隨著 L2 以上的高階自動駕駛功能進入量產階段，激光雷達上車已經成為行業共識。 

目前，市面上新老玩家齊聚，各家技術路線復雜多元，機械式、混合固態、MEMS、FMCW、Flash 等各類產品百花齊放。

其中，MEMS 技術路線的產品正在急速升溫。

MEMS 全稱是 Micro-Electro-Mechanical System，也就是微機電系統。

這種基于半導體工藝的微系統，使激光雷達的小型化、輕量化以及大規模制造成為可能。

在一徑科技創始人、CEO 石拓看來，未來五到十年，MEMS 激光雷達會成為市場上的主流產品，搶占一半以上的市場份額。

一徑科技作為致力于 MEMS 路線的激光雷達團隊，今年年初在美國 CES 展帶來兩款產品：

ML-30s：面向短距應用場景的大視場角 MEMS 固態激光雷達，視場角達到140°×70°，等效線束高達 160 線，角度分辨率小于 0.5 °。

ML-X：面向長距應用，能夠提供 200 米的低反物體高測量精度的探測，角分辨率為 0.1° 的超遠超高分辨率立體成像產品。

目前，一徑科技的 MEMS 激光雷達在多個關鍵細分領域，如：

商用車、乘用車、Robotaxi 和 AGV 機器人，實現了行業落地，并拿到了相關頭部客戶和主機廠的定點訂單。

眼下一徑科技公開披露的客戶合作包括：

專注自動駕駛卡車應用的嬴徹科技，以及廣汽在去年11月發布的新一代 Robotaxi 方案。

為了滿足主機廠對激光雷達上車日益增長的需求，一徑科技在去年 7 月已經在常熟啟用 5000 平米的車規級 MEMS 激光雷達生產基地，工廠一期產線的規劃產能為 5 萬臺。

同時，一徑表示該產線也會進一步自動化升級，以提高生產一致性和效率。 

1、激光雷達大規模上車的序幕

在全球上百家的激光雷達公司中，真正有成熟商業應用的車載激光雷達產品的廠家寥寥無幾，僅有少數幾家能夠提供，資歷最老的當屬以機械轉鏡式激光雷達著稱的法雷奧。 

而在新晉玩家中具有代表性的，當屬新晉全球激光雷達市值第一名的 Luminar 和總部位于以色列的 Innoviz。

前者的產品屬于混合固態激光雷達，后者則提供 MEMS 激光雷達。

目前，已經拿下量產訂單的國內激光雷達供應商主要有Innovusion、Livox、一徑科技、華為。

Innovusion 押注混合固態激光雷達，目前已經鎖定了蔚來 ET7 上的量產訂單。

大疆孵化的 Livox 與同為造車新勢力的小鵬汽車合作，將在小鵬的第三款車型上實現前裝量產，搭載產品為一款定制的浩界 Horiz。

華為激光雷達的量產客戶，目前為北汽的 ARCFOX，首款搭載車型是 HBT。

在技術路線選擇上，國內的廠商（如華為、禾賽、Livox ）均采用混合固態激光雷達路線。

其中，華為和 Innovusion 搭載的是機械轉鏡激光雷達，Livox 則采用了特殊的旋轉棱鏡方案。

一徑科技則是 MEMS 激光雷達路線的踐行者。

從創立之初到現在的三年多時間里，這家企業緊緊瞄準全固態 MEMS 激光雷達技術路線，自研芯片，自建工廠，發布業界首個 MEMS 整車解決方案，逐步拿下頭部車企訂單。

