对于要实现更高级别自动驾驶这一点来说，感知融合方案一定是不可或缺的一步，激光雷达自然是选择之一。
现在自动驾驶很难用级别划分，更多是基于场景和功能定义，目前国产新造车企业均实现了限定条件下高速公路、城市环路的自动驾驶。小鹏、蔚来已经实现了 NGP、NOP，理想也在研发的路上，特斯拉已经推送了 FSD Beta 版，新造车企业想要跟上特斯拉自动驾驶的推进节奏，必须加强功能上的突破。
这里面一直有一个误区是，使用激光雷达和不使用激光雷达是两个技术路线是对立面，这显然并不准确。而其实是「选择激光雷达是车企，实现自动驾驶现阶段规划功能最优的方案」。
有了需求，对于激光雷达厂商来说目标只有一个「满足要求，装车量产」。
要做到这一点显然不容易，首先必须直面几个问题：「如何达到车规级要求、如何降低成本、尺寸能够小型化」。我们来看一下国内几大激光雷达公司怎么做的。
前装起量源于自动驾驶的需求
华为 + ARCFOX 极狐 HBT
看华为发布的激光雷达，可以总结三个关键要素：车规级、高性能、可量产。
在技术上，华为并没有采用传统旋转机械式方案，而是选择了「微转镜扫描架构」，这套架构的特点是，简化了由电机承载的整个旋转模块，通过对收发模块的重新设计，让只有反射镜参与旋转，这样既能减轻电机负载，也能提升点云精度的稳定性与一致性。
基于微转镜扫描架构华为设计出了 96 线的中长距离激光雷达产品，官方介绍其特点是：
- 全视场 150 米的探测距离，120° × 25° 的大视野探测范围；
- 拥有 25Hz 高帧率，0.25° × 0.26° 分辨率；
简单来说这款产品具备的能力就是，高速场景看得远（测距能力）、复杂路口看得宽（水平 FOV）、近端与加塞场景看得到突出物（垂直 FOV）。这样的能力可以补充摄像头与毫米波雷达在复杂场景下的短板，比如：
- 针对远距小障碍物，毫米波雷达的角分辨率不够，摄像头对远端的通用障碍物识别不够，而这种场景下激光雷达就可能及时识别。
- 对于近距离加塞场景，毫米波雷达的角分辨率不够，摄像头通常来说需累计多帧，需要几百毫秒才可以确认加塞，而激光雷达由于精确的角度测量能力和轮廓测量能力，可以 2 - 3 帧确认加塞，百毫秒内做出判断。
- 在隧道场景下，在光线变化急剧的情况下，摄像头的作用不大，而毫米波雷达一般不识别静止物体，如果隧道口有一个静止车辆，这时激光雷达就能准确识别。
- 此外，对于十字路口无保护左拐场景、地库场景，激光雷达的优势都能够发挥出来。
而这套方案将搭载在 ARCFOX 极狐 HBT 上全球首发，预计 2021 年下半年量产。如果推进顺利不跳票，那么华为也将成为全球为数不多的几家，量产乘用车激光雷达的供应商之一。
从技术路径上来看，华为的选择并不是一家独秀，其他厂商都有布局；从涉猎时间来看，华为是 2016 年立项研发，国内外相比都不是最早的。二、华为拥有光电元器件、芯片等硬件到算法软件之间完整的闭环能力；三、华为拥有强大资金和人才，可以迅速调动最强大的资源，这让华为在进入相关的每个领域时，对对手都是降维式打击。速腾聚创（简称：速腾）成立于 2014 年，最初是由邱纯鑫博士的科研项目团队为基础组建的。发展至今已经推出了多款单线、多线；静态、实时激光雷达产品，以及多款全景摄像设备。目前公司重点发展面向自动驾驶领域的实时多线激光雷达技术以及软件数据处理平台。速腾车载激光雷达采用的是 MEMS 技术路线，这也是目前阶段厂商寻求产品落地主流的方案。与华为区别在于扫描方式不同，速腾采用的是微振镜扫描，同样可以实现高度集成，满足车规要求。目前速腾车规级激光雷达 M1 系列分为两个版本：纯硬件版 M1 Simple、智能传感器版 M1 Smart。从参数上看，M1 系列探测距离达 150m，产品视场角为 120° x 25°，在 25° 的垂直视场拥有等效 125 线的扫描效果。「等效 125 线」这是一个关键的信息，因为外媒 Clean Technica 在今年 7 月 31 日报道过一则消息中显示了，2021 年将要开启交付的美国纯电汽车品牌 Lucid，首款车型将要搭载激光雷达。
