车载光学激光雷达从机械式到半固态的演进,以2022年为“上车元年”形成了行业发展的关键拐点:这一年多款新车集中搭载激光雷达并实现装机放量,技术路线明确收敛至半固态(MEMS),兼具成本与效益优势的半固态方案由此胜出,成为推动规模化量产的核心基础。

从机械式到半固态:技术路线的关键切换

车载激光雷达的发展大致经历三代:机械式(LiDAR 1.0) 时代,高昂的零部件成本和过大的体积使其难以通过车规验证与量产;半固态(LiDAR 2.0) 舍弃旋转的机械部件,大幅降低整机成本,并因易过车规、成本较低的组合优势成为当前主流;固态(LiDAR 3.0) 虽能真正符合车规级要求,但在稳定性、发热、技术突破与制造降本方面仍需较长进程。

半固态之所以胜出,在于其系统主体不动、仅扫描模块转动,既避免了机械结构件的磨损,又解决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。不过半固态无法做到360°覆盖车辆周边,若要获得更大安全冗余,需搭载多个半固态雷达,或依靠其他雷达与视觉方案补充。

上车元年:放量背后的行业格局重塑

2022年被视作激光雷达的“上车元年”。据中信证券统计,当年共有22款新车上马激光雷达;知名半导体研究机构Yole预测,2022年激光雷达装车出货量达22.1万台,相较前一年的15.6万台增长近50%。搭载车型以国内车企为主,设备厂商也多为国内企业。

由于技术路线已清晰指向半固态,行业集中度随之提高。国内整机厂商主要为速腾聚创、图达通、禾赛科技与华为,海外则以法雷奥、Luminar为代表。相比之下,老牌机械式厂商Velodyne以及押注固态路线的Ibeo逐渐掉队。在主流半固态内部,又分为微振镜式(MEMS)与转镜式两种路线:前者结构简单、成本更低,但工艺稳定性相对不足;后者成本较高,提升光束需堆叠器件。

常见问题

为什么半固态能成为主流路线?

半固态是当下成本与效益结合最好的方案。它避免了机械式的磨损问题,又规避了固态方案发热高、探测距离不足、易受恶劣天气影响的短板,同时因易过车规、成本较低,成为雷达厂商和车企的主流选择。

半固态激光雷达有哪些局限?

由于只有扫描模块可动,半固态无法实现360°覆盖车辆周边。要获得更大安全冗余,需装配多个半固态雷达,或通过其他雷达与视觉方案进行补充。业内已出现“补盲雷达”方案,即在前后左右四个方向均配置激光雷达以实现感知冗余。

上车元年对行业意味着什么?

上车元年标志着激光雷达从技术验证走向规模化装车。多款车型搭载与装机放量验证了半固态路线的工程可行性,技术路线的收敛也加速了行业集中,高壁垒特征进一步凸显,为后续规模化量产奠定了基础。

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