2020年末，國內(nèi)外多家車企宣布將推出搭載激光雷達的自動駕駛車型；2021年10月，搭載兩顆激光雷達的小鵬P5交付成為行業(yè)內(nèi)“第一個吃螃蟹”的車型；截至2022年8月，公開宣布要搭載激光雷達的量產(chǎn)車型已超過24款。

　　作為人工智能時代最具想象力的傳感器，激光雷達能夠主動探測環(huán)境信息，實時感知三維信息，為自動駕駛裝上“超級眼睛”。安裝匹配合適的激光雷達，會極大地提高駕駛的安全系數(shù)，因此，它也成為自動駕駛最重要的傳感器之一。

　　近年來，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，激光雷達的選型和技術(shù)路線也更加多種多樣，豐富的市場選擇也讓主機廠在采購時經(jīng)常陷入“亂花漸欲迷人眼”的困局。既然安全是自動駕駛至上的要求，那什么樣的激光雷達更安全？

　　1550nm VS 905nm，自動駕駛需要什么樣的激光雷達？

　　隨著1550nm激光雷達上車及其突出的遠距探測優(yōu)勢，1550nm波長和905nm波長的激光雷達誰將成為主激光雷達的首要選項成為一個無法回避的難題。

　　目前905nm激光雷達10%反射率探測距離一般在150m-200m，1550nm激光雷達10%反射率探測距離可達250m。1550nm激光相對于人眼安全的閾值比905nm激光高出萬倍以上，這意味著，激光雷達可在人眼安全的范圍內(nèi)提高脈沖峰值功率，探測更遠距離，高速行駛時可為智能駕駛提供更多的反應(yīng)時間和更充足的安全冗余距離。同時，1550nm波長激光的聚光能力強，光斑小、發(fā)散角小，對于小物體探測能力更強。

　　但是，受制于生產(chǎn)成本和尺寸規(guī)格的限制，1550nm對于很多車企和消費者來說是一個相當(dāng)“奢侈”的選擇，一顆1550nm光纖激光雷達的“上車”成本是905nm的好幾倍；即便成本壓力克服了，生產(chǎn)能力也是很大的問題，量產(chǎn)交付成為行業(yè)痛點。

　　所以，很多人認為，1550nm激光雷達在L4、L5級別自動駕駛大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵在于其體積與成本大幅下降。

　　8月17日，鐳神智能發(fā)布圖像級1550nm光纖車規(guī)激光雷達LS系列，采用自研自產(chǎn)高性能的光纖激光器，在環(huán)境感知能力、成本控制能力以及尺寸上取得了突破。整機尺寸為225×120×45mm，較同類產(chǎn)品小20%以上，是全球最小尺寸的1550nm光纖車規(guī)激光雷達；圖像級1550nm光纖車規(guī)激光雷達的點云成像細膩，更能凸顯細節(jié)，實現(xiàn)圖像級點云效果，支持配置128線、256線及512線的掃描通路，測點速率分別可達到160萬點/秒、320萬點/秒、640萬點/秒；提供ROI區(qū)域個性化定制，ROI區(qū)域點云密度等效512線/800線/1200線；搭載LS系列的車，可以在250米處探測到40cm×13cm大小的物體。這個全球最小1550nm光纖車規(guī)激光雷達為自動駕駛裝上更為精妙的“眼睛”。

　　鐳神智能CEO胡小波告訴我們，現(xiàn)在，LS128S1預(yù)計9月底正式投入量產(chǎn)，“我們新建了一個車規(guī)工廠，全自動化產(chǎn)線已經(jīng)開始調(diào)試了，投入使用后年產(chǎn)能達到20萬臺，加上目前已有的生產(chǎn)線，最大產(chǎn)能達到68萬臺?！?/p>

