纯固态激光雷达登场，谁会是智能驾驶最亮的「眼睛」？最近，四川护邑科技有限公司中标昆明安宁公交公司营运车辆紧急制动系统和远程管控平台采购及安装项目，数额达5.89亿元！成为中国营运车辆AEBS后装史上最大订单。据了解，护邑科技为河南护航实业股份有限公司的经销商，此次护航实业拿下5.89亿大单，其研发的新式纯固态激光雷达居功至伟。为此，36氪河南专访了护航实业创始人、解放军信息工程大学退休教授曲保章。曲保章从创业之初就预判了毫米波雷达、机械式激光雷达、半固态激光雷达的命运。他锚定纯固态激光雷达作为研发核心，并在2010年完成了在其智能驾驶系统中的车规级应用，比目前的造车新势力们在L2级及以上智能驾驶汽车上安装纯固态激光雷达整整早了12年。今天，激光雷达成为汽车江湖最热门的话题之一，而到底孰优孰劣？谁能统一江湖？这场争论似乎才刚刚开始。
智能驾驶“眼睛”的战国时代
在现阶段智能驾驶技术中，主要的传感器有摄像头、毫米波雷达和激光雷达，它们的优缺点已经被市场验证。
36氪河南整理摄像头的光谱从可见光到红外光谱，有着丰富的语义信息。然而，其受光照影响大，且对物体及其距离的识别依赖深度学习算法，无法做到完全准确，如坚持纯视觉派的特斯拉近年来事故频发，让纯摄像头方案饱受诟病。毫米波雷达具有同时测距和测速的功能，有效探测距离可达200m。但毫米波雷达的角度分辨能力通常较弱，且对金属物比较敏感，在纵向上难以区分井盖、桥梁和汽车的区别，容易形成误判，这导致其在L2级以上无人驾驶中难成主流。而激光雷达兼具测距远、角度分辨率优、受环境光照影响小的特点，且无需深度学习算法，可直接获得物体的距离和方位信息，受到了资本的热捧，并被行业公认是未来无人驾驶必备的传感器。时间回到2005年，在美国的一场DARPA挑战赛中，Velodyne将激光雷达正式推上了智能驾驶的舞台。2010年之后，无人驾驶赛道升温，谷歌、百度、Uber、滴滴先后入局，多家激光雷达公司进行了一场机械式、半固态激光雷达的大斗法。到了2020年，海外激光雷达企业迎来高峰时刻。Velodyne先以SPAC方式借壳上市，紧接着Luminar、Innoviz、Ouster等也相继上市。但是，随着激光雷达进入前装增量周期，海外市场也开始了无情的洗牌。今年，海外鼻祖Ibeo宣布破产，Velodyne与Ouster抱团取暖，多家激光雷达上市公司市值腰斩，全球激光雷达竞争格局发生了剧变。一半海水，一半火焰。国内厂商速腾聚创、禾赛科技、大疆、图达通、华为成为激光雷达赛道的代表企业，在近年实现了对国外巨头的弯道超车。2020年至今，全球有近30款量产车型宣布将搭载激光雷达，中国企业推出了其中的多半，且大部分车型都选择了中国供应商，激光雷达的主战场转移到了中国这边。尤其，中国“双星”速腾聚创和禾赛科技先是赢下长距激光雷达的定点大战，今年又接连推出纯固态激光雷达新品，将战火引至近距补盲方向。回顾车载激光雷达的发展历史，就仿佛是一场企业纷纷加注，行业疯狂洗牌，一轮轮"你方唱罢我登场"的大戏。大戏至此，问题也随之而来，到底什么才是激光雷达的最优解？奥迪在 2017 年底推出重新设计的 A8 轿车时，他们宣称是汽车行业首款 L3 级轿车，该车保险杠处有一个弧形的4光束激光雷达，采用的是Ibeo与法雷奥联合开发的SCALA激光雷达，该雷达内部有一个可旋转的镜子，它将使激光束呈扇形散开，从而探测扫描到障碍物信息。