來源：Auto Byte
作者 / 于雷
2021 年，激光雷達似乎一下子解決了量產難題，曾經只見于 Robotaxi 的昂貴配置，開始被眾多準量產車型應用，想要以此打造更高水準的智能駕駛系統。這一年，同時也被稱作激光雷達量產元年。
這些車型雖然大多都已發布或上市，但交付時間卻基本被推至 2022 年，自帶熱度的蔚來、小鵬、智己等品牌旗下多款新車也在其內。
不過，細看這些車型的自動駕駛方案，有較多采用的是尚在「期貨」階段的英偉達 Orin 芯片，還有飛凡 R7 這樣尚未上市的全新車型，能否避免「跳票」，在年內做到大規模量產交付，現階段還不能做出定論。
小鵬 P5：向量產時間的一種妥協
小鵬在去年 9 月份推出了 P5，但受到產能和毫米波雷達缺貨影響，大部分車主的交車時間已被推遲到 2022 年。其中，550 和 600P 車型搭載了激光雷達，可以升級至支持城市 NGP 的 XPILOT 3.5 版本，但要等到今年上半年通過 OTA 推送升級。
XPILOT 3.5 的感知系統共有 32 個傳感器，包括 2 個激光雷達、13 個高清攝像頭、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達。激光雷達來自大疆旗下的覽沃科技所研發的 Livox HAP，分別布置于保險杠兩側傳統霧燈的位置。
降本是 Livox HAP 能被商用的前提，傳統旋轉式激光雷達價格昂貴，主要因為包括掃描系統在內的光學模塊成本過高，而半固態或固態機械雷達掃描方式的改變以及算法優化可以有效降本。
Livox HAP 采用一邊厚一邊薄的雙楔形棱鏡方案，通過兩個棱鏡轉速的調整，改變激光掃描方向，無需多個模組拼接就能實現更大的 FOV。以較少的收發單元，就能達到較高的點云密度。
據大疆表示，Livox HAP 已將激光發射器和接收器縮減至 6 個，但 0.1 秒的積分時間下，能在中間 ROI 區域達到等效 144 線的水平，對低反射率物體的探測距離可達 150m，橫向視場角 120°，角分辨率 0.16°×0.2°。
從 Livox HAP 的參數來看，以及其掃描特點導致的感興趣區域以兩倍于其他區域的頻率進行掃描 , 在高速行駛階段也能有可靠的探測能力。要知道，之前奧迪 A8 L3 自動駕駛系統采用的法雷奧 4 線激光雷達，就因探測能力的限制，被規定只能在 60km/h 以下工作。
此外，XPILOT 3.5 還配備了高精地圖、衛星導航系統 GNSS+ 慣性導航 IMU。另一家以自動駕駛著稱的特斯拉，因為主要依靠視覺方案和電子地圖，不可避免的要面對一些憑感覺開車的情況，而高精地圖則可以幫助自動駕駛系統預先感知路面復雜信息，如坡度、曲率、航向等，結合智能路徑規劃，提前做出正確決策。
XPILOT 3.5 的計算平臺是英偉達 Xavier 芯片，而且是單片方案。Xavier 在 2018 年初發布，由 8 核 ARM64 位 CPU 和 512 個核心的 Volta 架構 GPU 構成，算力為 30Tops，功耗為 30W，能效相比上一代架構提升 15 倍。
與年內交付車型相比，P5 采用的 Xavier 芯片算力確實有些不夠看，小鵬也在下一款支持 XPILOT 4.0 車型更換了英偉達 Orin 芯片，并確認 P5 目前的硬件無法升級至 XPILOT 4.0。
但是，英偉達 Orin 目前還屬于期貨，早已計劃好去年上市并交付的小鵬 P5，實際也沒有太多選擇，畢竟不可能去等待 Orin 量產。
續航方面，小鵬 P5 提供 3 款電池組選擇，NEDC 續航 460-600km：600P 搭載 71.4kWh 三元鋰電池組，NEDC 續航里程為 600km；550p、550E、550G 搭載 66.2kWh 三元鋰電池組，NEDC 續航里程 550km；460E、460G 搭載 55.9kWh 磷酸鐵鋰電池組，NEDC 續航里程 460km。
小鵬 G9：XPILOT 的真正展示
G9 的定位是中大型 SUV，根據小鵬此前在港交所招股書上的說法，其定價大約在 30 萬 -40 萬元之間。該車型已在去年廣州車展發布，交付時間預計在今年第三季度，但仍將先交付配備支持 XPILOT 4.0 系統硬件的車型，軟件需要等到 2023 年上半年通過 OTA 推送。
