制約激光雷達大規(guī)模商用的瓶頸在哪里？

如果放在兩三年前，從業(yè)者們給出的說法可能包括「價格昂貴」、「難過車規(guī)」、「無法規(guī)模化量產」。

隨著市場上搭載激光雷達的車型逐漸量產落地，這些問題似乎迎刃而解。

不過，這并不意味著「激光雷達大規(guī)模商用」的難題就此解決。相比攝像頭、毫米波雷達每年上千萬顆的出貨量，車載激光雷達今年的裝載量才剛剛突破數萬臺。

用北醒 CEO 李遠的話說，車載激光雷達市場仍處于早期階段。

也正因為處在一個極佳的窗口期，北醒在積極推動新一代激光雷達的演進，試圖通過「跨代量產」上車，實現激光雷達的大規(guī)模商用。

01、從 512 線激光雷達說起

512 線激光雷達的「首次露面」，是在今年 6 月中國汽車工業(yè)協(xié)會舉辦的中國汽車供應鏈大會上，李遠對外披露了 512 線激光雷達的部分核心參數：

• 在 10% 反射率下，有效探測距離為 200 米；

• 視場角最大可以達到120*25.6°。

5 個月后，又有消息傳出——北醒的 512 線激光雷達獲得車企訂單。

更為具體的進展是，北醒已經拿到某車企18 萬臺激光雷達的定點，將于 2023 年下半年 SOP。

可以說，北醒憑借一己之力將車載激光雷達帶入到 512 線時代。如此迅速的進展，至少說明北醒在汽車領域蓄力已久。

圖片來自北醒官網

512 線激光雷達的出現，并非是閉門造車的產物。

按照李遠的說法，是根據車企需求反向推導出的解決方案，尤其是能滿足遠距離小目標物體的探測。

北醒成立于 2015 年，目前業(yè)務遍布全球 90 個國家和地區(qū)，已經是大交通（包含軌交、高速公路、民航、航運）和工業(yè)傳感領域的佼佼者。

作為激光雷達行業(yè)的老兵，李遠篤信：「只要能解決行業(yè)痛點，就一定是好產品」。

這個邏輯也同樣適用于汽車領域?！钙嚨耐袋c其實是安全，只有解決車的安全性，激光雷達才能夠進入一個增量閉環(huán)。」

當前，自動駕駛感知方案有兩大技術路線:

• 一類是依靠攝像頭的「純視覺」方案;

• 另一類是以攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等多種傳感組合的「融合感知」方案。

無論「純視覺」還是「感知融合」，都采用攝像頭作為基礎感知方案。但純視覺感知方案的問題在于無法覆蓋所有的長尾場景，在部分特殊場景下感知功能會受限。

例如，攝像頭在無照明條件的道路行駛時難以充分發(fā)揮作用；在雨霧天氣等能見度不足的環(huán)境中也難以有效工作。

同時，鏡頭臟污導致遮擋、強光直射環(huán)境等條件下都會影響攝像頭所拍攝的圖像質量，影響車輛感知功能。

激光雷達在汽車領域的價值，是激光雷達通過獲得更多維度的信息，例如目標的距離、角度、速度、反射強度等信息，讓車輛獲得更加全面而強大的感知能力，從而達到更加安全的目的。

當前應用于L2+系統(tǒng)的激光雷達（輔助駕駛），整體性能偏低。尤其是針對遠距離小目標等特殊場景探測，檢測效果并不理想。

因此，在面向更高階自動駕駛的需求上，激光雷達的性能還需要進一步提升。

這種提升體現在激光雷達的線束上。

傳統(tǒng)的激光雷達可以按照激光線束分為 1 線、4 線、8 線、16 線、32 線或 64 線等，多個激光線束在豎直方向沿不同角度發(fā)出，經水平方向掃描實現對目標區(qū)域三維輪廓探測。

線束越多，分辨率就越高，激光點云密度就越大——對目標物的探測識別也就越清晰，從而幫助自動駕駛系統(tǒng)獲得更精確的探測結果。

要實現這樣一個效果，最直接的辦法就是通過升級線束，增強探測目標尤其是探測小目標的感知能力，讓自動駕駛系統(tǒng)有更多時間來進行決策。

北醒給出的方案就是將目前主流的 128 線激光雷達升級為 512 線激光雷達，從根本上提升車載激光雷達的性能水平。

「對 200 米開外的小孩或者遠距離的錐桶，基本上只有 512 線激光雷達才能夠把人或物體的基本情況勾勒出來。這樣自動駕駛車輛至少可以提前 2-3 秒鐘準備。這個『生死三秒鐘』就是我們的價值。」李遠說道。

