蔚来智能硬件副总裁白剑：与图达通联合开发1550nm激光雷达，两年量产上车 | 甲子光年

主机厂对零部件的“半自主研究”。

作者|赵健

6月22日，NIO举办了一场在线沙龙，介绍了NIO首款旗舰纯电动轿车ET7配备的激光雷达。

激光雷达通常被视为实现高水平自动驾驶的必要条件之一，但也有一个例外——特斯拉。特斯拉一直坚持纯视觉的方法，激光雷达甚至被特斯拉首席执行官马斯克谴责为“只为傻瓜服务”。

2020年之前，全球唯一搭载激光雷达的量产车型是2017年发布的奥迪A8，该车型搭载了全球首款由法雷奥推出并完成量产认证的激光雷达Scala。但后来在去激光雷达车的路上出现了故障。

自2020年以来，激光雷达再次成为高端汽车公司的卖点。据中金公司统计，2021至2023年间推出的至少20款新机型已宣布安装激光雷达。其中，蔚来、小鹏、北汽极狐在2020年下半年宣布，其新车型将搭载激光雷达；

2021，上汽、广汽、长城、吉利、理想、吉都、威马和高河等品牌也纷纷效仿。

在本次线上沙龙中，NIO智能硬件副总裁白健分享了NIO汽车的思考与实践。

白坚是NIO众多高P球员之一。P系列是NIO的专业发展渠道，高P是全球权威人才和行业突破。NIO P5相当于阿里巴巴P10，高于P5，被认为是高P。

白坚之前在北京邮电大学攻读硕士和博士学位。曾任OPPO硬件总监、小米芯片及前沿研究部总经理。他于2020年11月加入NIO Automotive，目前主要负责NIO的智能硬件研发。

NIO为什么要引入激光雷达？

自动驾驶的“感知”解决方案在业内通常有两条路径。

一个是特斯拉坚持纯视觉方法。坚持第一性原则的马斯克认为，由于人类驾驶员只能通过“双目视觉”来处理驾驶，因此机器可以通过深度学习等人工智能技术的训练来实现类似的效果。

2019年4月，特斯拉发布了第三代自动驾驶硬件，该硬件使用自研FSD芯片和基本定型的纯视觉解决方案，包括“1个前置毫米波雷达+8个摄像头+12个超声波传感器”。2021 5月，唯一的毫米波雷达也被取消。

目前大多数汽车公司采用的另一种路线是覆盖激光雷达的多传感器融合路线。

以NIO ET7搭载的Aquila超级传感系统为例，它配备了33个高性能传感硬件，包括1个超远程高精度激光雷达、7个800万像素高清摄像头、4个300万像素高灵敏度全景专用摄像头、1个增强驾驶员感知、5个毫米波雷达、12个超声波传感器、2个高精度定位单元，以及V2X车路协同。

简单地说，激光雷达的工作原理是：激光发射一束激光，当遇到障碍物时被反射，然后被接收器接收。通过将光速乘以时间并除以2，可以计算发射器和障碍物之间的距离。

相比之下，纯视觉感知方案仍有一定的技术局限性，在没有算法训练的情况下，很难可靠地识别隧道背光、强光、黑夜和物体中的障碍物。而激光雷达可以提供3D信息，这比相机提供的信息更丰富。

白健认为，目前的摄像头还远远没有达到人眼的水平。人眼可以立即获得3D信息，但即使是双目甚至三尖摄像头目前也只能提供部分深度信息，距离越远，精度就越低。此外，人眼的焦距可以随时改变，远远超过目前的相机。

如果我们用一个比喻，这就像带着一个小学六年级的学生和一个大学生比赛，”白坚说。

然而，这并不一定意味着纯视觉路线是不可行的，只是从2D图像中提取3D特征相对困难。特斯拉之所以采用这条路线，是因为他们正在世界各地跑步。他们的自动驾驶系统已经累积了超过30亿英里，这些数据将教会系统如何驾驶。特斯拉需要做的是通过AI算法使用海量数据（603138）来“创造奇迹”。

对于其他没有数据积累的汽车公司来说，选择覆盖激光雷达的多传感器融合路线是更快的途径。

那么，NIO的激光雷达是如何工作的呢？

2.“全球首款高性能激光雷达量产机型”

根据技术路线，激光雷达主要分为三类。一种是机械旋转方案，但由于内部使用了大量的机械运动部件，在体积和寿命方面很难通过车辆规格级别的验证；第二种是纯固态解决方案，性能更好，但技术尚未成熟；

