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激光雷达|初创企业百家争鸣，谁能率先打开激光雷达赛道的千亿产业之门？( 三 )


激光雷达|初创企业百家争鸣，谁能率先打开激光雷达赛道的千亿产业之门？
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按结构大致可划分为三类：机械式激光雷达、混合固态激光雷达和固态激光雷达 。
机械式通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，并在竖直方向上排布多束激光（即32或64线雷达），形成多个面，达到动态3D扫描的目的，可实现360°扫描 。
市面上机械式激光雷达代表企业：国外有Velodyne、Valeo、Ouster、Waymo；国内则是速腾聚创、禾赛科技、镭神智能、北科天绘等 。
混合固态激光雷达（以MEMS为主），核心元器件为MEMS微振镜，能代替宏观机械式扫描器，实现激光光束微观尺度上的探测 。相比机械式，其尺寸更小，减少了激光器和探测器的数量，成本更低 。
混合固态激光雷达则包括：Innoviz、 Innovusion（图达通）、Blickfeld、华为、速腾聚创、万集科技、禾赛科技、一径科技、镭神智能等 。
激光雷达|初创企业百家争鸣，谁能率先打开激光雷达赛道的千亿产业之门？
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固态激光雷达（芯片），没有机械式雷达的机械旋转结构，主要依靠电子部件来控制激光的发射角度 。其主要分为Flash、OPA两大技术路径：
其中Flash（面阵式技术）路径的代表厂商有LeddarTech 、Sense Photonics、Xenomatix、Ouster、大陆（德国）、IBEO、飞芯电子、北醒光子等 。
OPA(光学相控阵技术）路径的有Analog Photonics、力策科技、万集科技等、洛微科技、摩尔芯光等 。
机械、混固、纯固态方案各有优劣，在量产上车方面，业内普遍更看好固态方案 。
机械式激光雷达技术成熟，但具有成本较高、装配调制困难、生产周期长、机械零部件寿命短等缺点 。
金沙江联合资本投资副总裁冷现飞提到，“Velodyne的64线机械式激光雷达系统比较复杂，一颗曾要50多万元，体积大，寿命一般在1-2年，很难应用在规模量产车型上 。相比之下，尺寸小、可靠性高的纯芯片方案更适合量产车型 。”
MEMS激光雷达一方面具有尺寸小、可靠性高、批量生产后成本低、分辨率较高等优势；另一方面也存在信噪比低、有效距离短、视场角窄、工作寿命较短等缺点 。
其技术相对更成熟，量产落地时间最快，多数厂商在2020-2021年实现量产 。许多从业者认为MEMS方案是当下车用激光雷达量产的最优解 。但也有业内人士提到，MEMS微振镜扫描角度小（仅有60-70°）、振动问题与工作温度范围，过车规也存在很大挑战 。
洛微科技CTO Andy和冷现飞的观点相似，“发展多年的摄像头、毫米波雷达这些传感器最终都以纯芯片的方式装载在几乎所有汽车上，激光雷达也会遵循这个第一性原理 。”
固态方案不用受制于机械旋转的速度和精度，可以大大压缩雷达的结构和尺寸，提高使用寿命，并降低成本，但其主要缺点在于技术难度大，落地较慢 。
多位采访对象提到，“混合固态和MEMS作为市场的过渡期，可能会存在5年以上，但未来大家一定都会往纯固态的方向走 。”
（2）OPA和Flash方案，初创企业各有选择
固态方案中，OPA能实现一种无任何机械（含MEMS）元件的光束扫描 。其采用多个光源组成阵列，通过控制各光源发射的时间差，来控制主光束的角度以实现对不同方向的扫描 。
可类比打水漂，石子丢出后，会出现水波纹，其在往前扩散的过程中，远处会形成一个波峰，波长相等的地方就抵消掉 。如果发射的光源太散，光就会互相抵消掉，能量转化低，探测距离就非常短，OPA方案设计时需尽可能让光聚拢向前发射 。

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