從搭載圖達通激光雷達的蔚來ET7開啟交付，解讀1550nm激光雷達

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蔚來自動駕駛”上市，這是國內(nèi)整車廠首次敢將自動駕駛加入產(chǎn)品介紹，“NIO Autonomous Driving”彰顯了蔚來的野心。

彼時，有一個人對ET7的下線交付更為期待，他就是Innovusion（圖達通）聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO鮑君威。因為見所未見，所以忐忑。不過，ET7項目從產(chǎn)品A樣到C樣的進展，見證了Innovusion的飛速成長。因為核心在握，所以胸有成竹。

一、核心為何？

Innovusion的核心業(yè)務(wù)是圖像級、超遠距激光雷達的研發(fā)和生產(chǎn)，涵蓋自動駕駛、車路協(xié)同、軌道交通等應(yīng)用?？春霉景l(fā)展，三年前蔚來資本即已A輪領(lǐng)投Innovusion；之后蔚來ET7選擇標配Innovusion激光雷達，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)自動化等行業(yè)龍頭企業(yè)展開積極合作。2022年1月，Innovusion與自動駕駛頭部公司蘑菇車聯(lián)正式達成戰(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，攜手共同推動高性能激光雷達的大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，加速高級別自動駕駛商業(yè)化落地進程。

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

Innovusion成立于2016年，頭兩年埋頭開發(fā)，核心團隊有兩部分：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)品的實力。目前，Innovusion也在積極拓展美國、歐洲客戶。憑借準確的高性能產(chǎn)品定位，將幫助人們實現(xiàn)真正安全可靠的自動駕駛。

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)？

激光雷達是個很新的東西，尤其是車用，對誰都一樣。盡管Innovusion和美國激光雷達公司Lunimar的架構(gòu)差不多，但自主研發(fā)挑戰(zhàn)一個接一個。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做的是一個前所未有的事情，需要一些非常規(guī)的做法。

“激光雷達，全球都是第一次，我們跑到了世界前沿，就進入了無人區(qū)?！滨U君威曾說。蔚來之所以選擇Innovusion，就是因為后者研發(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。能不能用它做自動駕駛感知，要看對其本質(zhì)的認知有多深。物理學(xué)出身的鮑君威首先看的是原理。

安全自動駕駛需要可靠的感知，而采用1550nm波長的激光雷達對于安全駕駛具有至關(guān)重要的意義，能夠在應(yīng)用中實現(xiàn)更遠的探測距離、更加精細的物體障礙識別，從而給人和車輛創(chuàng)造更多的反應(yīng)時間，提升自動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，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：光源亮度高，光束準直性更好，抗陽光干擾能力強；

探測距離遠：如 Innovusion 激光雷達，探測距離最遠可達 500 米，在 10%反射率情況可達 250 米，足夠遠距離的提前探測和感知是預(yù)留足夠時間做出反應(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確。Innovusion 的獵鷹激光雷達角分辨率可達 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為沒人用過，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，仔細研究發(fā)現(xiàn)，1550nm光纖激光器是個模組，包括泵浦光、種子光，這兩個光源實際跟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)商提供實現(xiàn)這個溫度的模組呢？沒有，因為以前沒有這個需求，以前的激光器只是光通信，其要求是24小時運轉(zhuǎn)30年，有長壽基因；而汽車壽命要求低得多。再看運行環(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)鏈是分層的，需要分工合作，不能一個人什么都做。需要靠譜的供應(yīng)商和供應(yīng)商的供應(yīng)商一起來做，大家需要達成共識，一起投入。”

一個非常好的時機是，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：自動駕駛是非常有前景的事情。十年前，誰也沒覺得特斯拉會這么火，現(xiàn)在這種模式獲得了成功，早點投入就有收獲。

一些進入這個行業(yè)的供應(yīng)商短期看不到毛利，沒問題，進來總歸有好處，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。當然，總能找到有遠見的供應(yīng)商可以共同來做。

這時還需要建立信任，深入溝通?！拔覀儾粫伤麄兊幕?，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。不同于消費供應(yīng)鏈相對短視，半年一年就要迭代，汽車一旦定了就會有長線收益。

借助國內(nèi)和國外的經(jīng)驗，Innovusion幫助激光雷達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公司。在測試、驗證、市場拓展方面，Innovusion的國內(nèi)外團隊相對平衡。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客戶，之后進入車路協(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)先公司合作落地項目。

鮑君威曾表示，供應(yīng)鏈資源的開發(fā)分兩個階段，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，更多是機械、電子適配等。隨著團隊冗余能力的推進，很容易支持更多的項目。

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、哪年才是激光雷達量產(chǎn)元年？

剛剛過去的2021年到底是激光雷達量產(chǎn)元年還是內(nèi)卷元年，行業(yè)認知莫衷一是。鮑君威曾說：“2022年將是激光雷達量產(chǎn)車元年，在這之前，雖然很多激光雷達也有上車，但市場聲音比較低?！鄙宪嚽皫啄暧幸恍┞曇?，到真正上車時，車廠發(fā)現(xiàn)用不上，或者效果并不明顯，尤其是當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)車激光雷達才是真的。也有一些公司發(fā)布時間比較超前，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、極狐等十來個品牌，量產(chǎn)元年也會隨之到來。

