自动驾驶汽车的“眼睛”：国产激光雷达几乎无话语权

人们用眼睛看道路，无人驾驶汽车也是如此。激光雷达是无人驾驶汽车的“眼睛”。随着自动驾驶的落地，主要用于三维扫描的激光雷达已经成为自动驾驶汽车的必需品，甚至决定了自动驾驶行业的发展水平。然而，在这个对行业至关重要的领域，国产产品几乎没有发言权。激光雷达无法被激光雷达取代。它是一个自带光源的传感器，主动发射激光并感知周围环境，就像蝙蝠通过超声波定位一样。根据自动驾驶L1-L5、L3和下级辅助驾驶或低级自动驾驶的级别，L4和L5可以被认为是高级自动驾驶甚至无人驾驶。目前，自动驾驶正处于L3以下的阶段。毫米波雷达甚至摄像头都可以满足汽车的视觉需求，特斯拉应用了前者。然而，要想发展成为高水平的自动驾驶阶段，激光雷达受测距、分辨率、精度和综合信息的影响是不可替代的。激光雷达可以精确测量距离：它可以通过获得激光击中物体并返回接收器的时间，并将其乘以光速来获得。由于每束光束都有相对的位置信息，激光雷达可以利用该算法实时生成汽车周围环境的高清数字地图，用于目标跟踪和识别。国内主流激光雷达公司北科天汇总经理张志武告诉科技日报记者，激光雷达的扫描精度高，没有失真。毫米波雷达只知道前方有障碍物，无法准确描述其大小和形状。激光数据是矢量数据，可以通过计算机进行分类、提取和处理，可以自动识别车道线、停车桩、交通标志、树木等，这是其他传感器无法做到的。激光雷达通常通过线的数量来区分，通常设计为2的指数级，如4线、8线、16线、32线，64线和128线顶级测试产品。线的数量指的是发射激光的光源的数量。一款16线产品有16个光源，等等。目前，在可以在道路上使用的自动驾驶汽车中，几乎所有涉及激光雷达的汽车都使用美国Velodyne产品。这家公司成立于1983年，位于硅谷，其激光雷达产品是行业标准，占据了80%以上的市场份额。“芯片”可以减轻重量，降低价格。线的数量决定了激光雷达的分辨率。激光雷达以旋转扫描模式工作，光源扫描一次，即可获得360度水平圆形视线，这就是无人屋顶上的“大花盆”不断旋转的原因。光源越多，视线就越密集，实时地图的分辨率就越高。张志武用了素描的比喻：素描是由线条组成的，线条越密集，画得就越清晰。国内最早的16线产品于2016年推出，目前最多40线。国内制造商在制造多线激光雷达时普遍面临技术复杂的问题。以传统方式增加激光雷达线的数量，就像拼接越来越宽的辐射器，导致产品体积成倍增加，大大增加了批量生产的难度。据激光雷达企业冰饮科技首席执行官金元浩介绍，“在现有工艺条件下，增加线路数量需要增加印刷电路板数量，激光雷达的体积也会大幅增加。规模和集成必须平衡。 “国外制造商之所以能制造64线甚至128线激光雷达，是因为内部部件芯片化，这起到了决定性的作用：减少了激光雷达的体积，减少了散热，有助于大规模生产。这需要一种容量大、传输速度快、信息处理效率高的专用芯片。目前，国内激光雷达企业一般购买德国osram发射机。对此，国内智能汽车研究专家黄五菱强调，“核心芯片，尤其是发射器和探测器，需要在国产化和抗干扰方面进行改进”。与手机芯片不同，接收芯片并不追求单位面积晶体管的最大数量，而是对分辨率有更高的要求。最初，需求量很小，每年有数以万计的芯片。我……

