5级别的自动驾驶汽车,激光雷达必将成为必备的主传感器。可以说,现在你出门开个车,如果没有安装激光雷达,你都不好意思在别人面前秀自动驾驶的能力。

前两期视频和大家聊了国产激光雷达核心零部件的国产化率、以及国产机械式激光雷达的技术水平,今天接着和大家聊一下国产固态激光雷达的发展现状。之前不是说了美国威利登的专利诉讼,限制了国内厂商在机械式激光雷达的后续研发嘛,好在基于MEMS微振镜的半固态激光雷达正在快速崛起,而这也是我们国产厂商,规避美国威利登机械式激光雷达专利,实现弯道超车的一个绝好机会。

半固态和固态相比机械式,最大的缺点就是最高只能做到120°的水平扫描视野,而机械式是360°扫描,但是话说回来,半固态可转动的运动部件少,固态更是没有了机械运动,而且半固态和固态的体积也在不断缩小,从一个又笨又大的“黑家伙”进化成可隐藏于汽车车体内的“零部件”。所以我之前就说了,激光雷达的进化史可类比机械硬盘到固态硬盘的演变。

先说说半固态式,半固态的技术要比固态成熟很多,大家可以看一下这张表,2022年即将量产的激光雷达车中,基本上全是半固态。

半固态现在主要的技术路线就两条:转镜式和MEMS微振镜式,其中较为成熟的是转镜式半固态方案,法国法雷奥SCALA1 是第一个通过车规级认证并且量产的厂商,随后我们国产厂商镭神智能的CH32 ,成为了全球第二个通过车规的半固态激光雷达,去年还发布了比CH32尺寸更小,却有更优性能的车规级CH128X,目前该款产品已经拿到了金龙、五菱、东风悦享、陕汽的订单。镭神还有一个核心技术值得称道,它是全球唯一拥有1550nm光纤激光器、及其核心高功率元器件、自研自产能力的激光雷达公司,目前市面上大部分激光雷达光源,都选用经济实惠的905nm激光器,但在符合人眼安全等级的功率下,905 nm的激光雷达很难在200米以外的公路上,探测到高度为10cm以及更小的物体,而1550nm的激光雷达,将会成为下一代主流的车规前向主激光雷达产品。

另外华为、大疆也都通过了转镜式半固态方案的车规认证,20多万的小鹏P5,就搭载两颗大疆Livox览沃的HAP激光雷达。别看览沃是背靠巨头大疆的激光雷达公司,同时还共用着大疆的产业链和技术,但是览沃在小鹏汽车官宣合作之前,在这个行业没有一点存在感,行业知名度远不如禾赛科技和速腾聚创,甚至镭神智能都比它名气大,如果这次没有和小鹏汽车达成合作,览沃可能永无出头之日。

还有禾赛的半固态转镜式AT128,是市场上唯一一款同时满足远距(200m@10%)和超高点频(153万每秒,单回波)的车规级前装量产激光雷达。已经拿到了包括理想、集度、高合、路特斯等主机厂总计数百万的定点,预计今年开始大规模量产交付。

虽然转镜式半固态方案较为成熟,但是2022年即将量产的激光雷达车中,选择(MEMS)微振镜方案的车企较多,这种技术方案非常容易实现高分辨率,只需要一个激光器和MEMS微镜组合,就能实现激光脉冲的扫描,装配起来很简单,而且采用的是半导体工艺,即使量大了成本也会很便宜。所以说未来很长一段时间内,微振镜将会成为车企选用激光雷达的主流方案。目前美国的Luminar是这个领域的龙头,已经通过了车规认证,国内的主要玩家就是华为和速腾聚创。

先说一下华为,长城40多万的沙龙机甲龙,搭载的就是华为的四颗96线混合固态激光雷达,这车采用机甲风格设计,外观看着还是挺酷的。普通版25万,对标特斯拉model3,高配hi版40万,基本上达到了完全的自动驾驶级别,可以秒杀同级别的特斯拉和理想轿车。