XPILOT 4.0 是小鵬下一代智能駕駛系統，具備點到點的全場景駕駛輔助能力。感知硬件方面，G9 配備了 2 個激光雷達，12 個攝像頭，5 個毫米波雷達，12 個超聲波雷達，相比 P5 還要少一個攝像頭。
G9 的激光雷達布局與 P5 相似，但從大疆覽沃提供的轉鏡半固態型換成了速騰聚創 M1 的 MEMS 微振鏡型，探測距離從 150m 提升到 200m，橫向視場角都是 120°。
在小鵬現有產品中，小鵬 G9 是唯一能夠搭載 XPILOT 4.0 的車型，這點得益于其首次采用的中央超算 + 區域控制高融合的 X-EEA 3.0 電子電氣架構、千兆以太網為主干的通信架構，以及英偉達 Orin 雙片方案的計算平臺，算力可達 508 TOPS。
不過，英偉達 CEO 黃仁勛雖然親自拍板，宣布將 Orin 芯片量產時間從 2023 年提前一年，但此后一直沒有太多關于 Orin 的量產消息。今年又有包括小鵬 G9 在內多款搭載該芯片的車型計劃量產，能否實現大規模供貨，將著決定這些車型能否如期交付。
此外，小鵬 G9 還首次采用了 800V 高壓 SiC 平臺、XPower 3.0 動力系統，未來充電 5 分鐘最高可補充 200 公里續航，電驅系統最高效率可達 95% 以上。
蔚來 ET7/ET5：超前硬件方案
蔚來 ET7/ET5 的定位分別是中大型轎車和中型轎車。根據規劃，ET7 將在今年 3 月交付，ET5 將在今年 9 月交付。兩款車型均搭載完全相同的 NAD 自動駕駛技術：Aquila 超感系統和 Adam 超算平臺。
Aquila 超感系統共有 33 個傳感器，分別是 7 個 800 萬像素高清攝像頭、4 個 300 萬像素環視專用攝像頭、1 個超遠距高精度激光雷達、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達、2 個高精度定位單元、1 個車路協同感知和 1 個增強主駕感知，每秒可產生 8GB 圖像數據。
其中，800 萬像素攝像頭可檢測到 680 多米外的車輛，220 多米外的行人，和 100 多米外的錐桶，最遠可探測距離是 120 萬像素攝像頭的 3 倍；激光雷達是與蔚來資本投資的 Innovusion 合作開發，做到了等效 300 線的水平，具備 120° 水平視角以及 0.06°x0.06° 的最高分辨率，最遠探測距離可達 500 米。
蔚來 ET7 是兩者間較早發布的車型，最初宣傳的是 11 個 800 萬像素攝像頭，之后將 4 個環視攝像頭降低到 300 萬像素，這種方案也被 ET5 沿用下來。環視攝像頭除了 360° 全景影像外，還被用于自動駕駛的近程補盲，高分辨率也確實沒有必要。
即使如此，蔚來 ET7 和 ET5 的硬件規格還是當前量產方案里最高的，但這種將所有攝像頭都推向高分辨率的路線，此前也受到過一定爭議。一方面后向攝像頭的感知需求低于前向，側向又低于后向，部分業內人士稱可以按需求選型。另一方面是現有的計算算力、圖像傳輸帶寬、算法處理大圖帶來的耗時，是否完好匹配全車高分辨率攝像頭，以及是否會帶來潛在風險。
但按照蔚來的路線來看，至少與感知匹配的硬件已做好了準備。Adam 超算平臺搭載了 4 個英偉達 Orin 芯片，總體算力達到 1016TOPS。
這 4 個芯片中，有 2 個主控芯片用于日常駕駛計算，可利用算力為 508 TOPS，1 個是備份用的冗余芯片，1 個是用于自動駕駛算法訓練的芯片。
此外，Adam 超算平臺還支持超高帶寬圖像接口，ISP 每秒可處理 64 億像素，同時擁有每秒 32GB 的超高帶寬數據網絡。
至于軟件，在硬件已經完備的情況下，是要一步到位，還是通過多次迭代不斷升級，都有靈活的選擇空間。
智己 L7：以規模量產為核心目標
智己汽車由上汽集團、張江高科和阿里巴巴集團聯合打造的高端電動品牌，首款車型智己 L7 天使輪版預售價 40.88 萬元，定位為純電動中大型轎車，按規劃將在今年上半年交付。
