從搭載圖達(dá)通激光雷達(dá)的蔚來ET7開啟交付，解讀1550nm激光雷達(dá)

回首2021年1月，蔚來在“2021 NIO DAY”上扔下一枚重磅炸彈——第一款智能純電轎車ET7將首次搭載“NAD蔚來自動(dòng)駕駛”上市，這是國內(nèi)整車廠首次敢將自動(dòng)駕駛加入產(chǎn)品介紹，“NIO Autonomous Driving”彰顯了蔚來的野心。

彼時(shí)，有一個(gè)人對ET7的下線交付更為期待，他就是Innovusion（圖達(dá)通）聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO鮑君威。因?yàn)橐娝匆姡造?。不過，ET7項(xiàng)目從產(chǎn)品A樣到C樣的進(jìn)展，見證了Innovusion的飛速成長。因?yàn)楹诵脑谖?，所以胸有成竹?/p>

一、核心為何？

Innovusion的核心業(yè)務(wù)是圖像級、超遠(yuǎn)距激光雷達(dá)的研發(fā)和生產(chǎn)，涵蓋自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同、軌道交通等應(yīng)用。看好公司發(fā)展，三年前蔚來資本即已A輪領(lǐng)投Innovusion；之后蔚來ET7選擇標(biāo)配Innovusion激光雷達(dá)，雙方合作密不可分。

除此之外，Innovusion還與國內(nèi)多家車聯(lián)網(wǎng)、軌道交通、智慧高速以及工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)龍頭企業(yè)展開積極合作。2022年1月，Innovusion與自動(dòng)駕駛頭部公司蘑菇車聯(lián)正式達(dá)成戰(zhàn)略合作。未來三年里，雙方將基于各自前瞻性技術(shù)優(yōu)勢與深厚的資源布局，圍繞自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)及其他業(yè)務(wù)場景展開深層合作，攜手共同推動(dòng)高性能激光雷達(dá)的大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，加速高級別自動(dòng)駕駛商業(yè)化落地進(jìn)程。

2022年第一季度，量產(chǎn)標(biāo)配Innovusion獵鷹（Falcon）激光雷達(dá)的蔚來自動(dòng)駕駛旗艦轎車ET7將正式量產(chǎn)交付，這也是全球首批真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車的高性能激光雷達(dá)。

Innovusion成立于2016年，頭兩年埋頭開發(fā)，核心團(tuán)隊(duì)有兩部分：來自硅谷高科技公司的人偏重技術(shù)研發(fā)；來自中國汽車行業(yè)的專家?guī)砹撕芏鄠鹘y(tǒng)汽車行業(yè)的工程開發(fā)方式和新的開發(fā)理念。兩類人才和專長的碰撞，使公司具備了開發(fā)和生產(chǎn)有競爭力產(chǎn)品的實(shí)力。目前，Innovusion也在積極拓展美國、歐洲客戶。憑借準(zhǔn)確的高性能產(chǎn)品定位，將幫助人們實(shí)現(xiàn)真正安全可靠的自動(dòng)駕駛。

二、為什么選擇1550nm？

為什么蔚來選擇Innovusion？而Innovusion為什么選擇了1550nm技術(shù)？

激光雷達(dá)是個(gè)很新的東西，尤其是車用，對誰都一樣。盡管Innovusion和美國激光雷達(dá)公司Lunimar的架構(gòu)差不多，但自主研發(fā)挑戰(zhàn)一個(gè)接一個(gè)。特別是中國汽車行業(yè)以前是跟著西方領(lǐng)先技術(shù)跑，人家用過了，中國再去適配、定制。而現(xiàn)在Innovusion做的是一個(gè)前所未有的事情，需要一些非常規(guī)的做法。

“激光雷達(dá)，全球都是第一次，我們跑到了世界前沿，就進(jìn)入了無人區(qū)?！滨U君威曾說。蔚來之所以選擇Innovusion，就是因?yàn)楹笳哐邪l(fā)的技術(shù)是目前國際上最前沿的東西。

說到前沿，就不得不提1550nm波長激光雷達(dá)。能不能用它做自動(dòng)駕駛感知，要看對其本質(zhì)的認(rèn)知有多深。物理學(xué)出身的鮑君威首先看的是原理。

安全自動(dòng)駕駛需要可靠的感知，而采用1550nm波長的激光雷達(dá)對于安全駕駛具有至關(guān)重要的意義，能夠在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的探測距離、更加精細(xì)的物體障礙識別，從而給人和車輛創(chuàng)造更多的反應(yīng)時(shí)間，提升自動(dòng)駕駛的安全性和舒適性。

