激光雷達，2 年前對消費者來說還是一個非常陌生的詞匯，而如今當你走上街頭，可能會發(fā)現(xiàn)來往的車輛中時不時就有一輛頂上帶著個極具科技感的新型傳感器。從工業(yè)場景、到限定區(qū)域內(nèi)的無人車、再到現(xiàn)在的量產(chǎn)乘用車，激光雷達是如何一步一步從“高精尖”的小眾市場走入大眾消費者的視野呢？

這一切都得益于激光雷達成本的快速下降。

時間倒回并不遙遠的2016年，車載激光雷達有大花盆那么大，貴的激光雷達售價高達7萬美元，折合人民幣近50萬，是真正能在三線城市買套房的價格了。而如今禾賽最新發(fā)布的超薄激光雷達，比兩根手指還薄；而遠距激光雷達的價格，也在7年間迅速降低了2個數(shù)量級，來到了幾千元的區(qū)間，成為了一項消費級的“黑科技”。

傳統(tǒng)的激光雷達像是“大花盆”

隨著價格平民化，原本就相較其他傳感器來說更具性能優(yōu)勢的激光雷達也迎來了前所未有的廣闊市場，僅 2023 年上海車展，就有 40 款車型搭載了激光雷達。而隨著輔助駕駛功能的逐漸完善和落地，激光雷達越來越成為增強汽車主動安全的必備傳感器。

讓我們復盤一下，這幾年激光雷達的小型化、親民化究竟是如何實現(xiàn)的？

芯片化設計 降本第一利器

像手機、電腦一樣，激光雷達也屬于電子器件。一束激光，一發(fā)一收，激光雷達因此感知到了空間中的一個點。為了更加細致地“描繪”周圍環(huán)境，激光雷達需要每秒感知上百萬個點。

傳統(tǒng)的激光雷達采用的是分立式設計，即上百個激光器和接收器和處理器都需要“分別獨立”地堆疊到一起，導致不僅結構龐大，而且零部件多，對精度要求高，非常難以裝配。這樣的激光雷達不僅大，而且貴，要保證高質(zhì)高效的生產(chǎn)都很難，這些關鍵詞一度成為激光雷達難以撕下的“標簽”。

扭轉激光雷達“貴”的局面，最關鍵的技術就是芯片化。

芯片又叫集成電路，顧名思義就是把原本多個離散的電子器件集成到尺寸很小的半導體介質(zhì)的晶圓上。

對于激光雷達而言，芯片化就是把原本數(shù)量眾多、結構龐大的激光器控制電路、信號采集轉化電路、波形處理電路等數(shù)百個電子元器件逐步集成到幾片小巧的芯片上，繼而通過芯片實現(xiàn)對于上百個激光發(fā)射/接收通道的高質(zhì)量控制和運算。

芯片化設計使激光雷達元器件數(shù)量大幅減少，簡化的結構帶來了顯著的成本降低，與 2016 年相比，2023 年激光雷達的單線收發(fā)成本僅有原來的 1/20。

不僅如此，芯片化激光雷達由于結構簡化、零部件少，因此裝配步驟更少、光學校準更具整體性，具備自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢，由此帶來了生產(chǎn)效率成倍提高，生產(chǎn)成本大幅下降。

芯片化大大簡化了激光雷達設計結構和零部件數(shù)量

禾賽從 2017 年開始就布局自主研發(fā)激光雷達專用芯片（ASIC），比起通用芯片，專用芯片可以更好地把禾賽深耕多年而積累的激光雷達技術優(yōu)勢轉化成最佳的產(chǎn)品性能。每一代芯片研發(fā)，都逐漸向著更高集成度演進，為市場推出更高性能、更低成本、更優(yōu)可靠性的激光雷達產(chǎn)品。

禾賽自研芯片演進路線

芯片化的設計使得激光雷達駛上了“摩爾定律”的道路*。

事實上，相比 2014 年市場上的一個經(jīng)典款車載激光雷達，2021 年禾賽發(fā)布的 AT128 點頻已經(jīng)提升了 15 倍。

隨著集成度和芯片制程的提升，無論是提升性能還是進一步降本，激光雷達都將迎來巨大的空間。

產(chǎn)品平臺化 加速走向大規(guī)模量產(chǎn)

隨著應用場景的不斷拓展，禾賽產(chǎn)品線也從開始的單一產(chǎn)品，發(fā)展到現(xiàn)在的 6 大產(chǎn)品線、10 余款標準產(chǎn)品。產(chǎn)品線如何合理管理、迭代、開發(fā)，考驗著一個公司的產(chǎn)品體系建設智慧。

如果產(chǎn)品在設計之初，每個產(chǎn)品都從零開始設計，那么會導致不同產(chǎn)品之間的技術共享率低，物料復用率低，生產(chǎn)制造方式迥異。這樣每開發(fā)一款新品，都要配套完整的研發(fā)資源、采購體系、生產(chǎn)體系，勢必不利于成本控制。

