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从非固态到固态,各车企智驾为什么只选用固态激光雷达?
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在自动驾驶技术飞速发展的今天,激光雷达早已从实验室里的昂贵器材,变成许多新款量产车的标配。据相关数据报道,2025 年,中国全年激光雷达装车量已达 338.6 万台,同比增长 120.1%,预计 2026 年将接近 400 万台。而在这场爆发式增长中,禾赛科技、速腾聚创、华为、图达通四家中国企业已占据全球乘用车激光雷达 92% 的市场份额,这意味着,激光雷达不再是什么稀罕物。

如果你关注自动驾驶领域,也会发现一个问题,那就是自动驾驶使用的激光雷达从曾经的机械式,转而变成了现在的半固态,甚至式全固态式,为何激光雷达会有这些区分?固态和非固态又有什么区别?

为什么早期的激光雷达总在车顶转圈?

自动驾驶研发初期,自动驾驶测试车车顶会顶着一个不停旋转的大桶,这就是非固态激光雷达,也被称为机械式激光雷达。它的工作原理非常简单,其内部集成了整套激光发射和接收系统,通过一个高性能电机带动整个模块进行 360 度旋转。这种设计就像是一个站在高处不断环顾四周的哨兵,由于它是在物理层面进行全方位扫描,因此能获得非常真实、无死角的水平视野。

机械式激光雷达的优势在于视角广、技术成熟度高。早期的 Waymo 及百度 Apollo 车队,几乎清一色采用了这种方案,以 Velodyne 公司的 HDL-64E 为代表,这款 64 线激光雷达被誉为机械式激光雷达的经典之作,谷歌首辆自动驾驶原型车使用的正是它。

百度在早期同样走的是这条路线,前三代自动驾驶车型均以改装为主,在已有电动车基础上加装激光雷达等传感器套件。2016 年,百度第二代无人车亮相浙江乌镇世界互联网大会,通体蓝色车身被昵称为乌镇蓝精灵,其周身共计安装了 4 个激光雷达。

图片源自:网络

当技术从实验室走向普通消费者时,机械式雷达的短板就变得异常突出,由于需要不断旋转,它必须被安置在车顶的最高处,这不仅破坏了车辆的流线型设计,增加了风阻,还会产生明显的运行噪音。成本也是机械式激光雷达不得不提的痛点,Velodyne HDL-64E 单颗售价曾高达 7.5 万美元(约合人民币 50 余万元)。这样的价格显然无法大规模应用在普通家用轿车上

Waymo CEO John Krafcik 就曾坦言:" 我们在软件上获得了极大的进步,而现在我们的精力则放在了把我们的硬件变得更可靠和可扩展上。" 为此,Waymo 在 2017 年宣布已将激光雷达成本成功削减了 90%。

机械式激光雷达的可靠性也有所不足,汽车会在极端温差、剧烈颠簸和高强度振动的特殊环境中行驶,机械式雷达内部密布着高精度的轴承、马达和光学镜片。长时间的物理摩擦和机械疲劳,会让机械式激光雷达很难达到汽车行业严苛的车规级长寿命要求。所谓车规级,是要求产品能够耐受车载振动(5~2000Hz)及 -40 ℃ ~85 ℃的极端温变,平均无故障时间需超过 20,000 小时,且需通过耐久性测试(等效 8 年车规寿命)。

有行业分析指出,机械式激光雷达(如 Velodyne HDL-64E)依靠内部数百个发射 / 接收单元高速旋转实现 360 ° 扫描,结构精密如瑞士手表,但旋转部件在车载振动环境下极易疲劳失效。对内部含有精密旋转机构的机械式雷达而言,想达到车规级要求,几乎是不可能完成的任务。

固态与半固态是如何实现瘦身的?

