近年来，自动驾驶行业爆发势头明显，Waymo、Cruise、百度Apollo、宝马、特斯拉等行业领导者正在积极推动L2、L3级别的自动驾驶功能加速商业化落地。与此同时，L4级别的自动驾驶功能也进入了试运行阶段。而提到自动驾驶，被誉为“自动驾驶之眼”的激光雷达是一个绕不开的关键词。它能够精确感知周围环境，以全面周到的方式为自动驾驶保驾护航。Velodyne、Luminar、Mobileye等国外老牌企业和禾赛科技等国内新贵企业都在此领域表现不俗，近期入局的华为实力更是不容小觑。自动驾驶渐成行业风口，而车规级激光雷达若要成其“标配”，仍有难题亟待解决。

车规级激光雷达优势明显

汽车智能化竞赛已正式开启加速度，作为衡量汽车智慧程度的重要指标之一，更高级别的自动驾驶成为众人追求的梦想。自动驾驶系统由感知层、决策层和执行层构成。作为整个自动驾驶系统的基础，感知层主要采用传感器技术，涉及激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波传感器、高精度定位、高精度地图和V2X等技术。

在自动驾驶感知系统中，毫米波雷达和摄像头能检测到99%的路上状况，但安全需要100%的保障，哪怕有1%的遗漏都能造成严重事故。因此，要想在感知方面全覆盖、有冗余，激光雷达是车辆中最关键的传感器之一。如果把汽车比作一个人，激光雷达就是车辆的眼睛。车规级激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器，建立三维点云图，从而达到实时感知环境的目的。激光雷达通过发射激光束来探测周围环境，可以精确感知路面环境和道路上的突发状况，具备测量距离远和测量精度高等优点，能够帮助汽车在无人驾驶的情况下，看得更清楚、行驶得更安全。

车规级激光雷达的使用在很大程度上能够提升驾驶的安全性。Cepton公司CEO兼联合创始人裴军在接受《中国电子报》记者采访时表示，激光雷达可以把车辆前方和后方的障碍物测量得非常清楚，能够为车辆提供很有力的安全保障。

为自动驾驶保驾护航的激光雷达有哪几种具体的技术路线?其实，关于激光雷达技术路线的分类有很多种，但有些分类方式可能不太严谨。严格来讲，激光雷达的技术路线应该按照光源、测量和成像这三种方式进行分类。

裴军告诉记者，光源主要指激光雷达的发射和接收，比如在近红外波段发射 905 纳米的激光，还有Luminar激光雷达采用的1550纳米波长的激光。测量主要包括两种方式，一种是通过测量时间的方式来完成激光测距，如发射光脉冲，将光速和时间相乘来计算距离，这是最为经典的测量方法;另一种方式则是使用FMCW(调频连续波)技术，这是使用干涉仪的新方法，虽然更加复杂，但测量的结果也更加精确。成像方式中才包含大家熟知的机械式激光雷达、固态激光雷达、混合固态激光雷达和矩阵成像等。这些不同的技术路线各具优势，能够增强环境感知的精确度，极大提升了驾驶的安全性。

正如裴军所言，人们在提升驾驶安全系数方面的追求是没有尽头的。作为高级安全与自动驾驶应用的强大基础，激光雷达正在通过多种技术路线，推动人们走向更高级别的自动驾驶。

众厂商竞逐激光雷达赛道

激光雷达会成为自动驾驶领域的“标配”，这一观点已成为业内共识。很多专家都认为,要想达到L3或L3以上级别的自动驾驶,就必须要使用激光雷达。

如果说前些年的自动驾驶感知之争发生在以特斯拉为代表的纯视觉派和Waymo领衔的激光雷达派之间，那么现阶段，局面已经发生了巨大变化。放弃激光雷达路线、只采用“毫米波雷达+摄像头”组合的特斯拉，经常会由于深度学习模型中视觉算法训练数据的局限性导致一些交通事故，渐渐成为自动驾驶领域的“特立独行派”。目前，越来越多的车企决定在量产车型上搭载激光雷达，很多激光雷达厂商也开始在资本领域受到热捧。