造车新势力也在激光雷达领域纷纷加码，其中包括小鹏P5/G9、蔚来ET7/ET5/ES7、理想L9、阿维塔11、极狐阿尔法S HI版、哪吒S、飞凡R7、路特斯Eletre、魏牌摩卡DHT-PHEV、高合HiPhi Z等，清一色搭载半固态激光雷达。然而，直到今年下半年，国产纯固态激光雷达才算正式粉墨登场。近期，禾赛科技发布了面向ADAS前装的纯固态近距补盲激光雷达FT120，宣布获得多家主机厂超过100万台的量产定点，未来可能是第一个实现规模化量产的纯固态激光雷达；与此同时，速腾聚创则晒出视场角、探测距离等核心指标，宣布其新产品E1更胜一筹。
提前12年，破解纯固态激光雷达上车密码
曲保章认为，目前市场上真正上车应用的激光雷达，基本都是“机械式”激光雷达，且大多为向纯固态激光雷达迈进的过渡性产品。“机械式”激光雷达有两大痛点，一是机械部件频繁运动难免会产生磨损，导致“机械式”激光雷达在运行不久后易出现不稳定状态，寿命短，三年左右就要更换；二是激光雷达发射器越多，其体积也就越大，难以实现车规级应用。但纯固态激光雷达之所以还处于“补盲”这样的尴尬境地，是因为没有解决纯固态激光雷达灵敏度高与抗干扰性强之间的矛盾问题，这个问题不解决，纯固态激光雷达就永远是实验室、论文产品。关于固态激光雷达，早在12年前，曲保章就通过自己的Holdoon给出了答案。这里要谈到曲保章教授的经历，他原是解放军信息工程大学博士生导师、教研室主任，曾承担军内外重大科研项目14项，其中9项荣获科技进步奖，在激光雷达和算法领域有自己的独到发现，这也是促使他一退休便扎入智能驾驶领域创业的基因。2006年，当曲保章开始破解纯固态激光雷达上车路径时，国内车载激光雷达发展尚处空白阶段，且国外对我国实行技术垄断。曲保章带领几位博士、十多名研究生，采用“光学三维”技术路线，到2010年，终于研发出了具有自主知识产权的纯固态激光雷达。这种新式纯固态激光雷达和目前市面上的车载激光雷达在内部结构和技术路线都存在不同之处。传统车载激光雷达产品，从结构上看，通常分为激光器、扫描部件、感光芯片三个模块。而在纯固态激光雷达领域，主要有Flash和OPA两条技术路线。比如，Ibeo选择Flash方案做纯固态中长距激光雷达，Quanergy开发了基于光学相控阵(OPA)技术的纯固态CMOS激光雷达。
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有别于OPA、FLASH两种主流技术路线，曲保章另辟蹊径，选择为固态激光雷达做减法，他直接摒弃扫描模块，根据汽车前向车道的三维空间探测需求，发明了一组特制的光学镜片来实现对障碍物的测量，其最大探测距离260m，最小探测距离0.3m。同时，他自主研发的激光测距抗干扰器，不受天气条件影响，具有很强的抗干扰性能。而且这两项技术都已获得技术发明专利。他认为：“激光雷达的目标其实很简单，只需区分障碍物和非障碍物，化繁为简，实现降低功耗和成本，提高效率，这才是问题的本质。”所以，一代Holdoon既无扫描模块，也不成像，并只检测本车道内的障碍物，能识别不影响车辆运行的非障碍物，从而避免了误判。Holdoon的工作原理是以单点激光发射出去，通过光学系统散开，覆盖一个面，实现三维测距。再通过返回过来的光线，形成橄榄球型的三维覆盖。当出现障碍物时，汽车刹车系统会在Holdoon、自适应刹车算法和精准识别数学模型的共同协作下，提前开启自主刹车，让汽车模拟人为方式柔和制动。
护航纯固态激光雷达组合方案
