作者：The Office
智能汽车行业迷人的一个体现是：这个行业的主流玩家们就不同的技术路线判断存在着广泛的分歧，却又对各自的技术信仰深信不疑。最典型莫过于有快充、增程、换电之争，但深入技术的枝杈，会发现更多有趣的分歧。
2022 年是激光雷达大规模上车前装量产元年。如无意外，首批蔚来 ET7 会在 3 月 28 日如期交付。
一年前，ET7 的激光雷达以极尽张扬的姿态在车头凸起，开创了智能驾驶时代新的汽车造型设计流派。直到今天，这种「强化传感器存在感」的设计反馈仍然是褒贬不一的，但 Ta 揭示了蔚来一个鲜明的价值主张：对于激光雷达，蔚来自动驾驶没有纠结和摇摆 —— 在可以预见的未来，这是一个关键的传感器。
那么，我们要如何看待 ET7 的激光雷达？
1550 nm 的奥秘
打开蔚来汽车的官网，会发现 1550 nm 排在 ET7 激光雷达介绍页面最靠前的位置。为什么 1550 nm 重要？要了解这个参数，需要简单回顾一下激光雷达的原理。
激光雷达的英文是 LiDAR，是激光探测及测距系统（Light Detection And Ranging）的缩写，从激光器中发出激光束，打在障碍物上信号反射返回接收器，通过时间差和简单的算法换算来确定障碍物的方位、距离、高度、速度等信息。
这里也不必回避一个关键的技术路线分歧：特斯拉 CEO Elon Musk 说，「Lidar is a fool’s errand.（激光雷达，谁傻谁用）」。特斯拉为首的纯视觉技术路线，基于时间和空间的循环神经网络算法，确实通过摄像头满足了类似的参数需求。这其中激光雷达是直接探测换算，而摄像头是基于神经网络估算。
关于摄像头是否能满足自动驾驶的感知需求，如今的舆论开始摇摆，尤其是特斯拉 AI Day 发布会之后。但确定性的是，汽车行业不存在第二家企业同时拥有数百万辆的车队、耕耘数年，业已工程化的 AI 深度感知算法和高性能的云端训练集群。
而后来者在进入自动驾驶领域，拥有的最重大的资源变量恰恰是：等到了激光雷达产业的落地。既然如此，为什么不呢？
好，我们言归正传到 1550 nm。
在目前的激光雷达市场，激光探测器按波长来划分，可以分为 905 nm 和 1550 nm 两个阵营。从目前准量产的激光雷达来看，905 nm 是主流阵营；而蔚来 ET7 搭载的，来自图达通 1550 nm 的激光雷达，是毫无疑问的非主流。除了硅谷的 Luminar，量产阵营中再找不到第三家基于 1550 nm 的激光雷达了。
在技术迷雾不够清晰的行业早期，选择非主流路线需要不小的勇气。
眼睛，是人类的主要「传感器」。
如果你去看整个电磁波谱，会发现人眼可以感知到的光波长在 360 – 400 nm 到 760 nm – 830 nm 的区间内，这 400 nm 左右的区间里涵盖了人眼日常可感知的赤橙黄绿青蓝紫 7 种颜色，这就是你能看得到这个丰富多彩的世界的基础区间。
但你可能发现了一个 bug：激光雷达应用的波长，无论 905 nm 还是 1550 nm，都远远超出了人眼感知的极限。
换句话说，如果一个波长在 620 – 750 nm 的光束持续对着你的眼睛，你能感知到那是红色，你觉得不适你会避开它。但如果是 905 nm 的光束，它会穿透你的眼睛，穿过角膜、晶状体，对视网膜造成伤害，过度密集的激光甚至可能导致烧伤或失明（这在今天有些危言耸听，但如果未来有一天大街小巷的车头上都顶着高线数的光束持续输出呢？）。而这一切，你都浑然不知。
好在科学家们知道，所以国际电工委员会（IEC）规定的符合人眼安全的排放限制（AEL）中，波长在可见光到近红外光（400 – 1400 nm）的激光器都需要在较低功率下运行，以符合安全规范。
而 1400nm 是个分水岭，波长 ＞ 1400 nm 的远红外光，因为在抵达晶状体前就会被眼睛的前房大量吸收，无法在视网膜上聚焦成点。所以 1550 nm 不仅更加符合人眼安全，而且可以以更大的功率运行。
「可以以更大的功率运行」，这一点非常重要。我甚至怀疑，这一点在很大程度上左右了蔚来对激光雷达技术路线的倾向。
「忘掉」最远探测距离 500 米吧
因为 1550 nm 的波长，蔚来的激光雷达得以以更大的功率运行，这带来了非常多的好处，一句话概括就是综合性能的大幅提升。当然也伴随着大量的限制，比如因为功率更高，对散热、老化、可靠性方面都提出了更高的要求。
先从性能说起。我想很多人都还记得，两年前的 NIO Day 上，ET7 的激光雷达戴着「最远探测距离 500 米」的光环出场。
这个参数不是什么传播的擦边球或语言游戏，它是实打实的参数，但这就像你电动车动力总成的峰值功率是 480 kW，在你买车后的十年里，你有几个瞬间能让它发挥出 480 kW 的全部功力呢？
但这不意味着这些参数是无意义的，只有峰值够大，才能为可用性能的上限赢得足够的空间。