报道中对于激光雷达的表述是：「（equivalent of 125 beams）翻译是：相当于 125 个光束」，按照激光雷达厂商一般性专业用词表述，会把固态激光雷达扫描效果称之为等效多少线。也就是说 Lucid 采用的是一款等效 125 线的固态激光雷达。外国网站 ars 在今年 8 月 1 日的一篇报道显示，Lucid ADAS 主管 Eugene Lee 讲述了其采用的激光雷达具体参数，「水平视野为 120°，垂直视野为 25°，对物体的探测距离达到 150m，反射率达到 10％」。结合以上信息发现，在固态激光雷达厂商中，只有速腾 M1 是等效 125 线的，并且参数也与 Eugene Lee 透露的完全一致。也就是说速腾聚创的配套车企会是 Lucid，预计搭载速腾激光雷达的 Lucid Air 会在 2021 年量产交付，这与速腾的产品量产交付时间一致。这又是一个有意思的现象，因为速腾配套的车企是 Lucid，这是一家美国的新能源汽车公司，早在 2016 年就发布了他们的第一款车型 Lucid Air，在 2018 年 9 月份拿到了沙特阿拉伯公共投资基金的 10 亿美元投资。在行业内对 Lucid 都称其为「美国造车新势力」，最重要的是 Lucid 的目标就是死磕特斯拉，当然它也是这么做的。也就是说一个国内顶级激光雷达供应商和外国造车新势力牵了手。看到这就会发现 2021 年是一个特殊的时间节点。上面我们说了，激光雷达的需求起势背后其实是自动驾驶竞争的白热化，如果以 2020 年为节点，之前是新造车实现自动驾驶功能上车的话，那么下一阶段的功能向上突破将从 2021 年开始。Lucid Air 与国产新造车避特斯拉锋芒不同，它是一个明确要单挑特斯拉的产品。这就表明了它将会直接来到特斯拉的赛道中，如果给这个赛道做一个定义，那就是「技术取向型」，关键词是：高性能、长续航、智能化。Lucid Air 全系均为永磁电机，单电机功率为 447 kW（600 马力），是目前全球量产纯电动车中峰值功率最高的电机，包括感应电机在内，并且全系可以按单电机后驱、双电机全驱和前一后二三电机全驱来布置。而三电机版将有 1800 马力。同时 Lucid Air 搭载了 LG 化学的 2170 圆柱电池的电池包，总容量为 120 kWh，可用容量为 113 kWh。根据第三方机构 FEV 北美，用美国 EPA 工况标准得到的测试结果，Lucid Air 在 EPA 工况下的续航里程为 517 英里，合 832 km。也就是说 Lucid Air 在三电上已经满足了高性能和长续航，只要自动驾驶这个纬度保持较高水准，那么 Lucid Air 大概率会是一个成功的产品。因此，Lucid Air 就需要去堆各种感知的硬件，激光雷达是必然选择之一，而按照速腾的技术路线研发节奏与 Lucid Air 的交付节奏来看，速腾则是激光雷达供应商里最好的选择。
