FMCW激光雷達量產進展加速，會改變現有市場格局嗎

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）眾所周知，目前市面上的無論是車載還是機器人用激光雷達基本上都是ToF測距。ToF測距激光雷達的原理是通過直接測量發射激光束和回波信號的時間差，來測量與被測物體的距離。

這種測距方式的優勢是響應速度快，精度也高，類似于無數個激光測距儀集成到一個模塊里，最終經過不同的掃描方式來形成一幅具有深度信息的圖像，相較而言可以更容易通過改善掃描方式來提升分辨率。另一方面，由于ToF激光雷達每次測距所需的時間較低，點頻也就可以實現較高水平。

當然ToF測距的模式意味著發射出的信號會有較大損耗，同時對環境光的干擾也較為敏感，為了排除干擾和提高接收靈敏度，所以需要對探測器提出了更高的要求。而隨著SPAD等光電探測器的成熟，ToF激光雷達順其自然成為了目前行業中量產的首選。

FMCW即調頻連續波，這種測距方式其實在過往的毫米波雷達等領域中已經被廣泛應用。它的測距原理是通過發射連續變化頻率的激光束，通過分光器將一部分光作為參考光，另一部分光發射出去后，再用混頻探測技術測量回波信號和參考光的頻率差，間接計算出與被測物體的距離。

由于多普勒效應的存在，以激光雷達為參照系，使用FMCW測距時，被測物體如果正在遠離激光雷達，那么反射回來的光頻率就會降低；反之反射回來的光頻率就會變高。根據這種變化的規律，還可以計算出被測物體當時的速度信息。

這就是FMCW測距的原理。

與此同時，相比于ToF，FMCW具備抗干擾能力更強、理論探測距離更長、所需的發射功率較低、探測器靈敏度要求較低、芯片化程度更高等優勢。

目前海外在FMCW技術上走得較快，Aeva、Mobileye 、Aurora等都是該賽道上的領先者。其中Aeva去年宣布交付了首批Aeries II 4D激光雷達，并表示這是公司走向大規模量產的重要里程碑。盡管還未實現大規模量產，但似乎Aeva也是市面上最早小批量生產采用FMCW測距技術的激光雷達的廠商了。

Aeva表示Aeries II采用獨特的FMCW激光雷達芯片技術，無需任何光纖組件，并將所有關鍵傳感組件（包括發射器、光學元件和接收器）集成在一個緊湊模塊中的硅光子芯片上。這使得FMCW激光雷達更容易實現規?；慨a，體積更小。

據Aeva介紹，Aeries II除了可以提供精確的3D位置傳感，還可以以cm/s的精度直接測量每個點的速度，同時提供包括每秒400萬個原始點分辨率，最大視場120°×30°，以及長達500米的最大探測范圍。從視場角和探測距離來看，都要超越目前已量產的其他激光雷達。

按照規劃，Aeva會在2024年開始量產新一代FMCW激光雷達，而對比目前全球范圍內其他在FMCW激光雷達領域上投入的公司，Aeva的量產進度可能要早2-3年。

國內的主要玩家有光勺科技、洛微科技等等。洛微在2021年9月發布了第二代硅光FMCW SoC和OPA激光雷達芯片，但目前為止沒有透露更多新的動向，也未知量產時間。

但在今年1月的CES 2023上，Aeva展示了與自動駕駛公司Plus合作，集成了Aeries II 4D激光雷達的下一代PlusDrive自動駕駛解決方案設計，應用該套方案的自動駕駛卡車也同時亮相。

這意味著，此前Aeva小規模生產的樣機可能已經完成了終端應用的驗證，證明了FMCW激光雷達在自動駕駛應用上的優勢。

當然，此前國內另外幾家激光雷達龍頭，速騰聚創、禾賽等廠商在此前沒有對外公布研發進展和方向的前提下，突然推出了Flash補盲激光雷達，并且在核心芯片上實現高度自研，這也表明頭部廠商對于技術預研以及技術儲備上都可能有不少的投入。

目前來看，ToF作為較為成熟的技術，還將會在未來較長一段時間里仍是車載激光雷達的主流?？梢灶A見的是，技術路線上百花齊放，針對不同應用選擇不同的激光雷達技術路線，會是未來行業的主旋律。

當然，最終激光雷達哪種形式會成為最終贏家，還要看誰能大規模量產，且足夠便宜，否則技術先進性將無法轉變為優勢。