车载光学激光雷达的视场角与收发通道之间,本质上是**“用有限的收发通道,覆盖尽可能广的视场角”**这一核心矛盾的权衡。不同自动驾驶场景对探测距离、视场范围与成本体积的要求各异,直接倒逼方案选型分化:Robotaxi 追求 360° 环视与高线束,倾向机械式或转镜方案;乘用车前装量产对成本与体积高度敏感,半固态方案成为主流;补盲等特定场景则可能直接采用 Flash 固态方案,形成“场景—通道—视场角—方案”的清晰映射。

扫描模块的本质:通道与视场角的博弈

激光雷达的硬件拆解可分为发射、扫描、接收三大模块。其中扫描模块的作用是“打辅助”,核心任务就是用有限的收发通道去满足尽可能广的覆盖要求,即视场角(Field of View)。机械、固态、半固态这三种技术形式,主要区别正是在扫描模块中实现视场角覆盖的方式不同。

需要注意的是,虽然激光雷达以扫描模块命名,但从物料价值量看,收发模块远高于扫描模块。在激光雷达的物料清单(BOM)中,发射模块与接收模块占比最高,各占 30%,而机械装置等其他配件占比相对有限。这意味着,通道数量的增加直接推高成本,厂商必须在通道数与视场角之间做出务实取舍。

场景倒逼方案:从 Robotaxi 到乘用车前装

Robotaxi:大视场与高线束优先

Robotaxi 需要在复杂城市道路中实现全方位感知,对 360° 环视大视场与高线束有强烈需求。这类场景对成本敏感度相对较低,更看重探测性能与覆盖完整性,因此倾向于采用机械式或转镜方案,通过物理扫描方式在有限通道下实现尽可能大的视场覆盖。

乘用车前装:成本与体积约束下的半固态路线

乘用车前装量产对成本、体积与车规可靠性高度敏感。在满足前方主视场探测需求的前提下,厂商倾向选择半固态方案,在视场角覆盖与收发通道数量之间取得平衡,以控制物料成本与整机体积,适应前装量产的工程约束。

补盲场景:Flash 固态的直接覆盖

对于车身周边补盲等特定场景,视场角需求相对集中且对成本更为敏感,可能直接采用 Flash 固态方案。该方案无需机械扫描结构,以面阵方式一次性覆盖目标视场,在特定局部感知任务中具备结构简洁的优势。

常见问题

为什么激光雷达不能同时做到超大视场角与极多收发通道?

收发通道是激光雷达物料成本中最高的部分(发射与接收模块各占 BOM 约 30%),通道数量的增加会直接推高成本与体积。扫描模块的存在正是为了用有限通道覆盖更广视场角,因此厂商需要根据场景需求在两者之间做出权衡,而非无限叠加。

905nm 与 1550nm 波长如何影响方案选择?

905nm 与 1550nm 是当前具备产业基础的两条主流波长路线。1550nm 在探测距离与人眼安全方面更具优势,但激光器材料成本显著更高;905nm 凭借性价比优势成为当前主流。波长的选择会影响激光器与探测器的配套方案,进而影响整机成本结构,但扫描方案本身主要取决于视场角与通道数的场景需求。

固态、半固态、机械式方案会长期并存吗?

不同方案对应不同场景的核心诉求:Robotaxi 的大视场需求支撑机械或转镜方案,乘用车前装的成本体积约束推动半固态普及,补盲场景则可能直接采用 Flash 固态。各方案在视场角覆盖、通道数量与成本结构上各有适配场景,短期内将呈现并存的格局。