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(lái)、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(wàn)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(lái)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(guò)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。

汽車之心獲悉，SCALA 在國(guó)內(nèi)的單臺(tái)采購(gòu)價(jià)格一度在 2 萬(wàn)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。

汽車之心還獲知，蔚來(lái) 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(lái) ET7 是一款售價(jià)在40 萬(wàn)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(wàn)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(wú)疑問(wèn)，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?strong>500 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)。

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百線以上百萬(wàn)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(wú)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(wàn)臺(tái)級(jí)供貨價(jià)定在 743 美元；在十萬(wàn)臺(tái)級(jí)別，其單價(jià)為 498 美元；在百萬(wàn)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(wàn)臺(tái)級(jí)供貨價(jià)更是低至 450 美元；在十萬(wàn)臺(tái)級(jí)別，其單價(jià)是 298 美元；百萬(wàn)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。

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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(guò)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(guò)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(guò) 10 萬(wàn)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。

可以看到在 150 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(lái)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(wàn)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(wàn)點(diǎn)和 92.1 萬(wàn)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(shuō) Luminar 預(yù)估百萬(wàn)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(lái) 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(wú)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。 

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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(wàn)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(guò)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(guò)，當(dāng)時(shí)其高性能的 64 線激光雷達(dá)生產(chǎn)周期以周來(lái)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(wèn)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(lái)的好處是，集成式激光雷達(dá) LakiBeam128L 無(wú)需調(diào)試，LakiBeam128 則只需要一次調(diào)試。

這樣下來(lái)，其預(yù)估一條 150 人的生產(chǎn)線的情況下即可具備 15 萬(wàn)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(wàn)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)。

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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(guò)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(kāi)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(wàn)美元級(jí)別。

而如今，通過(guò)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(kāi) L0 級(jí)的市場(chǎng)。 

比如夜間行駛中，駕駛員的能見(jiàn)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(wèn)題，但目前這類系統(tǒng)還主要配置在百萬(wàn)元級(jí)別的豪車上。

而如果通過(guò)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(kāi)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(lái)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硎尽?/p>

當(dāng)下，在中國(guó)的汽車智能化浪潮中，蔚來(lái)、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(lái)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。

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