不要神化激光雷达
最新更新时间：2022-05-06 12:32
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深途（shentucar）原创
作者 | 黎明
编辑 | 艾小佳
激光雷达有点被神话了。
去年以来，汽车圈子里激光雷达的关注度明显上升。今年，热度有增无减，各大新上市的高端新能源车型，几乎是标配激光雷达。仿佛不装这个零部件，就不配叫智能汽车。
集度在4月18日遮遮掩掩地公布了概念车的一些细节，两颗激光雷达的位置曝光。就是这样一个细节问题，居然还引来新势力中的两位CEO——何小鹏、李想，再加上集度CEO夏一平，三人在线隔空论战了一番。
车还没量产，算法还在研发，更多关键信息还没披露，但激光雷达已经抢先“上车”了。气氛烘托得相当到位。
“汽车厂的营销手段，给品牌戴标签。”一家自动驾驶供应商的内部人士对深途评论。
激光雷达，简单粗暴理解，就是通过发射激光，反射弹回，识别物体并探测距离的一种设备。原理并不复杂。
现阶段，所谓的智能汽车，不安装激光雷达可不可以？
可以。
特斯拉就没装，靠的是纯视觉，但大家不会怀疑特斯拉的智能化水平。按照CEO马斯克的说法，“人类开车并不是靠眼睛发射激光。”
那么，安装了激光雷达，现阶段起到的作用大不大？
不是太大。
小鹏P5装了两颗激光雷达，目前的主要作用是补盲，在整个感知系统中起到的不是核心作用。蔚来ET7的那颗雷达，号称能实现超远距离探测，但目前功能尚未解锁，要等待OTA升级。至于其他跟风的汽车品牌，激光雷达的车型是发布了，但量产交付还是没谱的事。
激光雷达是很好，功能很强大，但现在的产品成熟度，还没有外界预期的那么高。期望过高了有时候不是好事。
固态激光雷达供应商探维科技的张立辰对深途说，从行业历史看，这几年激光雷达进步速度还是挺快的，“成熟度这块，我认为有个2-3年规模量产的打磨，应该能给出一个满意的答案。”
在那之前，激光雷达要走的路，要踩的坑，还有很多。
谁在吹捧激光雷达？
吹捧激光雷达的风气，是由造车新势力带动起来的。
去年1月的蔚来NIO Day上，蔚来发布了第四款量产车ET7。当时这款车热度很高，除了汪峰在现场卖力站台推了把热搜，另一个引人关注的点是，ET7搭载了一颗激光雷达。
这是国产汽车厂商中，第一个正式发布的激光雷达车型，同时它还将拿下“全球首款激光雷达量产车”的头衔。
ET7很大胆，不仅把激光雷达装上车顶，还让它凸了出来，看起来像一个瞭望塔。更早之前的奥迪A8和奔驰S级，都是把它隐藏起来。
蔚来ET7车顶的激光雷达
这个大胆的设计，让有强迫症的人无法接受，觉得突兀、丑。但也有人点赞，觉得前卫、高科技。一正一反，有争议有话题，再加上蔚来的流量，激光雷达火了。
不过有意思的是，最终拿下“全球首款激光雷达量产车”头衔的车企，却并不是蔚来。
3个月后的上海车展，一些不安分的车企开始跟上，也推出了激光雷达车型。这其中就包括小鹏。
小鹏P5前脸左侧激光雷达
小鹏P5直接上了两颗激光雷达，前脸两侧各一颗。关键是，P5在去年10月就开始交付了，比蔚来ET7早了一步。“全球第一”的名头，被小鹏抢走了。
从抢头衔开始，激光雷达的风，就这样吹起来了。
相比摄像头和毫米波雷达，激光雷达的确有一些优势。
“激光雷达在ADAS上肯定可以帮助车辆识别高速上一些视觉不易识别的corner case（极端场景），比如异形车辆和白色大货车这种，这肯定是安全的加分项。”张立辰对深途分析。