　　胡小波，鐳神智能創(chuàng)始人&CEO，在光纖激光行業(yè)從業(yè)20多年，被稱為“中國光纖激光教父”。同時，他也是阿里云加速器明星賽道班的明星學(xué)員——2021年，胡小波參加了阿里云加速器為期三個月的課程學(xué)習(xí)，在這個過程里，他對于云原生與智慧交通有了更多的理解，“在這個班上，我們認識了一批行業(yè)里面相關(guān)的同學(xué)，思想的碰撞是一個很好的交流場域；阿里云加速器的老師也非常負責(zé)、經(jīng)常幫我們對接一些資源?！?/p>

　　本期，《成長在阿里云》走入鐳神智能，特邀嘉賓鐳神智能創(chuàng)始人&CEO胡小波，聽聽從業(yè)20余年的他對于激光雷達的行業(yè)的經(jīng)驗看法。

　　歷史溯源，激光雷達的前世今生與國產(chǎn)化之路

　　激光雷達是一種通過發(fā)射激光來測量物體與傳感器之間距離的裝置，激光雷達在測量距離、分辨精度、抗干擾能力等方面具有明顯優(yōu)點，無需深度學(xué)習(xí)算法可直接獲得物體的距離和方位信息，被認為是L3及以上自動駕駛必備的傳感器。

　　1960年，美國科學(xué)家梅曼發(fā)明人類第一臺激光器；1968年，雪城大學(xué)的Hickman和Hogg建造了第一個激光海水深度測量系統(tǒng)。2006年以前，激光雷達一直應(yīng)用于地理地形勘測或軍事公共領(lǐng)域，自動駕駛行業(yè)的發(fā)展為激光雷達在民用領(lǐng)域的普及加速提供了新的機會。

　　毫無疑問，未來的3-5年是激光雷達市場高負荷增長的幾年。2021年，中國車載激光雷達市場達到4.6億元，艾瑞咨詢預(yù)測到2025年這個數(shù)字將達到54.7億元。在國際上，法國研究機構(gòu)YOLE預(yù)測，到2026年用于輔助駕駛的激光雷達市場空間會達到23億美元。

　　談到市場空間，胡小波坦言，激光雷達這條路上已經(jīng)相當(dāng)擁堵了，前有Velodyne、Luminar為代表的早起入場者占位，后有華為、大疆、禾賽、鐳神智能、速騰聚創(chuàng)這樣的國內(nèi)企業(yè)爭奪領(lǐng)地，無論是技術(shù)水平、成本控制、生產(chǎn)鏈拓展，競爭已經(jīng)進入白熱化階段?！耙苍S到2026年左右，國內(nèi)激光雷達行業(yè)會有一個比較穩(wěn)定的格局，但是隨著自動駕駛行業(yè)的洗牌，2026年到2028年之間，激光雷達行業(yè)也會迎來一輪洗牌期。”

　　對于中國的激光雷達行業(yè)來說，從一開始就背負著國產(chǎn)化和民族化的大旗。在創(chuàng)辦鐳神智能之前，胡小波曾是國內(nèi)最大的光纖激光器企業(yè)的創(chuàng)始人，在2007年發(fā)明了國內(nèi)第一臺1550nm脈沖光纖激光器。從2010年開始用四年的時間，他們把國外（工業(yè)1064nm脈沖光纖激光器）的市場占有率從國內(nèi)大概百分之九十五干到百分之五；將平均功率20瓦1064nm脈沖光纖激光器的價格從原來的20萬干到幾千塊錢。這一代的光纖激光行業(yè)開拓者，被國外企業(yè)稱為“價格屠夫”，現(xiàn)在國外原價一百多萬人民幣一臺的千瓦連續(xù)光纖激光器在國內(nèi)的售價是一萬多元人民幣。

　　二十多年的光電行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗告訴胡小波，做激光雷達，“一定要掌握核心技術(shù)”。