近两年，风口突然转向高分辨率、高质量的传感器，接收芯片的生产工艺不成熟，技术能力不足。“激光信号的接收需要高集成度。以前是1×1的单点传感器，但现在汽车需要高分辨率，分辨率为1064×768。”金元浩说。根据独立技术，这种分辨率的产品与半个汽车挡风玻璃差不多大，使用起来不现实。因此，国产产品正在追赶分辨率较低的芯片。自主研发，为量产市场做准备，国内研究机构和激光雷达制造商正在自主研发发射芯片和接收芯片，但都处于初级阶段，产品尚未定型。“车载激光雷达是一个小众行业。近年来，随着国产L2自动驾驶的发展，有了市场，行业技术储备不足，人力投入不足。”金元浩说。他的公司正在生产16线激光雷达发射机芯片，但也在使用低价产品来抢占市场份额。对于相同数量的螺纹，不同的产品具有不同的效果。据金元浩介绍，精度、稳定性、分辨率等参数与主流产品仍有差异。尤其是国产激光雷达的稳定性相对不足，汽车行业对安全性要求极高，测试时间较长。在一个小小的市场上，要找到国产产品的踪迹就更难了。激光雷达价格昂贵，首先是必要的，其次是供不应求。这是一个完全的卖方市场。Velodyne 16线产品在年初价格减半后仍达到4000美元，百度智能汽车（也是目前市场上最先进的）搭载的64线产品约为8万美元，比普通汽车更贵。价格是无人驾驶汽车大规模生产和商业化的障碍。正因为如此，国产激光雷达必须解决关键问题。据张志武介绍，北科天汇16线产品去年售价5万元，今年不到3万元，相当于Velodyne 16线的折扣。“一旦制造出来，价格就会减半。”在议价空间之外，自动驾驶一旦从测试走向量产，激光雷达市场是巨大的，国产产品无法交出。新的技术解决方案也在不断涌现。“激光雷达正朝着固态的方向发展，国内制造商需要抓住新的方向，与国外同行同步发展。”黄武灵说。与传统的360度机械旋转激光雷达相比，固态激光雷达是一种基于电子元件读写数据并去除机械旋转元件的革命性技术。在这条新赛道上，国内制造商可以与国外同行站在同一条起跑线上。人们用眼睛看道路，无人驾驶汽车也是如此。激光雷达是无人驾驶汽车的“眼睛”。随着自动驾驶的落地，主要用于三维扫描的激光雷达已经成为自动驾驶汽车的必需品，甚至决定了自动驾驶行业的发展水平。然而，在这个对行业至关重要的领域，国产产品几乎没有发言权。激光雷达无法被激光雷达取代。它是一个自带光源的传感器，主动发射激光并感知周围环境，就像蝙蝠通过超声波定位一样。根据自动驾驶L1-L5、L3和下级辅助驾驶或低级自动驾驶的级别，L4和L5可以被认为是高级自动驾驶甚至无人驾驶。目前，自动驾驶正处于L3以下的阶段。毫米波雷达甚至摄像头都可以满足汽车的视觉需求，特斯拉应用了前者。然而，要想发展成为高水平的自动驾驶阶段，激光雷达受测距、分辨率、精度和综合信息的影响是不可替代的。激光雷达可以精确测量距离：它可以通过获得激光击中物体并返回接收器的时间，并将其乘以光速来获得。由于每束光束都有相对的位置信息，激光雷达可以利用该算法实时生成汽车周围环境的高清数字地图，用于目标跟踪和识别。国内主流激光雷达公司北科天汇总经理张志武告诉科技日报……

