固态激光雷达(Solid-State LiDAR) 是激光雷达技术发展的重要方向,其核心特征是完全取消了机械式激光雷达中的旋转扫描部件,通过电子或光学方式实现光束扫描,因此体积更小、可靠性更高、成本下降空间更大。
机械式激光雷达通过物理旋转的部件实现360°扫描,虽然技术成熟,但存在体积大、成本高、存在机械磨损等局限,难以满足车规级量产的可靠性要求。固态激光雷达正是为了解决这些问题而生,被视为激光雷达的“终极形态”。
根据实现光束偏转的方式不同,目前固态激光雷达主要有以下三条技术路线:
| 技术路线 | 工作原理 | 核心特点 | 当前状态 |
|---|---|---|---|
| MEMS微振镜 | 通过微型振镜(约1-5mm)的振动反射激光束实现扫描。 | 商业化最成熟的方案。兼具性能和成本,已有多款量产车型搭载。 | 已大规模量产 |
| Flash闪光式 | 像相机闪光灯一样,瞬时发射大片激光覆盖整个视场,再由接收器成像。 | 结构简单,但探测距离较短(通常<100m),主要用于近距离补盲。 | 已量产,用于补盲 |
| 光学相控阵(OPA) | 通过控制发射阵列中各单元的相位差来改变激光方向,实现纯电子扫描。 | 无任何机械部件,理论可靠性最高,但技术难度大,目前仍以研发验证为主。 | 技术研发阶段 |
注意:行业习惯上常将MEMS方案也称为“固态激光雷达”,但严格来说,MEMS仍包含微小的活动振镜,属于“半固态”方案。真正“全固态”指的是OPA和Flash。
固态激光雷达正加速从高阶自动驾驶的“选配”变为“标配”,主要体现在两方面:
性能快速提升:速腾聚创在2026年发布的“孔雀”芯片,将固态激光雷达的分辨率推至VGA级(约30万像素),能够输出稠密的三维深度图像,在10米外即可分辨行人的头、肩、四肢结构。更前沿的研究中,也有团队在Nature上发表了集成超60万个光子器件的纯固态FMCW激光雷达芯片,成像规模达6万像素以上。
成本持续下探:随着技术成熟和规模化量产,曾经数十万元的激光雷达已下放到十几万元级别的家用车上。行业预测其成本还将进一步降低。
固态激光雷达能大幅提升智驾系统对静止障碍物、异形物体的识别能力,尤其在夜间、逆光等摄像头容易失效的场景下提供稳定感知,被视作安全冗余的重要“兜底”。但它也存在短板:
恶劣天气性能下降:大雨、大雾等天气会散射激光,导致探测距离和精度下降。
实际体验依赖算法:激光雷达只是传感器,最终表现取决于整个感知融合和决策算法。
维修成本较高:布置在车外的雷达若发生剐蹭或追尾,更换费用不菲。