原创 4400个样品，全球首家通过这个认证！国产厂商掌握激光雷达核心科技！

近日，国内激光雷达企业速腾聚创RoboSense宣布，其激光雷达MEMS振镜模组通过了AEC-Q100认证，成为目前全球唯一通过该车规级认证的激光雷达扫描器件。

中国做传感器的企业很多，但做中高端传感器的企业很少，中国90%中高端传感器需要进口。而能够做车规级传感器的企业更少，按比例来看100家中国传感器企业也难找到一家能做车规级传感器。

激光雷达被是具有巨大市场前景的高端汽车传感器，MEMS振镜技术则被认为是激光雷达核心技术。大部分激光雷达厂家实际上是系统集成商，作为首次国产激光雷达厂商掌握核心技术，具有重大意义。

这个激光雷达MEMS振镜有多重要？为什么说这才是激光雷达厂商的核心技术？MEMS激光雷达是当下激光雷达量产最优解？

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大部分激光雷达厂商都是系统集成商！什么才是激光雷达厂家的核心技术？

激光雷达是一种复杂的高精度测量传感器，已广泛应用在机器人、地理探测、自动驾驶、智慧港口、周界安防等领域，被视为实现L3级以上自动驾驶的核心感知器件。

一个激光雷达传感器，由激光发射、激光接收、激光扫描器和信息处理四部分构成。

绝大部分激光雷达厂商处于“系统集成商”的角色，据知名调研机构Yole的激光雷达报告显示，激光发射和接收是激光领域大厂提供的，如欧司朗、Lumentum、Excelitas、索尼（SPAD）、佳能（SPAD）、松下（SPAD）等，这些大厂具备几十年的激光产品经验和专利，激光雷达初创厂家根本不可能和这些大厂竞争。

数据处理部分则是德州仪器、Xilinx的天下。数据处理要具备ADC和TDC能力，全球擅长ADC的也就那几家老牌模拟芯片厂家，激光雷达初创厂家也无力和这些老牌模拟芯片厂家竞争，激光雷达厂家所谓的自研芯片通常是定制一些GaN开关电源芯片。

激光雷达厂家主要的工作就是做激光扫描器，Flash激光雷达则连扫描器也没有。对于MEMS激光雷达来说，核心就是MEMS振镜，能否自产MEMS振镜是判断厂家是否核心竞争力的最关键因素，没有之一。

▲来源：Yole

激光雷达技术路线赌博，转镜式出货量大！MEMS激光雷达是当下最优解？

激光雷达技术路线众多，自动驾驶、测量测绘常用的2D/3D激光雷达，主要有固态激光雷达和机械式激光雷达两种，其中，固态激光雷达——一般为Flash激光雷达，为未来最理想的激光雷达形式，但目前距离技术成熟还比较遥远，至少还需要5年时间。

因此，当前市场上的激光雷达主要以机械式为主，机械式再可分为微机械、MEMS 和 SLAM。

SLAM 比较罕见，目前市面主要看到的产品就是微机械和 MEMS。

微机械再可分为四小类，分别是旋转式（包括旋转镜和多边形扫描）、电流计式（Velarray）、多棱镜（Risley prisms）和音圈式（Voice-coil）。

MEMS 分为 MEMS 振镜和 DMD 微镜两大类。

MEMS 振镜再可分为压电、电磁和静电三大类。

▲来源：Yole

当前市场上，出货量较大的激光雷达企业产品，大都是转镜式等微机械结构的激光雷达，譬如据Yole的2022激光雷达产业报告显示，Valeo和禾赛科技为2022年全球激光雷达出货量TOP2，两家的主打产品均为微机械结构的激光雷达。

譬如禾赛科技“当红产品”AT128就属于转镜方案。相较于MEMS 微振镜方案，它在功耗、散热等方面优势明显，并且体积小巧，安装方便。

▲来源：Yole

旋镜式激光雷达的致命缺点是成本高昂、且越高分辨率设计难度越大，多一线激光就多一对发射和接收激光器，因此业内普遍采用的是1~2个激光器，禾赛AT128采用的是128个激光器，据悉禾赛科技每卖出一台AT128就会亏掉3000元。然而AT128这款半固态激光雷达在关键参数上，在现今量产激光雷达中仍具有较强竞争力。

▲AT128关键参数 来源：禾赛科技官网

激光雷达的普及，很大原因取决于激光雷达成本的降低和分辨率的提高，据相关资深人士分析，考虑性能、价格、可靠性、车规、体积、外观，MEMS激光雷达也是目前汽车激光雷达的最佳选择，该方案最佳选择的电磁式MEMS振镜。

速腾聚创拿下全球最多车企合作定点，只因掌握核心技术？

目前，全球许多车企已经从转镜式激光雷达向MEMS激光雷达转移，全球MEMS激光雷达厂家主要有两家，一家是中国的速腾聚创，另一家是以色列的Innoviz，Innoviz已经拿下宝马20亿美元的订单，2023年下半年开始出货。

