激光雷达跨越鸿沟，L3时代或将迎来更大机遇？

今年4月19日，禾赛联合创始人及CEO李一帆在新品发布会上提出，2024年必然是激光雷达“跨越鸿沟之年”。按照杰弗里·摩尔的“跨越鸿沟理论”，就是激光雷达的渗透率将突破16%。

很快，当4月的数据发布时，我们发现15 万元以上新能源汽车销量约46.7万台，激光雷达渗透率达18.4%，提前实现了“跨越鸿沟”。

除了渗透率的快速提升，对于激光雷达而言，一个更大的机遇，或许已经出现。

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L3打开市场新空间

2023年年尾，工信部、公安部、住建部、交通部联合发布《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》，其中明确提出在智能网联汽车道路测试与示范应用基础上，遴选具备量产条件的L3及L4级别自动驾驶汽车开展准入试点。

今年6月4日，首批9家“智能网联汽车准入和上路通行试点联合体”企业名单公布，L3自动驾驶技术朝着规模化应用又迈出了关键一步。

随之而来的，是行业和消费者对自动驾驶车辆安全性更高的关注和要求。

根据《汽车驾驶自动化分级》（GB/T 40429-2021），L2、L3级自动驾驶对于自动化系统提出了更多要求。

目标和事件探测与响应的负责主体，也从「驾驶员和系统」变成了「系统」。

这意味着对车辆的感知系统提出了更高的要求，需要确保在各种复杂环境中都能做出准确的判断和反应。

在这样的背景下，激光雷达作为自动驾驶车辆的关键传感器之一，重要性日益凸显。

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安全智驾的保障

激光雷达是帮助构建机器能感知的空间感的重要感知器件，这些年在汽车智能化发展的过程中，其必要性已经在实际应用中得到了认证。

比如关注度日益提升的主动安全功能AEB（Autonomous Emergency Braking，译为“自动紧急制动”），此前多以毫米波雷达+摄像头的组合实现，漏触发和误触发率较高。但结合激光雷达后，既能够提升正触发率，也能降低误触发率，让车辆该停的时候停，不该停的时候不停。

此外，由于激光雷达是通过主动发射激光来实现直接探测，不依赖环境光，尤其是能够增强夜间AEB的安全性。

△配备激光雷达的融合方案，将夜间的感知精度提高 3 倍

根据理想汽车的公开数据，搭载禾赛激光雷达的理想L9 Max，把激光雷达算法的安全场景，从车辆、骑车人、行人等主要交通参与者，拓展到了含异形车在内的不规则障碍物以及夜间场景，AEB误触发率仅为行业平均标准的三分之一（行业平均水平为每10万公里误触发1次，理想L9 Max则是每10万公里误触发0.31次）。

对于智驾系统训练中难以覆盖的场景，比如从车上掉落的动物、冰天雪地时道路特征被弱化、颜色相近的物体连成一片难以辨别等，这种情况下，系统就要依赖激光雷达高置信度的3D测距能力，实现精准避障。

△特斯拉 FSD 在雪地里出现失效，车机画面出现警告提示接管

在近期举办的第十一届国际智能网联汽车技术年会上，长安汽车执行副总裁张晓宇也提到，激光雷达相比不同传感器的组合方案，可以实现全环境的感知能力，保证在各种场景下都远超人类智驾的安全性，上限会更高。

“相比激光雷达方案，纯视觉方案的算法比较被动且依赖环境光，在一些恶劣天气，比如雨雪天、暴雨、浓雾，尤其是团雾、黑夜等相关场景下，感知能力是不足的，会对智驾的安全性带来很大的挑战。”

小鹏汽车智驾中心的副总经理马君也在该大会上提到，现在高阶智能驾驶都有非常明确的安全冗余要求，不管是出于法规还是实际应用的考虑，激光雷达确确实实能解决一些很难预期的corner case。所以对于高阶自动驾驶，激光雷达在可见的预期内是必选项。