　　對于1550nm的脈沖激光雷達來說，要達到應(yīng)用級別的生產(chǎn)，不僅要搞定激光雷達及應(yīng)用算法，還要搞定1550nm人眼安全脈沖光纖激光器以及光纖激光器內(nèi)部十幾種核心高功率光器件，還有關(guān)鍵的生產(chǎn)光器件的專用自動化半自動化設(shè)備、半導(dǎo)體生產(chǎn)封裝、專用發(fā)射端及接收端集成模擬芯片的設(shè)計和集成能力，這不僅要掌握核心技術(shù)，也要打通整個供應(yīng)鏈。對于一家創(chuàng)業(yè)企業(yè)，在前期完成關(guān)鍵器件產(chǎn)業(yè)鏈的垂直集成，是相當(dāng)吃虧，但是鐳神智能做到了——光纖激光器、十多種高功率核心光器件以及生產(chǎn)光纖器核心器件的自動化設(shè)備實現(xiàn)了自研自產(chǎn)，保障其性能可靠性高，且成本可控。胡小波告訴阿里云加速器，“我們二百多名研發(fā)人員干了七年的時間，把全世界有二百多家激光雷達公司加起來干的活，甚至他們沒干的活，全都干了一遍。有這么多年的積累，我們才能做成這個事情，在光纖激光器和核心器件這個領(lǐng)域，掌握核心技術(shù)才不會被卡脖子；成本控制得好，才能活下去?！?/p>

　　在當(dāng)下，在工業(yè)級激光雷達領(lǐng)域，已經(jīng)可以做到百分之百的國產(chǎn)化。而車規(guī)級激光雷達，除了少數(shù)車規(guī)級電路芯片，基本上都可以找到優(yōu)質(zhì)的國產(chǎn)替代。

　　從2019年開始，美國對華芯片技術(shù)出口管制禁止相關(guān)公司向中國出售10nm及以下制程的EDA軟件，今年8月美國總統(tǒng)拜登簽署通過了《芯片與科技法案》，現(xiàn)在它被擴展至14nm制程以下。但是對于中國的激光雷達行業(yè)來說，他們“早有準備”。“從五六年前開始，我們就鼓動國內(nèi)的芯片供應(yīng)商去做車規(guī)芯片的認證。整體而言，可能再過一年左右，至少在這個領(lǐng)域的產(chǎn)品里面，應(yīng)該有可能達到一種比較好的狀態(tài)——用純國產(chǎn)的器件能夠做到，”胡小波表示，“這可能需要產(chǎn)業(yè)鏈條上面的每個人跟廠家的一起努力?！?/p>

　　即便是面臨國際上的各種不確定性，胡小波依然充滿信心。在他看來，一方面，國內(nèi)光通訊行業(yè)的積累為光學(xué)器件、激光器探測器打下了很好的基礎(chǔ)，國產(chǎn)化已經(jīng)不是問題；另一方面，在2019年之后國內(nèi)芯片行業(yè)迎來了一個很大的發(fā)展期，“以前芯片搞出來沒人用或者別人不相信、根本不想用，但是現(xiàn)在，行業(yè)普遍認為供應(yīng)鏈安全迫在眉睫，國產(chǎn)集成電路芯片是一個毫無疑問的選擇?！?/p>

　　從L3到L4/L5，自動駕駛真正的質(zhì)變在哪里？

　　2022年3月，《汽車駕駛自動化分級》開始實施，將自動駕駛分成0級至5級，其中，3-5級為自動駕駛系統(tǒng)，即在設(shè)計運行條件下代替人類執(zhí)行動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，駕駛主體是系統(tǒng)。

　　目前很多無人駕駛研發(fā)企業(yè)自動駕駛技術(shù)水平已經(jīng)達到了L3級和L4級的行業(yè)標準，但是L5級的無人駕駛，一直是所有人難以突破的目標，前華為車BU自動駕駛領(lǐng)軍人物蘇箐甚至直言自己有生之年是看不到L5級別無人駕駛了。

