年终盘点技术篇 | 2020年，固态激光雷达大规模上车的前夜或许已经到来

文/张一

2020年广州车展，小鹏发布新一代自动驾驶体系，并宣布将于2021年推出全球首款搭载激光雷达的量产智能汽车。

这则消息引来马斯克隔空diss，但何小鹏反驳：“看来我们发布的包含激光雷达的小鹏下一代自动驾驶架构，让西边的某人很不爽……”

让大洋两岸中美两家造车新势力的代表人物隔空互喷，就因为一个激光雷达？至少何小鹏是这么认为的。

对于自动驾驶，激光雷达到底会在其中起到多大的作用？其实尚未完全到盖棺定论之时，但可以肯定的是，因为激光雷达，自动驾驶这条路正走向不同的方向。

一边是坚定站在对立面的马斯克所代表的特斯拉，另一边是不断宣布拥抱激光雷达的非特斯拉们。

那么一个激光雷达到底能为自动驾驶带来哪些改变呢？和毫米波雷达、摄像头、超声波雷达这些早已大批量上车的自动驾驶传感器不同，昂贵的激光雷达直至目前还只是只闻其声，鲜见其形。

不过在2020年年末，从发生的一系列自动驾驶事件来看，车载激光雷达大规模上车的前夜或许已经到来。

激光雷达相比其它自动驾驶传感器最大的优势其实是拥有对周围环境3D精准建模的能力。

毫米波雷达可以高速测距，摄像头可以识别车道线、限速标示等，超声波雷达的实用探测距离太短，只适用于低速泊车，而激光雷达对目标的高精度识别、对动态障碍的检测跟踪是其他传感器所不具备的。

有了激光雷达加持，自动驾驶车辆大概就像是一个近视者获得了一副更适合自己度数的眼镜。

没有激光雷达的时候，毫米波雷达只提供了一个大概的物体轮廓，依靠视觉算法识别的摄像头容易对场景误判（比如很典型的一个例子是会把前方车辆海报上的假人识别成一个真实的行人）。

而激光雷达则让自动驾驶汽车对于眼前事物的识别的更为清晰易懂，对周围环境的高精度感知能力会有跃进式的提升，这对于自动驾驶能力的提升必然也是跃进式的。

2017年，奥迪A8是第一个搭载了激光雷达的量产车型，使用的是法雷奥的Scala 1，这款激光雷达射程为 150 米，水平视场角 145°，垂直视场角 3.2°。

到了2019年，法雷奥Scala1 迭代为Scala 2，垂直视场角达到了10°，对车辆的探测距离达到300米，最新一代的奔驰S级用的即是法雷奥 Scala 2。

法雷奥Scala 1是一款4线激光雷达，到了Scala 2激光扫描线束由4线升级为16线，激光雷达工作的原理就是将激光线束竖向排列形成一个面，通过调整角度发射激光束并由传感器接收并记录，就可以做到对周围环境的三维感知。

▲不同线束的激光雷达扫描精度对比

竖向排列线束越多，扫描密度越大，激光雷达的精度相对就越高，当然价格也就越贵。而激光雷达简单分两种，机械式和固态，其中机械式激光雷达可以通过机械旋转部件直接驱动激光线束，实现对周围环境的感知。

机械式激光雷达的优点是测量精度更大，且可以拥有一个360°视场，另外由于法规的原因，运动的激光源可以比固定激光源发射更高的功率，也就意味着机械式激光雷达探测距离会更远。

不过机械式激光雷达由于结构更复杂，体积更大，所以在适配性上不太好，且量产的成本很高，比如奔驰和奥迪的旗舰车型搭载的法雷奥Scala，就是一款机械式激光雷达，而这也是目前唯一一款实现量产的符合车规级标准的激光雷达。

而区别于机械式激光雷达，固态激光雷达由于不具备机械旋转部件，主要通过主要依靠电子部件来控制激光发射角度，所以结构简单，成本更低。

但相比机械式激光雷达的缺点在于扫描角度有限，且由于固态激光雷达对信号的接收是一整个面，所以会引入较多的环境光噪声，测量精度相对机械式激光雷达较低。

对于选择拥抱激光雷达的自动驾驶车企们来说，机械式和固态哪一种会成为第一选择呢？换句话说，机械式和固态的哪一种会率先大规模上车？一定会是固态激光雷达。

因为机械式激光雷达的成本太高，据业内人士消息，一枚16线的机械式雷达仅IC芯片成本就需要不低于3200美元，比如法雷奥Scala 2 ，这还不包括其他部件的成本。而目前确切的消息是，一枚的64线Velodyne机械式激光雷达价格在7万美元以上，这是车企们几乎不可能接受的。

别看Uber、Waymo这些自动驾驶公司的测试车清一色全是头顶硕大的多线束机械式激光雷达，对于自动驾驶的测试车辆来说，对高阶段自动驾驶发展的探索和掌握，必须依赖到更高精度的传感器，这个时候必然也会是性能优先，但进入商业化量产一定是另一回事了。

关于固态激光雷达，最近的一个新闻就是12月21号华为发布了达到车规级验证的96线激光雷达，可以年产10万套/线，而据消息称华为的96线激光雷达价格将控制到200美元以内，相比传统机械式激光雷达低太多，而这必然也会是一款固态激光雷达了。

而除了华为，目前在固态激光雷达的赛道上还有大疆、禾赛、Velodyne、ouster、Quanergy、ibeo等等，相比起机械式激光雷达，越来越多的科技公司正在把目光放在了固态激光雷达身上。比如法雷奥Scala，前两代是机械式，而第三代产品也正在转向固态激光雷达。

而在车企方面，目前明确对外公布将在未来量产车型上搭载激光雷达的车企有小鹏、沃尔沃、本田、长安、极狐、蔚来、宝马等。

其中长安、极狐未来新车搭载可能就将是华为的96线激光雷达，而以每枚200美元计算，即便要用5枚的长安在激光雷达上的成本也才1000美元，这远比使用机械式激光雷达更具吸引力。

而据咨询机构Yole预计，全球激光雷达出货量将从2020年的34万个，预计增长到2030年的2390万个，到2030年全球激光雷达市场规模预计将超过百亿，激光雷达的装车量将迎来指数级的增长。

这其中机械式激光雷达虽然是早先一步进行量产尝鲜的，但作为更具性价比的固态激光雷达，却将会助推激光雷达市场走向批量化的路上，站在2020年的当下，或许我们不仅处在激光雷达大规模上车的前夜，也正处在固态激光雷达爆发的前夜。

谢谢那么好看的你读完了全文，再给辛苦写作的小编点个“在看”吧！

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