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激光雷达:智能驾驶的视觉革命与行业标配

四五年前,当辅助驾驶技术刚刚萌芽,整个行业正围绕“车辆该如何感知世界”展开激烈争论。

一方倡导“纯视觉”路径,相信仅凭摄像头与算法就能复刻人类视觉,理解环境;

另一方则坚持多传感器融合,认为缺乏激光雷达,就无法获取稳定、精确且可量化的三维空间信息。

激光雷达:智能驾驶的视觉革命与行业标配 激光雷达  智能驾驶 固态技术 线数 第1张

特斯拉 FSD 始终坚持纯视觉方案

时至今日,这场技术辩论仍未终结,但市场已迅速给出答案。

随着高阶智能驾驶方案逐步商业化,激光雷达正演变为智能驾驶的主流解决方案与系统标配。

高工智能汽车数据显示,2025年1–7月,中国市场(不含进出口)标配激光雷达的新车累计交付104.84万辆,同比增长69.73%。其中,20–30万元价位车型的标配率一度接近30%。

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高工智能汽车制图

部分车型为提升智驾能力,已不再满足于单一雷达方案。比亚迪仰望U7和U8L采用3激光雷达配置,尊界S800、享界S9T、问界M9搭载了4颗,近期发布的极氪9X更配备了1颗520线长距雷达加4颗高精度固态雷达,实现360°激光雷达全覆盖。

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尊界 S800 搭载了1个192线激光雷达和3个高精度固态激光雷达

从“是否安装”到“安装几颗”,激光雷达在辅助驾驶系统中的角色日益重要。

半固态:量产车的性能与成本平衡

然而,激光雷达本身也存在技术等级之分。

近年来,车企发布会中频繁出现一个新术语——“固态激光雷达”。

“固态”一词可能略有误导,它并非指内部有类似电解液的介质,而是区分于有无宏观上的“旋转部件”。

在一线城市,Robotaxi路测车如“小马智行”、“萝卜快跑”已不罕见,其标志性车顶旋转装置就是机械式激光雷达。

它的工作原理简单直接:整个光机结构持续360°旋转,发射并接收激光,完成环境全景扫描。

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在Robotaxi测试浪潮中,这类雷达曾是性能王者:它能捕获全方位点云数据,测距远(约200米)、精度高,被视为感知系统的“黄金标准”。

但高性能伴随高成本,单颗机械激光雷达售价达数万元,装配复杂、难以量产。

此外,持续旋转导致机械磨损,电机和轴承易损,寿命较短;其庞大体积和重量也难以集成到车辆内部,难以满足车规级抗震与耐高温要求。

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真正推动激光雷达从测试走向量产的,是半固态技术路线。

它仅让反射镜或棱镜等组件进行微幅扫描,而非整机旋转,从而兼顾性能、成本与可靠性。结构更紧凑、寿命更长,易于嵌入车顶或格栅。

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半固态方案是车企在性能、成本和车规可行性间找到的平衡点,已成为量产车的主流选择。

随着技术成熟,半固态激光雷达成本逐年下降。根据性能差异,目前单颗成本约在1400元至4000元之间。

但由于扫描组件运动有限,其探测角度通常较窄,横向约120°,垂向约20°,因此车企常将其置于车头,用车侧和车尾的毫米波雷达与摄像头补盲。这是当前最常见的车载传感器布局。

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如果说半固态解决了“能否上车”的问题,固态激光雷达则代表“彻底消除机械结构”的未来方向。

它完全无运动部件,扫描由电信号实现,是激光雷达的“纯电子化”形态,依靠半导体技术完成光束发射、扫描和接收。

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禾赛科技 FT120 固态激光雷达

通俗而言,半固态激光雷达像“摇头电风扇”,通过镜面高频摆动探测;而全固态激光雷达则像“中央空调”,无机械运动,纯电子控制让激光均匀覆盖,更安静、稳定、耐用。

因此固态雷达可靠性极高,理论寿命远超半固态。扫描速度快、响应延迟低,天然契合未来高算力融合系统。

目前,全固态激光雷达主要有Flash和OPA两种技术路线,OPA被视为未来3–5年的高端路径,而Flash方案较成熟,量产固态雷达多采用此方案。

然而,受技术成熟度限制,全固态雷达在10%反射率下探测距离仅25–30米,难以胜任主前向探测,多用于车侧、车尾补盲。

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部分车企工程师对全固态激光雷达的应用做了取舍,例如增大垂向探测角度至75°甚至90°,以便识别近距离低矮障碍物如台阶、桩桶等。