而在L3级自动驾驶领域一直不断投入的奔驰，近期也被国外媒体爆出，奔驰下一代S级车型也将升级包括激光雷达在内的感知硬件。

△外媒拍到的奔驰S级伪装测试车

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走向L3，提出新需求

虽然在智驾和主动安全层面证明了自己，但面临从L2向L3的跨越，当前主流的激光雷达无论是测远能力、还是分辨率，应付L3级自动驾驶还是力不从心的。

比如，当车辆面对整体尺寸较小但高度超过汽车底盘高度（15cm左右）的物体时，会引起诸多风险，尤其是高速行驶时，石块、轮胎、小动物、小孩、倒地的人等，从行车方向看过去，这些危险小目标通常高度在14cm~40cm左右，如果激光雷达的分辨率不足，只能在距离较近的时候才能看清。

考虑到L3首先落地的场景会是高速，低分辨率激光雷达就无法满足小目标的检测需求，通常激光雷达整体分辨率提升4倍，对小目标的检测距离将提升2倍，分辨率的提升将直接影响小目标的检测能力。

而车辆遭遇雨、雪、雾、霾等恶劣天气时，有可能会影响车辆传感器视线，导致图像视野模糊，看不清路况。这种时候往往也会一定程度上削弱激光雷达的成像性能，主要是测远能力下降和噪点的增加。

因此，为了提升在雨雾天的适用性，高性能激光雷达不仅要持续增加测远能力，更要提升滤噪能力，将L3的可用范围和场景扩展到更广泛的天气条件。

△小目标物体

△雨雾天气

此外，在AEB功能上，激光雷达的加入也能让体验做得更好、更安全。

4月29日，美国交通部国家公路交通安全管理局（NHTSA）发文称，已最终确定一项新的联邦机动车安全标准（FMVSS No. 127），该标准规定到2029年9月，所有乘用车和轻型卡车都将标配包括行人AEB在内的AEB系统。

新标准要求所有汽车能够在62英里时速（100km/h）下刹停，避免与前面的车辆发生碰撞；并且该系统必须在白天和黑夜都能检测到行人。此外，标准还要求，当即将与前方车辆发生碰撞时，系统能在高达90英里时速（145km/h）下自动刹车；而当检测到行人时，系统应在45英里时速（72km/h）下自动刹车。

这些实际需求都对智驾系统的感知距离、弱光条件感知能力有了更高的要求，而这些正是激光雷达的强项。

此外，在舒适操控层面，系统所需的感知距离会随着速度提升呈平方级上升。在130km/h的行车速度下，如果激光雷达的有效感知距离为150米时，触发AEB紧急制动体验能保证安全但会给人带来不适感。随着感知距离变远，操控体验会有所提升，当有效感知提升到300-400米，整个操控和乘坐体验舒适度将大为改善。

面对市场出现的新要求，激光雷达企业也在积极布局。

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谁将先发制人？

一方面是消费端市场需求的变化，一方面是车企对于L3级以上自动驾驶落地的需求，各家激光雷达企业如何布局成为了下一阶段竞争格局变化的关键。

今年年初的CES展上，速腾聚创带来了其M平台的第四款产品 M3。940nm激光收发方案，可实现300m@10%超远测距能力与0.05°x0.05°角分辨率的超高清三维成像能力。

这是其科技向上的代表产品。

随后，面向15-20万的区间，速腾带来了技术平权产品MX。

主打性价比的大疆也推出了惯导三目及激光雷达总成，这是其为 L3 的异构冗余域控提供的传感器解决方案。

禾赛科技也分别在今年1月、4月推出了AT512和ATX，从这两款产品的发布，能看出禾赛在产品平台化、模块化上的布局。

ATX和AT512均沿用已经量产数十万台的成熟AT平台，通过第四代芯片技术架构的支持，结合了不同的激光收发模块和光机设计，前者实现了极致成本，后者做到了极致性能。

AT512是面向主机厂量产L3自动驾驶的旗舰产品，测远能力达到300m@10%，最远400m，点频每秒高达1230万，相比上一代同平台产品AT128，测远提升到2倍，分辨率提升到8倍。针对小型目标，AT512可实现精准探测远距离8cm高的碎石或木块。