現(xiàn)在，大家對自動駕駛的期待非常強烈，因為交通越來越擁堵，道路越來越復(fù)雜，需要車來完成無聊的任務(wù)，同時也需要提升出行安全，自動駕駛將有很大社會價值，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)級激光雷達產(chǎn)線，它是在非標設(shè)備車規(guī)級生產(chǎn)部件產(chǎn)線上建成的最先進的激光雷達產(chǎn)線，年產(chǎn)能可達10萬臺。

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

從產(chǎn)品架構(gòu)看，從四五年前就考慮到量產(chǎn)不能因為用的某些材料和部件造成瓶頸，產(chǎn)品設(shè)計之初就適合量產(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+自動駕駛需求，同時產(chǎn)品集成度、模塊化設(shè)計程度非常高，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，出貨量一個月百萬級甚至幾百萬級，不是問題；電機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？

自動駕駛有兩種路線，特斯拉走的仿生學(xué)路線，因為人類不需要立體視覺，車用平面視覺就可以實現(xiàn)自動駕駛。隨著時間延續(xù)，從2014年特斯拉發(fā)布自動駕駛到現(xiàn)在，因為技術(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駕駛公司，都認為一定要用多種傳感器融合，尤其是激光雷達+攝像頭+毫米波雷達。這樣才能看到人眼所看不見的東西，最大限度保證自動駕駛的安全。

在美國Mountain View拍的場景，遠處森林和路上的樹和車上的樹完全重合，還有光照場景，機器識別難上加難。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只是二維空間，是簡單物體識別，而激光雷達，尤其是高性能激光雷達輸出的是三維空間數(shù)據(jù)，包括各個角度的視角切換，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，對安全行駛非常關(guān)鍵。

圖像識別加毫米波雷達

激光雷達超遠探測距離+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，因為攝像頭判斷這種長尾場景非常難。自動駕駛是通過數(shù)據(jù)探測積累感知進行規(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，如果在這么遠的距離漏報，就來不及剎停。

前方障礙探測

前面說過，Innovusion的產(chǎn)品探測距離最遠可達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的激光雷達。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，沒有足夠的時間預(yù)警。

拋灑物探測

另一個場景是前車掉下一個輪胎，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只能看40米，反應(yīng)時間不夠。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，有足夠的時間預(yù)警。

輪胎探測

鮑君威曾強調(diào)，要想真正實現(xiàn)可靠的自動駕駛一定要看的足夠遠，在100米左右的關(guān)鍵距離一點都不能漏報，激光雷達探測距離足夠遠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，隨著時間推移，大家都會聚集到同一個維度，就像二十年前的智能手機方案最后的技術(shù)聚焦。

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

關(guān)于技術(shù)路線，Innovusion選擇的是混合固態(tài)二維掃描，比機械掃描有很大優(yōu)勢，性價比更高；與純固態(tài)激光雷達比，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，自動駕駛完全不夠用。二維掃描可以比較靈活地調(diào)整分布點密度的二維空間，使點的分布達到感知系統(tǒng)所需的最優(yōu)狀態(tài)。

之所以選擇1550nm激光波長，是因為可以使用稍高的激光功率，因為1550nm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，行業(yè)管控比較嚴格，功率上不去自然探測距離就不遠。

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

在掃描方式上，Innovusion從不太理想的機械掃描、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，鮑君威認為：“大家把L3、L4講得太純粹了，未來駕駛是場景驅(qū)動?！奔偃缫獙崿F(xiàn)特斯拉所規(guī)劃的真正AutoPilot功能，實現(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，一條路走到黑，上下匝道再由人操控，這時即使有惡性插入，也不會在側(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？

雖然在關(guān)注激光雷達性能（探測距離、分辨率、功耗等）的同時，價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，我們還會持續(xù)提高性能，也就是探測距離及探測精度的提高。”

鮑君威認為，行業(yè)比較認可的趨勢基本上是幾年后前視遠距激光雷達成本在四五百美元。技術(shù)進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，比如送貨車、機器人、掃地機器人，會降到幾百元人民幣。

上面說過，想實現(xiàn)可靠的L3或以上，性能最好的激光雷達也是剛達及格線。及格并不等于完美。作為出錢買車的人，肯定是安全第一，如果有兩個選擇：一是以今天產(chǎn)品為基準，五年后同樣的性能降價一半；二是同樣價格性能提高一倍兩倍，他會選哪個？

生命無價，安全無價，一點小的變化就會對車輛產(chǎn)生很大影響，自動駕駛更是這樣，出事故就危險。因此，怎樣把自動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、能否實現(xiàn)超越？

從原來機械式到現(xiàn)在的固態(tài)，激光雷達價格降了很多，特斯拉現(xiàn)在不用不等于未來不用，一旦特斯拉也用了，會讓自動駕駛更無敵。國內(nèi)車企通過激光雷達傳感器的升維，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的共識。至于能否實現(xiàn)超越，可能還有點“口是心非”。

如李斌在“NIO Day”上所說：“每一點安全提升，都值得全力以赴”，因為，上激光雷達的初衷也是為了安全！

來源：智車科技

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