　　胡小波認為要靠單車智能和深度學(xué)習(xí)來解決無人駕駛的技術(shù)進程可能已經(jīng)完成了99.%，但是后面剩下1%靠單車的智能可能永遠也解決不了?！八且粋€質(zhì)變，需要用路側(cè)的智能裝置協(xié)同處理單車難以解決的問題?！敝腔鄣能?智慧的路，這也就是“車路協(xié)同”解決方案。

　　2021年開始，經(jīng)由阿里云加速器的推動，鐳神智能與阿里云大交通行業(yè)展開車路協(xié)同項目合作，鐳神智能車路協(xié)同（V2X）路側(cè)感知系統(tǒng)將多線激光雷達架設(shè)在高速公路出入口、大型十字路口等，同時可配合攝像頭、毫米波雷達等多種傳感器，對周邊當(dāng)前車輛視覺盲區(qū)提供有效的信息補充，提升道路安全性和運行效率。

　　在杭州市余杭區(qū)向往街與良睦路的交界口，智能車路協(xié)同（V2X）路側(cè)感知系統(tǒng)將路面信息包括來往行人、物體全部納入V2X的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，再通過交通控制中心服務(wù)器向周邊或者更遠距離的車輛進行廣播，同時為車輛提供路口通行信息及交通安全信息提示，包括紅燈提醒、駕駛速度提醒、盲區(qū)提醒等等。

　　以往，車輛信息都是被動的通過視頻、雷達等設(shè)備來獲取，但車路協(xié)同實現(xiàn)后，車的速度、車的目的地、車的狀態(tài)等信息都可以由車輛主動提交。而路面、圍欄、交通標志、信號燈，也可以向車輛發(fā)送信號，傳輸信息，從而保證車與車之間的安全行駛關(guān)系、隨時把控每輛車的狀況和應(yīng)急需求、為車輛傳達遠處的路況，使每一輛車都能打破原來的單車感知局限，擁有了超視距、無死角的“上帝視角”。

　　與此同時，鐳神智能也在“上云”的路上越走越智能，胡小波告訴我們，“阿里云上面，我們搭載了研發(fā)的PRM路徑規(guī)劃、Max Compute云原生大數(shù)據(jù)服務(wù)、ERP運營系統(tǒng)等信息化服務(wù)。在日常的一些管理里面，云還是有很大價值的。彈性計算、數(shù)據(jù)庫、存儲還有算法和我們的車路協(xié)同、智慧交通，會有很多的結(jié)合點?！?/p>

　　據(jù)了解，鐳神智能目前已在北京、上海、廣州、深圳、成都、重慶、武漢、西安、歐洲荷蘭，國內(nèi)外地區(qū)完成70多個車路協(xié)同示范項目落地，是行業(yè)內(nèi)車路協(xié)同項目落地最多的激光雷達公司。

　　未來？讓駕駛更安全、讓機器更智能、讓生活更美好

　　回到最初的問題？選擇什么樣的激光雷達才能讓自動駕駛更安全？在選型與技術(shù)路線方面可能需要更多的思考，技術(shù)路線與安全思維兼具。

　　深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司，從一開始就定位于軟硬結(jié)合。對于未來，胡小波堅定地說：“我們會持續(xù)走智能傳感器硬件加軟件算法系統(tǒng)及解決方案、全測量原理、全技術(shù)路線、全應(yīng)用場景的覆蓋、全產(chǎn)業(yè)鏈深度集成這條路，不會有任何動搖。”

　　未來？讓駕駛更安全、讓機器更智能、讓生活更美好

　　回到最初的問題？選擇什么樣的激光雷達才能讓自動駕駛更安全？在選型與技術(shù)路線方面可能需要更多的思考，技術(shù)路線與安全思維兼具。

　　深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司，從一開始就定位于軟硬結(jié)合。對于未來，胡小波堅定地說：“我們會持續(xù)走智能傳感器硬件加軟件算法系統(tǒng)及解決方案、全測量原理、全技術(shù)路線、全應(yīng)用場景的覆蓋、全產(chǎn)業(yè)鏈深度集成這條路，不會有任何動搖?！?/p>