1550nm的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

滿足人眼安全要求：采用對安全駕駛具有至關(guān)重要意義的 1550nm 波長激光雷達(dá)，即使在比較高功率的情況下也能滿足人眼安全要求；

抗干擾能力強(qiáng)：光源亮度高，光束準(zhǔn)直性更好，抗陽光干擾能力強(qiáng)；

探測距離遠(yuǎn)：如 Innovusion 激光雷達(dá)，探測距離最遠(yuǎn)可達(dá) 500 米，在 10%反射率情況可達(dá) 250 米，足夠遠(yuǎn)距離的提前探測和感知是預(yù)留足夠時(shí)間做出反應(yīng)的關(guān)鍵。

探測精度高：角分辨率是指成像系統(tǒng)的分辨能力，決定場景中所有物體是否可以看得清楚和準(zhǔn)確。Innovusion 的獵鷹激光雷達(dá)角分辨率可達(dá) 0.06°*0.06°，是真正的圖像級精度。

可靠性：Innovusion 獵鷹的架構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠，能夠滿足車規(guī)對感知元件的性能和安全要求。

原理上沒有問題，還有人說1550nm激光器不能上車是因?yàn)闆]人用過，不適合高溫低溫環(huán)境。

果真如此嗎？看看激光器本身的核心元件，仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，1550nm光纖激光器是個(gè)模組，包括泵浦光、種子光，這兩個(gè)光源實(shí)際跟905nm激光器類似，905nm可以上車1550nm也應(yīng)該可以。再看材料體系本身的成分是什么，硅、銦磷，還是銦鎵砷？翻翻物理書，這些材料承受150℃都沒問題。第一個(gè)問題解決了。下一步就是怎么做了。

激光器模組

業(yè)界有沒有供應(yīng)商提供實(shí)現(xiàn)這個(gè)溫度的模組呢？沒有，因?yàn)橐郧皼]有這個(gè)需求，以前的激光器只是光通信，其要求是24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)30年，有長壽基因；而汽車壽命要求低得多。再看運(yùn)行環(huán)境，光通信環(huán)境稍好，不像汽車那么極端，但高溫問題可以解決。除了芯片本身，激光器還有各種封裝的小型光學(xué)器件、各種封裝材料，這些材料也有抗高溫的，也能找到達(dá)到高要求的封裝工藝。這些都證明1550nm激光器是可以做的。

三、供應(yīng)鏈如何搭建？

看透了事物的本質(zhì)，再往下是怎么執(zhí)行。鮑君威曾說：“首先產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠謱拥?，需要分工合作，不能一個(gè)人什么都做。需要靠譜的供應(yīng)商和供應(yīng)商的供應(yīng)商一起來做，大家需要達(dá)成共識，一起投入。”

一個(gè)非常好的時(shí)機(jī)是，經(jīng)過多年的市場培育，大家對智能汽車和新技術(shù)已形成共識：自動(dòng)駕駛是非常有前景的事情。十年前，誰也沒覺得特斯拉會(huì)這么火，現(xiàn)在這種模式獲得了成功，早點(diǎn)投入就有收獲。

一些進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的供應(yīng)商短期看不到毛利，沒問題，進(jìn)來總歸有好處，對產(chǎn)業(yè)也是利好。但不是每家供應(yīng)商都是這樣，有的比較短視，量少了就不做。當(dāng)然，總能找到有遠(yuǎn)見的供應(yīng)商可以共同來做。

這時(shí)還需要建立信任，深入溝通?！拔覀儾粫?huì)干他們的活，但可以合作。我們比正常供應(yīng)鏈的合作深得多，也不斷與供應(yīng)商的供應(yīng)商磨合交流，對相互要求的認(rèn)可更多。”鮑君威曾說。雖然一些供應(yīng)商從來沒做過汽車行業(yè)的東西，對汽車行業(yè)不了解，有一些玩法不一樣，但合作伙伴秉持開放態(tài)度，接受汽車行業(yè)的做法，包括質(zhì)量管控、體系、供應(yīng)鏈搭建；而進(jìn)入汽車行業(yè)供應(yīng)鏈對企業(yè)也是一種保障，大家相互依賴。不同于消費(fèi)供應(yīng)鏈相對短視，半年一年就要迭代，汽車一旦定了就會(huì)有長線收益。

借助國內(nèi)和國外的經(jīng)驗(yàn)，Innovusion幫助激光雷達(dá)站在了高性能傳感器行業(yè)的全球最前沿，這是近年來精密設(shè)備第一次和全球站在同一起跑線上，甚至有領(lǐng)先的勢頭。如鮑君威所說，全球視野是借助全球布局，利用好全球供應(yīng)鏈精華，最大化聚集所有優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)最高效最快的執(zhí)行。

