四家車企掌門人舌戰激光雷達背後:關於感測器的軍備競賽和技術方案

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經濟觀察報 記者 濮振宇 從李斌向何小鵬下達萬台交付戰書,到何小鵬隔空懟馬斯克,再到李想炮轟團車CEO聞偉,過去幾年來新造車企業掌門人的“口水戰”屢見不鮮。

不過,與此前圍繞宏觀技術路線、銷量目標的各類“口水戰”不同,近日車圈大佬們的爭論指向一個小小的零部件——激光雷達,而且爭論的話題也極為瑣碎——激光雷達應該裝在哪裡?裝幾個最合適?

根據集度汽車最新曝光的信息,其首款汽車機器人概念車前引擎蓋上放置了兩顆激光雷達,激光雷達在不工作時,可伸縮至引擎蓋內部,與早年汽車跳燈的設計有些類似。

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夏一平微博

理想汽車創始人李想第一時間質疑了集度汽車激光雷達的位置和數量,集度汽車CEO夏一平則公開回應了李想,解釋了為什麽要使用兩個激光雷達。隨後,小鵬汽車董事長何小鵬、威馬汽車創始人沈暉也相繼摻和了進來。

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李想微博

本輪口水戰有着較特殊的行業背景。均勝電子副總裁郭繼舜對經濟觀察報記者表示,激光雷達已經到了可以拿來用的階段了,但是肯定還遠遠談不上成熟,“比如說一個系統,它已經具備了這個功能,能夠滿足我們對於量產的最起碼要求,但接下來還有不斷豐富功能和持續降本這兩個路徑要走”。

因此,雖然2021年就被稱為激光雷達上車元年,但目前真正走到上市環節的激光雷達車型數量仍並不算多。而無論何種激光雷達佈局方案,也都均未得到市場的充分驗證,這提供給了四位車企掌門人爭論的巨大空間。

實際上,四位車企掌門人關於激光雷達的爭論,也不免有為自家新車站台的意味。除了集度汽車尚未上市的汽車機器人,理想汽車、小鵬汽車、威馬汽車均已推出了搭載激光雷達的全新車型,而且各家激光雷達所在位置和數量也不盡相同。

盡管觀點和方案各異,但一個共同點是,四位車企掌門人都認同激光雷達的重要作用。目前,汽車行業已經來到智能電動時代,而智能化最具想象空間的一個領域就是自動駕駛,激光雷達則是目前最前沿的自動駕駛感測器硬體。

與毫米波雷達、超聲波雷達等感測器前輩相比,激光雷達是否將成為自動駕駛感測器的終極解決方案?在激光雷達日益成熟的情況下,特斯拉等少數車企堅持的純視覺自動駕駛技術路線,又是否還有存在的價值?

放在哪裡、放幾顆最合適?

李想質疑集度汽車首款車的原因之一,在於其激光雷達的數量。在李想看來,“在車頂上放一個,和在機蓋或保險杠上放兩個,性能上沒有任何區別,甚至頭頂的單性能會更好”。

不過,夏一平反駁稱,“(一個和兩個激光雷達)還是有差別的,120度的FOV(視野)和180度的FOV還是不一樣的,解決的cornercase(邊角案例)也不一樣,所以在產品的能力上和體驗上甚至還是安全性上還是有差別的”。

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李想微博

何小鵬與夏一平的觀點較為一致,“兩顆激光雷達肯定從性能上遠好於一顆的,將來城市NGP和魯棒性中就可以看到差異”。

郭繼舜也認為,單顆120度FOV激光雷達確實存在局限性,例如在城市開放路面,車輛在無保護90度轉彎時,需要激光雷達覆蓋兩側90度的範圍才能保證足夠安全。

除了數量,李想質疑集度汽車首款車的另一原因在於其激光雷達的位置,“目前(集度汽車)這個位置(前引擎蓋上),最新的行人碰撞法規這一關過不了”,“在行人碰撞、維修成本、和震動控制(鏈接主車體)上,都是車頂是最優的”。

對於李想關於車頂最優的觀點,夏一平並未提出異議,何小鵬則在間接贊同李想的同時,解釋了小鵬汽車為何不這麽做,“我們最開始想放兩顆在車頂的,但是無論如何設計,都類似兔子的耙耳朵,後來還是放棄了”。

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何小鵬朋友圈

而李想在鼓吹車頂最優的同時,也並不否認激光雷達放在車頂會對車輛外觀造成影響,“車頂激光雷達的造型會需要適應,因為太像機動戰士-高達了”。

激光雷達車頂部署方案在視野層面的優勢,為行業所公認。資料顯示,部署目前在車頂的激光雷達,主要是1550nm遠距離產品,能看得更遠,更適合高速場景。部署在保險杠/中網位置的激光雷達也並非沒有優勢,其感知功能相對較強,更適合多變、復雜的城區場景。

縱觀已搭載激光雷達的電動車型,其激光雷達有兩大主流部署區域,一是保險杠/中網,其中小鵬P5、極狐阿爾法S採用的這種方案,二是車頂區域,蔚來ET7、理想L9採用的是這種方案,威馬M7則是同時部署在了上下兩個區域。

李想推測,集度汽車在正式量產環節,也逃不開上述兩種佈局方案,“激光雷達並不會佈置在圖片所示的機蓋位置上,應該只是試驗車的擺放位置。如果前部採用2-3顆激光雷達,大概率會佈置在保險杠和翼子板上,風阻和造型都會更好,雖然成本更高”。

