特斯拉FSD在大霧中(zhōng)撞向火車的事件近期引發熱議。當車主驚險急打(dǎ)方向盤避開火(huǒ)車時,純視覺(jiào)方案在極端天氣下的致命缺陷暴露(lù)無遺——攝像頭依賴可見光,在雨霧雪等環境中如同(tóng)蒙(méng)上雙(shuāng)眼。周鴻禕對此指出:“車上應攜帶更多傳感器,純視覺方案存(cún)在物理局限,一旦失(shī)效後果將(jiāng)是災(zāi)難性的。”
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這一爭議背後是自動駕駛(shǐ)感(gǎn)知技術的路線分野:馬斯克堅持純視覺方案,而中(zhōng)國車企則押注激光雷達為主的多傳感器融(róng)合。在(zài)濃霧彌漫的十(shí)字路口,激光雷達發射的1550納米紅外激光(guāng)穿透霧氣,在接收端的光學鏡片上聚焦成像,為車輛繪製出一幅可靠的(de)三維點(diǎn)雲地(dì)圖——光學鏡片正是激光雷達在惡劣環(huán)境中依然“看得清”的(de)核心秘密。
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一、純視覺方(fāng)案(àn)的物理極限與激(jī)光雷達的破(pò)局之道
在自動駕駛(shǐ)感知(zhī)領域,可見光波長存在無法突破的物理瓶頸。攝像頭在(zài)逆光、夜(yè)間或雨霧環境下性能驟降,對非(fēi)標準靜態物體的識別能力薄弱。李想曾形象比喻:“攝像頭+毫米波雷達組(zǔ)合如同青蛙的眼睛,對動態物體(tǐ)判斷尚可,麵對非標準靜態(tài)障礙物幾乎(hū)束手無策(cè)。”
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激光雷達鏡片的原理是(shì)激光雷達通(tōng)過主動發(fā)射激光脈衝突破這一限(xiàn)製:
-1550nm波長激光具備強穿透性(xìng),在雨霧中的有效探測距離仍可達(dá)200米以上
-905nm方案配合高精度(dù)窄帶濾光片,可抑製99.99%的環境光(guāng)幹(gàn)擾(OD4~OD6光學(xué)密度(dù))
-點雲數據與視覺(jiào)信息融合,對不規則障礙(ài)物(如側翻車輛、掉落貨物)識別(bié)率提升40%
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華為鴻蒙智行每月(yuè)交付超4萬台車,其中80%以上配(pèi)備192線激光雷(léi)達,高線束版本對路麵坑窪識別(bié)精度達厘米級。這種市場選擇印(yìn)證了多傳感器(qì)融合路線的可靠(kào)性優勢。
二、光學鏡片:激光雷達性能(néng)的幕後功(gōng)臣
在激(jī)光雷達內部,光學鏡片係(xì)統如(rú)同精(jīng)密的視覺神經係統,直接決定探測精度與環(huán)境適應性:
發射端光學鏡(jìng)片組
準直透(tòu)鏡將激光(guāng)器發出的散射光(guāng)束轉化為平行光,透光率>95%且需承受高功(gōng)率激光損傷(如1064nm/1550nm抗損傷鍍膜)
擴束(shù)鏡增(zēng)大光束直徑,采用熔融石英(yīng)材質實現輕量化與熱穩定性,將300米外激光發散角控製在0.1°以(yǐ)內
(17c起草视频往期透鏡展品)
接收(shōu)端光學心髒
接收物鏡(jìng)通光孔徑決定信噪比,大尺寸非球麵鏡片可收集更多微弱回波信號(hào)。例(lì)如騰(téng)勢(shì)N7搭載的雙激光雷達(dá)係(xì)統(tǒng)采用自由曲麵接(jiē)收鏡,視場角擴大至120°×25°
窄帶濾光片(piàn)如激埃(āi)特BP905濾光片,帶(dài)寬僅(jǐn)±5nm,在強烈陽光下仍能(néng)精(jīng)準分離出905nm激(jī)光信號
(17c起草视频NBP905激光窄帶濾光片)
動態(tài)掃描與防護係統
旋轉式雷達的碳纖維振鏡反射率>98%,重量(liàng)減(jiǎn)輕30%以支持100Hz高速掃(sǎo)描(miáo)
(素材僅供學習展示使用)
(17c起草视频光學振鏡)