为了让激光雷达变得像摄像头一样小巧并易于集成,行业开始向固态化演进。这里的固态,就是取消雷达内部的物理旋转。目前市面上最主流的半固态方案,其实是利用微小的运动来实现大范围的扫描。

半固态方案通过局部微动替代整体旋转,可大幅提升激光雷达的可靠性和寿命。目前主流路线分为两派,一是禾赛科技主导的转镜式方案(收发模块固化,仅镜面微幅摆动),二是速腾聚创主导的 MEMS 微振镜式方案(硅基微镜高频震动)。其中目前应用最广泛的 MEMS(微机电系统)方案,它不再转动整个雷达头,而是内部藏着一块极其微小的、肉眼几乎看不清的微振镜。激光打在镜面上,通过镜片高频率的微幅摆动来改变激光的反射方向。

这种设计的巧妙之处在于,它用微观的振动取代了宏观的转动。因为运动部件的质量极小,系统的稳定性和寿命得到了质的飞跃,体积也随之大幅缩小。现在的半固态雷达有些只有一块肥皂盒大小,可以很好地嵌入到前挡风玻璃上方或者前保险杠里。它通过内部扫描镜的运动,每秒可以向前方投射出数百万个激光点,在不影响车辆美观的前提下,提供了极强的感知能力。

从量产车的实际应用来看,半固态方案已是最主流的选择。以华为为例,其乾崑 ADS 4 基于全新 WEWA 架构(云端世界引擎 + 车端行为模型),已覆盖从 13 万级到百万级的全价位车型。其中,问界 M8 搭载 192 线主激光雷达 + 高精度固态激光雷达的双雷达组合;深蓝 S07 华为乾崑激光版搭载全固态 Limera 激光雷达,采用一镜双模架构,30cm 小型障碍物检测距离提升 43%;阿维塔 07 2026 款则首批搭载 ADS 4,配备 896 线激光雷达,端到端时延降低 50%,通行效率提升 20%。

在最顶级的 ADS Ultra 旗舰版中,尊界 S800(70.8 万 -101.8 万)和岚图泰山 Ultra(45.99 万起)均采用 1 颗主激光雷达 +3 颗固态激光雷达 + 六重冗余方案,是中国目前唯一量产的高速 L3 级自动驾驶方案。

值得一提的是,2026 年 3 月交付的岚图泰山 Ultra 还是全球首款搭载量产规格 896 线双光路图像级激光雷达的车型,前方探测距离超 300 米,整车配备 34 颗智慧传感器构建全维感知矩阵。

与华为共同主导这一市场的,还有禾赛科技和速腾聚创。禾赛科技 2025 年全年交付量超 160 万台,单月最高突破 20 万台,2026 年 Q1 ADAS 激光雷达交付量达 353,441 台,同比增长 141.9%。其 ATX 焕新版已获多家全球头部主机厂超 400 万台订单,ATX 自启动大规模量产以来累计交付已超 100 万台。速腾聚创 2026 年 Q1 总销量达 330,300 台,同比增长 204.1%;ADAS 领域在手订单超 900 万台,EMX 一款产品已收获 49 款车型定点。

伴随规模化效应,激光雷达价格已从 2015 年的 7.5 万美元降至约 200 美元区间,技术与成本的双重突破让激光雷达得以从百万级豪车普及至 15 万元级别的家用车。这些案例和数据都表明,半固态方案已在可靠性、成本与性能之间找到了关键平衡点。

现在,越来越多企业也在研发全固态激光雷达,作为半固态激光雷达的终极目标,它内部完全没有任何运动部件。目前主流的全固态方案主要有 Flash 和 OPA(光学相控阵)两条路线,Flash 方案已率先实现规模化量产,而 OPA 方案正处在商业化前夜。

在 Flash 路线中,速腾聚创的 E 平台是业界首个实现规模量产的数字化全固态激光雷达平台。截至 2026 年 4 月,E 平台累计交付已突破 30 万台。其第二代产品 E1 Gen2 于 2026 年 1 月发布,尺寸较上一代缩小 25%,性能全面提升,已在 Robotaxi 与割草机器人领域获得百万量级订单。

禾赛科技则主攻补盲场景,其第二代纯固态超广角补盲激光雷达 FTX 已于 2026 年 5 月随全新理想 L9 Livis 实现量产上车。FTX 拥有 180 °× 140 ° 的超广视场角和更远的探测能力,并已获得长安汽车下一代智能化 L3 平台车型的量产定点,计划 2026 年内大规模交付。

OPA 技术则是通过控制光波之间的干涉来改变出射角度,就像通过调节多个水泵的开关来控制水流喷射的方向一样。全固态方案理论上具有最高的稳定性和最低的生产成本,被认为是激光雷达的终极形态。不过需要指出的是,OPA 方案目前仍面临制造工艺要求极高、量产难度大的挑战,尚处于研发攻坚阶段。

技术的演进给驾驶带来了哪些改变?

