向往的座驾

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前段时间，何小鹏与马斯克的“互怼”甚至盖过了广州车展的风头。不仅是国内的自动驾驶爱好者，甚至很多汽车制造业的从业人员也参与到了讨论当中。而从国内几家走在自动驾驶技术前列的车企的规划中，我们发现，激光雷达成了一个频繁出现的词汇...

一、激光雷达是什么

激光雷达 LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探测及测距系统的简称，另外也称 Laser Radar 或 LADAR。

激光雷达的工作原理与雷达非常相近，以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木、道路、桥梁和建筑物上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离，脉冲激光不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到精确的三维立体图像。

激光雷达具有高精度、高分辨率的优势，同时具有建立周边 3D 模型的前景，然而其劣势在于对静止物体如隔离带的探测较弱且技术落地成本高昂。除了军事以及航空上的使用，激光雷达也已经广泛应用于 ADAS 系统，例如自适应巡航控制（ACC）、前车碰撞警示（FCW）及自动紧急制动（AEB）。

甚至连今年发布的 iPhone，也使用了激光雷达作为硬件，可以在手机端带来更强大的摄影能力及 AR 应用。使用激光雷达之后，即使光线昏暗，神经网络引擎也能让拍摄主体清晰对焦，并营造出柔美的虚化背景。而且也能够将游戏里的 3D 模型附着在地面、桌面等平面上，并分析整个摄像头视野内的空间位置关系来动态调节模型的光照和阴影，使游戏体验更加真实。

二、为什么特斯拉对激光雷达不屑一顾

了解特斯拉的朋友都知道，特斯拉自家的 Autopilot 主要依赖摄像头与深度学习技术实现环境感知，而不依赖于激光雷达，走的是视觉感知路线。

马斯克曾经公开表示“谁依赖激光雷达谁就完蛋”。在马斯克看来，激光雷达的引入，违背了特斯拉产品的“第一性原则”。马斯克坚持认为，既然人类可以靠一双眼睛开车，那么车也可以靠摄像头完成自动驾驶。

当然了，除了成本昂贵之外，激光雷达的也不是那么的完美无瑕。比如，激光雷达工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响。

工作波长为 10.6μm 的 CO2 激光，是所有激光中大气传输性能较好的,在坏天气的衰减是晴天的6倍。地面或低空使用的 CO2 激光雷达的作用距离,晴天为10—20km,而坏天气则降至1 km以内。而且,大气环流还会使激光光束发生畸变、抖动，直接影响激光雷达的测量精度。

所以，特斯拉极有可能会在纯视觉的路线上一站到底，而从目前国内能够体验到的 Autopilot 来说，现有的部分功能的体验已经落后于部分新势力车企的产品；而在海外，不使用高精度地图和激光雷达的 FSD Beta 依然展现了超前的非高速路况量产车自动驾驶体验。不知在新版本的 FSD 来到国内之前，特斯拉的掌舵人会不会打破真香定律。 

毕竟，在国内使用了激光雷达硬件的 Robotaxi 出行公司，已经能够做到城市路况的更高阶自动驾驶体验。离捅破窗户纸，差的只是更多的路试以及硬件成本的进一步降低。

三、小鹏怎么看待激光雷达

对于量产车来说，除了特斯拉之外，另一个主打智能化的就是小鹏汽车了。马斯克非常讨厌高精地图和激光雷达，这是特斯拉产品的“第一性原则”。小鹏汽车同样有自己的坚持，他们对安全冗余更加看重。下一代小鹏自动驾驶在软件架构方面，将融合感知、行为规划以及行为/运动预测、地图融合等多个模块，形成数据和算法的全闭环。

下一代小鹏自动驾驶架构，在硬件方面搭载摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、激光雷达、高精度定位、高精地图、高性能计算平台的方案，总计 32 个驾驶传感器，打造史上最强的硬件冗余设计。

