禾赛率先开启量产 固态激光雷达曙光已至?

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(文/杜莎) 在车载激光雷达这一赛道目前的赛点上,国内市场可谓是后发而先至,这几年一步一步从“高精尖”的小众市场开始“飞入寻常老百姓家”,技术也飞速完成了质的飞跃,曾还只是业界口中“未来大势”的纯固态激光雷达如今真正迎来量产。

固态激光雷达赛道上,禾赛率先开启量产

8月22日,中大型增程式混动SUV极石01正式宣布上市,备受瞩目的是,其高阶智驾系统中,除搭载了1颗禾赛的前向远距激光雷达AT128外,车身两侧翼子板处还安装了2颗禾赛的纯固态侧向激光雷达FT120,这代表着极石01是全球首款搭载纯固态激光雷达的量产车型,禾赛FT120也成为全球首款实现量产上车的纯固态激光雷达。

时间拨回到2022年,这一年,亮道智能、禾赛与速腾聚创先后发布纯固态补盲激光雷达产品LDSatellite™、FT120和RS-LiDAR-E1,且彼时预计最早于2023年下半年将有产品进入量产。如今看来,禾赛先一步开启了量产前装。

从披露的资料来看,禾赛FT120内部完全没有任何运动部件,较传统扫描器设计更紧凑。在提升可靠性的同时,FT120的体型更加小巧,相比市场上典型的半固态激光雷达,其外露视窗减小了近 30%,嵌入车身后更美观。

值得一提的是,FT120应用了业内领先的芯片面阵扫描技术,在单个芯片上集成数万个激光探测器,实现了从一维线阵扫描到二维面阵扫描的飞跃。同时,FT120拥有100°x 75°的超广角视场,与采用半固态激光雷达作为侧向感知的方案相比,FT120将垂直视场角从25°扩大至75°,从而将地面盲区距离缩小了70%以上,既可即时感知高处路牌、栏杆、立体车库夹层等,又能灵敏捕捉低处的孩童、宠物、锥桶等低矮障碍物及相邻车道线探测,车身近处一览无余,让车辆智能驾驶更安全。

车企“降本增效”下,固态激光雷达优势尽显

过去两年,伴随中国的智能驾驶渗透率不断提升,车载激光雷达开始迈向量产,尤其在2022年进入密集上车期,且激光雷达的数量已成为某些车企智能化的“标签”,并已在新势力车型中形成了一种鄙视链,甚至有车企喊出这样的口号“四颗以下,请别说话”。这一背景下,激光雷达供应商也在规模化的基础上通过技术的迭代努力做成本下探,以进一步加大车企的配置。

但从今年的车市看来,“降本增效”是汽车产业链的关键词,车企在激光雷达搭载上更理性,以往的“堆料”情形也未再延续。现如今,对于激光雷达供应商而言,想要实现规模化量产上车,能提供高性价的车载激光雷达是关键。

其实,关于激光雷达未来的主流趋势,业界早形成了统一的观点,没有任何运动部件,且高度集成的纯固态激光雷达,成本下探空间大,过车规更容易,被认为是未来的主流技术方向。

当然,激光雷达供应商早已洞察技术的演进方向,因此我们看到越来越多的企业发布了固态激光雷达。亮道智能CEO剧学铭曾告诉集微网,固态激光雷达兼具可靠性与成本,因此比较看好这一技术。激光雷达作为一个产品,最终要满足车载功能的要求,真正提升安全性、舒适性,同时上车以后非常重要的一点就是价格,越来越多的车辆能搭载激光雷达,前提条件是成本一定能够降到接受范围。

从当下车企的成本控制压力来看,固态激光雷达量产上车的优势也十分明显。价格方面,早期机械式车载激光雷达价格从高达几十万元到十几万元、几万元,到现在前装混合固态激光雷达的成本,以前向为例,单个价格在1万元以内,5000元甚至更低,相信未来随着固态激光雷达成本下探到2000元以内甚至1000元以内,更多的车型具备将其作为前装上车的条件。此次,禾赛率先开启量产,也预示着固态激光雷达的曙光已至?