與前面的車型類似，智能駕駛也是智己 L7 的主打功能，但是其 IPD 智能駕駛中心有匹配激光雷達和不匹配激光雷達的兩種。先期車型是不搭載激光雷達、以視覺為主的感知方案，傳感器包括 15 個高清攝像頭（前視 2 個、增強感知 5 個、環視 4 個、駕艙 1 個）、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達。
該方案選型也更考慮當前的應用場景和量產能力，只有前向兩個攝像頭分辨率達到 500 萬，而且通過 28°、120° 的搭配，就實現有些車企依靠 28°、60°、120° 三個攝像頭做不同距離檢測的任務。
而對于 4 個側視攝像頭和 1 個后視攝像頭，則選擇足夠覆蓋到需要的探測區間，同時對算力、帶寬需求更低的 200萬分辨率攝像頭，最遠探測距離分別達到 75 米和 140 米。
智己 L7 自動駕駛早期方案雖然沒有激光雷達，但 5 個毫米波雷達都采用了最新的第五代產品，也就是常說的 4D 毫米波雷達。相比上一代產品，除了可以判斷物體的距離、速度、方向角之外，還可以探測物體的高度。
此外，4D 毫米波雷達還因為可以提供高質量的點云，又被稱為成像雷達。不僅可以有效解析目標的輪廓、類別、行為，識別礦泉水瓶、輪胎碎片等微小目標，以及被遮擋的行人或自行車等不完整目標，還可在各種天氣和能見度條件下保持魯棒性。這也使其從傳統的輔助感知設備，變成了核心感知組件。
而且，4D 毫米波雷達看中的是點云質量，而不是一味追求點云數量，這也更有利于減少冗余信息的產生、在當前的計算平臺上落地。智己 L7 視覺方案采用的就是 1-2 個英偉達 Xavier 芯片，算力為 30-60TOPS。而增加激光雷達的方案，則換為了 2-4 個英偉達 Orin 芯片，算力為 500-1000TOPS。
動力方面，智己 L7 搭載前后雙電機系統，綜合功率 400kW、綜合扭矩 700N · m，百公里加速用時 3.9s。其中，前軸電機最大功率 175kW，后軸電機最大功率達到了 250kW。同時，其還將配備 93kWh 三元鋰電池組，能量密度 300Wh/kg，續航里程可達 615km。
沙龍機甲龍：
受到「堆料」質疑的 4 激光雷達方案
沙龍長城汽車旗下的全新高端品牌，首款車型機甲龍在廣州車展發布，全球限量版車型售價 48.8 萬元，將在今年實現交付。
機甲龍的 Captain-Pilot 機長智駕系統，達到了量產車型激光雷達數量之最，全車共有4 個激光雷達、7 個 800 萬像素攝像頭、4 個環視攝像頭、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達、1 個獨立高精度定位單元等 38 個智能化感知元件。
其中，激光雷達均是來自華為的 96 線混合固態激光雷達，單雷達視角范圍可達 120°*25°。
這 4 個激光雷達里，有 3 個布置在前端，分別是前保險杠中央和兩側，能夠實現前向和兩側的感知，這也是最常見的布局方案。不過，最后 1 個被安裝在車尾排氣裝飾中央的激光雷達，引起了比較大的爭議。
自動駕駛對于后向的感知需求相對較低，依靠較低分辨率的攝像頭 + 毫米波雷達，基本就可以滿足需求，再增加 1 個激光雷達不僅作用有限，還會產生大量的算力負擔。機甲龍在后方除了激光雷達外，還有 1 個 800 像素攝像頭、2 個角毫米波雷達，硬件水準已經很高。
此外，機甲龍尾部的激光雷達兩側，還有兩個凸起嚴重的排氣裝飾，這也有一定可能對其造成了一定遮擋，也是引起爭議的另一部分原因。
計算方面，機甲龍采用的是華為 MDC 智能駕駛計算平臺 610 雙冗余方案，NPU 算力達到 400TOPS，CPU 算力 440K DMIPS。
動力方面，機甲龍采用了前后永磁電機驅動方案，最大功率 405kW，最大扭矩 750N · m，0-100km/h 加速時間 3.7 秒。新車搭載了采用大禹電池技術 115kWh 電池組，CLTC 續航 802km，支持 800V/480kW 超充，可在 10 分鐘內補充 401km 續航。
飛凡 R7：頂置傳感器布局的應用考驗
