毫無疑問，固態(tài)激光雷達(dá)是未來無人車必備的「秘密武器」。目前，世界上還沒有哪家公司的固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品「上車」量產(chǎn)。車企、供應(yīng)商和自動(dòng)駕駛公司，都在密切留意固態(tài)激光雷達(dá)的最新發(fā)展。

哪家激光雷達(dá)公司在未來 3-5 年內(nèi)掌握了無人駕駛「量產(chǎn)」的核心技術(shù)，哪家公司就贏得了未來。

雖然都在做「固態(tài)激光雷達(dá)」，但大家的技術(shù)路線卻不盡相同，不過最終大家的目標(biāo)很一致：做出滿足車規(guī)級(jí)、低成本、易量產(chǎn)的固態(tài)激光雷達(dá)，同時(shí)還要保證研發(fā)進(jìn)度不能落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

MEMS：微機(jī)電系統(tǒng)，將傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)中的旋轉(zhuǎn)裝置「電子化」，通過在硅基芯片上集成的微振鏡來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式旋轉(zhuǎn)裝置，由微振鏡反射激光的光線，批量生產(chǎn)可在一定程度上降低生產(chǎn)成本。

MEMS 的核心零件是「微振鏡」，它在工作時(shí)會(huì)高頻振動(dòng)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)來說，這是天然的劣勢(shì)。同時(shí)，這塊微振鏡的鏡面尺寸依然不夠大，并且還沒有能夠滿足車規(guī)級(jí)溫度要求的產(chǎn)品出現(xiàn)。

目前，采用 MEMS 技術(shù)路線的激光雷達(dá)公司不少，但這塊「微振鏡」卻仍舊需要依靠外部采購(gòu)，供應(yīng)商包括荷蘭 Innoluce、日本濱松等公司。（注：Innoluce 公司在 2016 年已經(jīng)被英飛凌收購(gòu)，可見微振鏡對(duì)于 MEMS 激光雷達(dá)的重要性）

OPA：光學(xué)相控陣技術(shù)，這原本是用于軍事雷達(dá)的一項(xiàng)技術(shù)。相控陣發(fā)射器由若干發(fā)射接收單元組成一個(gè)矩形陣列，通過改變陣列中不同單元發(fā)射光線的相位差，可以達(dá)到調(diào)節(jié)射出波角度和方向的目的。

不過問題在于，OPA 技術(shù)從原理上就存在「旁瓣效應(yīng)」，即激光在最大功率方向以外會(huì)形成「旁瓣」，導(dǎo)致激光能量被分散。其次，OPA 激光雷達(dá)的接收面大、信噪比也比較差。

從融資進(jìn)程等因素來看，Quanergy 可能是最有實(shí)力解決這個(gè)問題的公司。不過在今年的 CES 上，Quanergy 并未展出實(shí)時(shí)掃描效果，而是用簡(jiǎn)易的動(dòng)畫來展示識(shí)別到的人，有點(diǎn)令人意外。

除了 MEMS 和 OPA 路線之外，還有第三種：3D Flash，屬于「非掃描式」激光雷達(dá)。

3D Flash：Flash 顧名思義，就是「閃光」，這種固態(tài)激光雷達(dá)像一個(gè)手電筒一樣，發(fā)射一個(gè)面陣光，再通過高靈敏度的傳感器繪制環(huán)境圖像。

從原理上來說，這三種固態(tài)激光雷達(dá)的相同點(diǎn)在于都運(yùn)用了「ToF 飛行時(shí)間」基本原理，不過 MEMS 和 OPA 依然屬于「掃描式」，而 3D Flash 則屬于「非掃描式」。

3D Flash 技術(shù)的天然優(yōu)勢(shì)在于: 首先是全固態(tài)，沒有任何移動(dòng)部件，更像是一個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品。如此一來，在大批量生產(chǎn)從而降低成本、通過車規(guī)級(jí)方面，3D Flash 技術(shù)有天然的優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng) 3D Flash 激光雷達(dá)采用的是單脈沖測(cè)量，一個(gè)單脈沖如果要把整個(gè)視野照亮，需 要非常高的能量。因此，單脈沖的峰值功率能達(dá)到上百千瓦，甚至兆瓦級(jí)別。而兆瓦級(jí)別的功率，無法使用普通的半導(dǎo)體激光器，需要搭載固體激光器才行。但固體激光器成本極高，且極高的單次峰值也無法保證人眼安全。

目前，許多方案解決商會(huì)采用 1500nm 到 1800nm 的人眼安全激光波段。雖能大幅度提高人眼安全容限，但使用這樣的長(zhǎng)波段，普通的硅基傳感器無法感光，因而不得不使用例如銦鎵砷這樣的傳感器芯片。這種芯片極為特殊，且成本非常高昂。

了解這家公司，先從產(chǎn)品說起。

光珀已經(jīng)推出了第一代 ToF 傳感器芯片，基于這一代芯片推出三個(gè)技術(shù)平臺(tái)：GP001A、GP002A 和 GP003，分別滿足不同距離下（近、中、遠(yuǎn)），強(qiáng)陽光下（100Klux），大場(chǎng)景（70?），高精度（<1%），高空間分辨率（0.06?V）等三維感知需求。

光珀 GP001 平臺(tái)

光珀 GP002 平臺(tái)