每日记者了解到，激光雷达的扫描精度很高，而且没有失真。毫米波雷达只知道前方有障碍物，无法准确描述其大小和形状。激光数据是矢量数据，可以通过计算机进行分类、提取和处理，可以自动识别车道线、停车桩、交通标志、树木等，这是其他传感器无法做到的。激光雷达通常通过线的数量来区分，通常设计为2的指数级，如4线、8线、16线、32线，64线和128线顶级测试产品。线的数量指的是发射激光的光源的数量。一款16线产品有16个光源，等等。目前，在可以在道路上使用的自动驾驶汽车中，几乎所有涉及激光雷达的汽车都使用美国Velodyne产品。这家公司成立于1983年，位于硅谷，其激光雷达产品是行业标准，占据了80%以上的市场份额。“芯片”可以减轻重量，降低价格。线的数量决定了激光雷达的分辨率。激光雷达以旋转扫描模式工作，光源扫描一次，即可获得360度水平圆形视线，这就是无人屋顶上的“大花盆”不断旋转的原因。光源越多，视线就越密集，实时地图的分辨率就越高。张志武用了素描的比喻：素描是由线条组成的，线条越密集，画得就越清晰。国内最早的16线产品于2016年推出，目前最多40线。国内制造商在制造多线激光雷达时普遍面临技术复杂的问题。以传统方式增加激光雷达线的数量，就像拼接越来越宽的辐射器，导致产品体积成倍增加，大大增加了批量生产的难度。据激光雷达企业冰饮科技首席执行官金元浩介绍，“在现有工艺条件下，增加线路数量需要增加印刷电路板数量，激光雷达的体积也会大幅增加。规模和集成必须平衡。 “国外制造商之所以能制造64线甚至128线激光雷达，是因为内部部件芯片化，这起到了决定性的作用：减少了激光雷达的体积，减少了散热，有助于大规模生产。这需要一种容量大、传输速度快、信息处理效率高的专用芯片。目前，国内激光雷达企业一般购买德国osram发射机。对此，国内智能汽车研究专家黄五菱强调，“核心芯片，尤其是发射器和探测器，需要在国产化和抗干扰方面进行改进”。与手机芯片不同，接收芯片并不追求单位面积晶体管的最大数量，而是对分辨率有更高的要求。最初，需求量很小，每年有数以万计的芯片。近两年，风口突然转向高分辨率、高质量的传感器，接收芯片的生产工艺不成熟，技术能力不足。“激光信号的接收需要高集成度。以前是1×1的单点传感器，但现在汽车需要高分辨率，分辨率为1064×768。”金元浩说。根据独立技术，这种分辨率的产品与半个汽车挡风玻璃差不多大，使用起来不现实。因此，国产产品正在追赶分辨率较低的芯片。自主研发，为量产市场做准备，国内研究机构和激光雷达制造商正在自主研发发射芯片和接收芯片，但都处于初级阶段，产品尚未定型。“车载激光雷达是一个小众行业。近年来，随着国产L2自动驾驶的发展，有了市场，行业技术储备不足，人力投入不足。”金元浩说。他的公司正在生产16线激光雷达发射机芯片，但也在使用低价产品来抢占市场份额。对于相同数量的螺纹，不同的产品具有不同的效果。据金元浩介绍，精度、稳定性、分辨率等参数与主流产品仍有差异。尤其是国产激光雷达的稳定性相对不足，汽车行业对安全性要求极高，测试时间较长。这更难……

在一个小市场上找到国产产品的踪迹。激光雷达价格昂贵，首先是必要的，其次是供不应求。这是一个完全的卖方市场。Velodyne 16线产品在年初价格减半后仍达到4000美元，百度智能汽车（也是目前市场上最先进的）搭载的64线产品约为8万美元，比普通汽车更贵。价格是无人驾驶汽车大规模生产和商业化的障碍。正因为如此，国产激光雷达必须解决关键问题。据张志武介绍，北科天汇16线产品去年售价5万元，今年不到3万元，相当于Velodyne 16线的折扣。“一旦制造出来，价格就会减半。”在议价空间之外，自动驾驶一旦从测试走向量产，激光雷达市场是巨大的，国产产品无法交出。新的技术解决方案也在不断涌现。“激光雷达正朝着固态的方向发展，国内制造商需要抓住新的方向，与国外同行同步发展。”黄武灵说。与传统的360度机械旋转激光雷达相比，固态激光雷达是一种基于电子元件读写数据并去除机械旋转元件的革命性技术。在这条新赛道上，国内制造商可以与国外同行站在同一条起跑线上。

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