目前固态激光雷达技术尚未完全成熟,单颗价格约1500元,比毫米波雷达和摄像头成本高,因此多配备于高端车型。

线数:激光雷达的性能分水岭

即便同为主流的半固态激光雷达,也存在显著的等级差异。

我们提到,根据性能不同,单颗半固态激光雷达成本在1400元至4000元不等。

在激光雷达选型中,最常提及的技术指标之一是“线数”。

“线数”指雷达一次能同时发射和接收的激光束数量。每束激光扫描环境并返回信号,形成一个测距点;所有点组合成“点云”。

线数越多,点云越密集,车辆感知的世界越清晰。

这好比手机摄像头从“百万像素”升级到“亿级像素”——低线数如低分辨率图像,仅见轮廓;高线数则是超清画面,细节毕现。

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3D 点云图

在经典机械式雷达中,如早期64线型号,工程师在圆周结构上堆叠64组激光发射器与接收器。每对模块固定于不同垂直角度,组成完整扫描阵列。

进入半固态技术后,行业转向集成扫描系统,核心思路是用更少激光器,通过高速扫描“复用”出更多线。

这衍生出行业概念:真实线数指物理独立通道数;等效线数指通过扫描复用形成的“视觉效果”线数——数据表现类似高线雷达,但依赖高频扫描和精确时序。

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禾赛 128 线激光雷达的探测模块,来源 B 站 @ 绿芯频道_ECC

或许可类比英伟达显卡的DLSS功能,这种技术路径让车规级激光雷达成为现实,也使128线、300线甚至500线雷达成本显著下降。

高线数相比低线数有何优势?

在感知系统中,线数提升不仅是“点更多”,更是点云质量和系统置信度的跃迁。

如同在浓雾中观察物体。低线数(如16线)像几支稀疏手电筒,光束偶获局部,难辨全貌;高线数(如192线)则像巨大探照灯阵,瞬间照亮场景,物体形状、姿态乃至细节一目了然。

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64 线固态激光雷达点云图

例如在150米外,行人在16线雷达点云中可能仅1–2个反射点,算法易误判;而在128线雷达点云中,行人被十几个点勾勒轮廓,算法可清晰识别形状与移动方向,置信度大增。

再如64线雷达仅知前方有物体;128线雷达能区分“横向卡车”;500线雷达可进一步识别“卡车朝右停靠,尾部外伸30厘米”。

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不同线束的激光雷达点云对比

对自动驾驶系统,这种细节差异意味着感知从“避让物体”到“理解场景”的质变。

更高线数也带来探测距离提升:64线半固态雷达测距约150–200米,128线约200–250米,500线则可超300米,能更早发现障碍物。

此外在垂直角度上,低线数雷达垂直角分辨率通常高于0.5°,地面与路缘近距离内可能被视为同一平面;而高线数雷达可将角分辨率压缩至0.1°或更低,区分几厘米高度差细节——如井盖、减速带、低矮障碍物。

这不仅提升感知精度,也让车辆路径规划更平滑、安全。

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高精度激光雷达能够检测到负向障碍物

但高线束激光雷达也有缺点。

除了价格昂贵,点云数据量与线数成正比,128线雷达每秒数据点可能是16线的8倍,这对数据接口带宽、主控芯片处理能力及感知算法计算效率构成巨大挑战。若计算平台跟不上,高线数优势无法发挥,反成系统负担。

目前搭载500线以上激光雷达的量产车型仅极氪9X——采用双英伟达Thor-U芯片,售价55.99万元起。

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极氪 9X 传感器方案

然而,我们可能即将看到另一款车型:预计11月上市的岚图泰山,将搭载华为乾崑智驾ADS 4 Ultra,凭借首发超500线激光雷达,其智驾能力或比搭载192线激光雷达的问界M9更具差异化优势。

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岚图泰山

激光雷达的进化,从旋转到静止、从点到面、再到空间维度拓展,本质是一场让车辆“看得更清”的竞赛。

未来几年,当固态雷达更便宜、算法更强大时,激光雷达或像安全气囊或摄像头一样,成为每辆智能汽车的标配。