第三种选择是介于两者之间的混合固态解决方案，这也是大多数汽车制造商选择的解决方案。

在混合固态方案中，还有三条进一步的细分路线。

搭载在NIO ET7上的Tudatong Falcon系列激光雷达属于MEMS路线。MEMS路线获得了最多的量产车订单，如2017年Innoviz发布的Innoviz One和同年速腾聚创推出的M1。目前，M1已经收到了小鹏G9、广汽AION LX、威马M7和智己L7等车型的订单。

第二条路线是单轴旋转反射镜路线。本周刚刚发布的理想L9配备了Hesai AT128，这是该路线的激光雷达。除了理想，它还赢得了集度、高合和吉利的路特斯等车型的订单；华为还在2020年12月正式发布了一款带有单轴旋转反射镜的96线激光雷达。目前，其合作车型包括北汽极狐阿尔法S、长城机器嘉隆、长安阿维塔E11、Nezha S等。

第三条路线是蓝沃开发的原创棱镜旋转扫描方案，由大疆孵化，并已收到小鹏P5的订单。因此，小鹏P5成为中国第一家发布激光雷达量产车型的车企。

今年3月28日交付后，NIO ET7成为“世界上第一款高性能激光雷达量产机型”。NIO的潜台词是，它比我更早大规模生产，性能比我高；

性能比我高的还没有大规模生产。

白坚将NIO ET7激光雷达的特点总结为：看得远、看得清楚、看得稳。

搭载NIO ET7的Tudatong Falcon采用1550nm激光光源，可以比业界更常用的905nm光源探测更远，在10%的反射率下，最大探测距离可达500米，探测距离可达250米。这是目前市场上激光雷达最远的探测距离。

其次，这种激光雷达具有120°的水平视角和“聚焦”能力。它可以在40°的水平范围和9.6°的垂直范围内实现0.06°x 0.06°的角分辨率，清晰度是普通雷达的四到五倍。

最后，这种激光雷达具有90%的POD，这比大多数激光雷达都要高。

NIO ET7只配备了一个激光雷达，而市场上的一些型号在激光雷达数量上“落后”。对此，白坚表示，当车辆在向前和高速方向行驶时，特别需要激光雷达，因此NIO使用这种激光雷达进行向前检测。在一些测试或致盲区域，如无保护的左转和无保护的右转，使用次数已经很低，NIO的Aquila超感官系统足以支持处理这些场景。

这种激光雷达从成立到今年3月最终发射，历时两年。白坚还分享了其不同于传统模式的发展过程。

3、与被投资企业大同共同开发，主机厂发挥主导作用

搭载在NIO ET7上的激光雷达是由NIO和Tu大通联合开发的来自Tu大通的Falcon系列产品。

图达通成立于2016年，是一家致力于激光雷达传感的科技公司。它在2018年获得了NIO Capital的投资。因此，途达通被认为是一家半“NIO系列”的公司，两家公司之间的合作程度也非同寻常。

白坚表示，汽车行业的传统合作模式通常包括Tier1开发传感器或ECU，并将其移交给主机厂进行安装、测试和验收。如果验收合格，则开始批量生产。

这种模型的缺点是开发周期特别长。一级开发需要一到两年的时间，主机工厂认证也可能需要几年时间。其次，如果Tier1开发得好，主机厂将很难进行任何进一步的深度定制或修改，这将导致既没有时间也没有能力。因此，很难最大限度地提高传感器或ECU的性能。

NIO与途大通的合作是一种全新的模式。

在产品定义方面，NIO将传统的认证流程向前推进，并参与产品定义和设计。其中，这款激光雷达的电路部分，即主板，由NIO领导和开发。

其次，NIO ET7的“望塔”激光雷达的外部设计由NIO Automotive的ID外部设计团队、空气动力学团队和Tudatong的激光雷达团队共同开发。

如果我们采用最初的开发模式，我可以保证它永远不会导致今天的美丽外观和如此低的风阻系数

当然，激光雷达在登机时必须符合车辆法规的要求。NIO对这款激光雷达进行了冲击测试、冷热测试、高温耐久性测试和轻测试，以确保大规模生产和运行。

最后，还有一个从开发、准备到大规模生产的工业化过程。汽车级产品的生产线非常重视自动化，由NIO的工业化团队和大通的工业化团队共同创建。

对于大家普遍关心的成本问题，白坚表示，“激光雷达确实很贵，但没有海外企业主说的那么贵。中国的供应链非常善于降低成本，未来大规模生产仍有相当大的成本降低空间。”

结束。

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