ET7 的激光雷达，在 10% 的反射率下探测距离可以达到 250 米，在 2022 乃至 23 年量产的搭载激光雷达的车型中，这是唯二最远的探测距离。另外一款车？是上汽飞凡 R7 —— 搭载了我们前面提到，同属 1550 nm 阵营的 Luminar 激光雷达。
而实际性能差可能还不止于此。据行业人士，在许多场景的测试中，蔚来 ET7 的激光雷达都可以实现 @10% 反射率下 270 米甚至更远的探测距离。这个故事告诉我们：对于一个新兴的技术，如果你追求的是高性能，最好确保物理定律站在你这一边。
「看得远」带来的好处是显而易见的。这里可以引入摄像头的跨代性能作为对比。蔚来官网的 NAD 介绍页面有显示，120 万像素的摄像头可以看到最远 229 米外的车，而 800 万像素的摄像头能看到远至 687 米外。
对自动驾驶系统来说，越早的感知到前方的障碍物，就越能为计算平台出决策、控制平台做调整赢得操作的时间。这个道理不言自明。
所以，「最远探测距离 500 米」不是单纯帮你看到 500 米外的障碍物来做决策，而是保证你能用到的探测距离足够远，系统有足够的决策空间帮你脱险。
角分辨率
不知你是否意识到了，衡量一个激光雷达的综合性能，光靠「功率大、看得远」是远远不够的。
这里有 n 多个参数，视场角、分辨率、刷新帧率、探测精度… 并且，他们中的很多参数还是相互制衡的，例如，同等规格的激光器，如果你把视场角收窄，它的分辨率自然就会提升。
ET7 的激光雷达号称图像级，那它的实际性能如何判断呢？这里有一个值得关注的指标，叫角分辨率。
简单来说，如果角分辨率过低，也就是打出去的光束相互之间过于离散，导致激光雷达无法将障碍物归类，看得再远，都不具备实际价值。
这是因为对于自动驾驶的规控来自传感器融合的神经网络来说，激光雷达需要清晰地说明你看到的是什么（这里暂不展开更高阶的前融合路线），这是一个激光雷达和摄像头、毫米波雷达、超声波传感器甚至高精地图共同合作完成的流程。
如果激光雷达的角分辨率过低，你给到的信号只是前方有个障碍物，但无法判断障碍物的具体形态，在具体的运行过程中，大概率会被后续的一些算法当作无效信号滤除。
这就好像你作为小组成员推进一个大型项目，发现你负责的专业领域存在一个问题，但连遇到的是什么问题都描述不出来，那同事们除了当这个问题不存在，继续推进，也没有什么更好的办法。
蔚来 ET7 的激光雷达最高角分辨率达到了 0.06°×0.06°，显著领先于市面上的其他量产激光雷达。
但蔚来在这里留了一手。为了「看清」更远处更小的障碍物，图达通开发了一个功能，叫做「动态聚焦 ROI」，可以针对具体场景，实时调整高密度感兴趣的区域，确保关键检测区域的清晰度。
其实我不太喜欢「动态聚焦 ROI」这个名字，足够科技但不够简单。实际上，这个功能更像给了激光雷达一个「望远镜软件」，因此蔚来在 NIO Day 上，把这个功能形象地称为「定睛凝视」。通过这个功能，激光雷达可以清晰地看到不戴望远镜看不清的障碍物，只是视野变小了。
这让 ET7 的激光雷达综合性能有了不错的提升。一个简单的示意，在 200 米外站着一个身高 180 cm 的行人，如果是 0.1°×0.2° 的常规角分辨率，可以检测到 6 – 8 个光束不等，但如果加上了「动态聚焦 ROI」望远镜，可以大幅提升到… 全身上下充满了光束。
实际上，如果你有注意的话，速腾聚创 M1 的角分辨率，同样是支持动态调控的，解决问题的路径都是类似的。
到这里你会发现，ET7 这台激光雷达高性能、高安全，似乎没有缺点。
当然不是，且不说在没有前装量产的无人区，押注单一技术路线的风险，1550 nm 的探测器原材料铟镓砷（InGaAs），成本要显著高于 905 nm 的探测器，光这一条，就会让不少车企的采购部门关上大门。此外，受限于产业成熟度，图达通和其他激光雷达公司一样，目前都只能走混合固态的技术路线，这让激光雷达在机械冲击、高寒、高温、恶劣天气下等典型用车环境下的可靠性压力倍增。
在这样的背景下，蔚来选择让激光雷达立在全车最显眼的位置，官方叫「定义自动驾驶时代的外观设计」。
某种程度上，我更愿意从这台激光雷达管中窥豹，蔚来一直都是一家不乏「冒险」基因的公司。从最早的 200 kW 级高性能电机、全铝车身自研，到最近的 1550 nm 激光雷达、150 kWh 混合固态电池项目。
这些「冒险」中有些给了蔚来很好的收益，比如自研高性能电驱动总成、欧洲设计驱动对于品牌的加成，也有不少投入不太成功，比如业内首次量产，但早早退出历史舞台的 CTP 封装、NCM 811 电化学材料的 84 kWh 电池包。
我想哪怕是蔚来汽车 CEO 李斌，也很难 100% 保证做对这些前瞻探索的所有选择。
但正如开头所说，2022 年，是激光雷达这个全新的组件量产上车元年。当你已经身处整个行业的最前沿，就会发现创新并不全是伴随鲜花和掌声，承担风险乃至失败也是创新的一个组成部分。不同品牌选择的技术路线，背后是品牌创始人对技术的理解深度、对技术和商业形态的长期思考。
最新的悬念是，ET7 的激光雷达，蔚来赌对了吗？