飛凡 R7 原型是上汽 R 汽車的 ES333，在品牌更名過后，該車型也在去年廣州車展確定了全新中文命名。根據規劃，飛凡 R7 將在今年下半年上市，并且實現交付。
飛凡 R7 搭載的 PP-CEM 全棧自研高階智駕方案，共有 33 個感知硬件，包括 1 個 1550nm 的 Luminar 激光雷達、12 個超高清攝像頭、2 個采埃孚 4D 毫米波雷達、6 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達。
飛凡 R7 與智己 L7、蔚來 ET7/ET5 均在車頂布置了傳感器。其中，飛凡 R7 是激光雷達、智己是攝像頭、蔚來是攝像頭和激光雷達。
這些傳感器對于污染都比較敏感，傳統的前置攝像頭也因此普遍被安裝在雨刮可以掃過的風擋內部。如果這些傳感器沒有獨立有效的清潔裝置，有可能對實際表現造成影響。
按照早期的說法，R7 計算平臺將采用英偉達 Orin 芯片，算力可達 500TOPS -1000+TOPS，也就是 2-4 片的方案。
動力方面，飛凡 R7 將提供單電機、雙電機版本，搭載容量為 77kWh 和 90kWh 的三元鋰電池組，同時配備 L0 級別熱失控管理系統，官方稱其可做到 0 熱失控。
寶馬 iX：史上最智能寶馬
寶馬 iX 此前已經完成上市，共推出 xDrive40、xDrive50、M60 三款車型，售價區間 74.69 萬 -99.69 萬元。其中，xDrive 40 將在今年 1 月開始交付，M60 將在年中交付。
作為在 iNEXT 概念車階段被稱作下一代純電動車的 iX，其也配備了高于寶馬目前量產車型能力的智能駕駛系統。
感知方面，寶馬 iX 也加入了激光雷達，包括 1 個激光雷達、6 個攝像頭、4 個環視攝像頭、5 個毫米波雷達、12 個超聲波雷達。
有消息稱，寶馬 iX 激光雷達是 Innoviz 的 InnovizOne 車規級固態激光雷達，該雷達具備 0.1°x0.1° 的角分辨率，最大視場角 125°x25°，掃描幀率 5-25FPS，并擁有 250 米的探測范圍。
寶馬沒有公布 iX 具體的計算平臺，但是根據此前展示的產品，被推測可能搭載 High PAD（hPAD），其采用 2 個 Mobileye EyeQ5H 芯片，單片算力 24 TOPS。
據傳，這兩個芯片，1 個是采用 Mobileye 的算法，而另 1 個是運行寶馬自研算法的開放版，并能互為冗余。
極星 3：
Waymo 全球獨家 L4 合作伙伴
去年 6 月，美國明星自動駕駛公司 Waymo 曾宣布，其成為了沃爾沃汽車集團達成全球獨家 L4 合作伙伴。通過雙方合作，將把 Waymo Driver 技術搭載到一個全新的純電動車平臺上。
這款平臺被認定是沃爾沃 SPA2，而被推測是其首款車型的極星 3 也已經接近量產狀態。一份 Polestar 國際官網的文檔顯示，極星 3 在中國的 SOP時間為 2022 年第 17 周，即 4 月下旬，預計年產量 4.5 萬輛。
但至今，極星 3 也沒有太多消息曝光，官方也沒有公布過具體的量產規劃，包括引人注目的自動駕駛方案也沒有太多提及。僅有傳聞稱，極星 3 將采用飛凡 R7 相同型號的 Luminar 的激光雷達，可發射 1550nm 光束，最大視場角 120°x25°，角分辨率 0.1°x0.1°，探測距離 250 米。
自動駕駛芯片傳聞來自英偉達，綜合算力可達 254TOPS。按照這個參數來看，采用的是 Orin 單片方案。
動力方面，極星 3 搭載將采用最大功率可達 410kW 的電驅系統，百公里加速時間小于 4 秒，配備 150-200kWh 電池組，WLTP 續航超過 800km。
如果說 2021 是激光雷達量產元年，那么 2022 就是激光雷達上車元年。作為首批向更高階自動駕駛能力探索的產品，各家路線也大不相同，有追求夸張算力和感知方案的蔚來，也有先以穩為主的小鵬、智己，但正是如此，這些車型落地后的表現才更值得期待。
不過，隨著量產時間的臨近，部分車型要采用的 Orin 芯片還沒有更新消息曝光，飛凡 R7、極星 3 雖然也是在今年投產的范疇之內，但至今還沒有上市和發布。到年底的進程究竟如何，還有待時間的驗證。
