文 / 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司 吳喜慶 吳征 周怡博

據(jù)預(yù)測(cè)，2025年我國(guó)車載激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)240億元，滲透率可達(dá)30%以上。激光雷達(dá)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)附加值，行業(yè)整體盈利和市場(chǎng)空間較大，目前呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場(chǎng)狀態(tài)。

近年來(lái)，新能源汽車與智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)加速融合，使得自動(dòng)駕駛技術(shù)得到了快速發(fā)展和應(yīng)用。激光雷達(dá)成為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的重要感知傳感器之一。我國(guó)也在不斷加強(qiáng)政策引導(dǎo)和支持，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。2019年10月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》，明確提出發(fā)展智能汽車傳感器及融合感知技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)。2020年2月，國(guó)家發(fā)改委等11部門聯(lián)合發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》。作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的頂層規(guī)劃文件，該政策進(jìn)一步明確提出推進(jìn)車載高精度傳感器產(chǎn)品研發(fā)，建設(shè)關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)集群。激光雷達(dá)作為高精度傳感器，被廣泛認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高等級(jí)自動(dòng)駕駛的必要傳感器，重要性愈發(fā)突出。

三種主要技術(shù)路線

激光雷達(dá)（簡(jiǎn)稱LiDAR）是通過(guò)發(fā)射紅外激光束的探測(cè)信號(hào)，與障礙物相遇后將反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較處理，得到目標(biāo)物的位置、距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息，以實(shí)現(xiàn)避障或自主導(dǎo)航功能。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、掃描系統(tǒng)、激光接收和信息處理四大系統(tǒng)。這四個(gè)系統(tǒng)相輔相成，形成傳感閉環(huán)。

自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)主要包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和攝像頭。激光雷達(dá)憑借著探測(cè)距離遠(yuǎn)、高分辨率、高成像能力、抗電磁干擾能力強(qiáng)和算力需求相對(duì)低等優(yōu)勢(shì)，成為未來(lái)高等級(jí)自動(dòng)駕駛汽車感知系統(tǒng)中的重要部件，并與其他傳感器融合互補(bǔ)，提高感知信息冗余，保障自動(dòng)駕駛安全。

當(dāng)前，激光雷達(dá)主要有三種技術(shù)路線，分別是機(jī)械式激光雷達(dá)、混合固態(tài)激光雷達(dá)以及全固態(tài)激光雷達(dá)?；旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)主要為MEMS（微振鏡）激光雷達(dá)，固態(tài)激光雷達(dá)主要為Flash（泛光面陣式）和OPA（光學(xué)相控陣）。其中，MEMS激光雷達(dá)具有體積小、低成本、易量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用最廣泛的技術(shù)產(chǎn)品，我國(guó)主要企業(yè)有華為、速騰聚創(chuàng)和覽沃科技等。（見表1）

表1 不同技術(shù)路線激光雷達(dá)優(yōu)缺點(diǎn)

發(fā)展?jié)摿εc挑戰(zhàn)

2 0 2 1年，我國(guó)多家汽車品牌推出搭載激光雷達(dá)的智能駕駛汽車。小鵬P5成為全球首款搭載激光雷達(dá)的上市車型。2021年也成為激光雷達(dá)量產(chǎn)上車的元年，激光雷達(dá)市場(chǎng)也進(jìn)入高速發(fā)展期。據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，2025年我國(guó)車載激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)240億元人民幣，激光雷達(dá)滲透率可達(dá)30%以上。從產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的角度來(lái)看，激光雷達(dá)是下游自動(dòng)駕駛、導(dǎo)航、測(cè)繪等應(yīng)用場(chǎng)景的核心零部件，目前呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場(chǎng)狀態(tài)。因此，激光雷達(dá)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)附加值，行業(yè)整體盈利和市場(chǎng)空間較大。（見表2）

