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2021年，激光雷达似乎一下子解决了量产难题，曾经只见于Robotaxi的昂贵配置，开始被众多准量产车型应用，想要以此打造更高水准的智能驾驶系统。这一年，同时也被称作激光雷达量产元年。
这些车型虽然大多都已发布或上市，但交付时间却基本被推至2022年，自带热度的蔚来、小鹏、智己等品牌旗下多款新车也在其内。
不过，细看这些车型的自动驾驶方案，有较多采用的是尚在「期货」阶段的英伟达Orin芯片，还有飞凡R7这样尚未上市的全新车型，能否避免「跳票」，在年内做到大规模量产交付，现阶段还不能做出定论。
小鹏P5：向量产时间的一种妥协
小鹏在去年9月份推出了P5，但受到产能和毫米波雷达缺货影响，大部分车主的交车时间已被推迟到2022年。其中，550和600P车型搭载了激光雷达，可以升级至支持城市NGP的XPILOT 3.5版本，但要等到今年上半年通过OTA推送升级。
XPILOT 3.5的感知系统共有32个传感器，包括2个激光雷达、13个高清摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达。激光雷达来自大疆旗下的览沃科技所研发的Livox HAP，分别布置于保险杠两侧传统雾灯的位置。
降本是Livox HAP能被商用的前提，传统旋转式激光雷达价格昂贵，主要因为包括扫描系统在内的光学模块成本过高，而半固态或固态机械雷达扫描方式的改变以及算法优化可以有效降本。
Livox HAP采用一边厚一边薄的双楔形棱镜方案，通过两个棱镜转速的调整，改变激光扫描方向，无需多个模组拼接就能实现更大的FOV。以较少的收发单元，就能达到较高的点云密度。
据大疆表示，Livox HAP已将激光发射器和接收器缩减至6个，但0.1秒的积分时间下，能在中间ROI区域达到等效144线的水平，对低反射率物体的探测距离可达150m，横向视场角120°，角分辨率0.16°×0.2°。
从Livox HAP的参数来看，以及其扫描特点导致的感兴趣区域以两倍于其他区域的频率进行扫描,在高速行驶阶段也能有可靠的探测能力。要知道，之前奥迪A8 L3自动驾驶系统采用的法雷奥4线激光雷达，就因探测能力的限制，被规定只能在60km/h以下工作。
此外，XPILOT 3.5还配备了高精地图、卫星导航系统GNSS+惯性导航IMU。另一家以自动驾驶著称的特斯拉，因为主要依靠视觉方案和电子地图，不可避免的要面对一些凭感觉开车的情况，而高精地图则可以帮助自动驾驶系统预先感知路面复杂信息，如坡度、曲率、航向等，结合智能路径规划，提前做出正确决策。
XPILOT 3.5的计算平台是英伟达Xavier芯片，而且是单片方案。Xavier在2018年初发布，由8核ARM64位CPU和512个核心的Volta架构GPU构成，算力为30Tops，功耗为30W，能效相比上一代架构提升15倍。
与年内交付车型相比，P5采用的Xavier芯片算力确实有些不够看，小鹏也在下一款支持XPILOT 4.0车型更换了英伟达Orin芯片，并确认P5目前的硬件无法升级至XPILOT 4.0。
但是，英伟达Orin目前还属于期货，早已计划好去年上市并交付的小鹏P5，实际也没有太多选择，毕竟不可能去等待Orin量产。
续航方面，小鹏P5提供3款电池组选择，NEDC续航460-600km：600P搭载71.4kWh三元锂电池组，NEDC续航里程为600km；550p、550E、550G搭载66.2kWh三元锂电池组，NEDC续航里程550km；460E、460G搭载55.9kWh磷酸铁锂电池组，NEDC续航里程460km。
小鹏G9：XPILOT的真正展示
