半固态 MEMS 路线之所以比机械式更易实现量产盈利,核心在于成本结构与量产可行性的双重优势:机械式激光雷达零部件成本高昂、体积过大,难以通过车规与量产;半固态方案舍弃旋转机械部件,大幅降低整机成本,同时规避了固态方案发热过高、探测距离不足、易受恶劣天气影响等问题。在主流半固态路线中,微振镜式(MEMS)结构更简单、成本更低,而转镜式因需堆叠器件导致成本较高。这一成本差异直接决定了整机厂商的盈利模式——谁能以更低成本通过车规并规模交付,谁就更接近量产盈利。

路线分野:为什么半固态成为分水岭

激光雷达主流产品分为四大类:机械(旋转)式、相控阵(固态式扫描)、3D Flash(固态式非扫描)以及半固态 MEMS。机械式可称为 LiDAR 1.0 时代,高昂的零部件成本和过大体积使其难以通过车规及量产。半固态为 LiDAR 2.0 时代,舍弃旋转机械部件,大幅降低整机成本,因其易过车规的特性及较低成本,成为当前雷达厂商和车企选择的主流。固态为 LiDAR 3.0 时代,虽可真正符合车规级要求,但在稳定性、发热、技术突破、制造能力降本等方面还有很长的路要走。

正是这一路线分野,导致老牌机械式厂商 Velodyne 以及押注固态的 Ibeo 逐渐掉队。半固态成为当下成本和效益结合最好的方案:系统不动,只有扫描模块转动,既避免机械结构件磨损,又解决固态的发热与探测短板。

成本结构与盈利模式:MEMS 与转镜式的差异

在半固态内部,微振镜式(MEMS)与转镜式走向不同的成本曲线:

路线成本特征主要制约
微振镜式(MEMS)结构简单,成本更低工艺相对不够稳定
转镜式成本较高提高光束需堆叠器件

结构简单带来的成本优势,使 MEMS 路线在整机降本上更具弹性。但半固态也有其局限:由于只有扫描模块可动,无法 360° 覆盖车辆周边,若想获得更大程度的安全冗余,需装多个半固态,或依靠其他雷达与视觉进行补充。业内理想的补盲方案是前后左右四向配置激光雷达,禾赛与速腾聚创均已发布相关产品。

整机厂商的路线选择

国内整机厂商的路线选择印证了这一趋势。速腾聚创主力产品采用半固态中的 MEMS 路线,其投资方以上汽、北汽、比亚迪等国内车企为主,获得较多合作订单;禾赛科技主力产品则采用半固态中的转镜式路线,博世、安森美等海外上游厂商参与投资,理想 L9 等车型搭载其产品,百度亦与该公司达成战略合作开发新一代自动驾驶系统。此外,华为作为 TIER 1 厂商覆盖华为系车辆,大疆凭借无人机领域优势布局并成功装车小鹏 P5,Innovusion(图达通)则为蔚来系供应商。

常见问题

MEMS 路线为什么比机械式更容易实现量产盈利?

机械式激光雷达零部件成本高昂、体积过大,难以通过车规及量产;半固态 MEMS 舍弃旋转机械部件,大幅降低整机成本,且更易通过车规。成本下降叠加车规可行性提升,使规模交付与量产盈利的路径更短。

MEMS 与转镜式同属半固态,成本差异从何而来?

微振镜式(MEMS)结构简单,因此成本更低,但工艺相对不够稳定;转镜式想要提高光束就得堆叠器件,成本相应较高。两者成本结构的不同,直接影响整机厂商的降本空间与盈利节奏。

半固态路线是否存在感知覆盖上的短板?

存在。由于只有扫描模块可以转动,半固态无法 360° 覆盖车辆周边,若需更大程度的安全冗余,需配置多个半固态,或依靠其他雷达与视觉补充。业内补盲雷达方案即在前后左右四向配置激光雷达以实现感知冗余。