特斯(sī)拉FSD在大霧中撞向火車的事件近期引發熱議。當(dāng)車主驚險急打方向盤避開火車時,純視覺方(fāng)案在極端天氣(qì)下的致命缺陷暴(bào)露無遺——攝像頭依賴可見光,在(zài)雨霧雪等環境中(zhōng)如同蒙上(shàng)雙眼。周鴻禕對此指出:“車(chē)上應攜帶更多傳感(gǎn)器,純視覺(jiào)方案存在物理局限,一旦失效後果將是(shì)災難性的(de)。”

光學鏡片:激(jī)光(guāng)雷達穿透雨霧的眼睛(jīng)

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這一爭議背後是自動駕駛感知(zhī)技術的路線分野:馬斯克堅(jiān)持純視覺方(fāng)案,而中國車企則押注(zhù)激光雷達為主的多傳感器融(róng)合(hé)。在濃霧(wù)彌漫的十字路口,激光雷(léi)達發射的1550納米紅外激光穿透霧(wù)氣,在接收端的光學鏡(jìng)片上聚焦成像,為車輛繪製出一幅可靠的三維點(diǎn)雲地(dì)圖——光學鏡片正是激光雷達在惡劣環境中依然(rán)“看得清(qīng)”的核心秘密。

特斯(sī)拉FSD在大霧中撞向火車的事件

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一、純視覺方案的物理極限(xiàn)與激光雷達的破局之(zhī)道

在(zài)自(zì)動駕駛感知領域,可(kě)見光波長存在無(wú)法突破的物理瓶(píng)頸。攝像頭(tóu)在逆(nì)光、夜間或雨(yǔ)霧環境下性能驟降,對非標準靜態物體的識別能力(lì)薄弱。李想曾形象比喻:“攝像頭+毫米波雷達組合如同青蛙的眼睛,對動態物體判斷尚(shàng)可,麵對非標(biāo)準靜態障礙物幾乎束手無策。”

自動駕駛感知

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激(jī)光雷(léi)達(dá)鏡片的原理是激光雷(léi)達通過主動發(fā)射激光脈衝(chōng)突破(pò)這一限(xiàn)製:

-1550nm波長激光(guāng)具備強穿透性,在雨霧中的有效探測距離仍可達200米以上

-905nm方案配合高精度窄帶濾光片,可抑製99.99%的環境光幹擾(OD4~OD6光學(xué)密度)

-點雲數據與視覺信息融合,對不(bú)規則障(zhàng)礙物(如(rú)側翻車輛、掉落貨物)識別率提升40%

華為鴻(hóng)蒙智行

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華為鴻(hóng)蒙智(zhì)行每月交付超4萬台車,其中80%以上配備192線激光雷達,高線束版本對路麵坑窪識別精度達厘米級。這(zhè)種市場選擇印證了多(duō)傳感器融(róng)合路線的可靠性優勢。

 

二、光學鏡片:激光雷達性能的(de)幕後功臣(chén)

在激(jī)光雷達內部,光學鏡片係統如同精密的視覺神經係統,直接決定探測精度與環境適應性(xìng):

發射端光學(xué)鏡片組

準直透鏡將(jiāng)激光器發出的散射光束轉化為平(píng)行光(guāng),透光率>95%且需承受高功率激光損傷(如1064nm/1550nm抗(kàng)損傷鍍膜)

擴束(shù)鏡增大光束直(zhí)徑,采用熔(róng)融石英材質實現輕(qīng)量(liàng)化與熱穩定性(xìng),將300米外激光發散角(jiǎo)控製在(zài)0.1°以內

激埃(āi)特往(wǎng)期透(tòu)鏡展品

(高潮视频在线快速多人往期(qī)透鏡展品)

接收(shōu)端光學心髒

接收物鏡通光(guāng)孔徑(jìng)決定信(xìn)噪比,大尺(chǐ)寸非球(qiú)麵鏡片可(kě)收集更多微弱回波信(xìn)號。例如騰勢N7搭載的雙激光雷達係(xì)統采用自由曲(qǔ)麵(miàn)接收鏡,視場角擴大至120°×25°

窄帶濾光片如高潮视频在线快速多人BP905濾光片,帶寬僅±5nm,在強(qiáng)烈陽光下仍能精(jīng)準(zhǔn)分離出905nm激光信號

激(jī)埃特NBP905激光窄(zhǎi)帶濾光片

(高潮视频在线快速多人NBP905激光窄帶濾光片)

動態掃描與防護係統

旋轉式(shì)雷達的碳纖維振鏡反射率>98%,重量(liàng)減輕30%以(yǐ)支(zhī)持100Hz高速掃描

激光雷達掃描振鏡原理圖

(素材(cái)僅供學習展示使用)

高潮视频在线快速多人光學振鏡

(高潮视频在线快速多人(tè)光學(xué)振鏡)

藍寶石保護(hù)窗口表麵鍍覆類(lèi)金剛石塗(tú)層,莫氏硬度達(dá)9級,可抵禦沙石衝擊與200km/h風壓。

高潮视频在线快速多人藍寶石保護窗口

(高潮视频在线快速多人藍寶石保護窗口)