相关业内人士的爆料：小鹏下一代 XPilot 架构两个激光雷达，以一定的角度安装在车头两侧。

根据车展上何小鹏的介绍，下一代小鹏自动驾驶架构能够实现以下四点的提升：

1、控制域 4 合 1 高度集成：打破行车与泊车之间的交互壁垒，使决策和执行更加高效。同时精简控制器和线束数量，新增功能的前提下，降低用户的购入成本。

2、算力量级跨越式提升：下一代将搭载更高性能计算平台，单芯片算力高达 200+Tops，并且还预留了未来算力提升空间（500+Tops），足以支持更高级别的自动驾驶功能落地。

3、高精度定位能力将进一步提升：RTK 的终端将从 4G 升级为 5G，高精地图将补充“城市道路”部分。这将支持实现厘米级高精度定位、毫秒级的低延迟；同时，场景覆盖率将大幅提升至 97.5%以上。

4、感知融合能力大幅迈进：在 13 个高清摄像头，5 颗 77G 毫米波雷达，以及 12 个超声波传感器的超强硬件架构基础上，全球范围内首次量产规模化搭载车规级激光雷达，大幅提升识别的纵向和横向位置精度，提升障碍物识别率，比如行人、静态障碍物、小物体检测能力，其空间分辨率可达 <0.1°，且感知能力不受环境光影响。

我的观点：对于两位大佬的互怼，我认为摄像头和 LiDAR 并不应该是矛盾的两个技术，而是各有优势和劣势。LiDAR 精度高，但价格贵，感知识别不如摄像头直接，另外感知距离也不够远

辅助驾驶系统的路线选择上没有对错，就看谁最先实现量产的落地。纯靠视觉路线，似乎更加符合人类开车的感知逻辑，但目前硬件的感知精度比 LiDAR 低。在落地的阶段，很显然有非常多的难点需要解决，如果有能够提高行车安全的硬件加入，让一切不再是“纸上谈兵”，或许比口头讲一个概念要更加打动人心。

知名的自动驾驶业内人士也表示，激光雷达如果能解决大规模量产的问题，可以辅助视觉方案解决 long tail 问题，没有害处。

当然了，实际的装车案例中，摄像头和 LiDAR 都会存在失效的情况。所以不存在 LiDAR 一定比视觉感知靠谱很多的结论。关于辅助驾驶系统，一切都得看实测，期待着接下来的几年，各家车企拿出能量产的安全的产品，是骡子是马拉出来溜溜。

四、蔚来：激光雷达是一个非常有意义的补充

其他车企怎么看待激光呢？在蔚来三季度财报沟通会议上，李斌在会后的 QA 环节透露出一些重磅信息：NIO Pilot 第二代是将采用全栈 in house 的自研能力，同时激光雷达也有可能出现了接下来蔚来的全新纯电动轿车中。

对于激光雷达是使用，李斌的观点是不管是从可用性还是可靠性方面，他们觉得激光雷达都有积极意义的。

“我们相信激光雷达有自己的意义，当然也有部署成本的问题，这需要平衡，从方向角度讲，不管摄像头发展到什么程度，不管是算力到了什么程度，我们相信激光雷达都在场景下有一定的意义，而且对于降低事故的比例和降低事故的概率有积极的意义”。

蔚来认为激光雷达从技术方向上来讲是一个非常有意义的补充。如果是一个把用户利益放在第一位的企业，激光雷达是应用是一个从成本和技术方面需要突破的问题。

此前也有媒体曾报道说蔚来正在计划自研自动驾驶芯片，内部已经成立了代号为 Smart HW （Hardware）的硬件团队。而作为计划的一部分，按照目前未来所持有的资金做预算可行性难度不大，而在 2020 NIO Day 上蔚来可能也会公布更多细节。

四、传统车企中奥迪/奔驰均有使用激光雷达的先例

除了新势力之外，大家熟悉的传统车企里，使用激光雷达的则更多。原因是他们一开始就考虑走非视觉的路线。

奥迪 A8 搭载的 4 线激光雷达垂直探测视角为 3.2°，垂直方向角分辨率 1°，水平探测视角145°，水平方向角分辨率 1°，其探测距离只有 80 米，点云出点数每秒 6 万点。