讓鮑君威自豪的是，在布局方面，Innovusion是少數(shù)真正在全球布局的開發(fā)和市場拓展的激光雷達(dá)公司。在測試、驗(yàn)證、市場拓展方面，Innovusion的國內(nèi)外團(tuán)隊(duì)相對平衡。集各方面長處，利用好全球資源，Innovusion先是拿到第一批卡車試點(diǎn)客戶，之后進(jìn)入車路協(xié)同行業(yè)，參與中國智能網(wǎng)聯(lián)交通，與包括百度、思卡等行業(yè)領(lǐng)先公司合作落地項(xiàng)目。

鮑君威曾表示，供應(yīng)鏈資源的開發(fā)分兩個(gè)階段，一是通用平臺開發(fā)，一直在走；二是為車企定制化車型，例如蔚來對產(chǎn)品要求遠(yuǎn)超其他車廠。Innovusion要做的事情是車型適配、定制，主要是物理形態(tài)的變化或一些小的調(diào)整。這方面需要新的開發(fā)資源并不多，更多是機(jī)械、電子適配等。隨著團(tuán)隊(duì)冗余能力的推進(jìn)，很容易支持更多的項(xiàng)目。

用鮑君威曾經(jīng)的話說，這一年多的核心成就是“凝聚了一批非常好的跟我們有同樣共識的供應(yīng)鏈合作伙伴把事情做起來了?！?/p>

四、哪年才是激光雷達(dá)量產(chǎn)元年？

剛剛過去的2021年到底是激光雷達(dá)量產(chǎn)元年還是內(nèi)卷元年，行業(yè)認(rèn)知莫衷一是。鮑君威曾說：“2022年將是激光雷達(dá)量產(chǎn)車元年，在這之前，雖然很多激光雷達(dá)也有上車，但市場聲音比較低。”上車前幾年有一些聲音，到真正上車時(shí)，車廠發(fā)現(xiàn)用不上，或者效果并不明顯，尤其是當(dāng)年的法雷奧搭載奧迪車，大陸和電裝也是這樣。

一年前的小鵬和今年上汽R品牌等發(fā)布的量產(chǎn)車激光雷達(dá)才是真的。也有一些公司發(fā)布時(shí)間比較超前，真正看到上車要到2022年。Innovusion 2022年已率先上車，其他友商概率也比較大，包括小鵬、R品牌、上汽智己、極狐等十來個(gè)品牌，量產(chǎn)元年也會(huì)隨之到來。

現(xiàn)在，大家對自動(dòng)駕駛的期待非常強(qiáng)烈，因?yàn)榻煌ㄔ絹碓綋矶?，道路越來越?fù)雜，需要車來完成無聊的任務(wù)，同時(shí)也需要提升出行安全，自動(dòng)駕駛將有很大社會(huì)價(jià)值，但必須利用技術(shù)解決5%的長尾場景問題。

作為合作的一部分，Innovusion與均勝電子合作搭建了首條全工業(yè)化車規(guī)級激光雷達(dá)產(chǎn)線，它是在非標(biāo)設(shè)備車規(guī)級生產(chǎn)部件產(chǎn)線上建成的最先進(jìn)的激光雷達(dá)產(chǎn)線，年產(chǎn)能可達(dá)10萬臺。

Innovusion首條全工業(yè)化車規(guī)級激光雷達(dá)產(chǎn)線

從產(chǎn)品架構(gòu)看，從四五年前就考慮到量產(chǎn)不能因?yàn)橛玫哪承┎牧虾筒考斐善款i，產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就適合量產(chǎn)，1550nm、激光器、二維掃描、混合固態(tài)掃描，供應(yīng)鏈非常成熟，性能滿足L3+自動(dòng)駕駛需求，同時(shí)產(chǎn)品集成度、模塊化設(shè)計(jì)程度非常高，易于工業(yè)化方式量產(chǎn)。

具體講，核心材料的光電芯片共享光通信激光器，出貨量一個(gè)月百萬級甚至幾百萬級，不是問題；電機(jī)是是非常成熟的行業(yè)；玻璃芯片也非常成熟。由于產(chǎn)線設(shè)備沒有什么特殊要求，三到六個(gè)月周期內(nèi)產(chǎn)能多倍增加也不是問題。