G9的定位是中大型SUV，根据小鹏此前在港交所招股书上的说法，其定价大约在30万-40万元之间。该车型已在去年广州车展发布，交付时间预计在今年第三季度，但仍将先交付配备支持XPILOT 4.0系统硬件的车型，软件需要等到2023年上半年通过OTA推送。
XPILOT 4.0是小鹏下一代智能驾驶系统，具备点到点的全场景驾驶辅助能力。感知硬件方面，G9配备了2个激光雷达，12个摄像头，5个毫米波雷达，12个超声波雷达，相比P5还要少一个摄像头。
G9的激光雷达布局与P5相似，但从大疆览沃提供的转镜半固态型换成了速腾聚创M1的MEMS微振镜型，探测距离从150m提升到200m，横向视场角都是120°。
在小鹏现有产品中，小鹏G9是唯一能够搭载XPILOT 4.0的车型，这点得益于其首次采用的中央超算+区域控制高融合的X-EEA 3.0电子电气架构、千兆以太网为主干的通信架构，以及英伟达Orin双片方案的计算平台，算力可达508 TOPS。
不过，英伟达CEO黄仁勋虽然亲自拍板，宣布将Orin芯片量产时间从2023年提前一年，但此后一直没有太多关于Orin的量产消息。今年又有包括小鹏G9在内多款搭载该芯片的车型计划量产，能否实现大规模供货，将着决定这些车型能否如期交付。
此外，小鹏G9还首次采用了800V高压SiC平台、XPower 3.0动力系统，未来充电5分钟最高可补充200公里续航，电驱系统最高效率可达95%以上。
蔚来ET7/ET5：超前硬件方案
蔚来ET7/ET5的定位分别是中大型轿车和中型轿车。根据规划，ET7将在今年3月交付，ET5将在今年9月交付。两款车型均搭载完全相同的NAD自动驾驶技术：Aquila超感系统和Adam超算平台。
Aquila超感系统共有33个传感器，分别是7个800万像素高清摄像头、4个300万像素环视专用摄像头、1个超远距高精度激光雷达、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、2个高精度定位单元、1个车路协同感知和1个增强主驾感知，每秒可产生8GB图像数据。
其中，800万像素摄像头可检测到680多米外的车辆，220多米外的行人，和100多米外的锥桶，最远可探测距离是120万像素摄像头的3倍；激光雷达是与蔚来资本投资的Innovusion合作开发，做到了等效300线的水平，具备120°水平视角以及0.06°x0.06°的最高分辨率，最远探测距离可达500米。
蔚来ET7是两者间较早发布的车型，最初宣传的是11个800万像素摄像头，之后将4个环视摄像头降低到300万像素，这种方案也被ET5沿用下来。环视摄像头除了360°全景影像外，还被用于自动驾驶的近程补盲，高分辨率也确实没有必要。
即使如此，蔚来ET7和ET5的硬件规格还是当前量产方案里最高的，但这种将所有摄像头都推向高分辨率的路线，此前也受到过一定争议。一方面后向摄像头的感知需求低于前向，侧向又低于后向，部分业内人士称可以按需求选型。另一方面是现有的计算算力、图像传输带宽、算法处理大图带来的耗时，是否完好匹配全车高分辨率摄像头，以及是否会带来潜在风险。
但按照蔚来的路线来看，至少与感知匹配的硬件已做好了准备。Adam超算平台搭载了4个英伟达Orin芯片，总体算力达到1016TOPS。
这4个芯片中，有2个主控芯片用于日常驾驶计算，可利用算力为508 TOPS，1个是备份用的冗余芯片，1个是用于自动驾驶算法训练的芯片。
此外，Adam超算平台还支持超高带宽图像接口，ISP每秒可处理64亿像素，同时拥有每秒32GB的超高带宽数据网络。
至于软件，在硬件已经完备的情况下，是要一步到位，还是通过多次迭代不断升级，都有灵活的选择空间。
智己L7：以规模量产为核心目标
智己汽车由上汽集团、张江高科和阿里巴巴集团联合打造的高端电动品牌，首款车型智己L7天使轮版预售价40.88万元，定位为纯电动中大型轿车，按规划将在今年上半年交付。