麵對嚴苛的車載環境,鍍膜技術(shù)成為光學鏡片的“盔甲”。1550nm雷達需氟化鈣鏡片配合超寬帶AR鍍(dù)膜,透光率比普通玻璃提升25%;疏水鍍膜使(shǐ)雨滴接觸(chù)角>110°,確保(bǎo)暴雨中鏡(jìng)片表麵(miàn)不積水;防霧鍍膜則可在-30℃至85℃溫(wēn)差下保持清晰。

高潮视频在线快速多人NBP1550激光窄帶濾光片(piàn)

(高潮视频在线快速多人NBP1550激光窄帶濾光片)

三、國產方案崛起:光學鏡片推(tuī)動激光雷(léi)達裝車(chē)浪潮

中國車企(qǐ)正通過(guò)差異化激光雷達配置實現技術(shù)突圍:

-主流車型標配1顆雷達:理想ADPro係統搭載地平線征程6M芯片,以單雷達實現高速NOA與城區LCC增(zēng)強

-高端車型多雷達(dá)配置:騰勢N7裝備雙激光雷達,點(diǎn)雲融合精度達±2cm;仰望U8和阿維塔則(zé)配備三雷(léi)達(dá)實現360°無(wú)死角(jiǎo)覆蓋

-成本下探加速普及:宇瞳光學為國內主流雷達廠商供應振鏡與窗口鏡,規模化生(shēng)產使單套光學件成本下降18%

車載激光雷達光學硬件

(車載激光雷達光學硬(yìng)件-圖源網絡,侵刪)

2025年全球車載(zǎi)激光雷達光學硬件市場預計達到247億元,中國供(gòng)應鏈已占據關鍵(jiàn)地位:

舜宇光學:激光(guāng)雷達鏡頭(tóu)與轉鏡模塊市(shì)占率超30%

永新光學:為禾賽(sài)AT512雷達提供非球(qiú)麵透(tòu)鏡,良率(lǜ)提升至95%

水晶光電:藍寶石保護窗(chuāng)口年產(chǎn)能突破500萬片

 

華為ADS4.0係(xì)統更(gèng)將激光雷達推向新高度——ADSMax版(bǎn)采用高性能超遠距雷達,探測距離(lí)提升(shēng)至300米(mǐ),支持車位到車位自動泊車。

華為ADS4.0係統

(華為ADS4.0係統-圖源網絡,侵(qīn)刪)

四、純視覺路(lù)線的商業邏輯與技術妥協

特斯拉堅持純視覺路線有其現實考量:

-成本控(kòng)製:單顆激光雷達價格仍在200-500美元區間(jiān),而攝像頭僅20-50美元

-算力優化:避免多(duō)傳感器融合帶來的算法複雜性

-數據閉環:依靠300億英裏FSD測試數據迭代模型

但技術妥協(xié)顯而易見:得州Robotaxi試點中,改裝ModelY在交叉路(lù)口(kǒu)誤闖紅燈,引發NHTSA調查(chá)。當濃霧籠罩道路(lù)時,波長(zhǎng)依賴成為致命短(duǎn)板(bǎn)——可見光無法穿透的(de)水汽,1550nm激光卻能攜帶信息(xī)安然往返。

得州Robotaxi試點改裝ModelY在交叉路口誤闖紅燈

(圖源新浪(làng)財經百(bǎi)家號(hào)-侵刪)

五、未來鏡片:智能(néng)光學重構感知邊界

下一代光學鏡片技術正突破傳統功能邊界:

-自適應液晶透鏡:動(dòng)態(tài)調節(jiē)焦距,0.1秒內切(qiē)換遠距探測與廣角掃描(miáo)模式

-氮化矽高折射鏡片:使905nm雷達體積縮小(xiǎo)40%,同時兼容雙波段探測

-集成光(guāng)學基底(dǐ):宇瞳光(guāng)學研發(fā)的發射/接收/濾(lǜ)光三合一模組,減少光路損耗達15%

隨著模造玻璃(lí)產能擴張(zhāng),非球麵鏡片成本持續下降。預計到2026年,激光雷達(dá)光學係統體積將縮小50%,單車部(bù)署3顆雷達成為L4級車型標配。

 

激光雷達光學鏡片的進化史,恰是自(zì)動駕駛感知(zhī)能力突破物理極限的縮影。當一片直徑不足3厘米(mǐ)的非球(qiú)麵透鏡在1550納米波(bō)長下將激光聚(jù)焦於微米級精(jīng)度(dù)時,它承載的不僅是光線,更是雨霧中行車安全的最後防(fáng)線。

 

特斯拉純視覺方案在得州Robotaxi測試中頻頻闖(chuǎng)紅燈的(de)案例,與華為ADSMax係統在濃霧中穩定識別300米外障礙物的表現形成(chéng)鮮明對比。光學鏡片核心技術的突破,正推動(dòng)激光雷達從“豪華配置”向“安全標配”進化——畢竟在生命(mìng)麵前,沒有成本與路線的辯論(lùn),隻有責任與結果的較(jiào)量。