满足车规级是激光雷达需要突破的一道屏障，禾赛则是在众多激光雷达企业中，努力奋进的一个。禾赛是旋转式激光雷达的代表，同时禾赛非常清楚短期内激光雷达技术路线不会形成统一，但自动驾驶却是向前发展的，不管是 Robotaxi 还是乘用车高阶需求都有激光雷达的身影。禾赛与速腾一样都是乘着自动驾驶的东风兴起的激光雷达初创公司。因为采用的旋转式激光雷达的原因，所以禾赛在前装市场里表现并不突出。注意这并不意味着禾赛在技术上是落后的。早在 2016 年，禾赛就先后推出了 Pandar40 / 40P / 64 产品线，每代产品都获得了市场的高度认可。2020 年 9 月 1 日，禾赛正式发布新一代旗舰产品 Pandar128。Pandar128 是一款全距离范围内的高性能雷达，测距上可以实现 0.3 - 200 m 范围内对 10% 反射率目标物的稳定探测。同时 Pandar128 可作为测近、补盲雷达。Pandar128 垂直分辨率为 0.125°；水平分辨率在 10Hz 转速下可以达到 0.1°，几乎为同类产品最强。在中国，自动驾驶顶级玩家如百度、滴滴、小马、文远、图森和 AutoX 等都在其主流车队中选择了禾赛 Pandar40P / Pandar64。在美国，根据加州 DMV 发布的 2019 年所有自动驾驶 Rotobaxi 公司路测数据，总里程数排名前 15 名的 Rotobaxi 公司中，禾赛被 10 家以上公司，选择为激光雷达主雷达的首选供应商。从这里可以看出，禾赛主要关注的是后装市场和 Rotobaxi 市场，同时禾赛 CEO 李一帆表示：「主攻后装市场并不代表放弃前装，这需要分阶段来看，激光雷达是一个技术非常复杂的产品，如何持续做技术突破与满足现阶段市场需求很重要，禾赛在纯固态激光雷达技术方面也早有布局，只是在用一个合适的节奏在推进。」自动驾驶出租车和自动驾驶乘用车，具体哪个会先到来，目前来看并没有定论，Waymo、滴滴、百度，都已推出了 Robotaxi 服务。因此，禾赛一手抓后装市场的出货，另一手抓技术上的突破，反哺车规级固态激光雷达的策略是符合自身发展的。从百度投资禾赛也能看出，禾赛将会在百度 Robotaxi 中扮演重要角色。百度投资还有一个好处就是另一家车企「威马」，在自动驾驶上威马几乎绑定了百度，未来威马如果上激光雷达那么禾赛一定会是首选。2020 年 CES 上 Livox 一次发布了两款 Horizon 和 Tele-15 高性能、低成本、可量产的激光雷达产品，目标是用于 L3 / L4 级别自动驾驶。Livox Tele-15 的测距可达到 500 米，在工作时可射出多线激光同时进行高速非重复式扫描，当积分时间为 0.1 秒时，Tele-15 即可在 15° 圆形视场范围内扫描覆盖 99.8％ 的区域，点云密度在等效时间内超过市面上主流 128 线机械式激光雷达。也就是说 Livox 开辟了一条全新的技术路线 — 非重复扫描技术。激光束在视场（FOV）内非重复式扫描，Livox 传感器扫描的区域面积会随着时间增大，Livox 传感器会生成独特花朵状扫描图案，以创建周围环境的 3D 图像。图像保真度随时间迅速增加。Livox 的非重复扫描方式可实现随着扫描时间增加，达到近 100％ 的视场覆盖率，在同等价位下，同类产品均无法实现这样的性能。此外，Livox 也在光学结构设计上也下了一番功夫，避免上千个电子部件同时旋转——Livox 将所有的发射和接收部件移到稳定的后端，在前端只用两三个棱镜做高速纯光学扫描，在技术上实现了雷达的稳定性。看到这就会发现 Livox 的技术路线与上述几家都不同，如果简单把华为、速腾、禾赛归为一个阵营，那么 Livox 则是独立的存在，Livox 的技术选择与其他几家均不同。选择不同的技术路线，Livox 也要承担更多的风险。采用非重复扫描技术，让 Livox 不再是市场通用型产品，这就会让自身产品陷入市场的取舍之中。因为车企选择 Livox 作为供应商，也意味着要为这款产品做更多算法适配，并且如果中途更换供应商又会遇到算法重新嫁接其他产品等问题。就会给车企带来了一个问题： 「选择成本增加」。简单理解就是，车企选择「非通用型技术方案」，意味着车企要更多适配供应商技术，降低车企供应商选择「灵活性」，在一般情况下车企只会选择通用方案中的最佳技术。而小鹏能够确定 Livox 为激光雷达供应商，这就对供应商和车企有了几个能力要求：上面我们已经说了，车企选择非通用型技术方案，会带来选择成本增加，而依然能让车企选择自己，只有一种可能就是，Livox 的技术方案在小鹏看来足够好，价格足够便宜。