五、怎樣掃掉長尾場景？

自動(dòng)駕駛有兩種路線，特斯拉走的仿生學(xué)路線，因?yàn)槿祟惒恍枰Ⅲw視覺，車用平面視覺就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。隨著時(shí)間延續(xù)，從2014年特斯拉發(fā)布自動(dòng)駕駛到現(xiàn)在，因?yàn)榧夹g(shù)原因始終在跳票。而現(xiàn)在絕大部分市場玩家，不管是傳統(tǒng)車廠還是高級別自動(dòng)駕駛公司，都認(rèn)為一定要用多種傳感器融合，尤其是激光雷達(dá)+攝像頭+毫米波雷達(dá)。這樣才能看到人眼所看不見的東西，最大限度保證自動(dòng)駕駛的安全。

在美國Mountain View拍的場景，遠(yuǎn)處森林和路上的樹和車上的樹完全重合，還有光照場景，機(jī)器識別難上加難。因此，鮑君威指出，純視覺方案有用，但有些場景肯定覆蓋不了，而對于人命關(guān)天的事一定要解決所有問題才行。

Mountain View拍的場景

又如，圖像識別加毫米波雷達(dá)只是二維空間，是簡單物體識別，而激光雷達(dá)，尤其是高性能激光雷達(dá)輸出的是三維空間數(shù)據(jù)，包括各個(gè)角度的視角切換，車可以感知到前方200米、300米甚至500米空間的所有東西，事無巨細(xì)，對安全行駛非常關(guān)鍵。

圖像識別加毫米波雷達(dá)

激光雷達(dá)超遠(yuǎn)探測距離+超高分辨率不只看見路面的車、行人、自行車、摩托車，還能看到非常小的障礙物。例如，三維空間很容易在100米外看到一個(gè)可能導(dǎo)致爆胎的塑料袋，使探測物體的可靠性大幅提升。

激光雷達(dá)識別塑料袋

如果前方有幾輛車拋錨了，在180米外人眼看不清楚，點(diǎn)云看得非常清晰，在160米就能利用非常簡單的算法識別出來。這也是特斯拉撞上靜止車輛等很多典型事故的原因，因?yàn)閿z像頭判斷這種長尾場景非常難。自動(dòng)駕駛是通過數(shù)據(jù)探測積累感知進(jìn)行規(guī)劃決策、執(zhí)行，處理這些事情加在一起大約需要4到7秒，預(yù)警距離是100-150米，如果在這么遠(yuǎn)的距離漏報(bào)，就來不及剎停。

前方障礙探測

前面說過，Innovusion的產(chǎn)品探測距離最遠(yuǎn)可達(dá)500米，在10%反射率情況下，可以看到250米，是目前市面上探測距離最遠(yuǎn)的激光雷達(dá)。這意味著可以在150米看到路上的一些拋灑物和行人，而競品同樣條件下只能看到100米，看行人只能在50米左右，這就很危險(xiǎn)，沒有足夠的時(shí)間預(yù)警。

拋灑物探測

另一個(gè)場景是前車掉下一個(gè)輪胎，由于有250米探測距離，對于暗的物體（輪胎）能看到120米，而其他低性能激光雷達(dá)只能看40米，反應(yīng)時(shí)間不夠。其他無規(guī)則形狀、不太大的拋灑物也能夠在100-150米之內(nèi)看到，有足夠的時(shí)間預(yù)警。

輪胎探測

鮑君威曾強(qiáng)調(diào)，要想真正實(shí)現(xiàn)可靠的自動(dòng)駕駛一定要看的足夠遠(yuǎn)，在100米左右的關(guān)鍵距離一點(diǎn)都不能漏報(bào)，激光雷達(dá)探測距離足夠遠(yuǎn)和足夠清晰可以保證可靠性。和Luminar一樣，Innovusion做著同樣的事情。有一些公司還在慢慢磨合過程中，隨著時(shí)間推移，大家都會(huì)聚集到同一個(gè)維度，就像二十年前的智能手機(jī)方案最后的技術(shù)聚焦。

激光雷達(dá)的核心作用是把自動(dòng)駕駛的各種長尾場景掃掉，既不能漏報(bào)，也不能誤報(bào)?！拔覀冋J(rèn)為我們產(chǎn)品是全球性能最好的，但是這個(gè)性能在目前如果想實(shí)現(xiàn)可靠的L3或者以上，這是一個(gè)及格線?！彼f。