短短一年多时间，已经有十多家车企，密集推出了近20款搭载激光雷达的新车型。从蔚来、小鹏、理想、威马、哪吒这些造车新势力，到智己、极狐、埃安、摩卡这类传统车企推出的新品牌，都将激光雷达列为新车型的标配，同时成为对外宣传时的卖点。
尤其是最能代表中国造车智能化水平的蔚小理，具有革新意义的下一代车型——蔚来ES7、小鹏G9、理想L9，以及有着“汽车机器人”之称的集度，都搭载了激光雷达。
集度的双激光雷达在车前盖上
激光雷达对车辆性能究竟有多大提升，目前尚难以量化评估，但很明显的一点是，外界渐渐将激光雷达和智能化这两个词，放到了一个情境里。
和高资本创始合伙人何宇华在跟主机厂接触中发现，国内车企在使用激光雷达方面，非常激进。“大家都想打差异化。”他对深途说。
激光雷达，成了汽车圈最亮的仔。
激光雷达被神话了
毫无疑问，激光雷达是一款智能产品。它是汽车在实现高级别自动驾驶中的一个关键零部件，与摄像头、毫米波雷达一起，构成了一辆智能汽车的感知体系，成为汽车的“双眼”。
但搭载了激光雷达的车，就成为一辆智能汽车了吗？
未必。至少在现在，激光雷达还不具备如此威力。
未感科技高级商务总监雷蓬对深途说：“在L2阶段，激光雷达起到的作用驾驶者是体验不到的，主要是对视觉和毫米波做冗余。”
以“全球首款激光雷达量产车”小鹏P5为例，摄像头和毫米波雷达依然是最主要的感知设备。激光雷达不是雪中送炭，是锦上添花。
张立辰对深途透露，P5的这两颗激光雷达，来自大疆旗下公司览沃，这款雷达成本低，量产快，但是其不规则扫描的特性无法满足高速行驶状态下的感知需求。P5主要用它来做数据补充和自主泊车，不是主要决策数据来源。
所以，外界可能夸大了激光雷达对P5起到的作用。
蔚来的策略跟小鹏不同，想要一口吃个胖子。ET7搭载的是图达通1550nm激光雷达，性能非常优秀，去年刚发布时打出的是“最远探测距离500米”的标签，在10%的反射率下探测距离可以达到250米。行业里对这款产品抱有很高的期待。
但是，一位刚试驾完ET7的业内人士对深途说，蔚来销售告诉他，NAD升级日期待定。“现在装的激光雷达暂时是个硬件摆设。”
何宇华告诉深途，目前激光雷达的功能并没有得到很好的开发，很多搭载了激光雷达的车，出厂时也并不具备很强的自动驾驶能力，属于“阉割版”。这些主机厂对外讲的故事是，车辆预装硬件，软件通过OTA后期升级，这样车主就不必为了最新的自动驾驶功能重新再买一辆车。
但实际上OTA升级有很多限制条件，具体能实现到什么程度的功能也是未知数，车主却需要为此提前买单。
不只是乘用车不成熟，L4级的Robotaxi和Robotruck，其实也不成熟。
过去激光雷达一直是应用在L4级自动驾驶测试中。这些测试车不用考虑体积、外观的问题，使用的都是超高性能的激光雷达。但即便如此，还是有很多corner case（极端场景）无法克服，这本身就说明激光雷达不是万能的。
谷歌Waymo无人车 来源 / 网络
“拿Robotaxi举例，传感器上都武装到牙齿了，实际的体验依然不如人意，商业化的噱头远大于实际。”张立辰说。
某自动驾驶公司产品经理秦东永对深途说，有一些做封闭或半封闭场景的自动驾驶公司，在激光雷达身上“吃过亏”。
他举了三个典型的例子，一是整个视场角内测距水平是不一样的，比如纸面上是200米测距能力，在视场角边缘只有100米，但厂家不会明说，需要专门测试才能知道；二是在阳光干扰的情况下，激光雷达点云的噪点水平会跟理论值相差很大；三是遇到高反射率物体和低反射率物体时，可能出现高反鬼影和高反膨胀。
激光雷达出现“高反膨胀” / 受访者供图
