由于中國(guó)企業(yè)的參與，全球第一激光雷達(dá)廠商已敗退中國(guó)市場(chǎng)，主要是產(chǎn)品在中國(guó)失去了價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,。面前，中國(guó)激光雷達(dá)廠商在技術(shù)方面已不輸國(guó)外,，在20多家中排名靠前的包括禾賽科技,、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能,、北科天繪,、華為、北醒光子,、佳光科技,、砝石激光、覽沃科技,、砝石激光等,。這些公司中采用MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）微鏡技術(shù)的有7家；采用ToF（飛行時(shí)間）技術(shù)有4家（其中一家有兩種技術(shù)）,。

　　1,、MEMS微鏡已成為激光雷達(dá)主流

　　激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛中用到的眾多傳感器之一，特斯拉等少數(shù)公司只使用攝像頭,，有些場(chǎng)景（如純白或純色）場(chǎng)景可能難以識(shí)別,，而激光雷達(dá)可以很快計(jì)算出距離、速度等各種信息,，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的高分辨率識(shí)別,。以往的機(jī)械式激光雷達(dá)光學(xué)和電學(xué)系統(tǒng)非常復(fù)雜，只有谷歌,、百度等科技公司還在使用,，無(wú)法大規(guī)模量產(chǎn)。最新技術(shù)是采用MEMS掃描微鏡的激光雷達(dá),，國(guó)內(nèi)一些Tier 1已經(jīng)在使用國(guó)產(chǎn)MEMS微鏡芯片開(kāi)始定點(diǎn)項(xiàng)目量產(chǎn),。

　　中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所沈文江博士表示，現(xiàn)在,，在MEMS掃描微鏡領(lǐng)域,，國(guó)內(nèi)和國(guó)外已經(jīng)處在同一技術(shù)水平，但國(guó)內(nèi)此類芯片代工仍存在困難，在一定程度上加劇了汽車缺芯的情況,，亟待破局,。

　　2、激光雷達(dá)有哪些形態(tài),？

　　激光雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在走過(guò)了哪些路徑呢,？現(xiàn)在的微鏡激光雷達(dá)和其他類型相比又有什么優(yōu)勢(shì)呢？沈文江表示,，最早的激光雷達(dá)是機(jī)械式的,，即使現(xiàn)在，機(jī)械式也是占了大壁江山,，因?yàn)楝F(xiàn)在用激光雷達(dá)的不是傳統(tǒng)車企,，而是做自動(dòng)駕駛方案的初創(chuàng)企業(yè)。之前一個(gè)64線雷達(dá)大概賣7萬(wàn)美元,，由于中國(guó)企業(yè)（如禾賽）的市場(chǎng)參與,，現(xiàn)在便宜了一些，國(guó)內(nèi)類似的產(chǎn)品水平很高,，整體質(zhì)量更好,，北美好多企業(yè)都在買。

　　1.機(jī)械式激光雷達(dá),；

　　2.Flash激光雷達(dá),；

　　3.OPA激光雷達(dá)；

　　4.MEMS激光雷達(dá) 機(jī)械式雷達(dá)之后是固態(tài)雷達(dá),，有好幾種,，有一種叫flash（閃光），相當(dāng)于用閃光燈把激光打出去,，用探測(cè)器來(lái)接收信號(hào),。由于是全固態(tài)的，體積小了很多,，但問(wèn)題是近距離會(huì)過(guò)曝,，遠(yuǎn)距離測(cè)不到（能力不夠），所以目前一般flash雷達(dá)測(cè)距在50米以內(nèi),。還有一種純固態(tài)雷達(dá)是OPA（光學(xué)相控陣）,，類似于采用射頻信號(hào)的毫米波雷達(dá)，用相控陣聚焦來(lái)掃描,。它是在光學(xué)波長(zhǎng)尺度上實(shí)現(xiàn)的,，所以比毫米波技術(shù)難度大，也有公司在做方案,。

　　3,、MEMS微鏡與激光雷達(dá)

