在上一篇文章《激光雷達(dá)2.0時(shí)代：高線數(shù)高點(diǎn)頻車規(guī)級(jí)LiDAR如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)？》中，我們已經(jīng)講到：由于頭部車企對(duì)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的積極推進(jìn)，全球范圍內(nèi)激光雷達(dá)上車已經(jīng)勢(shì)在必行。蔚來、理想和小鵬汽車都將在今明兩年交付帶激光雷達(dá)的車型；北汽ARCFOX和日系車企本田也有推出帶激光雷達(dá)車型的計(jì)劃。這些搭載激光雷達(dá)的車型將具備高速、擁堵等場(chǎng)景下的自動(dòng)駕駛能力，因此車企對(duì)激光雷達(dá)提出的要求往往是：具備遠(yuǎn)距離感知能力，高速場(chǎng)景下車輛需要對(duì)150米以外的物體進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別；具備100線以上的掃描效果和百萬級(jí)別點(diǎn)頻，這樣遇到 150米以外的物體也能反射回足夠多的激光點(diǎn)云用于識(shí)別；寬視角：120° 以上的水平視場(chǎng)角來滿足十字路口等場(chǎng)景的目標(biāo)檢測(cè)；能滿足車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，支持前裝車輛集成與規(guī)模化量產(chǎn)。

在滿足這些性能要求之后，激光雷達(dá)距大規(guī)模量產(chǎn)還要翻過最后一座大山——價(jià)格。當(dāng)下，業(yè)內(nèi)主流OEM對(duì)激光雷達(dá)的期待是：

在L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，激光雷達(dá)的采購(gòu)價(jià)最終能夠達(dá)到1000美元以下；在 L3 級(jí)以下的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，激光雷達(dá)長(zhǎng)期目標(biāo)價(jià)格能夠達(dá)到500美元以下。但現(xiàn)實(shí)并非如期待那樣美好。

筆者獲悉，SCALA在國(guó)內(nèi)的單臺(tái)采購(gòu)價(jià)格一度在 2 萬美元級(jí)別。2020年 11 月福布斯的一則報(bào)道顯示，由法雷奧提供的第一代 SCALA 在較高批量的情況下，采購(gòu)單價(jià)是 600美元。雖然SCALA是全球第一款滿足車規(guī)的激光雷達(dá)，但要知道第一代 SCALA 的掃描效果大致相當(dāng)于 4 線，垂直視場(chǎng)角僅 3.2°。目前能在前裝量產(chǎn)車上使用 SCALA 的客戶，主要也是歐洲的豪華品牌。

筆者還獲知，蔚來ET7上所采用的激光雷達(dá)單顆批量售價(jià)大約在800美元級(jí)別。蔚來 ET7 是一款售價(jià)在40萬元以上的豪華車型。相較于四五年前機(jī)械式激光雷達(dá)動(dòng)輒1萬美元起的售價(jià)，上述兩款激光雷達(dá)的價(jià)格，已經(jīng)相當(dāng)友好。但毫無疑問，高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能想要加速普及，高性能激光雷達(dá)的價(jià)格要?dú)⑷?00美元以內(nèi)的區(qū)間。能否打造數(shù)百美元級(jí)別的高性能車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)，也是今天各路激光雷達(dá)公司們爭(zhēng)搶的制高點(diǎn)。

1百線以上百萬點(diǎn)頻激光雷達(dá)打入200美元價(jià)格區(qū)間

激光雷達(dá)本質(zhì)上是由多種部件構(gòu)成的光機(jī)電系統(tǒng)。其中，發(fā)射模組和接收模組要占到整機(jī)成本的60%以上。因此在上一篇文章中我們也總結(jié)了：激光雷達(dá)降本的關(guān)鍵，是對(duì)光學(xué)收發(fā)模組的芯片化集成。

