自动驾驶激光雷达技术哪个有优势？理想L9和小鹏G9有什么不同？

前天，理想旗下第二款车型理想L9正式推出并公布售价引发热议，造车新势力也迎来了产品更新潮。更早些时候，蔚来推出了旗下NT2.0平台首款SUV车型ES7，小鹏全新旗舰级SUV车型G9也将在今年第三季度正式推出。虽然三款新车在尺寸、空间上有着颇大的差异。蔚来ES7也与另外两款品牌旗舰SUV不同，定位在ES6和ES8之间。不过作为蔚小理旗下的最新产品，三款新车在智能化配置方面都有着颇为亮眼的表现。

在智能驾驶方面最为亮眼的，莫过于蔚小理齐齐的选择了添加激光雷达的技术方案。在激光雷达的选择上，三家也各不相同，理想L9选择禾赛科技AT128，通过芯片化阵列式激光发射器，理想打出了“真128线”的口号;蔚来ES7搭载图达通猎鹰系列，凭借1550nm最远探测距离达到了500m;小鹏G9则选择了速腾聚创M1，在车头布置了两个激光雷达凭借数量在部分方面取得了更大的优势。

激光雷达主要由激光发生器、扫描装置、激光接收器等部分组成，传统的机械式激光雷达一组收发模组射出一束激光，通过旋转收发模组实现360°扫描，有多少组收发模组就对应多少线激光雷达。如今的混合固态激光雷达大多固定收发模组，利用扫描装置的反射、折射等实现上下左右的扫描，从而减少活动部件以通过车规级验证，同时减少了激光收发模组从而降低了成本。

理想L9搭载的禾赛AT128有所不同，其激光发射器为禾赛科技最新的半导体阵列式激光发射器，通过芯片化集成大幅缩小了发射器体积，可以一次性发出纵向排列的，128束激光，通过一面转动的镜子，也就是一维转镜实现左右扫描。从原理上，禾赛AT128确实是真实的128线激光雷达，而非传统混合固态激光雷达所宣传的等效多少线(一定时间内的累计扫描效果)。这样做的优势显而易见，首先是大幅减少了活动部件，仅需要一面一维旋转的镜面就可完成扫描。同时镜面运动的速度也可大幅减慢，双面镜仅需1s转动5圈就能够达到10Hz的帧率。但128个激光通道本身是固定角度的(0.2°)，因此这一方案也无法做到针对ROI区域(感兴趣区域)动态调节垂直方向的分辨率。

目前禾赛科技还没公开这款雷达十分详尽的信息，根据公开资料，AT128预计采用了4颗32通道的芯片化阵列式发射器，累计128通道。该发射器预计使用了VCSEL垂直腔面发射技术，相较更主流的EEL半导体边发射激光器，VCSEL可以实现垂直于晶圆平面发射，可以实现更高的集成度、更易于装调且有着更优的温漂系数。不过VCSEL技术功率密度较低，难以制造大功率的长距离激光雷达，因此早期多用于低速场景的近距离补盲激光雷达。通过堆叠结构可以有效提升VCSEL的功率密度，提升探测距离，不过相应的生产难度、良品率等问题也会增多，禾赛AT128预计就是利用了这一技术。

禾赛AT128确实在技术上有所突破，在参数方面可以看到其横向角分辨率做到了0.1°，是速腾聚创M1的一倍，点频也达到了153.6万pts/s，同样达到了速腾聚创M1的一倍。同时一维转镜成像无需拼接，减轻了对芯片算力的需求，优势明显。不过他也缺少了ROI区域聚焦等能力，在探测距离上也不及图达通猎鹰。而其中所涉及到的技术难点禾赛科技如何突破，还有待后续给出更多的信息才能够判断。

蔚来ES7搭载了蔚来投资的激光雷达企业图达通研发的Falcon猎鹰激光雷达。这款激光雷达最大的亮点是选择了1550nm波长的激光束，相较另外两者选择的905nm，1550nm更加远离可见光的波长区间(390nm-780nm)，因此同样在Class1人眼安全的安全等级范围内，1550nm激光雷达可以使用更高的功率实现更远的探测距离。蔚来ES7所搭载的图达通猎鹰10%反射率下探测距离达到了三者最远的250m，最远探测距离更是达到了夸张的500m。

不过因为需要更高的功率，因此常规的半导体激光发射器已经难以满足，图达通猎鹰选择了更高功率的光纤激光器，同时1550nm所需的激光接收器需要昂贵许多的铟镓砷材质(905nm接收器为硅材质)。为了控制成本，图达通猎鹰仅配备了一组激光收发模组，通过复杂很多的振镜+多棱镜的方式实现扫描，光束首先通过一面左右振动的一维振镜实现一个方向的偏转，再照射到一个倾斜的快速旋转的多棱镜上完成另一个角度的偏转，从而完成一个面的扫描。对比参数可以看到，图达通猎鹰在点频、分辨率、视场角等方面并不会更弱。并且还能够通过快读调整振幅、转速实现ROI区域的动态聚焦，提到部分区域的分辨率。但是更多的活动结构带来了更高的不确定性，同时也增加了激光雷达的功耗。

小鹏G9所配备的速腾聚创RS-LiDAR M1具有5个固定的激光收发模组，通过5面固定镜子将光线聚焦在一个可以上下左右振动的MEMS微振镜上，实现了面的扫描。这样的设计也能轻松实现上下或左右的ROI区域聚焦，在ROI区域分配更密集的点云。这款激光雷达本身不论在探测距离还是点云密度上都并不十分抢眼，但他有着超高的性价比，以及更小的体积，因此可以更加灵活的布置。小鹏G9选择搭载两颗速腾聚创M1布置在前保险杠左右两边的位置，这样可以形成更大的视场角，同时在车辆正前方的ROI区域内聚集更为密集的点云，通过数量在部分性能上获得了加成。

不过这款激光雷达本身探测距离不及另外两款产品，小鹏也表示自己的高阶辅助驾驶仍为以纯视觉为主的路线，激光雷达仅作为安全冗余。此外，MEMS微振镜本身为硅材质，这种材质在长期的振动下易出现疲劳等问题，耐久性有待考验。此外，不止在保险杠位置对于车辆的美观度有着很大的帮助，但相比另外两者车顶的布置方式，在探测范围上会受到更多的限制，也存在更高的碰撞受损风险。

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