有行業(yè)人士表示，隨著 512 線激光雷達的到來，高分辨率的激光雷達將成為高階自動駕駛收斂 Corner Case 的關鍵手段。

02、512 線激光雷達如何做到降本增效？

隨著頭部車企對高階自動駕駛的積極推進，全球范圍內激光雷達上車已經勢在必行。

自今年以來，蔚來、理想和小鵬已經交付搭載激光雷達的車型。通用、沃爾沃、長安、奇瑞、比亞迪、極氪、阿維塔、智己、飛凡等新舊勢力也相繼有推出帶激光雷達車型的計劃。

這些搭載激光雷達的車型將具備高速、城市、泊車等場景下的自動駕駛能力，因此車企對激光雷達提出的要求可以說是「既要又要還要」：

• 具備遠距離感知能力，高速場景下車輛，至少需要對 150 米以外的物體進行探測和識別；

• 具備至少 100 線以上的掃描效果，這樣遇到 150 米以外的物體可以反射回足夠多的激光點云用于識別；

• 寬視角：120° 以上的水平視場角來滿足十字路口等場景的目標檢測；

• 能滿足車規(guī)級標準，支持前裝車輛集成與規(guī)模化量產。

• 在滿足性能要求之后，激光雷達距大規(guī)模量產還要翻過價格這座大山。

簡單來說，激光雷達上車不僅要求多多，更是挑戰(zhàn)重重。

從技術角度看，激光雷達既要保證線束的大幅度提升，又要平衡包括產品自身的形態(tài)、尺寸、重量、穩(wěn)定性以及工作環(huán)境等嚴苛的要求和限制，在成本上還要將價格控制在車企可接受的區(qū)間內。

比如，通過堆疊發(fā)光器，是為了獲得更多向外發(fā)射激光束層。層數越多，精度也越高，不過這也意味著傳感器尺寸越大。

再比如，如果通過掃描來緩解器件端的壓力，面對 0.05 度這樣的高分辨率，掃描的角度精度需要控制在萬分之一以內，同樣也是巨大的技術挑戰(zhàn)。

在成本端，技術架構優(yōu)化、供應鏈升級以及大規(guī)模量產攤銷成本被視為是激光雷達三種降本的方式。

李遠認為，激光雷達真正的降本的良藥，是通過激光雷達架構的優(yōu)化，讓性能與成本解耦。

上述種種，實際上考驗的是激光雷達公司對激光雷達系統(tǒng)設計的平衡能力。關于這一點，李遠將在后續(xù)的產品發(fā)布會上著重分享。

據了解，在「性能與成本解耦」的思想指導下，北醒的這顆 512 線激光雷達，價格與目前市場主流的 128 線激光雷達接近。

03、512 線激光雷達不是終局，而是開始

2005 年到 2007 年，美國 DARPA 挑戰(zhàn)賽參賽車隊所采用的激光雷達價格在數萬美元級別。

特斯拉拒絕使用激光雷達，核心原因之一是在 Autopilot 研發(fā)開始的 2014 - 2015 年期間，激光雷還完全看不到量產的希望。

如今，通過速騰聚創(chuàng)、禾賽、圖達通、北醒等激光雷達公司的努力，激光雷達的價格正從數萬元向數千元挺進。

這意味著城市/高速 NOA 等高階自動駕駛功能將加速量產普及。

在李遠看來，車載激光雷達對自動駕駛最重要的價值體現，是在「安全」上。

隨著搭載激光雷達的車型被證明降低事故率及人身傷亡，在用戶逐漸形成「安裝激光雷達等同于更安全」的認知后，將會有越來越多的車企選擇將激光雷達作為標配，從而形成一種正向循環(huán)。

「這種挽救生命的事情在統(tǒng)計學上一旦被大家清晰地認知，激光雷達一定會被很快地普及?！估钸h說道。

同時，他也早早放出預告：512 線激光雷達不是終局，而是北醒推出第一個車載激光雷達的開始。接下來，北醒還將推出更高性能的激光雷達，以滿足車企對安全的需求。

「性能更勝一籌」，是北醒作為技術創(chuàng)新者亮出的殺手锏。

通過 512 線激光雷達，北醒為行業(yè)帶來了具有差異化競爭力的產品，也標志著中國車載激光雷達市場將正式進入「512 線時代」。

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