目前在業(yè)內(nèi)，能夠針對(duì)激光雷達(dá)收發(fā)模組實(shí)現(xiàn)光學(xué)芯片集成的公司寥寥無幾。

近日，銳馳智光（原「飲冰科技」）就對(duì)外公布了，其實(shí)現(xiàn)了32 線激光雷達(dá)收發(fā)模組集成光學(xué)芯片的量產(chǎn)。基于32線的集成光學(xué)芯片和轉(zhuǎn)鏡式掃描結(jié)構(gòu)，銳馳智光研發(fā)并推出了 2 款集成式車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)：LakiBeam128和LakiBeam128L（遠(yuǎn)距版）。

其中LakiBeam 128可用于前視和補(bǔ)盲兩類場(chǎng)景。LakiBeam128L 則主要作為前視激光雷達(dá)使用。這兩款產(chǎn)品支持硬件預(yù)埋，且支持針對(duì)更高線束需求的定制。據(jù)銳馳智光披露：LakiBeam128 目前萬臺(tái)級(jí)供貨價(jià)定在 743 美元；在十萬臺(tái)級(jí)別，其單價(jià)為 498 美元；在百萬臺(tái)級(jí)別，其單價(jià)是 289 美元；上述單價(jià)對(duì)應(yīng)折算成人民幣分別是 4800 元，3215 元和 1868 元。LakiBeam128L 的萬臺(tái)級(jí)供貨價(jià)更是低至 450美元；在十萬臺(tái)級(jí)別，其單價(jià)是 298 美元；百萬臺(tái)級(jí)別單價(jià)為 195 美元；其對(duì)應(yīng)人民幣單價(jià)分別是 2900 元，1925 元和 1258 元。并且隨著后續(xù)集成化技術(shù)和自動(dòng)化生產(chǎn)的推進(jìn)，其高性能激光雷達(dá)的價(jià)格還將繼續(xù)下降。

2考驗(yàn)車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的關(guān)鍵指標(biāo)

為自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)的激光雷達(dá)，有幾大最為重要的關(guān)鍵指標(biāo)：

（1）掃描方式，掃描方式?jīng)Q定產(chǎn)品能否通過嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)驗(yàn)證。在業(yè)內(nèi)，目前公認(rèn)一定能夠通過車規(guī)驗(yàn)證的激光雷達(dá)，包括了純固態(tài)激光雷達(dá)以及轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)。前者以Flash LiDAR和 OPA 等類型為代表；后者則已經(jīng)有法雷奧第一代 SCALA 作為先例，SCALA 就是一款轉(zhuǎn)鏡式的激光雷達(dá)。到2019年底，SCALA 全球出貨量已經(jīng)超過 10 萬臺(tái)。LakiBeam128和 LakiBeam128L 也是采用了廣受驗(yàn)證的轉(zhuǎn)鏡式掃描結(jié)構(gòu)。

（2）線數(shù)，線數(shù)主要影響的是針對(duì)遠(yuǎn)距目標(biāo)返回的點(diǎn)云數(shù)量。一顆100線垂直角分辨率為 0.2° 的激光雷達(dá)打到 150 米遠(yuǎn)的目標(biāo)上，其返回的點(diǎn)云也只有三線。下圖是LakiBeam128L針對(duì) 50 米、100 米和 150 米外車輛返回的激光雷達(dá)點(diǎn)云示意圖?？梢钥吹皆?50米遠(yuǎn)處，其返回的激光雷達(dá)線數(shù)依然有至少 5 線。

（3）點(diǎn)頻，點(diǎn)頻指的是每秒鐘激光打到障礙物上反射回來被探測(cè)器接收到的激光雷達(dá)點(diǎn)數(shù)。點(diǎn)云數(shù)量是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知的基礎(chǔ)，點(diǎn)頻越高則原始感知數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確詳細(xì)。目前在業(yè)界已發(fā)布的多款面向車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)的激光雷達(dá)中，包括法雷奧、華為、大疆Livox在內(nèi)，其單回波點(diǎn)頻百萬級(jí)別的僅有華為的96線激光雷達(dá)一款。而銳馳智光的LakiBeam128和 LakiBeam128L 單回波點(diǎn)頻分別達(dá)到 184 萬點(diǎn)和 92.1 萬點(diǎn)。