从机械式到固态化的转变,并不仅仅是外观上的变化,它更是影响了自动驾驶的性能表现和安全边界。其中最直观的变化体现在价格上,激光雷达价格已从 2015 年的 7.5 万美元降至如今最低 200 美元区间。禾赛科技部分产品价格已下沉至 200 美元,而 2020 年至 2025 年,速腾聚创 ADAS 激光雷达单价下降了约 90%。

此外,固态和半固态雷达固定指向前方,虽然损失了 360 度的视角,但它能将所有的注意力集中在行车方向,实现更高的分辨率。这就好比一个人的视线虽然不如猫头鹰那样能转动头部,但盯着前方看时,能看清更远处的细微障碍物。

这种高精度的感知在处理路面突发状况时至关重要,半固态激光雷达基于先进扫描架构,能够精准识别出路面上散落的纸箱、倒下的交通锥甚至是低矮的马路牙子。华为舱内激光视觉方案甚至能够在夜间以 100km/h 的速度遇到 30cm 高的小障碍物时实现舒适刹停。如果单纯依靠摄像头,在光线昏暗或大雨滂沱时,视觉算法可能会产生误判,但激光雷达通过发射光束并计算回传时间,能准确判断出障碍物与车辆的具体距离,这种测距的物理属性是无法替代的。

固态化带来的成本下降,也让激光雷达从百万级豪车下放到二十万元级别的民用车上。如今,搭载速腾聚创 EM4 激光雷达的极氪 9X、智己 LS9 等旗舰车型均已发布上市,以 L3 级感知能力赋能 L2 智能辅助驾驶。速腾聚创还获得了上汽奥迪的前装量产定点,激光雷达的装车范围正从中国品牌持续向全球车企扩展。

这一趋势意味着更多的车主能够享受到高速领航辅助、城区 NOA(领航辅助驾驶)等高级别功能。当传感器变得足够便宜且耐用时,汽车的感知层就拥有了冗余,即便摄像头在逆光环境下致盲,激光雷达依然能作为最后一道安全防线,识别出横穿马路的行人和逆行的车辆。

除此之外,激光雷达产业本身的规模效应也在加速形成。禾赛科技 2025 年全年净收入达 30.28 亿元,同比增长 45.8%,全年激光雷达交付量超 160 万台,同比增长 222.9%,并成为全球首家实现全年公认会计准则盈利的激光雷达公司。禾赛联合创始人兼首席执行官李一帆表示,公司以超过 40% 的市场份额位列 2025 年车载主激光雷达市场第一。从行业整体来看,全球车载激光雷达传感器市场规模在 2025 年已达到约 11.57 亿美元,预计到 2032 年将增至约 155.70 亿美元,年复合增长率约 45.5%。

最后的话

机械式激光雷达开创了自动驾驶的先河,解决了能不能看见的问题;而固态与半固态激光雷达的崛起,则解决了能不能大规模装车的问题。这种从复杂机械向精密芯片化演进的过程,正是汽车从交通工具向智能化终端转变的一个缩影。

随着光学技术和半导体工艺的进一步融合,下一代激光雷达正从功能件进化为空间相机,速腾聚创 2026 年发布的孔雀芯片已达 VGA 级分辨率,10 米外即可识别人体四肢;禾赛科技的毕加索芯片更实现了 RGB 彩色与测距的像素级融合,可直接输出彩色点云,红绿灯和车道线一目了然。未来的激光雷达可能会变得更加隐形,甚至完全融入车灯或后视镜中,在默默无闻中守护着每一次出行的安全。

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