關(guān)于技術(shù)路線，Innovusion選擇的是混合固態(tài)二維掃描，比機(jī)械掃描有很大優(yōu)勢，性價(jià)比更高；與純固態(tài)激光雷達(dá)比，其性能足夠高，很多純固態(tài)方案，尤其是快閃方案探測距離很近，自動(dòng)駕駛完全不夠用。二維掃描可以比較靈活地調(diào)整分布點(diǎn)密度的二維空間，使點(diǎn)的分布達(dá)到感知系統(tǒng)所需的最優(yōu)狀態(tài)。

之所以選擇1550nm激光波長，是因?yàn)榭梢允褂蒙愿叩募す夤β?，因?yàn)?550nm對人眼更安全，而905nm波長離可見光非常近，人眼承受能力非常差，處理不好對人眼有危險(xiǎn)，行業(yè)管控比較嚴(yán)格，功率上不去自然探測距離就不遠(yuǎn)。

1550nm產(chǎn)品已磨合好多年，第一代產(chǎn)品性能已遠(yuǎn)超905nm，后者已經(jīng)達(dá)到了性能天花板，最遠(yuǎn)也就150米，對小物體不到100米；而1550nm的技術(shù)將越來越成熟，擴(kuò)展性越來越高。

在掃描方式上，Innovusion從不太理想的機(jī)械掃描、一維掃描到二維掃描，一步到位，未來幾年也是領(lǐng)先狀態(tài)。

而針對有的車廠“4顆以下別說話”的喊話，鮑君威認(rèn)為：“大家把L3、L4講得太純粹了，未來駕駛是場景驅(qū)動(dòng)?！奔偃缫獙?shí)現(xiàn)特斯拉所規(guī)劃的真正AutoPilot功能，實(shí)現(xiàn)脫手、脫眼、脫腦，在高速公路場景一顆就夠了。高速公路上120度視角，確定不需要換線時(shí)，一條路走到黑，上下匝道再由人操控，這時(shí)即使有惡性插入，也不會(huì)在側(cè)后方飛快插入，所以120度足夠了。在需要其他功能的情況下，比如要飛快地在車縫中穿行，或者城市道路上行駛，需要處理比較復(fù)雜的信息、繁雜的路口等，需要360度覆蓋。

六、降本是不是目標(biāo)？

雖然在關(guān)注激光雷達(dá)性能（探測距離、分辨率、功耗等）的同時(shí)，價(jià)格也是未來幾年行業(yè)關(guān)注的趨勢，但鮑君威曾說：“我們認(rèn)為我們的產(chǎn)品性能是目前全球性能最好的，但是在未來，隨著自動(dòng)駕駛等級的不斷提高，以及大家對于安全愈加得重視，我們還會(huì)持續(xù)提高性能，也就是探測距離及探測精度的提高?！?/p>

鮑君威認(rèn)為，行業(yè)比較認(rèn)可的趨勢基本上是幾年后前視遠(yuǎn)距激光雷達(dá)成本在四五百美元。技術(shù)進(jìn)步可能把成本放在提高性能而不是降低成本上，大家還是希望有更高的性能。近距離激光雷達(dá)，比如送貨車、機(jī)器人、掃地機(jī)器人，會(huì)降到幾百元人民幣。

上面說過，想實(shí)現(xiàn)可靠的L3或以上，性能最好的激光雷達(dá)也是剛達(dá)及格線。及格并不等于完美。作為出錢買車的人，肯定是安全第一，如果有兩個(gè)選擇：一是以今天產(chǎn)品為基準(zhǔn)，五年后同樣的性能降價(jià)一半；二是同樣價(jià)格性能提高一倍兩倍，他會(huì)選哪個(gè)？

生命無價(jià)，安全無價(jià)，一點(diǎn)小的變化就會(huì)對車輛產(chǎn)生很大影響，自動(dòng)駕駛更是這樣，出事故就危險(xiǎn)。因此，怎樣把自動(dòng)駕駛事故率降得更低，能夠在保持現(xiàn)有成本條件下不斷減少事故，人們是愿意接受的。

七、能否實(shí)現(xiàn)超越？

從原來機(jī)械式到現(xiàn)在的固態(tài)，激光雷達(dá)價(jià)格降了很多，特斯拉現(xiàn)在不用不等于未來不用，一旦特斯拉也用了，會(huì)讓自動(dòng)駕駛更無敵。國內(nèi)車企通過激光雷達(dá)傳感器的升維，能夠更好地參與競爭，縮短差距。這是業(yè)界大部分人對上激光雷達(dá)的共識。至于能否實(shí)現(xiàn)超越，可能還有點(diǎn)“口是心非”。

如李斌在“NIO Day”上所說：“每一點(diǎn)安全提升，都值得全力以赴”，因?yàn)椋霞す饫走_(dá)的初衷也是為了安全！

來源：智車科技

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