毫無疑問，固態(tài)激光雷達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)激光雷達產品「上車」量產。車企、供應商和自動駕駛公司，都在密切留意固態(tài)激光雷達的最新發(fā)展。

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

雖然都在做「固態(tài)激光雷達」，但大家的技術路線卻不盡相同，不過最終大家的目標很一致：做出滿足車規(guī)級、低成本、易量產的固態(tài)激光雷達，同時還要保證研發(fā)進度不能落后于競爭對手。

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

MEMS 的核心零件是「微振鏡」，它在工作時會高頻振動，對于實現車規(guī)級來說，這是天然的劣勢。同時，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)級溫度要求的產品出現。

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

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

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

從融資進程等因素來看，Quanergy 可能是最有實力解決這個問題的公司。不過在今年的 CES 上，Quanergy 并未展出實時掃描效果，而是用簡易的動畫來展示識別到的人，有點令人意外。

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。

3D Flash：Flash 顧名思義，就是「閃光」，這種固態(tài)激光雷達像一個手電筒一樣，發(fā)射一個面陣光，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)激光雷達的相同點在于都運用了「ToF 飛行時間」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 技術的天然優(yōu)勢在于: 首先是全固態(tài)，沒有任何移動部件，更像是一個半導體產品。如此一來，在大批量生產從而降低成本、通過車規(guī)級方面，3D Flash 技術有天然的優(yōu)勢。

傳統(tǒng) 3D Flash 激光雷達采用的是單脈沖測量，一個單脈沖如果要把整個視野照亮，需 要非常高的能量。因此，單脈沖的峰值功率能達到上百千瓦，甚至兆瓦級別。而兆瓦級別的功率，無法使用普通的半導體激光器，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，先從產品說起。

光珀已經推出了第一代 ToF 傳感器芯片，基于這一代芯片推出三個技術平臺：GP001A、GP002A 和 GP003，分別滿足不同距離下（近、中、遠），強陽光下（100Klux），大場景（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

光珀 GP002 平臺

光珀 GP003 平臺

同時，基于這三個平臺，研發(fā)了 4 款可應用于安防、倉儲機器人、低速和高速無人車的產品，分別為基于 GP001A 平臺的 Smart-SDC1 和 Wide-WAA1，基于 GP002A 平臺的 Power-PBA2，以及基于 GP003 平臺的 Ultra-UBA2。

也就是說，光珀的產品已經在安防、倉儲等領域有了應用案例，亟待開發(fā)的就是無人車市場，相應的產品為 Ultra-UBA2。

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

光珀的核心技術是這樣的：用一個脈沖序列，代替一個單脈沖，降低每一個脈沖的峰值?；谶@樣的核心原理，開發(fā)了光珀的核心技術。目前光珀使用的是一個組合脈沖序列，也就意味著每個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體激光器作為光源，同時符合人眼安全，更不需要去使用像 1550nm 那樣的特殊波長，因此，光珀的傳感器可以用硅來設計。

1.光源使用的是半導體激光器，而不是所謂的固體激光器（半導體激光器是半導體元器件，成本和產量完全成線性關系，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，整個面積大了 4 倍，也就意味著效率提升了 20 倍，產品性能也將是第一代芯片的 20 倍。如果光珀目前產品的性能指標不做變化，產品的平均功率會是現在的 1/20；如果功率不變，那么探測距離會提升 4-5 倍。（即把 20 開根號）

打個比方，光珀遠距離產品性能將會表現為：10-20 瓦功耗、70°H/40°V 探測視角、150 米探測距離、體積會類似一個飯盒大小等。

這樣的芯片的重要性，就好比 MEMS 激光雷達中的微振鏡。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。

光珀在產品研發(fā)之初，就是要做「車規(guī)級量產激光雷達」，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)勢所在。

光珀的核心器件非常簡單，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拆開就會發(fā)現，其內部結構非常簡單。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.時間控制器。

光珀的第二代傳感器芯片還會將 1 和 3 結合在一起，也就是說它不僅僅是一個傳感器，還包含了時序控制。

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

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

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

回顧年初 CES 上激光雷達的發(fā)展，我們認為固態(tài)激光雷達才是量產無人車的未來，而傳統(tǒng)機械式激光雷達適用于小規(guī)模車隊測試。

在「固態(tài)」這條起跑線上，對比了所有公司之后，我們認為光珀的技術路線選擇、產品進展以及團隊背景已經占了優(yōu)勢，算「靠譜」的那類創(chuàng)業(yè)公司。

關乎無人車未來的核心組件被一家中國公司造出來，總歸是件好事。