由于单个 4 线激光雷达的感知能力并不足以达到 L3 级别自动驾驶的感知需求，奥迪这套系统最终并没有在国内掀起什么波澜。

但豪华品牌并没有放弃，今年发布的全新一代奔驰 S 级上，激光雷达也成了一个被看重的硬件。全新一代奔驰 S 级搭载了5个毫米波雷达——1个前向长距离雷达和4个角雷达。1个前视双目摄像头、1个后视摄像头和4个环视摄像头，还有12个超声波雷达。而为了高阶自动驾驶，在车头处还会配备 1 个激光雷达。

奔驰表示，加上高精地图和高精度定位技术的加持，他们希望这一代的奔驰 S 可以实现 L3 级自动驾驶——即条件允许下，车辆自行驾驶，驾驶员可浏览网站或进行其他操作，但在车辆寻求接管时，接管车辆。

也正是BBA的坚持，让自动驾驶的爱好者中流传着一种观点：要达到L3级别，就必须要有激光雷达，不管是作为主传感器，还是作为冗余备份。

而反对的声音也是不绝于耳，毕竟现阶段大家能够体验到的 BBA 的产品中，还是停留在 L2 级别。但慢慢也有人意识到，在超豪华品牌上，激光雷达的价格似乎不再是一个很大的问题。

六、最激进的一位选手：ARCFOX 将搭载 3 个 96 线的激光雷达

除了大家都熟悉的这几家车企之外，一个国内市场大家还并不是非常熟悉的品牌，ARCFOX 品牌也表示将和华为联合打造了一款 HBT 新车，新车采用全球最高等级的自动驾驶平台。

从官方给出的硬件信息上来看，新车搭载 3 个 96 线的激光雷达，6 个毫米波雷达，12 摄像头，13 个超声波雷达，并且采用华为最先进的芯片，算力是超越 2 个时代的 352tops。

这个消息一出，再次引发了非常多的讨论。ARCFOX 是不是“画饼”咱们不展开讨论，但我们可以看看目前激光雷达的价格走势，可以从数据中看到激光雷达的落地只要是真的需要，是能够得到落地的。

目前激光雷达行业的融资总额排行榜排名：第一名，禾赛，2.69 亿美元；第二名，Innoviz，2.52 亿美元；第三名，Luminar，2.5 亿美元；第四名，Velodyne，2.25 亿美元。而具体的激光雷达硬件价格，无论是机械式激光雷达还是固态激光雷达也是一直在变得更加便宜。

早期，Velodyne 64 线激光雷达的价格是 8 万美元（约合人民币 52 万）。而在 2020 年，Velodyne 16 线的激光雷达降价后价格将定在 3999 美元（约合人民币 2.6 万）。

另外，Velodyne 推出的最新款固态激光雷达传感器 Velarray H800，目标售价将低于 500 美元，最大探测距离为 200 米。

奔驰 S 级用的 16 线 Scala 2 价格大概在 8000-10000 美元（约合人民币 5.2 万-6.5 万元）。

而国内，镭神智能的机械式 32 线激光雷达，垂直分辨率 0.33°的产品型号最低售价为 2.99万元，而垂直分辨率 1°的产品型号则为 2.89 万元。

在固态激光雷达方面，禾赛科技 2019 年推出的固态激光雷达 PandarGT 3.0 专为自动驾驶量产车设计，成本有望在大规模量产的时候降到数百美元。

除此之外，激光雷达的供应商也出现了一些新面孔，比如，大疆 Livox 也发布了售价 6499 元人民币的LivoxHorizon，以及售价 9000 元人民币的 Tele-15。

当“成本昂贵”和“激光雷达是不必要的感知硬件”这两个点发生变化的时候，不知道特斯拉是否还能坐得住。毕竟用户体验才是最重要的...