现在小鹏已经选择 Livox 作为激光雷达供应商，并且新车型 P5 将在明年发布。这也侧面反映了 Livox 的能力。二、新成立的供应商企业要拥有持续生存能力和研发能力；Livox 是大疆旗下子公司，新企业背靠大疆，优势是具有非常强的研发能力，但往往风险也在于此，汽车产业供应链企业的生存法则是：技术 + 经验 + 工程化能力。Livox 的技术数据表现很强，但还没有量产装车的经验，而想要大规模装车就需要 Livox 拥有非常强的工程化能力。三、 车企对激光雷达足够专业，能够一针见血地判断自身和供应商的问题所在，并在后续合作中改进。自动驾驶的感知融合，要求供应商和车企dou要拥有绝对的专业能力，我从 Livox 工程师那里了解到，Livox 同时接触的车企不止小鹏一家，但在接触的过程中他们发现，小鹏的自动驾驶团队展现出来了非常专业化的一面。他们经常可以相互提问题，并附带解决方向，而第三点其实也包含前两点，也就是说选择激光雷达的技术方案，一定是根据自身对自动驾驶的研发策略而选择最优解。
蔚来 ET7 采用的是一颗拥有 120 度的超广视角、等效 300 线的超高分辨率、最远可达 500 m 的超远探测距离、采用 1550 nm 激光等硬核参数的主激光雷达。这款激光雷达来自图像级激光雷达公司图达通 Innovusion。此前，华为公布的激光雷达能够达到 96 线。另外因为数据点很密，Innovusion 的激光雷达很容易和摄像头做像素级的融合。这样的结合可以探知汽车的尾灯位置，并实时跟踪尾灯像素，以判断是否需要刹车。这样的图像级的激光雷达，会为自动驾驶带来跨越式的发展。这家总部设立在硅谷的激光雷达公司成立于 2016 年，其创始人鲍君威以前在百度自动驾驶部门负责传感器和硬件。在 2018 年完成的 3000 万美元的 A 轮融资中，蔚来资本进行了领投。有意思的是，就在最近，图达通获均联智行母公司均胜电子的战略投资，均联智行与图达通也正在展开深度合作。合作主要关注激光雷达、自动驾驶域控制器等领域，全面推进智能网联汽车产业化和国际化落地。均联智行希望从激光雷达获取全面完整的信息，与 5G-V2X 终端获取的各传感器信息进行深度融合。如果把高清激光雷达挂在路边作为 V2X 车路协同的传感器，会给整个自动驾驶系统提供可靠的另一路冗余。从以上信息来看，激光雷达集中装载上车时间会在 2021 年。在 2020 年 12 月 30 日，长城汽车召开智能驾驶战略升级发布会上就表示，在咖啡智驾（咖啡智驾是长城的自动驾驶平台）上采用的多源异构的传感器架构中，会有 3 个纯固态激光雷达。长城官方表示，这是全球首款能够真正量产的车规级高性能、全固态激光雷达，这款产品采用的是 FLASH 技术方案，可实现 0.05° 角分辨率，识别 130m 范围内安全隐患，性能是市面上普通无人车机械激光雷达的 5 倍，预计装车时间为 2021 年。
- 实现具有 NOH （高速自动领航辅助驾驶）能力的自动驾驶。
- 力争中国首个在复合场景达到 L4 智能驾驶能力的车企。
3、2023 年，一个阶段「成果」。
结合华为与 ARCFOX、速腾与 Lucid 以及新造车此前增发股票融资的目的研发下一代自动驾驶技术来看，以智能化、自动驾驶为核心能力的电动汽车企业，将会迎来新一轮的淘汰赛。
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