固態激光雷達(Solid-State LiDAR) 係激光雷達技術發展嘅重要方向,其核心特徵係完全取消咗機械式激光雷達入面嘅旋轉掃描部件,透過電子或光學方式實現光束掃描,因此體積細啲、可靠性更高、成本下降空間更大。
機械式激光雷達透過物理旋轉嘅部件實現 360°掃描,雖然技術成熟,但存在體積大、成本高、機械磨損等局限,難以滿足車規級量產嘅可靠性要求。固態激光雷達正係為咗解決呢啲問題而生,被視為激光雷達嘅「終極形態」。
根據實現光束偏轉嘅方式不同,目前固態激光雷達主要係以下三條技術路線:
| 技術路線 | 工作原理 | 核心特點 | 當前狀態 |
|---|---|---|---|
| MEMS 微振鏡 | 透過微型振鏡(約 1 至 5 毫米)嘅振動反射激光束實現掃描。 | 商業化最成熟嘅方案。兼備性能同成本,已有多款量產車型搭載。 | 已大規模量產 |
| Flash 閃光式 | 好似相機閃光燈一樣,瞬時發射大片激光覆蓋整個視場,再由接收器成像。 | 結構簡單,但探測距離較短(通常小於 100 米),主要用於近距離補盲。 | 已量產,用於補盲 |
| 光學相控陣(OPA) | 透過控制發射陣列中各單元嘅相位差嚟改變激光方向,實現純電子掃描。 | 無任何機械部件,理論可靠性最高,但技術難度大,目前仍以研發驗證為主。 | 技術研發階段 |
注意:行業習慣上常將 MEMS 方案亦稱為「固態激光雷達」,但嚴格嚟講,MEMS 仍包含細微嘅活動振鏡,屬於「半固態」方案。真正「全固態」指係 OPA 同 Flash。
固態激光雷達正加速從高階自動駕駛嘅「選配」變為「標配」,主要體現喺兩方面:
性能快速提升:速騰聚創喺 2026 年發表嘅「孔雀」晶片,將固態激光雷達嘅分辨率推至VGA 級(約 30 萬像素),能夠輸出稠密嘅三維深度圖像,喺 10 米外就可以分辨行人嘅頭、肩、四肢結構。更前沿嘅研究中,亦有團隊喺 Nature 上發表咗集成超過 60 萬個光子器件嘅純固態 FMCW 激光雷達晶片,成像規模達6 萬像素以上。
成本持續下探:隨住技術成熟同規模化量產,曾經數十萬元嘅激光雷達已下放到幾十萬元級別嘅私家車上。行業預測其成本仲將進一步降低。
固態激光雷達能大幅提升智駕系統對靜止障礙物、異形物體嘅識別能力,尤其喺夜間、逆光等攝像頭容易失效嘅場景下提供穩定感知,被視作安全冗餘嘅重要「兜底」。但佢亦都存在短板:
惡劣天氣性能下降:大雨、大霧等天氣會散射激光,導致探測距離同精度下降。
實際體驗依賴算法:激光雷達只係傳感器,最終表現取決於整個感知融合同決策算法。
維修成本較高:布置喺車外嘅雷達若發生刮碰或撞尾,更換費用不菲。