　　沈文江介紹說(shuō),，MEMS掃描微鏡也叫振鏡，微鏡沿著x,、y兩個(gè)方向掃描,，可以實(shí)現(xiàn)非常高頻率的掃描。現(xiàn)在用于激光掃描投影的MEMS芯片,，掃描頻率可以達(dá)到40kHz,，相當(dāng)于一秒鐘掃描4萬(wàn)次。微鏡是一個(gè)硅結(jié)構(gòu)的微型機(jī)械裝置,。有些微鏡是用靜電力來(lái)驅(qū)動(dòng)的,，蘇州納米所的微鏡產(chǎn)品是用的電磁力驅(qū)動(dòng)的，芯片上有一個(gè)線圈,，在磁場(chǎng)中，通上電流即可產(chǎn)生一個(gè)安培力,，從而驅(qū)動(dòng)微鏡掃描,。因?yàn)檐囕d雷達(dá)不同于消費(fèi)類產(chǎn)品，有更多特殊性,，需要符合各種車規(guī)要求,，所以開(kāi)發(fā)車載激光雷達(dá)需要做很多工作。

　　他說(shuō),，激光雷達(dá)的角度分辨率已達(dá)到0.2度,，比如100米外的一輛車可以掃描到很多點(diǎn)，可以把車的輪廓計(jì)算并標(biāo)示出來(lái),。與其他傳感器比,，目前的MEMS激光雷達(dá)的每秒點(diǎn)云數(shù)據(jù)量在100萬(wàn)左右，比圖像還是小得多,，對(duì)處理器算力的要求沒(méi)有那么高,。

　　MEMS方案更靠譜，易于商用

　　沈文江認(rèn)為,，現(xiàn)在大家普遍覺(jué)得MEMS方案比較靠譜,，能夠很快落地。與機(jī)械式相比,，MEMS的優(yōu)勢(shì)很多,，如安裝簡(jiǎn)單、體積更小,、價(jià)格便宜,，最有希望在乘用車上普及。機(jī)械式雷達(dá)是在一個(gè)臺(tái)子上面放激光探測(cè)器,，64線需要64組激光器和探測(cè)器一一對(duì)應(yīng),，然后供電讓它轉(zhuǎn)起來(lái),，電源、信號(hào)要通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)連到下面的電路,，所以它是一個(gè)非常復(fù)雜的光學(xué)和電學(xué)系統(tǒng),，不利于大規(guī)模的量產(chǎn)。

　　激光雷達(dá)脈沖發(fā)射方式比較 MEMS激光雷達(dá)只需要一個(gè)激光器和MEMS微鏡組合就能實(shí)現(xiàn)激光脈沖的掃描,，裝配起來(lái)很簡(jiǎn)單,。從成本考慮，由于采用半導(dǎo)體工藝,，量大了成本也會(huì)很便宜,。另外，從分辨率考慮,，比如MEMS激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)64線,，只需要MEMS微鏡把單個(gè)激光器發(fā)出的脈沖掃描成的點(diǎn)陣能組成64條線就可以了，所以非常容易實(shí)現(xiàn)高分辨率,，體積也非常小,。未來(lái)MEMS激光雷達(dá)的成本有望控制在千元人民幣以內(nèi)。

　　MEMS激光雷達(dá)原理 從全球總共5家激光雷達(dá)上市公司情況也可看出技術(shù)上的端倪,，在其中4家美國(guó)公司,，1家以色列公司，五家上市公司中有兩家用的是MEMS方案,。所以MEMS方案還是業(yè)界和投資界比較看好的,。

　　MEMS微鏡與自動(dòng)駕駛

　　蘇州納米所是中科院的一個(gè)研究所，2006年與江蘇省三方共建,，方向是半導(dǎo)體光電器件,、各個(gè)波段的激光器和探測(cè)器，另外還有生物醫(yī)學(xué)影像,、干細(xì)胞等,，以及碳材料和輕量化材料。