光珀 GP003 平臺(tái)

同時(shí)，基于這三個(gè)平臺(tái)，研發(fā)了 4 款可應(yīng)用于安防、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人、低速和高速無人車的產(chǎn)品，分別為基于 GP001A 平臺(tái)的 Smart-SDC1 和 Wide-WAA1，基于 GP002A 平臺(tái)的 Power-PBA2，以及基于 GP003 平臺(tái)的 Ultra-UBA2。

也就是說，光珀的產(chǎn)品已經(jīng)在安防、倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域有了應(yīng)用案例，亟待開發(fā)的就是無人車市場(chǎng)，相應(yīng)的產(chǎn)品為 Ultra-UBA2。

Ultra-UBA2 的探測(cè)距離約為 60 米，探測(cè)視角為 70°H/40°V。GP003 平臺(tái)的最遠(yuǎn)探測(cè)距離為 150 米（探測(cè)視角為 24°H/6°V），同樣基于 GP003 平臺(tái)，還可以打造不同探測(cè)距離、不同探測(cè)視角的固態(tài)激光雷達(dá)，多個(gè)不同性能的激光雷達(dá)搭配使用，可以實(shí)現(xiàn) 360 度、不同距離的感知。

光珀的核心技術(shù)是這樣的：用一個(gè)脈沖序列，代替一個(gè)單脈沖，降低每一個(gè)脈沖的峰值?；谶@樣的核心原理，開發(fā)了光珀的核心技術(shù)。目前光珀使用的是一個(gè)組合脈沖序列，也就意味著每個(gè)脈沖的峰值被大幅壓縮。壓縮峰值后，使得光珀可以使用半導(dǎo)體激光器作為光源，同時(shí)符合人眼安全，更不需要去使用像 1550nm 那樣的特殊波長(zhǎng)，因此，光珀的傳感器可以用硅來設(shè)計(jì)。

1.光源使用的是半導(dǎo)體激光器，而不是所謂的固體激光器（半導(dǎo)體激光器是半導(dǎo)體元器件，成本和產(chǎn)量完全成線性關(guān)系，符合摩爾定律）；

2.硅基材料的傳感器，工藝成熟，良品率高，且像素分辨率可以做的很高。

目前，光珀正在做第二代傳感器芯片，相對(duì)于第一代傳感器而言，量子效率提高了 5 倍，芯片的尺寸由 1/3 英寸變?yōu)榱?2/3 英寸，整個(gè)面積大了 4 倍，也就意味著效率提升了 20 倍，產(chǎn)品性能也將是第一代芯片的 20 倍。如果光珀目前產(chǎn)品的性能指標(biāo)不做變化，產(chǎn)品的平均功率會(huì)是現(xiàn)在的 1/20；如果功率不變，那么探測(cè)距離會(huì)提升 4-5 倍。（即把 20 開根號(hào)）

打個(gè)比方，光珀遠(yuǎn)距離產(chǎn)品性能將會(huì)表現(xiàn)為：10-20 瓦功耗、70°H/40°V 探測(cè)視角、150 米探測(cè)距離、體積會(huì)類似一個(gè)飯盒大小等。

這樣的芯片的重要性，就好比 MEMS 激光雷達(dá)中的微振鏡。光珀方面透露，他們的第二代傳感器芯片將在 2018 年底完成量產(chǎn)。

光珀在產(chǎn)品研發(fā)之初，就是要做「車規(guī)級(jí)量產(chǎn)激光雷達(dá)」，所以早已投入了大量的精力來解決這方面問題，而這也是光珀的核心優(yōu)勢(shì)所在。

光珀的核心器件非常簡(jiǎn)單，而車規(guī)的核心問題就是核心器件。如果將光珀的激光雷達(dá)拆開就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。主要由 3 部分組成：

1.光珀面陣傳感器做的傳感器板；

2.激光光源板；

3.時(shí)間控制器。

光珀的第二代傳感器芯片還會(huì)將 1 和 3 結(jié)合在一起，也就是說它不僅僅是一個(gè)傳感器，還包含了時(shí)序控制。

至于最關(guān)鍵的生產(chǎn)問題，光珀選擇的是核心組件自己生產(chǎn)，其他部分選擇外協(xié)代工。

在看過諸多激光雷達(dá)公司之后，我們認(rèn)為：解決了激光雷達(dá)的核心零部件問題，才能真正做到易生產(chǎn)、低成本、低功耗以及車規(guī)級(jí)。

不解決微振鏡或者芯片級(jí)的問題，依然相當(dāng)于一個(gè)「組裝廠」，「核心科技」才是車企或 Tier 1 所看重的。

回顧年初 CES 上激光雷達(dá)的發(fā)展，我們認(rèn)為固態(tài)激光雷達(dá)才是量產(chǎn)無人車的未來，而傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)適用于小規(guī)模車隊(duì)測(cè)試。

在「固態(tài)」這條起跑線上，對(duì)比了所有公司之后，我們認(rèn)為光珀的技術(shù)路線選擇、產(chǎn)品進(jìn)展以及團(tuán)隊(duì)背景已經(jīng)占了優(yōu)勢(shì)，算「靠譜」的那類創(chuàng)業(yè)公司。

關(guān)乎無人車未來的核心組件被一家中國(guó)公司造出來，總歸是件好事。