智能汽车激光雷达?自动驾驶车载激光雷达研究( 二 ) _生活百科

3）速腾聚创：第二代智能固态激光雷达 RS-LiDAR-M1 完成车规级量产，获得比亚迪、广汽埃安、威马汽车、极氪等众多知名车企的定点订单，并推出全新款 128 线机械式激光雷达 RS-Ruby Plus 。
4）Innovusion ：推出图像级超远距激光雷达猎鹰（Falcon），探测距离最远可达 500 米，将首搭于蔚来 ET7，于 22Q1 交付。
5）Luminar：宣布与沃尔沃深度合作，其 Iris 激光雷达将搭载于沃尔沃一款纯电概念车上。
随着智能驾驶级别提升加上成本下行，激光雷达有望成为 L3 及以上智能车的标配。目前激光雷达的单台成本约为 1000 美元，由于成本高昂，激光雷达在 L1/L2 级别车型中属于选配，随着 L2 向 L3、L4 跃迁，激光雷达的探测优势开始凸显，L3/L4/L5 分别需要 1/2/4 台激光雷达。同时，出货量增加形成规模效应，以及技术成熟后制造成本降低，激光雷达的价格将持续下行。据 Livox 预测，到 2025 年当整机厂的激光雷达出货量达到百万台/年时，成本有望下降到 500 美金以内。因此，随着成本持续下行推高性价比，激光雷达有望成为高级别智能汽车的标配传感器。

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激光雷达 2021-2030 年市场规模的 CAGR 达到 79%，在所有感知层传感器中弹性最大。结合此前提到的 ADAS 渗透率、激光雷达单台成本以及不同级别智能车的激光雷达搭载方案，我们测算出激光雷达的市场规模将从 2021 年的 5 亿元，增长至 2030 年的 1042 亿元，CAGR 高达 79%，成为汽车智能化感知层中弹性最大的赛道。
二、多技术路线百花齐放，OPA+FMCW 有望最终胜出
激光雷达属于主动测量装臵，结合高精地图可以实现厘米级的定位精度。激光雷达是一种通过发射激光来测量物体与传感器之间精确距离的主动测量装臵，通过激光器和探测器组成的收发阵列，结合光束扫描，借助激光点阵获取周围物体的精确距离及轮廓信息，实现对周围环境的实时感知和避障功能。同时，激光雷达可以结合预先采集的高精地图，达到厘米级的定位精度，以实现自主导航。从结构上来看，激光雷达可以分为光发射系统、光接收系统、扫描系统和信息处理系统。
发展初期阶段，激光雷达多种技术路线百花齐放。2022 年伴随 L2 向 L3/L4 跨越，激光雷达实现量产上车。但从渗透率来看，搭载激光雷达的 L3 及以上级别的智能车渗透率才刚起步，激光雷达仍处于发展初期。出于对性能和成本的权衡考量，目前市场上的激光雷达方案百花齐放，多种技术路线并行。在分类上，可以按照激光器、探测器、扫描方式以及测距方式进行区分。

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2.1 发射系统：EEL 激光器占主导，未来可能转向 VCSEL 和光纤激光器
按发射激光器分，目前主要采用 EEL 激光器，未来可能转向 VCSEL 和光纤激光器。半导体激光器主要包括 EEL（边发射激光器）和 VCSEL（垂直腔面激光器），主要发射激光波长为 905nm 。EEL 激光器具备高发光功率密度，缺点是工艺复杂带来成本高企、产品易碎，因此半导体激光器逐渐转向可靠性和生产成本都大幅盖上的多结 VCSEL 激光器。光纤激光器以半导体激光器为主要泵浦源，通过玻璃光纤作为增益介质，主要发射激光波长为 1550nm，可以获得更高功率和质量的光束，但成本也更加高昂。
按发射系统的光源波长分，905nm 激光为当前主流方案，长期来看 1550nm 激光更占优。

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1）905nm 激光：产业链成熟，且可以使用 Si 探测器，成本较低，因此成为目前的主流选择。但由于可见光波长约为 390-780nm，905nm 属于近红外激光，容易被人体视网膜吸收并造成视网膜损伤，因此 905nm 方案只能以低功率运行，基本 200 米已经是探测距离极限。
2）1550nm 激光：远离人眼可见光波长，大部分光在到达视网膜之前就会被眼球的透明部分吸收，同等功率下 1550nm 激光对人眼的安全性是 905nm 激光的 10 万倍以上，安全功率上限是 905nm 的 40 倍，探测距离可以提升至 250 米甚至是 300 米以上。但 1550nm 无法被 Si 探测器探测，需要使用成本更高的 Ge 或者 InGaAs 探测器，且因为滤光片镀膜等技术难度更高，导致良率较低抬升整机成本。
2.2 扫描系统：混合固态为当前主流，未来看好纯固态
按扫描系统分，激光雷达方案分为机械式、混合固态（半固态）和固态三种。