2021年，整车厂量产搭载激光雷达的车型预计有宝马、戴姆勒、蔚来和长城等，其中本田于2021年内推出的旗舰车型“LEGEND”将搭载5个激光雷达，小鹏和理想计划在2021年上市的量产车型中标配激光雷达。与此同时，蔚来、长城、北汽ARCFOX等多家自主品牌纷纷宣布新车将搭载激光雷达上市。

为整成厂输送装备的激光雷达厂商在资本领域也早已动作频频。国外方面，Velodyne、Luminar、Aeva、Innoviz和Ouster等激光雷达公司均已经或即将完成美股登陆，其中激光雷达鼻祖——Velodyne目前市值已超40亿美元，Luminar市值则一度突破百亿美元。值得注意的是，英特尔无人驾驶汽车子公司Mobileye的负责人也于近日宣布，希望为每辆汽车配置一个激光雷达传感器，以降低自动驾驶的成本。

国内方面，当前已经有百余家大大小小的激光雷达厂商，最早入局激光雷达领域的速腾聚创、禾赛科技、镭神智能这三家企业发展较快，已进入融资中后期阶段。其中，激光雷达初创企业——禾赛科技拟在科创板上市，有望站上中国激光雷达第一股。此外，搭载在蔚来ET7上的激光雷达公司——Innovusion获得均胜电子千万元的战略投资；激光雷达厂商欢创科技宣布完成8000万元B轮融资;北科天绘、国科光芯、光勺计划和北醒光子科技等多家企业纷纷对激光雷达核心技术展开研发；大疆、华为、科沃斯等各领域巨头也相继入局激光雷达领域，激光雷达赛道上的竞争异常火热。

量产难题亟待破解

众多厂商对激光雷达青睐有加，激光雷达将搭载于量产车型的消息近期亦不绝于耳。但是目前，车规级激光雷达普及的最大难点是大规模量产。

是什么阻碍了激光雷达的量产?在众人的惯有认知中，高昂的成本和较长的生产周期是阻碍激光雷达实现量产的最大“拦路虎”。但实际上，这两个问题是可以解决的。北京理工大学信息与电子学院博士郑爽向记者介绍，激光雷达的成本和量产周期其实取决于工艺路线。“如果通过购买组装分立器件来生产激光雷达，那么成本确实比较高，周期也会长一些。但如果能有较为完整的工艺链，成本和周期问题是可以得到解决的。”郑爽说。

事实上，当前的量产难题主要与车规级激光雷达严苛的量产交付标准有关。真正意义上的车规量产级激光雷达对封装尺寸、汽车集成性、大规模量产性、高分辨率、可靠性和低成本等方面的要求苛刻且严格，这些要求正是行业需要加速攻破的难点。裴军认为，车规级激光雷达需同时满足可靠性、成本和性能这三个条件才能真正投放市场，只满足一个或两个条件是不行的。研发出同时满足这三个条件的激光雷达非常难，这也是导致车规级激光雷达量产难的主因。

具体来看，目前似乎没有哪一特定种类的激光雷达能在可靠性、成本和性能之间达到完全平衡。以部分种类的激光雷达为例，洛伦兹(北京)科技有限公司CEO杜晨光介绍，机械式激光雷达存在精密装配困难、系统庞大等问题，目前价格仍居高不下，很难在量产车型上大规模普及；拍照式Flash激光雷达虽系统结构简单、体积小、成本低，但探测距离较短；相控阵OPA激光雷达方面，光学相控阵天线的大规模集成将增大其光学孔径并提高分辨力，但相控阵列数越多，电极排布越困难，短期内很难产品化。

现阶段，只依靠激光雷达来实现“自动驾驶梦”显然是不现实的，多种传感器技术的互补与融合才是自动驾驶进一步发展的关键。在自动驾驶的硬件层面，需要配备不同种类的传感器，才能保证信息获取充分且有冗余。郑爽指出，激光雷达探测波长较短，在雨雪雾等极端天气情况下，光束传输易受阻或受扰动，性能易受限。在此情况下，毫米波雷达可起到补充作用。与此同时，摄像头虽然探测距离有限，但它对车内外的目标识别来说仍非常重要。

未来，摄像头、毫米波雷达、激光雷达将协同发展、相互促进，将获取的数据、信息集中在一起综合分析，能更准确地描述外界环境，进而提高系统决策的正确性。