表2 激光雷達(dá)量產(chǎn)上車應(yīng)用情況

我國(guó)車載激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，但?dāng)前仍然面臨諸多問(wèn)題，亟需進(jìn)一步解決。一是激光雷達(dá)核心技術(shù)落后于國(guó)外先進(jìn)企業(yè)。Velodyne、Quanergy、Ibeo等國(guó)外企業(yè)憑借先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)積累大量技術(shù)專利，并占據(jù)較大市場(chǎng)份額。二是上游核心元器件被國(guó)外企業(yè)壟斷。激光雷達(dá)上游包括大量光學(xué)元器件、電子元器件及芯片等，目前基本被國(guó)外企業(yè)壟斷。三是激光雷達(dá)價(jià)格過(guò)高成為量產(chǎn)裝車的主要阻礙。不同品質(zhì)的激光雷達(dá)在價(jià)位上有很大差異，車載混合固態(tài)和固態(tài)式激光雷達(dá)價(jià)格基本在1000美元以內(nèi)，而部分高端機(jī)械式激光雷達(dá)價(jià)格更是高達(dá)3萬(wàn)元以上，成為影響上車應(yīng)用的主要因素。（見表3）

表3 主要企業(yè)激光雷達(dá)價(jià)格情況

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

為更好地滿足自動(dòng)駕駛汽車的性能和搭載要求，下一代激光雷達(dá)將朝著高性能、低成本、小型化和固態(tài)化趨勢(shì)發(fā)展。在高性能方面，激光雷達(dá)的探測(cè)距離、測(cè)量精度和方位角是評(píng)價(jià)激光雷達(dá)技術(shù)能力最主要的技術(shù)指標(biāo)。隨著汽車自動(dòng)駕駛水平的提高，需要更高性能的激光雷達(dá)來(lái)滿足多樣化復(fù)雜化的場(chǎng)景需求。在低成本方面，成本高一直是制約激光雷達(dá)獲得大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。目前各企業(yè)正通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)成本降低。在小型化方面，未來(lái)的車用激光雷達(dá)須具備小型化和輕量化的特點(diǎn)。激光雷達(dá)單機(jī)重量不應(yīng)超過(guò)1kg，便于嵌入車身，有利于整車靈活布置安裝。在固態(tài)化方面，目前市面上用于自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)的激光雷達(dá)多是機(jī)械掃描激光雷達(dá)，存在體積大、壽命短等方面的劣勢(shì)，不能適應(yīng)廣泛裝車應(yīng)用。未來(lái)將利用半導(dǎo)體工藝將機(jī)械部件集成，實(shí)現(xiàn)體積小、質(zhì)量輕、可靠性高和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的全固態(tài)激光雷達(dá)。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車是新科技革命帶動(dòng)下汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略方向和未來(lái)社會(huì)生態(tài)建設(shè)的必然選擇，也是拉動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎。作為自動(dòng)駕駛汽車重要的感知傳感器，激光雷達(dá)也應(yīng)該從技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)建設(shè)和推廣應(yīng)用等方面加大支持力度，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

一是加強(qiáng)激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等研究專項(xiàng)加大對(duì)激光雷達(dá)技術(shù)創(chuàng)新，重點(diǎn)圍繞激光發(fā)射、采集和數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵技術(shù)，以及與其他傳感器的多元感知融合技術(shù)。同時(shí)，建議激光雷達(dá)頭部企業(yè)成立技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)，降低研發(fā)成本，布局重點(diǎn)技術(shù)專利，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

二是構(gòu)建自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。將激光雷達(dá)上游光學(xué)、電子元器件及相關(guān)芯片等關(guān)鍵零部件納入國(guó)家基礎(chǔ)元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)資金支持，引導(dǎo)社會(huì)資本投資產(chǎn)業(yè)鏈上游領(lǐng)域。支持領(lǐng)先企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈布局，對(duì)上游重點(diǎn)領(lǐng)域企業(yè)給予增值稅減免等優(yōu)惠措施。

三是推動(dòng)與整車企業(yè)的協(xié)同合作。依托國(guó)有汽車企業(yè)，鼓勵(lì)采購(gòu)應(yīng)用自主激光雷達(dá)產(chǎn)品，加速國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中持續(xù)優(yōu)化、試錯(cuò)更新，滿足車規(guī)級(jí)性能要求。同時(shí)規(guī)?；瘧?yīng)用將進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，提高激光雷達(dá)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。