由于Holdoon将能量聚集于本车道内，功率仅0.4W，比一般纯固态激光雷达功率小两个数量级左右，使用寿命可达10年。Holdoon大小仅为80*80*40mm，成本也不超过100美元，相较于禾赛以及速腾聚创今年刚推出的纯固态激光雷达FT120和E1，体积更小，价格更低。据护航实业介绍，目前，Holdoon已装车10万余颗，产品最长已经运行12年，累计安全行程达18亿公里，还未发现有自然失效现象。
激光雷达下一站，Holdoon能否hold得住？
曲保章为激光雷达做减法的路线，到底是不是纯固态激光雷达的最优解？起了个大早的曲保章，能否踏上激光雷达赛道更替的主节奏？
据沙利文统计及预测，2021年全球激光雷达市场规模达到20亿美元，同比增长100%；预计2025年有望达到135.4亿美元，2019-2025年复合增长率（CAGR）达64.6%。
面对诱人的市场，中国激光雷达正呈现高度内卷的竞争局面。
在这条赛道上，有科技巨头折戟而归，有造车新势力开启舆论大战，有初创企业倒于寒冬，有雷达厂商谋求融资上市。总之，激光雷达的主战场在哪里，终点是什么，各家都在摸索中，答案还在空中飘。
曲保章说，护航实业并没有那么烧钱，研发团队成本低，他自己就是核心。在这条低成本创业的路上，他一开始选择了在存量的后装市场上一点一点地探索前行，在AEBS系统上重点发力，以“实用”论英雄。
虽然没能挤入前装市场，但曲保章却把护航实业的标准普及到了全行业。
2015年到2022年，护航实业先后主持了交通部《营运车辆自动紧急制动系统性能要求和测试规程》、《客车车道保持辅助系统性能要求和试验方法》等多个行业标准，在起草单位和起草人中均排第二名；2020年，护航实业以组长单位起草了江苏省地方标准《营运车辆自动紧急制动系统技术规范》。
从技术储备上，曲保章带领着团队获得发明专利7项，实用新型专利200项，计算机软件著作权48项，共计255项知识产权，并打造出了“一硬三软”的产品矩阵，即以激光雷达为硬件，配备自适应控制算法、精准的数学模型、独特的识别技术的AEBS系统。
据河南电视台2015年报道，护航实业配备光学三维激光雷达的主动防撞安全系统，填补了国内相关技术空白，也打破了国外同类产品时速不能超过70公里的技术障碍。
2016年，护航实业作为国内汽车主动安全领域的唯一品牌，受G20峰会组委会邀请，在杭州G20峰会展出。
2018年，曲保章带领团队，特意改装了一辆五菱宏光，要跟国际巨头们一决高下。在易车网组织的带有车载主动安全AEBS系统公开测试中，五菱宏光果然拔得头筹，把自带AEBS系统的奥迪A8L、奔驰S500L打败，并成为唯一一辆能够在100km/h下实现防撞的车辆。
2019年，在重庆智博会“中国电信5G杯”IVISTA自动驾驶挑战赛上，护航车队在AEB主动防碰撞项目上，以124分的综合成绩获得AEB项目冠军，力压日本丰田，成为一匹黑马。
2022年4月，护航实业通过了江苏省地方标准DB 32/T 3951-2020的全部测试，成为国内外首家按照最严格标准测试的AEBS产品，也是首家完成夜间测试合格的产品。
此外，值得一提的是，面对ADAS高级辅助系统在无人驾驶上的应用趋势，护航实业已储备了多项自主技术，包括自动紧急制动AEBS、前车防撞预警FCM、盲区监测BSD、疲劳预警DFMS、车道保持LKA、自适应巡航ACC、车道偏离预警LDW、行人预警PDH等。
创业十六载，76岁的曲保章等来了后装市场的最大订单，但在中国智能驾驶的历史上，尤其在激光雷达的兴衰更替中，曲保章还在等一个认可。
