车载激光雷达扫描模块的发展,主要受到各国自动驾驶安全法规、激光雷达性能标准与测试规范、车规级认证要求,以及核心元器件相关的技术出口管制这四类政策与监管标准的综合影响。其中,车规级认证与性能测试标准直接决定了扫描模块能否量产上车,而技术出口管制则可能影响核心元器件与供应链的稳定。
自动驾驶法规与激光雷达搭载
各国对自动驾驶功能的安全准入要求,直接决定了激光雷达作为核心感知部件的搭载需求与性能门槛。从技术原理看,激光雷达扫描模块的作用是“打辅助”,即用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖要求,机械式、固态、半固态三种形态的区别也主要体现于此。
因此,当监管法规对自动驾驶系统在特定场景下的感知冗余、探测距离和可靠性提出更高要求时,作为感知层关键部件的激光雷达扫描模块,其技术路线与性能指标也会随之被牵引。
性能标准与测试规范
激光雷达的性能表现与底层测距原理密切相关。目前主流的测距原理是 TOF(飞行时间法),即依据激光往返的时间来判断目标距离;下一代技术则是 FMCW(调频连续波),通过回波的频率差计算距离,这种方式更不易受外界环境干扰,在极端天气下更具优势。
不同波长方案也对应着不同的性能与成本权衡。905nm 波长因性价比优势,在未来较长时间内仍将是主流;而 1550nm 波长在探测距离和人眼安全方面更具优势,其机会更多出现在测距逻辑从 TOF 转向 FMCW 之后,因为 FMCW 在光通信领域已有产业链基础。性能测试与验证规范通常会围绕这些核心参数展开,以确认产品在各类工况下的表现。
车规级认证要求
车载激光雷达作为车规级零部件,必须满足严格的认证与可靠性要求。从产业链格局看,车规级零部件行业长期存在竞争格局较为分散的特点,这为扫描模块供应商带来了挑战与机遇。
在元器件层面,技术路线的选择也影响着车规级适配。例如,VCSEL(垂直腔面发射激光器)的制作工艺与主流半导体产业更为相近,后道工序成本相比 EEL(边发射激光器)更低,且可通过堆叠激光器改善功率表现,因此更有可能主导未来的产业链。探测器方面,在 905nm 波长下,更为敏感的 SiPM(硅光电倍增管) 与 SPAD(单光子雪崩光二极管) 更具优势,但二者容易受到强光干扰;而在 1550nm 波长下,由于硅材料限制,探测器只能采用 APD(雪崩光二极管)。
常见问题
激光雷达扫描模块的价值量高吗?
不高。从激光雷达的物料成本(BOM)构成看,发射模块和接收模块的占比最高,各占 30%,而扫描模块主要包含在机械装置等其他配件中。虽然激光雷达以扫描模块命名,但从价值量看,收发模块明显更高。
905nm 和 1550nm 波长如何选择?
905nm 是当前主流,因其在成本与效益的结合上更具优势;1550nm 在探测距离和人眼安全方面更有优势,但激光器材料成本明显更高。1550nm 的机会更多出现在测距逻辑从 TOF 变为 FMCW 之后,因为 FMCW 在光通信领域广泛应用的正是 1550nm 光源,具备产业链基础。
政策对激光雷达技术路线有直接影响吗?
政策与监管标准更多通过设定安全准入与性能门槛,间接影响技术路线的选择。例如,若法规对极端天气下的感知可靠性提出更高要求,抗干扰能力更强的 FMCW 方案可能获得更大的发展空间;而车规级认证对工艺成熟度的要求,也在一定程度上推动了 VCSEL 路线在产业链中的普及趋势。