（4）探測(cè)距離，關(guān)鍵難點(diǎn)主要是針對(duì)低反射率物體（如10%反射率）探測(cè)距離。在高速場(chǎng)景中，業(yè)內(nèi)一般要做到針對(duì)150米內(nèi)，如黑色車輛這樣的低反射率物體，依然能做到穩(wěn)定的探測(cè)識(shí)別。

（5）水平與垂直視場(chǎng)角。視場(chǎng)角越大，則盲區(qū)越小。同時(shí)，視場(chǎng)角的數(shù)據(jù)與線數(shù)結(jié)合，將直接影響水平和視場(chǎng)角的角分辨率，角分辨率越高，則激光打到遠(yuǎn)處反射回的點(diǎn)云越多，有利于算法做進(jìn)一步的分類和識(shí)別。針對(duì)100米以上距離物體的感知，通常要求垂直角分辨率 <0.2°。

（6）波長(zhǎng)，當(dāng)前市面的激光雷達(dá)產(chǎn)品主要是采用 905nm 和 1550nm 的激光源。905nm成本較低，當(dāng)前在主流激光雷達(dá)產(chǎn)品中應(yīng)用有也更多。激光源波長(zhǎng)的選擇直接影響到產(chǎn)品的價(jià)格。1550nm的產(chǎn)品則以美國(guó)激光雷達(dá)公司 Luminar 等為代表，1550nm 的激光源功率更大，探測(cè)距離更遠(yuǎn)，但成本將大幅增加。據(jù)說 Luminar 預(yù)估百萬臺(tái)級(jí)別的激光雷達(dá)，其發(fā)射器部分的成本就要數(shù)百美元。目前1550nm的激光雷達(dá)降本是業(yè)界一大難題。

（7）最后是產(chǎn)品尺寸。車企對(duì)于外觀的要求極高，激光雷達(dá)需要和車體完美整合。目前激光雷達(dá)比較普遍的安裝位置是在車輛的前格柵、前臉兩側(cè)左右翼，也有公司安裝在前擋風(fēng)玻璃位置。蔚來ET7則是按在了前擋風(fēng)玻璃的頂部上端，有點(diǎn)類似車輛的「犄角」。無論在哪個(gè)位置，從上車的角度，基本上車企都希望激光雷達(dá)越薄越小越好，更加易于整合。

3面向大規(guī)模前裝量產(chǎn)的設(shè)計(jì)

這是市面上幾款主流激光雷達(dá)產(chǎn)品的參數(shù)對(duì)比。

LakiBeam128L和 LakiBeam128 的視場(chǎng)角分別達(dá)到 120°x15.75° 和 120°x32°，水平角分辨率達(dá)到 0.25°，垂直角分辨率更是低至 0.125°，點(diǎn)頻達(dá)到了單回波百萬級(jí)別。最后在產(chǎn)品規(guī)格上，LakiBeam128L和 LakiBeam128 的主要特點(diǎn)是 50mm 級(jí)別的厚度，這個(gè)級(jí)別的厚度更易于上車安裝。再?gòu)某杀窘嵌瘸霭l(fā)，過去激光雷達(dá)的成本難以下降核心的原因是2部分：

激光收發(fā)模組價(jià)格較高，如128 線機(jī)械式激光雷達(dá)，需要 128 對(duì)收發(fā)模組；激光收發(fā)模組的人工調(diào)校復(fù)雜，Velodyne 在 2017 年前后曾經(jīng)披露過，當(dāng)時(shí)其高性能的 64 線激光雷達(dá)生產(chǎn)周期以周來計(jì)算，主要原因就是對(duì) 64 對(duì)激光收發(fā)模組進(jìn)行人工調(diào)校。要解決上述問題，最近幾年Velodyne、禾賽、Luminar 等公司近幾年都在研發(fā)芯片化的技術(shù)。銳馳智光目前率先量產(chǎn)的集成芯片，是將32組的光學(xué)收發(fā)模組集成到了極小的一個(gè)芯片單元上。

