智能汽车激光雷达?自动驾驶车载激光雷达研究 _生活百科

（报告出品方：中泰证券）
一、智能驾驶风起云涌，激光雷达乘风启航
2022 年将是 L2 向 L3/L4 跨越窗口期，智能汽车产业链迎来风口。受益政策驱动和产业链持续推动，汽车智能化发展如火如荼。根据我们的测算，2022 年 L2级智能车的渗透率迈入 20-50%的快速发展期，L3 级别的智能车有望实现小范围落地。2020 年 12 月 10 日，奔驰 L3级自动驾驶系统获得德国联邦交管局的上路许可，率先吹响了汽车智能化的冲锋号。此外，CES 2022 展会上，索尼高调官宣全面进军智能汽车；英伟达、高通、Mobileye 持续升级自动驾驶平台，车企合作进一步深化；Mobileye 宣布将与极氪合作于 2024 年发布全球首款 L4 级汽车。随着针对汽车智能化的业务布局和产业投资加速推进，汽车智能化时代悄然而至，2022 年将成为全球汽车智能化的元年。
智能驾驶感知层先行，多种传感器互为补充。智能驾驶涉及感知、决策和执行三层：感知层负责对汽车的周围环境进行感知，并将收集到的信息传输至决策层进行分析、判断，然后由决策层下达操作指令至控制层，最后控制层操纵汽车实现拟人化的动作执行。感知层是汽车获取驾驶环境信息并做出有效决策的重要模块，由多类传感器组成，包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达以及惯性导航设备（GNSS and IMU）等。

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不同传感器在感知精度、感知范围、抗环境干扰及成本等多方面各有优劣。
1）摄像头：成本较低，可以通过算法实现大部分ADAS 功能，探测距离在 6-100 米；缺点是易受环境干扰，在光照情况不佳（强光/逆光/夜晚/恶劣天气）的情况下作用受限，且摄像头获取的是 2D 图像信息，需要通过算法投影至 3D 空间实现测距功能，对算法的要求高。
2）激光雷达：可绘制 3D 点状云图，具备高探测精度，可以精准地得到外部环境信息，探测距离在 300 米以内；缺点是成本高昂，目前单台价格在 1000 美元左右，且在大雾、雨雪等恶劣天气下效果差。
3）毫米波雷达：技术成熟、成本较低，且不受天气影响，可实现全天候工作，有效探测距离可达 200 米；缺点是角分辨率低、较难成像，无法对道路上的小体积障碍物及行人进行有效探测。
4）超声波雷达：成本极低，但感知距离较近，有效探测距离通常小于 5 米，主要用于停车辅助。

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智能驾驶方案分为纯视觉方案和多传感器冗余融合方案。
1）摄像头主导的纯视觉方案：完全模范“人眼+大脑”的信息感知和处理方式，以摄像头作为感知层的主导传感器，并辅以毫米波雷达进行距离探测，通过算法弥补摄像头感知精度的缺陷，典型代表是特斯拉。
2）激光雷达主导的多传感器冗余融合方案：以具备高精度探测能力的激光雷达作为主导传感器，通过和车载摄像头、毫米波雷达等其他传感器进行冗余融合，实现对周围环境的精准感知。
在算力还无法完全弥补硬件感知缺陷的情况下，激光雷达在高级别自动驾驶中具备不可替代的优势。激光雷达是目前精度最高的传感器，精度达到毫米波雷达的 10 倍，且相比摄像头受到的环境干扰更小，可以精准地得到外界的环境信息并进行 3D 建模，在对信息精度具备苛刻要求的高级别自动驾驶中具备不可替代的优势。鉴于当前还无法通过自动驾驶算法完全弥补硬件在环境感知方面的缺陷，采用以激光雷达为主导的多传感器融合方案收集海量信息，是目前提高汽车感知精度和可信度的主流方案。

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2022 年多款可支持 L3/L4 级别的自动驾驶车型开启交付，推动激光雷达实现量产上车。2022 年是 L2 向 L3/L4 跨越窗口期，包括奔驰 S、宝马 ix、蔚来 ET7、小鹏 G9、理想 L9等多款搭载激光雷达的高级别智能车开启交付。
高级别智能车落地加速激光雷达上车，CES 2022 多款激光雷达产品重磅亮相。
1）禾赛科技：首次亮相已获全球数百万台定点的车规级半固态激光雷达 AT128，将于 22H2 交付，并发布将于 23Q1 交付的全新近距超广角激光雷达 QT128，可应用于 L4 级 robotaxi 和 robotruck 。
2）法雷奥：推出第三代扫描激光雷达，由微转镜方案转为 MEMS，可检测 200 米开外肉眼、摄像头和雷达所看不到的物体，预计 2024 年投放市场。目前法雷奥激光雷达出货已达 16 万只。