车载激光雷达扫描模块的机械、半固态、固态三种技术路线并非简单的替代关系,而是在成本、可靠性与性能之间各有取舍,当前呈现并存格局。从整机价值量看,扫描模块虽是命名关键,但并非成本核心——发射与接收模块各占整机物料成本的30%,人工调试占25%,机械装置等其他配件占8%,控制模块占5%,扫描模块自身的价值占比相对有限。
扫描模块在整机中的角色与价值
激光雷达的核心测距原理是 TOF(飞行时间法),通过计算激光发射到目标并反射回来的时间差来测距。在这一架构中,扫描模块的作用是“打辅助”:用有限的收发通道满足尽可能广的视场角覆盖要求。机械、半固态、固态三种形态的差异,主要就体现在扫描模块的实现方式上。
尽管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。根据激光雷达物料清单(BOM),发射模块与接收模块各占30%,人工调试占25%,机械装置等其他配件占8%,控制模块占5%。这意味着扫描模块的机械部件与人工调试环节合计占比约三成,其中人工调试的高占比反映了当前工艺对装配精度的依赖。
三条技术路线的核心差异
三条路线在车规级可靠性与量产成本上的差异,主要源于活动部件的多寡与工艺复杂度:
| 技术路线 | 核心特征 | 成本与可靠性特点 |
|---|---|---|
| 机械式 | 通过电机带动扫描部件旋转 | 结构成熟,但活动部件多,车规级耐久性挑战大 |
| 半固态 | 有限角度扫描,减少活动部件 | 在可靠性与视场角之间取得平衡,当前量产主流 |
| 固态 | 无机械活动部件,电子扫描 | 长期降本潜力大,但当前视场角与点云质量仍需突破 |
从器件层面看,固态路线在长期降本上具有结构性优势——减少机械活动部件可降低装配复杂度与人工调试成本,也更契合车规级对可靠性的要求。但当前固态方案在视场角覆盖与点云质量上仍与机械式存在差距,这也是其尚未完全替代前两者的原因。
常见问题
扫描模块是激光雷达成本最高的部分吗?
不是。根据激光雷达 BOM,发射模块与接收模块各占30%,合计60%,是价值量最高的部分;扫描模块相关的机械装置与人工调试合计约三成,控制模块占5%。扫描模块虽决定了技术路线命名,但并非成本主体。
固态激光雷达一定比机械式更便宜吗?
固态方案因减少活动部件,在长期降本上具备结构性优势,但当前其在视场角与点云质量上仍需突破,且量产工艺尚在成熟过程中。成本优势的兑现需以技术成熟与规模量产为前提,现阶段三条路线各有适用场景。
905nm 与 1550nm 波长对扫描模块有影响吗?
波长选择主要影响发射与接收模块的器件选型:905nm 因性价比优势是当前主流,1550nm 在探测距离与人眼安全上更有优势但成本较高。扫描模块的设计需与收发模块匹配,但技术路线的竞争主要发生在扫描方式本身。