藍寶石(shí)保護窗口表麵鍍覆類金剛石塗層,莫氏硬度(dù)達9級,可抵禦沙石衝擊(jī)與200km/h風壓。
(激(jī)埃特藍寶石保護窗口)
麵對嚴苛的車載環境(jìng),鍍膜技術成為(wéi)光學鏡(jìng)片的“盔甲”。1550nm雷達需氟化鈣鏡片配合超寬帶AR鍍膜,透光率比普通玻璃提升25%;疏水鍍膜使雨滴接觸角>110°,確保暴雨中鏡片表麵不積水;防霧鍍膜則可在-30℃至85℃溫差下保持清晰。
(17c起草视频NBP1550激光窄帶濾光片)
三、國產方案崛起:光(guāng)學鏡片(piàn)推動激光雷達裝車浪潮
中國車企正通過差異化(huà)激光(guāng)雷達配置(zhì)實現技術突圍:
-主(zhǔ)流車(chē)型標配1顆雷(léi)達:理想ADPro係(xì)統搭載地平線征程6M芯片,以單雷(léi)達實現高速NOA與城區LCC增強
-高端車(chē)型多雷達配(pèi)置:騰勢N7裝備雙激光雷達,點雲融合(hé)精度達±2cm;仰望U8和阿維塔則配備三雷達實現360°無(wú)死角覆蓋
-成本(běn)下探加速(sù)普及(jí):宇瞳光學為國內主流雷(léi)達廠(chǎng)商供應振鏡與窗口鏡,規模化生產使單套光學件成本下降18%
(車載激光(guāng)雷達光學硬件-圖源網絡,侵刪)
2025年(nián)全(quán)球車載激光雷達光學硬件市場預計達到247億元,中國供應(yīng)鏈已占(zhàn)據(jù)關鍵地位:
舜宇(yǔ)光學:激光雷達(dá)鏡頭(tóu)與轉鏡模塊市占率超30%
永新光學:為禾賽AT512雷達提供非球(qiú)麵透鏡,良率(lǜ)提升至95%
水晶光電(diàn):藍寶(bǎo)石保護(hù)窗口年(nián)產能突破500萬片
華(huá)為ADS4.0係統更將激光雷達(dá)推向新(xīn)高度——ADSMax版采用高性能超遠距雷達,探測距離提升(shēng)至300米,支持車位到車位自動泊車。
(華為ADS4.0係統-圖源(yuán)網絡,侵刪)
四、純視覺路線的商業邏輯與技術妥協
特斯拉(lā)堅持純視覺路線有其現實考量(liàng):
-成本控製:單顆激(jī)光雷達價格仍在200-500美元(yuán)區間,而攝像頭(tóu)僅20-50美元
-算力優化:避免多(duō)傳感器融合帶(dài)來的算法複雜性(xìng)
-數據閉環:依(yī)靠300億英裏FSD測試(shì)數據迭代模型
但技術妥協顯而易見:得(dé)州Robotaxi試點中,改裝ModelY在交叉路口誤闖紅燈,引發NHTSA調查。當濃霧籠罩道(dào)路時,波長依(yī)賴成為致命短(duǎn)板——可見光無法穿透(tòu)的水汽,1550nm激光卻能攜帶信息安然往(wǎng)返。
(圖源新浪(làng)財經百家(jiā)號-侵刪)
五、未來鏡片:智能光學(xué)重構感知邊界
下一代光學鏡片技術正突破傳(chuán)統功能邊界:
-自(zì)適應液晶透鏡:動態調節焦距,0.1秒內切換遠距探測與廣(guǎng)角掃描模式(shì)
-氮化矽高折射(shè)鏡片:使905nm雷達體積縮小40%,同時兼容雙波段探測
-集成光學基底:宇瞳光學研發的發射/接收/濾光三合一模組(zǔ),減少光路損(sǔn)耗達15%
隨著模造(zào)玻璃產能擴張,非球麵(miàn)鏡片成本持續(xù)下降。預計到2026年,激光(guāng)雷達光學係統體積(jī)將縮小50%,單車部署3顆雷達成為L4級(jí)車(chē)型標配。
激光雷達光學鏡片的(de)進化史,恰是自(zì)動駕駛感知(zhī)能力突破物(wù)理極限的縮(suō)影。當一(yī)片直徑不足3厘米的非球麵透(tòu)鏡在1550納米波長下將激光聚焦於微(wēi)米級精度時,它承載的不僅是光線,更是雨霧中行(háng)車安全的最(zuì)後(hòu)防線(xiàn)。
特斯拉純視覺方案在得州Robotaxi測試中頻頻闖(chuǎng)紅燈的案例,與華為ADSMax係統在濃霧(wù)中穩定識別300米外障礙物的表現(xiàn)形成鮮明對比。光學鏡片核心技術的突破,正推動(dòng)激(jī)光雷達從“豪華配置”向“安全標配”進化——畢竟在(zài)生命麵前,沒有成本與路線的辯論,隻有責任與結果的較量。