与前面的车型类似，智能驾驶也是智己L7的主打功能，但是其IPD智能驾驶中心有匹配激光雷达和不匹配激光雷达的两种。先期车型是不搭载激光雷达、以视觉为主的感知方案，传感器包括15个高清摄像头（前视2个、增强感知5个、环视4个、驾舱1个）、5个毫米波雷达、12个超声波雷达。
该方案选型也更考虑当前的应用场景和量产能力，只有前向两个摄像头分辨率达到500万，而且通过28°、120°的搭配，就实现有些车企依靠28°、60°、120°三个摄像头做不同距离检测的任务。
而对于4个侧视摄像头和1个后视摄像头，则选择足够覆盖到需要的探测区间，同时对算力、带宽需求更低的200万分辨率摄像头，最远探测距离分别达到75米和140米。
智己L7自动驾驶早期方案虽然没有激光雷达，但5个毫米波雷达都采用了最新的第五代产品，也就是常说的4D毫米波雷达。相比上一代产品，除了可以判断物体的距离、速度、方向角之外，还可以探测物体的高度。
此外，4D毫米波雷达还因为可以提供高质量的点云，又被称为成像雷达。不仅可以有效解析目标的轮廓、类别、行为，识别矿泉水瓶、轮胎碎片等微小目标，以及被遮挡的行人或自行车等不完整目标，还可在各种天气和能见度条件下保持鲁棒性。这也使其从传统的辅助感知设备，变成了核心感知组件。
而且，4D毫米波雷达看中的是点云质量，而不是一味追求点云数量，这也更有利于减少冗余信息的产生、在当前的计算平台上落地。智己L7视觉方案采用的就是1-2个英伟达Xavier芯片，算力为30-60TOPS。而增加激光雷达的方案，则换为了2-4个英伟达Orin芯片，算力为500-1000TOPS。
动力方面，智己L7搭载前后双电机系统，综合功率400kW、综合扭矩700N·m，百公里加速用时3.9s。其中，前轴电机最大功率175kW，后轴电机最大功率达到了250kW。同时，其还将配备93kWh三元锂电池组，能量密度300Wh/kg，续航里程可达615km。
沙龙机甲龙：
受到「堆料」质疑的4激光雷达方案
沙龙长城汽车旗下的全新高端品牌，首款车型机甲龙在广州车展发布，全球限量版车型售价48.8万元，将在今年实现交付。
机甲龙的Captain-Pilot机长智驾系统，达到了量产车型激光雷达数量之最，全车共有4个激光雷达、7个800万像素摄像头、4个环视摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、1个独立高精度定位单元等38个智能化感知元件。
其中，激光雷达均是来自华为的96线混合固态激光雷达，单雷达视角范围可达120°*25°。
这4个激光雷达里，有3个布置在前端，分别是前保险杠中央和两侧，能够实现前向和两侧的感知，这也是最常见的布局方案。不过，最后1个被安装在车尾排气装饰中央的激光雷达，引起了比较大的争议。
自动驾驶对于后向的感知需求相对较低，依靠较低分辨率的摄像头+毫米波雷达，基本就可以满足需求，再增加1个激光雷达不仅作用有限，还会产生大量的算力负担。机甲龙在后方除了激光雷达外，还有1个800像素摄像头、2个角毫米波雷达，硬件水准已经很高。
此外，机甲龙尾部的激光雷达两侧，还有两个凸起严重的排气装饰，这也有一定可能对其造成了一定遮挡，也是引起争议的另一部分原因。
计算方面，机甲龙采用的是华为MDC智能驾驶计算平台610双冗余方案，NPU算力达到400TOPS，CPU算力440K DMIPS。
动力方面，机甲龙采用了前后永磁电机驱动方案，最大功率405kW，最大扭矩750N·m，0-100km/h加速时间3.7秒。新车搭载了采用大禹电池技术115kWh电池组，CLTC续航802km，支持800V/480kW超充，可在10分钟内补充401km续航。
飞凡R7：顶置传感器布局的应用考验
飞凡R7原型是上汽R汽车的ES333，在品牌更名过后，该车型也在去年广州车展确定了全新中文命名。根据规划，飞凡R7将在今年下半年上市，并且实现交付。