據(jù)其官方透露，其利用一片晶圓就可以生產(chǎn)數(shù)百枚集成芯片。這進(jìn)一步帶來的好處是，集成式激光雷達(dá)LakiBeam128L無需調(diào)試，LakiBeam128 則只需要一次調(diào)試。這樣下來，其預(yù)估一條 150人的生產(chǎn)線的情況下即可具備15 萬臺(tái)/年的產(chǎn)能，升級(jí)為自動(dòng)化產(chǎn)線之后產(chǎn)能還將更高。以集成式激光雷達(dá)設(shè)計(jì)為核心，是銳馳智光推動(dòng)激光雷達(dá)大規(guī)模量產(chǎn)和降本的關(guān)鍵支撐點(diǎn)。具備百萬級(jí)的量產(chǎn)能力，也使激光雷達(dá)單價(jià)降至200 美元以內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。

4數(shù)百美元級(jí)激光雷達(dá)引爆L0 - L4應(yīng)用的大市場(chǎng)

過去Elon Musk拒絕使用激光雷達(dá)，核心原因之一就是在 Autopilot 研發(fā)開始的 2014 - 2015 年期間，激光雷還完全看不到量產(chǎn)的希望。

2016年，DARPA Grand Challenge 參賽車隊(duì)所采用的激光雷達(dá)價(jià)格在百萬美元級(jí)別。而如今，通過銳馳智光等公司的努力，激光雷達(dá)正向數(shù)百美元級(jí)挺進(jìn)，這意味著NOA領(lǐng)航輔助、TJP 擁堵智駕、AVP 自主泊車等高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能將加速量產(chǎn)普及。結(jié)合Lakibeam128系列低至 195美元的價(jià)格，銳馳智光進(jìn)一步認(rèn)為，激光雷達(dá)還有可能打開 L0 級(jí)的市場(chǎng)。比如夜間行駛中，駕駛員的能見度明顯降低，夜晚也是事故的高發(fā)時(shí)間。紅外夜視系統(tǒng)可以解決這個(gè)問題，但目前這類系統(tǒng)還主要配置在百萬元級(jí)別的豪車上。而如果通過激光雷達(dá)點(diǎn)云的可視化，可以彌補(bǔ)人眼夜間被動(dòng)探測(cè)的缺陷，從而提升夜間行駛的安全性。這一功能對(duì)于習(xí)慣夜間趕路的商用車更加重要。

由于不需要接入控制，銳馳智光CEO姜波判斷，這樣的 L0 功能將隨著激光雷達(dá)的大規(guī)模量產(chǎn)快速普及。甚至更進(jìn)一步，激光雷達(dá)可能開啟大規(guī)模存量車型的后裝搭載。中國(guó)2億多臺(tái)的汽車存量，意味著這可能是個(gè)巨大的商用市場(chǎng)。

「激光雷達(dá)將在兩年內(nèi)迎來后裝 2C 市場(chǎng)爆發(fā)。其產(chǎn)品形態(tài)將易于安裝，為人們?cè)谝归g等復(fù)雜行駛場(chǎng)景主動(dòng)探測(cè)和保駕護(hù)航?！菇ū硎?。當(dāng)下，在中國(guó)的汽車智能化浪潮中，蔚來、理想、小鵬已經(jīng)從上一輪新造車中殺出重圍，傳統(tǒng)車企背景的東風(fēng)、上汽、長(zhǎng)安、北汽等正加速智能汽車的布局，互聯(lián)網(wǎng)出身的百度也進(jìn)入了造車戰(zhàn)局，自動(dòng)駕駛功能的PK將成為未來汽車競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

以銳馳智光等公司為代表，大規(guī)模量產(chǎn)的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)將成為新一代中國(guó)智能汽車崛起的基石。

編輯：jq