如何讓技術、物料和產(chǎn)線共享起來呢？

答案是模塊化設計、平臺化設計，這也是禾賽降本的“秘訣”之一。

模塊化設計可以簡單理解為“搭樂高”，就是將激光雷達“解構”成不同的功能模塊，不同子模塊可以獨立迭代升級，然后再組合成完整的產(chǎn)品。

芯片就是模塊化設計的最佳實現(xiàn)方式，將各個功能模塊做成高度集成的芯片，新產(chǎn)品可以隨著每一代芯片的升級而受益。比如隨著禾賽芯片從 V1.0 向 V4.0 演進，新一代產(chǎn)品將搭載最新芯片技術實現(xiàn)更高的測距能力和分辨率。

另外，同一個收發(fā)系統(tǒng)架構也可以與不同掃描方式相結合，開發(fā)出新的激光雷達產(chǎn)品：比如 AT128 的收發(fā)芯片，與一個 360° 旋轉平臺組合，就能得到一個全新的、高度集成化的 360° 旋轉式激光雷達，面向?qū)π阅芎鸵曇靶枨蟾叩?L4 級自動駕駛應用。

激光雷達收發(fā)架構可以與不同掃描方式組合

平臺化設計又被業(yè)內(nèi)稱為“套娃”，就是基于同一個產(chǎn)品架構，衍生和開發(fā)出滿足不同需求的產(chǎn)品。這樣可以做到最大化共享技術成果、共享物料供應鏈、共享制造生產(chǎn)線。

禾賽很早就引入了平臺化思路，比如 Pandar 系列在同一架構下可以實現(xiàn) 40 線、64 線以及 128 線產(chǎn)品，XT 系列在發(fā)布之時就有 16 和 32 線，同一系列可以做到尺寸和接口一致，方便客戶無縫切換。

禾賽激光雷達產(chǎn)品矩陣一覽

除了各個系列內(nèi)部的平臺化，跨系列模塊交叉復用的比例也很高，比如 AT 和 ET 產(chǎn)品系列，70% 的零部件和元器件是可以共享的，從而大大降低了供應鏈管理成本。

本質(zhì)上，禾賽認為平臺化意味著更極致的核心技術、通用技術沉淀，畢竟只有每一塊“樂高”都足夠高質(zhì)量，才能“搭建”出極具競爭力的產(chǎn)品。

自建自動化工廠在制造中創(chuàng)新降本

如果說芯片化是從產(chǎn)品設計端對激光雷達進行結構化降本，那么自建自動化產(chǎn)線則是從產(chǎn)品制造端對激光雷達進行降本。

首先是激光雷達的生產(chǎn)方式從昂貴低效的手工生產(chǎn)演進到經(jīng)濟高效的自動化生產(chǎn)。

隨著集成化芯片化程度的提高，激光雷達的設計結構越來越簡潔，校準、裝配、測試，每個流程都引入了高度自動化的機器產(chǎn)線，再加上禾賽開發(fā)流程中很重要一點是讓產(chǎn)品設計之初就具備面向生產(chǎn)的能力，激光雷達的生產(chǎn)由“耗時耗力”真正轉變?yōu)椤笆r省力”。同時，自動化生產(chǎn)提高了制程穩(wěn)定性，減少質(zhì)量問題，從而降低了產(chǎn)品的運營成本。

禾賽自動化產(chǎn)線自動化率達到 90% 以上

更重要的是，禾賽通過自建工廠，保證了從源頭上把控各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，及時優(yōu)化、改善生產(chǎn)流程，保證產(chǎn)品高質(zhì)量和大規(guī)模交付。結合先進的智能制造技術，禾賽工廠實現(xiàn)了 100 多道生產(chǎn)工序的自動化，產(chǎn)線整體自動化率達到 90% 以上，生產(chǎn)一臺激光雷達僅需 45 秒，效率比傳統(tǒng)方式提高了上百倍。

禾賽麥克斯韋智造中心

本質(zhì)上，芯片化和自建工廠是禾賽垂直整合的不同方向，通過增加產(chǎn)業(yè)鏈參與度，極致優(yōu)化價值鏈上的關鍵環(huán)節(jié)，給消費者交出更好的產(chǎn)品。

結語

與禾賽努力降本讓激光雷達價格逐漸“親民”，同時發(fā)生的還有廣大用戶的選擇。

激光雷達由于具有直接、穩(wěn)定、精確測量的優(yōu)點，在高級輔助駕駛應用中，可以直接感知夜間暗光場景、炫光場景、以及一些視覺算法無法識別的情況，越來越多的人意識到激光雷達在行車安全中扮演著不可或缺的作用。

我們欣喜地看到搭載激光雷達的車型數(shù)量是呈放量性增長的，激光雷達這個功能件從高端車型配置也在逐漸前裝到更多普惠車型。規(guī)?；瘞砹烁诱?、良性的供需循環(huán)，推動了整個產(chǎn)業(yè)鏈的升級完善，進而驅(qū)動了新一輪的降本空間。

搭載禾賽激光雷達的部分車型

自成立以來，禾賽已經(jīng)累計完成交付 13.5 萬臺激光雷達，進一步穩(wěn)固全球市場的領先地位。同時，禾賽具備強大的規(guī)模化降本能力，未來將不斷推出更具性價比的高性能激光雷達。

“賦能機器人，讓人類生活更加高效舒適”是禾賽的使命，讓激光雷達價格逐漸“親民”毫無疑問是使命達成的必經(jīng)之路，不難想象我們將看到更多激光雷達走進人們的日常生活。

*摩爾定律：成本不變的前提下，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍。
責任編輯：彭菁