也是類似一徑這樣的技術公司持續不斷地在固態激光雷達商業化道路上開疆拓土，使激光雷達車規量產的夢想照進現實。 

在進一步展開之前，我們需要先厘清一個概念，MEMS 激光雷達究竟是否為固態激光雷達？

在一徑科技看來，硅基 MEMS 器件是基于成熟的半導體制備工藝實現的，這使它區別于傳統的金屬機械結構部件（電機、轉子等），能隨著大規模量產會帶來成本大幅降低。

同時，MEMS 激光雷達的高可靠性，能夠滿足嚴苛的車規要求，特別是在機械振動、沖擊和壽命方面要遠遠好于機械式激光雷達。

從成本和可靠性兩個維度看，MEMS 激光雷達完全符合車企對車規級指標的要求，并且在成本上也能夠做到平價量產。

而這兩點正是機械式激光雷達難以攻克的問題。

因此，一徑科技認為 MEMS 路線的產品，可以歸入固態激光雷達的品類。

從量產上車情況看，從 2017 年開始，主機廠最先選擇了機械式激光雷達進行量產，因為市面上當時可選的車規級產品僅有法雷奧的 SCALA 一款，搭載 SCALA 的車型主要瞄準的是 L2 級的自動輔助駕駛應用。

而從今年開始，借著蔚來 ET7和小鵬P5 等車型量產的東風，機械轉鏡激光雷達成為當紅的品類之一。

再往后看，固態激光雷達將成為主流產品，目前不少公司也在圍繞這一賽道進行研發，MEMS 是其中最重要的技術路線之一。

MEMS 技術的優點在于：

芯片對于激光雷達發射光路的控制非常靈活，可以實現激光雷達線束的快速掃描，其等效線束能夠輕易突破一百線甚至是兩百線；

MEMS 激光雷達不含機械轉軸的部分，從而避免了機械式激光雷達中軸承因金屬疲勞導致的使用壽命問題，以及超高速軸承在振動和沖擊工況下的失效。

不過 MEMS 也有它的局限性，即 MEMS 器件的核心結構是尺度很小的懸臂梁結構。

如果芯片設計或者器件選型不得當，會因為外界的振動或者沖擊導致斷裂，一徑科技通過創新性的系統設計和芯片設計，實現了超強的振動和沖擊可靠性。

綜合來看，在當前的市場中，MEMS 在成本、可靠性、可量產性方面均具有極強的優勢，因此成為一徑科技等公司選擇的關鍵賽道。

2、一徑科技如何殺出重圍？

2017 年 11 月，一徑科技成立。

由于創始團隊早在 2012 年便開始了 MEMS 激光雷達工程化相關的工作，在光電芯片、ASIC 芯片上有很深的研發基礎。

同時團隊對主流的激光雷達技術路線具有的深刻的認識，特別是可靠性相關的數據。

2017 年，創始團隊看到了自動駕駛對激光雷達成本、可靠性和落地時間的明確訴求，經過前期的充分調研與準備工作，公司決定選擇 MEMS 激光雷達技術路線。

當時的市場上，國內激光雷達創業公司主要選擇機械式激光雷達路線，一方面有已成熟的案例可以借鑒，另一方面供應鏈資源相對更豐富。

但是對于 MEMS 激光雷達而言是相對空白的。

首先從系統設計層面，需要從底層的芯片方案，光學系統，硬件設計，再到上層的信號處理，擺在一徑科技面前有兩個挑戰：

既需要研發團隊從零到一的研發，同時還需要開發、驅動供應鏈來為 MEMS 激光雷達體系提供支持。

此外，由于一徑科技團隊也著眼于產品的商業落地速度，除了要關注產品的性能，還要關注產品在各種工況下的適應性和各類激光雷達的功能，比如臟污檢測、抗干擾、陽光噪點抑制、車載以太網等。 

基于此，一徑科技的研發團隊在激光雷達信號處理和功能開發上，花費了大量的功夫。

2019 年 1 月，一徑科技的激光雷達產品首次登陸 CES 展，當時其發布了首款 ML 系列 MEMS 激光雷達。

次年的 CES 展上，一徑科技又發布了全球首個覆蓋長距、中短距應用的 MEMS 激光雷達全套解決方案，特別是全球第一款超廣角補盲 MEMS 激光雷達 ML-30s。