飞凡R7搭载的PP-CEM全栈自研高阶智驾方案，共有33个感知硬件，包括1个1550nm的Luminar激光雷达、12个超高清摄像头、2个采埃孚4D毫米波雷达、6个毫米波雷达、12个超声波雷达。
飞凡R7与智己L7、蔚来ET7/ET5均在车顶布置了传感器。其中，飞凡R7是激光雷达、智己是摄像头、蔚来是摄像头和激光雷达。
这些传感器对于污染都比较敏感，传统的前置摄像头也因此普遍被安装在雨刮可以扫过的风挡内部。如果这些传感器没有独立有效的清洁装置，有可能对实际表现造成影响。
按照早期的说法，R7计算平台将采用英伟达Orin芯片，算力可达500TOPS -1000+TOPS，也就是2-4片的方案。
动力方面，飞凡R7将提供单电机、双电机版本，搭载容量为77kWh和90kWh的三元锂电池组，同时配备L0级别热失控管理系统，官方称其可做到0热失控。
宝马iX：史上最智能宝马
宝马iX此前已经完成上市，共推出xDrive40、xDrive50、M60三款车型，售价区间74.69万-99.69万元。其中，xDrive 40将在今年1月开始交付，M60将在年中交付。
作为在iNEXT概念车阶段被称作下一代纯电动车的iX，其也配备了高于宝马目前量产车型能力的智能驾驶系统。
感知方面，宝马iX也加入了激光雷达，包括1个激光雷达、6个摄像头、4个环视摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达。
有消息称，宝马iX激光雷达是Innoviz的InnovizOne车规级固态激光雷达，该雷达具备0.1°x0.1° 的角分辨率，最大视场角125°x25°，扫描帧率5-25FPS，并拥有250米的探测范围。
宝马没有公布iX具体的计算平台，但是根据此前展示的产品，被推测可能搭载High PAD（hPAD），其采用2个Mobileye EyeQ5H芯片，单片算力24 TOPS。
据传，这两个芯片，1个是采用Mobileye的算法，而另1个是运行宝马自研算法的开放版，并能互为冗余。
极星3：
Waymo全球独家L4合作伙伴
去年6月，美国明星自动驾驶公司Waymo曾宣布，其成为了沃尔沃汽车集团达成全球独家L4合作伙伴。通过双方合作，将把Waymo Driver技术搭载到一个全新的纯电动车平台上。
这款平台被认定是沃尔沃SPA2，而被推测是其首款车型的极星3也已经接近量产状态。一份Polestar国际官网的文档显示，极星3在中国的SOP时间为2022年第17周，即4月下旬，预计年产量4.5万辆。
但至今，极星3也没有太多消息曝光，官方也没有公布过具体的量产规划，包括引人注目的自动驾驶方案也没有太多提及。仅有传闻称，极星3将采用飞凡R7相同型号的Luminar的激光雷达，可发射1550nm光束，最大视场角120°x25°，角分辨率0.1°x0.1°，探测距离250米。
自动驾驶芯片传闻来自英伟达，综合算力可达254TOPS。按照这个参数来看，采用的是Orin单片方案。
动力方面，极星3搭载将采用最大功率可达410kW的电驱系统，百公里加速时间小于4秒，配备150-200kWh电池组，WLTP续航超过800km。
如果说2021是激光雷达量产元年，那么2022就是激光雷达上车元年。作为首批向更高阶自动驾驶能力探索的产品，各家路线也大不相同，有追求夸张算力和感知方案的蔚来，也有先以稳为主的小鹏、智己，但正是如此，这些车型落地后的表现才更值得期待。
不过，随着量产时间的临近，部分车型要采用的Orin芯片还没有更新消息曝光，飞凡R7、极星3虽然也是在今年投产的范畴之内，但至今还没有上市和发布。到年底的进程究竟如何，还有待时间的验证。
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发表于 2022-1-15 17:11:22