从补盲到主雷达,固态激光雷达向上探索之路

但需要指出的是,现如今的固态激光雷达因为技术架构限制也存在探测距离近,难以作为前向主雷达这一“硬伤”。

与固态激光雷达的“前辈”大陆集团以及Ibeo量产的固态方案类似,禾赛、速腾聚创、亮道智能的固态补盲方案也沿用Flash纯固态VCSEL+SPAD架构。当然这一方案能借助成熟的标准CMOS工艺快速实现规模量产,持续降本,同时集成度高,尺寸小,可与车身融为一体,提升整车的美观性。但遗憾的是,这一架构下的固态激光雷达的探测距离十分有限,在30m左右,现主要用于侧向补盲雷达,如前文提到的极石01用来做侧向雷达,无法用于前向主雷达。

那么,固态激光雷达既然是未来的主流,这意味着其仅用作补盲雷达还不够,还要能作为前向主雷达。那么如何能解决这一问题自然是业内热议的“中心”。在此前的系列访谈中,集微网发现,现有固态激光雷达测距有限的根源在Flash扫描方式的原理中。

飞芯电子CEO雷述宇曾对集微网指出,沿用Flash纯固态VCSEL+SPAD架构的激光雷达探测距离不够远,主要有两大根本的原因:其一,传统Flash方式脱胎于CMOS传感器,但CMOS传感器与激光雷达的诉求却有本质的区别。CMOS传感器希望接收的光越多越好,灵敏度就会越高,但激光雷达只想要接收的是自身发射打到物体反射回来的光,而传统Flash方式没有信号区分的能力,所有的光都要接收,但在物体比较远的情况下,传感器就会被“非我”信号占用,因此灵敏度会大大受限,并影响测量距离的能力。其二,Flash是一个成像的方案,由于成像要同时测近和测远,而激光雷达自身发光的信号与距离平方成反比,如果传感器没有足够大的动态范围,近端物体饱和了,从远端物体收来的能量却还不足以读出电路噪声,也会限制激光雷达测远的能力。

显然,从Flash角度切入,突破固态激光雷达的探测瓶颈这条路走不通,只能换一条路。在此前的采访中,飞芯电子和洛微科技都指出从探测方面寻找出路,这也代表了业界的探索之路。洛微科技CEO冯宁宁曾告诉集微网:“早前,业界有几家企业在做全固态激光雷达扫描方案,在技术研发、降本、量产等方面确实走在了最前沿。但也碰到不同的问题,包括产业链不完善、技术过早、测距有限等,经过这几年的发展,业内逐渐意识到,第一步真正需要解决的并不是扫描的问题,而是探测的问题。”

从探测机理深入解决问题或是正解,但具体到采用何种探测方式目前也还没有统一路线。在固态技术的大方向下,Flash和OPA的扫描方式各有利弊,而ToF和FMCW的测距方式也各有挑战。因此,固态激光雷达里选哪个方案尚无定论,如何选择还是取决于这些公司对市场的理解,以及自身的技术积淀。

这几年,中国激光雷达市场引领全球发展,那么在固态激光雷达领域,这一局势是否能延续?从此前的采访来看,在固态激光雷达这一产业链上,都几乎能采用类摄像头的成熟产业链,因此目前国内上游的代工厂商及下游的光电模组厂商都十分成熟和完备,唯一备受考验和挑战的就是芯片设计环节,国内企业都在加速自研和迭代。当然,技术要真的实现大规模上车也不乏挑战。但业内对固态激光雷达这一赛道的前景及国内供应商的发展充满期待,纷纷预期这一固态方案将在2025年左右落地,且在该领域国内外厂商的起跑线基本相同。

责编: 张轶群
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杜莎

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