“这些问题在前期测试时，可能时间段或者环境比较友好，都没测试出来，但在真实量产场景中，全都暴露出来。”他说。
自动驾驶公司在激光雷达上吃过的亏，造车新势力和新品牌们，未来也会面对。
现在，对于乘用车NOP/NGP来说，行业主要使用的还是L2+的功能。L2+不用激光雷达，软硬件已经有比较成熟的量产方案。激光雷达上车，也只是为传感器提供冗余方案，有点降级使用的意味。
秦东永对深途分析：“乘用车现阶段上激光雷达，可以理解为：1、硬件预埋；2、激光有效数据收集为后续多传感器融合及模型训练提供数据；3、噱头。”
批量上车还为时过早
车企提前预埋激光雷达，是在为未来的升级做准备，不至于后期要做L4级自动驾驶时，硬件能力跟不上。
但另一个问题出现了，现在的激光雷达，无论是在应用端还是产业端，都还不够成熟。
激光雷达要量产装车，需要同时满足性能、体积、成本、安全等多个要素，任何一方面都不能有太大的短板。但现实是，现在的激光雷达很难同时兼顾。
以小鹏P5为例，览沃的方案搞定了成本，牺牲了性能。所以小鹏在下一款车G9，计划跟速腾聚创合作，换成更高性能的激光雷达。
蔚来ET5、ET7使用的图达通1550nm激光雷达，探测距离没得挑，对人类肉眼伤害小，但成本更高，而且在车顶凸出来一块，会影响车辆的风阻系数。张立辰表示，1550nm在量产中一直存在良品率过低的问题。
这给车企留下了难题，要批量装车，就得做取舍，还得承担一定风险。
往深了看，这不是某一家激光雷达厂商的问题，而是整个行业的问题。激光雷达存在技术路线之争，每一条路线都有各自的优缺点，但没有一个可以称作是完美的解决方案。
行业一开始用的是机械式激光雷达，雷达能够旋转，水平视场扫描范围达到360度。但机械式激光雷达存在一个致命的缺陷：内部的旋转部件容易损坏，稳定性比较低，会影响行车安全性。
国产无人驾驶出租车上的机械式激光雷达
来源 / 科技宅男
于是行业摸索出另一条路线——固态激光雷达。激光器中没有旋转部件，激光雷达的稳定性和使用寿命提高了，被认为是最优方案。但问题是，固态激光雷达目前在技术上还无法实现。
最后行业采取了折中方案，推出了混合固态（半固态）激光雷达，中和了机械旋转式激光雷达和固态激光雷达各自的优缺点，更适合大规模量产，现在已经成为行业主流方案。
在混合固态上，又分化出不同的方向，如微振镜、单轴转镜、棱镜等。微振镜方向的代表车型有小鹏G9、广汽AION LX、威马M7，单轴转镜的代表车型有极狐阿尔法S、长城机甲龙。不过，这些车型都还没有量产。
威马M7车顶的激光雷达
直到现在，整个行业也没有找到激光雷达上车的最优解。车企们现在推崇的混合固态路线，其实也只是一个过渡。
车规认证是摆在激光雷达量产前的另一座大山。李想质疑集度激光雷达的安装位置，理由就是通不过行人碰撞法规。
张立辰告诉深途，车规体系比较复杂，对于温度、震动、产线标准有一个统一的要求，但是对激光雷达这个单品没有特定的标准。
“欧美国家对车规要求严格，导致过车规的激光雷达要么线数很低，要么距离很短，只能补盲用，对自动驾驶系统的升级起不到决定性作用。国内步子迈的大，小批量样品过了稳定性测试就可以先行使用，直接上高线数远距离的，稳定性就需要时间来修复。”他说。
国内激光雷达如此激进，也没有任何一个厂家年产过10万台，更别提大规模量产的车规稳定性。“激光雷达壁垒还是比较高的，能做出车规级产品不是一朝一夕。”秦东永说。
成本问题也需要考虑。相比视觉方案，目前激光雷达的价格没有任何优势。