据标准普尔子公司S&P Global的报告显示，速腾聚创与整车厂（OEM）合作数量共计18个，排名全球第一，可见下游整车厂对MEMS激光雷达的看好。

▲来源：S&P Global

据速腾聚创官网信息，速腾聚创与近20个汽车厂商存在合作，覆盖50余款车型。速腾聚创几乎拿下了大部分中国车厂的激光雷达订单，除了理想、蔚来，其余厂家的激光雷达基本都是速腾聚创提供，包括比亚迪、极氪、广汽、上汽智己、小鹏、吉利路特斯，长城近期也从ibeo转投速腾聚创。国际上的车厂中，丰田和Lucid也选了速腾聚创。

据悉，不久前比亚迪发布的百万豪车仰望U8，将搭载3颗来自速腾聚创的激光雷达。

之所以最多选择速腾聚创，是因为速腾聚创能够自行设计MEMS振镜，并且通过了车规。

MEMS振镜是一类芯片，由专业的MEMS晶圆代工厂代工，这和车载芯片的供应链是完全一致的。这次通过AEC-Q100的整个扫描器件就是电磁驱动MEMS振镜，结构强度是MEMS振镜中最高的一种。

对MEMS激光雷达厂商来说，MEMS振镜是判断厂家是否核心竞争力的最关键因素。

▲速腾聚创激光雷达MEMS振镜模组AEC-Q100认证证书（来源：速腾聚创官微）

超过4400个MEMS振镜样本投入！严格的车规级测试与不完善的标准

随着汽车电动化和智能化的发展，国内造车新势力的强势崛起，国产化替代的推进，“车规级”这个词也越来越多的出现在了大家的视野中。然而严格来说，什么是“车规级”，并没有明确的定义，为了保证汽车零部件的安全可靠，一般用于汽车的电子元器件需要通过某些标准测试，而通过这些标准认证后，就被许多媒体称之为车规级。

其中，由国际汽车电子协会(Automotive Electronics Council，简称AEC)制定的相关标准就是其中最权威的认证之一。AEC标准包括包括AEC-Q100(集成电路IC)、AEC-Q101(离散组件)、AEC-Q102(离散光电LED)、AEC-Q103（MEMS）、AEC-Q104(多芯片组件)、AEC-Q200(被动组件)，其测试条件比消费型芯片规范严苛。

对照激光雷达上下游器件，相关检测标准如下：

▲来源：车规级元件

随着高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶等新技术的发展，AEC-Q标准是在不断进化的，因此标准保持着持续更新的状态，以适应新技术和应用的需求。

譬如这次激光雷达的测试，严格来说MEMS振镜属于AEC-Q103（MEMS）范畴，但目前AEC-Q103仅有两个子标准，一个是AEC-Q103-002，是针对压力传感器的，另一个是AEC-Q103-003是针对MEMS麦克风的。AEC-Q103-001是针对MEMS IMU的，估计在2023年底出台。

而针对MEMS振镜，AEC协会正在制定AEC-Q103-004和AEC-Q103-005标准，预计到2025年出台标准。

既然标准还未出台，那么这次速腾聚创的MEMS振镜是怎么通过AEC测试的呢？据速腾聚创官微介绍：

“以AEC-Q100母标准为纲领，由SGS制定MEMS振镜模组测试方案，对激光雷达MEMS振镜模组进行严格测试。”

也即是说，本次测试还是以AEC-Q100标准为主，据悉速腾聚创为此次测试投入了超过4400个MEMS振镜模组。

同时本次速腾聚创MEMS振镜通过AEC-Q系列认证是AEC-Q103-004和AEC-Q103-005制定的关键依据案例。

▲MEMS振镜模组机械冲击测试（来自速腾聚创官微）

AEC-Q100 关键测试类别包括：

1)、Accelerated Environment Stress （加速环境压力）

2)、Accelerate Lifetime Simulation （加速寿命仿真）

3)、Packaging/Assembly （封装/组装）

4)、Die Fabrication （芯片制程）

5)、Electrical Verification （电气验证）

6)、Defect Screening （不良品筛选）

7)、Cavity Package Integrity （腔体封装完整性）

AEC-Q100测试流程及说明：

▲图注：AEC-Q100认证流程，资料来源：AEC委员会

可以预见，通过车规级AEC验证后，将会促进主流车厂对速腾聚创MEMS激光雷的需求。

结语：我国何时诞生智能传感器领域的华为？

MEMS激光雷达是当下最优激光雷达解决方案，速腾聚创成为全球首家通过MEMS振镜车规级认证的企业，意味着国产企业正式掌握了激光雷达核心关键技术。

据上文Yole及S&P Global相关报告显示，中国激光雷达头部企业中，有多家总部位于深圳，包括速腾聚创、华为、大疆览沃、镭神智能等等。

近期深圳市大力打造激光雷达等智能传感器产业，据深圳大学副校长、俄罗斯工程院外籍院士张学记表示“再过15-20年，智能传感领域将再造一个‘华为’”。智能传感技术市场应用广泛、潜力巨大，深圳正在打造千亿级产业集群，有望诞生与华为体量相当的企业或联合体。

随着我国对智能磁传感器产业的重视，以激光雷达为代表，我国正在某些传感器赛道取得竞争优势。

然而，传感器领域众多，我国离成为真正的传感器强国，仍然任重而道远。

本文部分资料来自：

https://mp.weixin.qq.com/s/mkZNgWvI1fWBRGnJP6Kbrg

https://mp.weixin.qq.com/s/eWIoq20LrhRI7vO2ME9Ihg

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