從首款產品亮相到拿下主機廠訂單，一徑科技僅用了三年時間。 

這得益于 MEMS 激光雷達相比機械式激光雷達更符合車規要求，更得益于一徑科技在光電芯片自研和激光雷達系統設計等關鍵環節上的積累。 

與其他 MEMS 激光雷達廠商相比，一徑科技在技術上主要有兩大特色：

一徑科技將 MEMS 激光雷達的發射端與接收端解耦：

其做法是，通過自研核心接收 APD+ASIC 陣列芯片，使其接收端的 APD 芯片能夠完美適配相應的接收光學系統，等效的增大了接收孔徑，從而獲得更強的光信號。

系統設計層面，針對不同應用場景，一徑科技采用了不同光源方案。

針對短距應用，采用的是 905nm 的方案，而在遠距應用則采用峰值功率更高的 1550 納米激光源，在人眼安全的前提下實現了更遠距離的探測。

根據一徑科技官方信息：

ML-30s 可以提供 140°x70° 的大視場角，70° 的超大垂直視場角，可以大幅增加車輛的視野范圍，提供寬視場角高分辨率的 3D 感知覆蓋，將車身周邊盲區的危險系數降到最低。

ML-X 能夠提供高達 200 米的低反物體高測量精度的探測，角分辨率為 0.1°。

超遠探測距離超高分辨率的立體成像能力，可以為高速運行的智能駕駛車輛提供可靠的安全保障。

兼顧盲區短距場景和遠距高速場景，是一徑科技激光雷達方案的特點之一。

如果與行業里的現有產品對比：

ML-30s 的水平視場角為 140°，垂直視場角 70°，要實現 360 度的覆蓋，需要 3~6個激光雷達。

相比于市面上其他的激光雷達方案，則至少需要 5~8 個激光雷達才能實現同等程度的水平覆蓋。

此外，ML-30s 在垂直視場角的覆蓋范圍上優勢更為明顯。

3、奔赴量產之路

產品上車前的關鍵一步，是滿足車規級的要求。 

一徑科技在成立之初的樣品研發階段就進行了充分考量。

從 MEMS 機械沖擊實驗看，其器件可以承受 1000G 的沖擊。

在極端的高低溫環境試驗中，可以做到角度偏差 0.1° 以內。 

石拓告訴汽車之心，工程開發階段沒有太多可以取巧的地方，要將激光雷達系統方案設計得當，還要兼顧系統層面開發，包括硬件系統、算法系統的魯棒性、防振動沖擊，以及對光學系統在高低溫情況下受到的影響進行充分的仿真驗證等等。

在生產建設方面，一徑科技常熟工廠已經于 2019 年底啟動運行。一期工廠年產能規劃 5 萬臺，可滿足 2020 年到 2022 年三年的產能需求。

到 2022 年，會有進一步擴產計劃。 

一期工廠規劃 5 萬臺是基于現在的自動化系統的設計去考量的，接下來會進一步提高自動化效率，實現更大的產能。

第一階段實現的是標定，整個生產標定環節可以一鍵式操作。

第二階段要做的是生產組裝的自動化。

從整個產品推進節奏看，一徑科技最初的客戶主要面向 L4 自動駕駛。

最先推出的 ML-30S，是典型的面向 L4 級自動駕駛的產品，主要滿足車身周邊和盲區。

后來推出的ML-X主打長距，主要面向 L2 以上的自動駕駛系統。

石拓表示，「在 2020 年，一方面，L4 級別的自動駕駛客戶在推進 MEMS 激光雷達上車是很快的。

另一方面，國內主機廠在 2020 年下半年的激光雷達規劃也在提速，遠遠高于之前行業對 L3 量產時機的預期。在我看來，2021 年會有很多的量產項目落地，2022 年會有更多搭載激光雷達的量產車型上市。」

眼下，蔚來、小鵬、理想等造車新勢力，以及北汽 ARCFOX、長城、長安均有激光雷達上車規劃。

面對這一趨勢，一徑科技計劃 2021 年年底將激光雷達面向L3 自動駕駛的長距產品做到 SOP 量產。

石拓認為，整個市場，最終還是會選擇真正能夠量產裝車的產品，MEMS 激光雷達無論在成本和可靠性上，均能做到后來居上。

返回第一電動網首頁 >