除了沙龙,最火的就是北汽蓝谷的极狐阿尔法S了,搭载了3颗华为的微振镜式半固态激光雷达,它是全球唯一的城市通勤自动驾驶量产车,其中的车规芯片用的还是华为麒麟的990A,是当今车载系统芯片的顶级水平,预计2023年可以量产,成本可以做到200美金。

不过华为和美国龙头Luminar还有一定的差距,比如说华为是96线,而Luminar是300线,探测距离华为是150米,而Luminar是250米。但是与其他厂商不同,华为做的是整车解决方案,可能单独的激光雷达是不会卖给其他车企的。这也说明华为是世界级的公司,已经具备了向龙头Luminar学习或看齐的能力,可以先学习再竞争。

接着说速腾聚创,它家的M1是世界上第三款通过车规的半固态激光雷达。今年打算量产的,像什么广汽埃安的LX Plus、威马L7、智己L7,都用到了速腾聚创的M1,与华为选用1550nm激光器不同的是,速腾选用了低成本、车规级且小体积的905nm光源,但是即便如此,RS-LiDAR-M1也能够爆发出150m@10%的测距能力,可见速腾在半固态领域深厚的技术功底,不过我觉得905nm应该是个过渡产品,后面肯定还会用1550nm的激光器。

综合来看的话,高级辅助驾驶汽车上目前以转镜、微振镜式的半固态激光雷达为主。至于纯固态激光雷达,目前以OPA和 Flash技术方案为主,可以做到没有任何运动部件,理论上体积可以缩到所有技术方案中的最小化,可以说是“车载激光雷达的终极形态”,比如说咱们的长城摩卡,就是全球第一个搭载车规级全固态激光雷达的车型。但是这两种技术方案由于加工难度高、扫面角度小等技术难点尚未解决,所以现阶段还难以大规模量产上车。等以后技术成熟了,乘用车还是会取代半固态,搭载纯固态激光雷达的。所以关于激光雷达的技术迭代路线,我可以用一句话概括:机械式是第一代,MEMS微振镜是第二代,Flash是第三代,OPA可能是第三代或者第四代的一个方向。

尽管国外企业具有先发优势,但是激光雷达技术非常新,整个产业处于探索、突破、再创新阶段,所有企业基本是齐头并进的竞争,国内厂商是有能力也有机会实现超车的,像我们的禾赛科技、速腾聚创、华为、镭神智能等企业,在技术层面和国外已基本处于并驾齐驱的水平,全球几十家厂商,有能力提供车规级优质产品的凤毛麟角,车规级是激光雷达行业公认的关键胜负手,谁先达到车规级,谁就能在这条赛道上抢占有利身位。

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评论列表
  • 2022-02-01 15:34

    现在最怕看到弯道超车三个字[汗]按现在国内交通规则那是要出事的!!!

  • 2022-02-01 11:33

    又是弯道超车?

  • 2022-02-01 13:41

    拭目以待

  • 2022-02-01 18:53

    弯道超车一直在路上

  • 2022-02-01 20:35

    以后修车更贵了[笑着哭]

  • 2022-02-01 20:27

    一看见弯道超车基本就是必死在超车半路

  • 2022-02-01 20:57

    这东西看好华为和大疆

  • 2022-02-07 12:17

    自动驾驶下发生事故由车企负责我才敢用 这是底线 不敢都是骗人忽悠 我才不管你啥技术 那跟用户无关

  • 9527 2
    2022-02-01 20:06

    摄像头成像始终是2D的,激光雷达3D成像,天生的高一个纬度。摄像头加算法的终极形态也只是雷达的入门水准。不然测绘公司带几台单反出门就可以啦,还用什么激光测距仪。

  • 2022-02-07 05:16

    辅助驾驶出了违章扣谁的分[笑着哭][笑着哭]

  • 2022-02-06 11:42

    专利不是都有期限吗,有些专利可以用,有些必须避开了。

工业科技控

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