　　該所一直在鼓勵(lì)科技成果產(chǎn)業(yè)化,。沈文江說(shuō),，自己在納米所的團(tuán)隊(duì)在MEMS微鏡這個(gè)小眾專業(yè)領(lǐng)域做的挺不錯(cuò)，跟國(guó)內(nèi)很多做激光雷達(dá)的企業(yè)都有合作,。納米所在國(guó)際上最早開(kāi)始做大鏡面電磁驅(qū)動(dòng)的MEMS微鏡,。傳統(tǒng)的MEMS微鏡是在2000年前后，光通信熱潮中的MEMS光開(kāi)關(guān)基本上是靜電驅(qū)動(dòng)的,，鏡面大小一般在1mm左右,。目前國(guó)際大公司包括ST、博世,、英飛凌,、濱松,、Intel都在做MEMS掃描微鏡，技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快,，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈,。他認(rèn)為，現(xiàn)在納米所的技術(shù)在國(guó)際上屬于領(lǐng)先水平,，在某些技術(shù)指標(biāo)上還優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品,。其用在激光雷達(dá)的芯片已經(jīng)有Tier 1企業(yè)采用生產(chǎn)激光雷達(dá)，并已定點(diǎn)線量產(chǎn),。

　　已量產(chǎn)MEMS激光雷達(dá) 現(xiàn)在,，華為、特斯拉等造車新勢(shì)力把自動(dòng)駕駛炒的火熱,，他們不像傳統(tǒng)車企,，為了體現(xiàn)科技感和先進(jìn)性，各種最新的科技都用在汽車這個(gè)載體上,。不過(guò),，他倒是覺(jué)得全自動(dòng)駕駛可能還得再沉淀幾年，需要從智能輔助駕駛逐漸過(guò)渡到更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛,，但是自動(dòng)駕駛對(duì)造車新勢(shì)力來(lái)講，這肯定是一個(gè)賣點(diǎn),。

　　4,、機(jī)會(huì)很多，困境仍在

　　蘇州納米專注芯片設(shè)計(jì)和芯片樣品的研究開(kāi)發(fā),，產(chǎn)品量產(chǎn)要靠MEMS代工廠,。事實(shí)上，MEMS器件的工藝制程并不高,，只是微米級(jí),。整體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在MEMS代工企業(yè)還屬于起步階段,，目前比較成熟的產(chǎn)品有麥克風(fēng)和壓力傳感器等,。MEMS代工的特點(diǎn)是“一種器件、一套工藝”,，所以MEMS微鏡對(duì)于代工廠來(lái)說(shuō)是比較新的產(chǎn)品,，工藝的導(dǎo)入和量產(chǎn)中都需要解決很多新的問(wèn)題，要跟MEMS代工廠合作,，要慢慢地去“培養(yǎng)”MEMS代工廠,，和代工廠一起成長(zhǎng)。

　　MEMS微鏡已經(jīng)很小,，未來(lái)走向哪里,？

　　MEMS微鏡現(xiàn)在已經(jīng)很小了,，未來(lái)還會(huì)怎么發(fā)展呢？沈文江認(rèn)為,，其發(fā)展方向主要是針對(duì)特定的應(yīng)用市場(chǎng)開(kāi)發(fā)特定的MEMS微鏡,。比如激光雷達(dá)用的MEMS微鏡需要大鏡面，鏡面大了光學(xué)發(fā)射出去的脈沖就更聚焦,，能打得更遠(yuǎn),，接收的脈沖信號(hào)就更強(qiáng)；再比如在激光掃描投影應(yīng)用中,，要求掃描頻率更高,，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更高的投影分辨率。微鏡的另一個(gè)很大的應(yīng)用場(chǎng)景是光通信,，包括光開(kāi)關(guān),、光交換機(jī)等，現(xiàn)在大部分是從美國(guó),、加拿大進(jìn)口的芯片,，這應(yīng)該是光通信領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)替代的一個(gè)重要方向。