“成本太高，普及困难，只能在高端车、高配上使用，普遍出货的车型还是不带激光雷达的。DVD刚出来很贵，普及量大后价格急剧下降，所以让子弹再飞一会儿。”国内一家计算机视觉上市公司的内部人士对深途说。
2020年底华为曾发布了96线激光雷达，声称能够年产10万套/线，这款产品搭载在极狐阿尔法S华为HI版上。但直到现在，这款车都还没量产，华为的激光雷达也没有批量交付。
“从产业链的成熟度和应用端的落地进度来看，真正的大规模量产落地得两三年后。”张立辰分析。
终极解决方案里，
会有激光雷达吗？
装不装激光雷达，对于车企而言，不只是一道选择题，还是一道数学题。
如果只是单纯堆积硬件，激光雷达不会有这么高的热度，也不会被神话。
“我觉得算法的问题比感知要大得多。”张立辰表示。
感知、规划和控制，是自动驾驶系统的三个部分，对应人类开车，就是眼睛看路，大脑指挥，手脚操作。激光雷达属于感知设备，相当于汽车的一只“眼睛”，另一只“眼睛”是摄像头，但两只“眼睛”的成像原理、数据形式都不同，要让“大脑”能读懂，就要做数据融合。
多传感器融合，对算力、算法的要求都很高，很多车企装了激光雷达，其实并不具备做融合的能力。
马斯克是激光雷达坚定的反对者。特斯拉一直坚持使用摄像头的纯视觉感知方案，不仅不要激光雷达，甚至要把毫米波雷达都去掉。在这种路线下，特斯拉不用做复杂的多传感器融合，但对视觉感知系统要求很高。
特斯拉 来源 / unsplash
国内的主流路线，是搭载激光雷达的多传感器方案。业内普遍认为，L3级以上更高阶的自动驾驶，离不开激光雷达。
这两条路线究竟谁是终极方案，目前尚无定论。
支持特斯拉的人认为，激光雷达最终必然被拿掉，多传感器融合不如纯视觉。“激光雷达和高精地图是智能汽车的两根拐杖，高精地图负责提前展开‘战场迷雾’，激光雷达负责复杂场景下的避障补盲，但随着CMOS和算力、算法的进化，纯视觉必然是蔚理鹏最终的唯一选择。”业内大V“Blood旌旗”在微博上公开表示。
如果特斯拉赢了，终极解决方案中没有激光雷达的位置，那意味着激光雷达只是过渡产品，蔚小理将不得不在未来进行路线纠偏，激光雷达市场也将面临价值重估。
业内普遍支持蔚小理的多传感器融合路线。多位业内人士都对深途表达了一个观点：视觉、毫米波、激光雷达，三者长期都是要配合使用，要实现高阶自动驾驶，激光雷达不可或缺。
何宇华指出，视觉方案在很多场景下是存在缺陷的，而且很快就会触达它的能力天花板。比如辅助驾驶进出隧道，光学发生很大变化的场景，视觉方案基本是失效的，即便是特斯拉，也仅能保持20%的能力。
他认为，在终极解决方案里，辅助驾驶各大感知元器件之间，一定是及时调度冗余的关系，而不是主次的关系。系统会根据场景的变化，动态调用不同传感器，不断去做参数贡献值的分配。“未来一定是综合感知的方案，这些传感器之间需要相互印证，都是缺一不可的。”
但是，多感知方案大大增加了算法难度，对车企的软件能力、硬件适配能力提出了更高的要求。“另外，车内的线束布局、数据传输量都会发生改变，平台的计算能力也会相应提高。”何宇华说。
所以，将来真正拉开车企之间差距的，不是谁的激光雷达更先进，而是要看车辆的算法、算力、系统。激光雷达，无法孤军奋战。
激光雷达加速发展，是行业各方玩家共同推进的结果。它功能强大，前景广阔，不应该被忽视，但也不应该被神话。
任何行业都需要有先行者。对于创新，我们理应多一份包容，也要保有一份理性。理性客观看待激光雷达，行业才能健康有序发展。
*应受访者要求，文中秦东永为化名。
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