隨著自動駕駛汽車產業的興起，激光雷達的發展也受到了業界的關注。近年來，激光雷達產業發展的現狀如何？未來趨勢怎樣？
近日，在集邦咨詢、VehicleTrend車勢主辦，北京中汽四方公司協辦的2017全球智能與新能源汽車產業發展趨勢高峰論壇上，Quanergy業務發展高級總監亞太區負責人湯勁松先生針對激光雷達產業給出了自己的見解。
▲湯勁松在做激光雷達現狀及未來發展趨勢分析的演講
環境感知：激光雷達產業化的挑戰
▲茶歇期間與現場觀眾交流
湯勁松認為，環境感知是一個朝向激光雷達產業化、商品化的特別重大的挑戰，Quanergy已經看到了未來的路徑。
環境感知有很多的路徑。包括：機械激光雷達、基于激光相控陣的全固態的激光雷達以及混合固態雷達。湯勁松認為，高精地圖和高精度定位也都離不開環境感知。
同時，激光雷達也離不開環境感知。“汽車避障僅靠高精度地圖和車聯網是不夠的，因為自動駕駛汽車需要做決策，環境感知對決策十分重要。因此，在自動駕駛汽車中，除了高精度地圖和車聯網之外，環境感知也必不可少。”
激光雷達產業化要滿足什么條件？
湯勁松還談到，不管用什么技術路徑，要實現激光雷達的產業化，都必須滿足可靠性、降低成本、高精度、角度分辨率、數據量等條件。
可靠性。為保證自動駕駛汽車上路的安全性，L4級別的汽車需要有一定量的冗余，L3級別的汽車也要有一定的保障或者相互的驗證。湯勁松表示，“即便是以攝像頭為主的算法，也需要一定程度的論證。強光、夜晚等環境下的驗證，要保證最高的可靠性。”
湯勁松指出，自動駕駛技術的發展沒有中間路徑，因為這里面牽扯到很復雜的因素。“任何技術都會有不確定性。產業的發展具有循序漸進的特點，不可能從1直接發展到10。”
“也許大家認為，對自動駕駛而言L2、L3、L4都很危險。谷歌說要做技術駕駛，它的路徑是從L1直接跳到L5。但是，產業從來都不是這么走的。不論是計算機還是芯片，其發展都是循序漸進過渡的。”他補充說：“谷歌的樣車裝配了各種傳感器，一輛樣車的成本高達幾十萬到一百萬美金，在功能上的確是實現了L5的水平，可這只是樣車。從L1直接跳到L5，我們認為不可能。”
低成本。當前，激光雷達的成本過高，導致自動駕駛汽車的造價十分昂貴。湯勁松一再強調：“其實，無論什么路徑，能做到多少線，降低成本是最重要的。”
高精度。車用激光雷達的精度應該是厘米級的。其精度要在±3厘米之間。他說：“深度攝像頭存在10%的精度誤差，100米的距離有10米的誤差，這是不可行的。對車用激光雷達而言厘米級的精度是必須的，否則不能會車，也不敢超車和并道。”
▲湯勁松介紹8線激光雷達M8
角度分辨率也很重要，它決定了自動駕駛汽車的橫向行駛是否安全可靠。
湯勁松以8線激光雷達與16線激光雷達產品作對比，“近距離時（10米范圍內），16線有很密的感知，8線僅是把人感知出來而已。可是，距離遠了以后，8線與16連的差別不大。因此，多線激光雷達的優勢更多是體現在近距離探測上，遠距離探測，即使是多線，優勢也不明顯。”
據介紹，在8線激光雷達中總有一條線是平射的。遠距離時，只有那條平射的線繼續起著作用。這樣，激光雷達只能感測到物體橫向有多寬，卻不能感測到那個物體縱向有多高。
湯勁松認為，以上問題將來需要技術路徑解決。否則，任何技術路徑都是死路，這正是激光雷達行業面臨的挑戰。
還有數據量的問題。沒有足夠的數據量和角度分辨率，不能做決策，也很難做計算，即便是英偉達的DrivePX也需要數據。
▲裝配8線激光雷達M8的自動駕駛汽車穿過金門大橋
湯勁松介紹說，8線激光雷達M8裝配在車上，10分鐘可通過金門橋。“雖然是8線的，可是我們的數據量很大，一秒鐘0.5個百萬點，基本上能夠把橋梁的所有的細節以厘米級的精度建模下來。”
這表明，自動駕駛汽車對激光雷達的要求很高，不僅要數據可靠、性能好，還要分辨率高……他還補充：“還有，縱向應該是多少線？該問題在將來還牽扯到產業化。”
另外，激光雷達還要滿足防水、防震、防磁、防熱、防冷、防塵等條件，并可用于嚴酷的環境。
高性能激光雷達的應用
▲Quanergy M8激光雷達產品
滿足以上條件的激光雷達，不僅在自動駕駛汽車上有應用，還在高精度地圖的采集和電力線巡檢上有應用。
地圖采集車制作的高精度地圖可達到厘米級的精度，再加上有強度信息，可讓反光線的數據能夠回來，制作地圖時，連左轉、右轉、樹葉都能看得很清楚。
過去，做城市建模要花費較長時間和較大精力。現在，只需用裝配激光雷達的車子上街上走一趟，其收集的信息十分精準，街上的管道、線路、廣告牌、地鐵的位置可精確到厘米。
把激光雷達裝載在無人機上，可進行電力線巡檢。據湯勁松介紹，目前，中國一些省市的電力線巡檢即是采用裝載激光雷達的無人機。不過，電力線巡檢對激光雷達的性能要求較高，要滿足高性能、高分辨率。
全固態激光雷達是唯一方向
全固態的激光雷達是完全基于芯片，由軟件控制。全固態激光雷達與英偉達的自動駕駛平臺很容易結合，甚至能整合在一起。
“這是未來最大的選項，期間可能會面臨許多挑戰。成本、性能以及縱向分辨率問題，都是挑戰。雖然Quanergy激光雷達產品目前還未能完全滿足條件，但是我們的路徑已經非常清晰了。”
據湯勁松介紹，Quanergy還做了1線的固態激光雷達。他表示，在某些環境下對激光雷達的要求不見得很高，比如：路牙識別、盲區識別等。1線的固態激光雷達極大降低了成本，Quanergy相信這是汽車廠商非常需要的產品。目前，Quanergy 1線固態激光雷達的樣品已經出來。
湯勁松總結 ：激光雷達量產化，固態激光雷達是唯一的方向。當然，期間也會充滿挑戰和不確定性。不過，其路徑已經十分清晰，關鍵技術也得到基本解決。當前，Quanergy也在迭代過程中，下一步是與整車廠以及類似英偉達這樣的合作伙伴一起來推動。
本文是VehicleTrend車勢根據2017全球智能與新能源汽車產業發展趨勢高峰論壇演講嘉賓發言整理而成。文章內容不代表VehicleTrend車勢（www.vehicle-trend.com）立場。
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