頭部玩家的差異化新路徑

“差異化價值是贏得市場的關鍵,對於新勢力來說,它們的品牌實力相對有限,搞服務差異化成本太高,所以它們大都拼命在技術和功能上打造和強調差異化。”在汽車行業分析師顏景輝看來。

從功能上看,智能駕駛普遍是新造車企業的關鍵賣點。然而,隨着技術進步和成本降低,L2.5級或L2+級的智能駕駛功能在新車中越來越成為一種標配,另外受法律、倫理等因素的限制,L3級智能駕駛功能尚無法真正落地。因此,單從實現功能上看,頭部新造車企業在自動駕駛上差異化優勢正逐漸不再突出。

在功能差異化不再那麽突出的情況下,堆硬體配置成為了新造車企業尋求建立自動駕駛差異化競爭力的新方向,而激光雷達顯然是其中極具價值的一個突破口。東風技術中心首席總工程師邊寧告訴經濟觀察報記者,激光雷達正在趨向成熟的路上。

正是由於在成本、技術等方面尚未完全成熟,使用激光雷達本身就是一種具有獨特性的嘗鮮之舉。除了少數車企,目前大部分車企對量產上市激光雷達車型的心情並不是特別急迫。

零跑汽車董事長朱江明對經濟觀察報記者表示,激光雷達在某些方面比毫米波雷達性能要好,但現在的產品還都不夠成熟,預計到年底或明年產品才能成熟,質量才有保證。零跑汽車2024年的產品也配置激光雷達,但視覺仍然是智能駕駛的主要感知部件。

值得註意的是,這場聚焦激光雷達的自動駕駛新軍備競賽,最具火藥味的場景並不是此次四位車企掌門人的隔空口水戰。而是此前長城汽車全新高端車型沙龍機甲負責人喊出的那句話:“你有幾顆激光雷達?4顆以下,請別說話。”

這句話出自2021年11月,彼時沙龍品牌首款車型“機甲龍”首發,該車在自動駕駛領域的兩大核心賣點均聚焦於激光雷達,一是“全球首搭4顆激光雷達”,二是“全球唯一激光全視角覆蓋”。

其實,沈暉在此輪口水戰中也“凡爾賽“了一把威馬汽車的激光雷達數量。他說,“威馬M7通過頭頂1+兩側2的佈局,水平視角覆蓋範圍達到了330°,更能照顧絕大數情況下的cornercase。這麽看,也許3顆才是當下感知水平和安全平衡的最優解”。

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沈暉微博

值得註意的是,激光雷達還未完全成熟,但新造車企業目前圍繞其展開的競爭也並不缺乏實用層面的意義。

這體現在,激光雷達被認為是實現高級別智能駕駛的重要硬體基礎,雖然目前L3級以上智能駕駛功能尚不能合法落地,但激光雷達可以讓車輛現有中低級別的智能駕駛功能更安全。郭繼舜舉例稱,近距離激光雷達就可以充當角雷達和補盲雷達。

激光雷達是終極解決方案?

那麽,隨着代表着最前沿技術的激光雷達進一步成熟,毫米波雷達和超聲波雷達是否將面臨被替代和淘汰的宿命呢?對此,郭繼舜給出了否定的答案。

“(越高級別的智能駕駛系統)需要應對的場景越多,它越需要異構的感測器,就是在不同的場景下,有不同特徵、不同性能的感測器去互為冗餘。未來,更先進的毫米波雷達可能會取代相對不先進的毫米波雷達,例如24G毫米波雷達被4D毫米波雷達取代,但它們彼此之間現在看起來還應該是一個互為冗餘的關系。”郭繼舜說。

據瞭解,激光雷達在探測精度、抗電磁乾擾等方面具備優勢,而毫米波雷達在抗環境乾擾能力方面具備優勢。激光雷達在一些惡劣天氣、沙塵等氣候環境下不能正常使用,也不適合在一些重復性較高的場景下使用,而在低速、多變的城區場景下,激光雷達則能充分發揮作用。

目前來看,多數車企均積極佈局激光雷達等多感測器技術路線,但也有諸如特斯拉這樣堅持純視覺智能駕駛技術方案的車企。

早在2021年5月,特斯拉就宣佈,所有Model3和ModelY汽車將不再配備雷達,取而代之的是特斯拉只使用8個外部攝像頭的純視覺自動駕駛系統。今年2月,特斯拉又宣佈,將把純視覺系統引入ModelS和ModelX上。

對於純視覺的智能駕駛技術路線,業內觀點不一,其中主流意見是並不否認純視覺路線自身的一些優勢,但認為依靠純視覺實現高級別智能駕駛的難度較大。

邊寧對經濟觀察報記者表示,純視覺肯定是很好的技術路線,因為視覺可以提供3D的信息,只是需要更多時間和演算法。

郭繼舜則表示,L2及以下用純視覺可行,但是L3、L4等更高級別必須要有激光雷達,“純視覺去做高級別智能駕駛,就是說脫手、脫眼這種,在我的認知裡面是很難實現的,技術上難度非常大”。

不過,郭繼舜也提到,過去幾年,視覺感知技術的發展、深度學習數據量的持續提升,確實帶來了自動駕駛的基於視覺解決方案的突飛猛進,視覺感測器有了非常大的進步,性能持續提升,所以想象空間也很大。

從產業角度來看,感測器只是智能駕駛系統的一個組成部分,整個系統的商業化落地,過分強調其中某一個部分,也被認為是一件意義不大的事情。“硬體配置只是代表一種潛力的可能性,最終是安全,成本,場景和能力的平衡,仍然是木桶效應而不是短跑邏輯。”何小鵬說。