2021智能汽车黑科技：激光雷达内卷 智能芯片爆发

2021年，新能源汽车开始了爆发式增长，早前并不被看好的新势力企业也逐渐展现出了其强劲的爆发力。也是在2021年，我们也见证了华为、小米等具有跨界涉入汽车领域，汽车电动化、智能化开始展现其威力。在过去的一年，除了纷纷入场造车的各界巨头，智能汽车在技术领域又有哪些新的动向？话不多说，我们看看过去的一年有哪些值得关注的技术趋势吧。

2013年马斯克发了条推特说要给Model S开发辅助驾驶系统，拉开了量产乘用车高阶辅助驾驶大战的序幕。彼时放眼全球，车载自动驾驶激光雷达还是机械式激光雷达独步天下，一个128线的激光雷达也就人民币70万左右，这就算装在Model S上价格都至少得翻倍了。也因此，老马义无反顾的一头扎进了纯视觉路线，此后高阶辅助驾驶的纯视觉和激光雷达路线之争就一直甚嚣尘上。

2021年4月的上海车展前夕，大疆、华为等纷纷发布了旗下的激光雷达产品，并宣称已经将成本控制在了千元级别。同时，分别搭载大疆和华为激光雷达的小鹏P5和极狐阿尔法S也在暗暗较劲拼抢谁才是第一款搭载激光雷达的量产智能汽车。到上海车展开幕，大家吃惊的发现不论是小鹏、极狐、蔚来还是威马、智己、上汽R，甚至奥迪、奔驰，展台上都出现了将配备激光雷达的展车，一时之间你没个激光雷达产品都不好意思和别人打招呼。当然，特斯拉除外。

到了年末的广州车展上，要不要激光雷达已经不再是个问题，要几颗变成了新的问题。广汽埃安打出了3颗激光雷达“领先一代”的口号；而长城旗下的全新品牌沙龙，更是直接在宣传海报上挑衅式的写到”4颗以下别说话“......

激光雷达进入了内卷时代。

不过，过去的一年中激光雷达在技术上确实取得了长足的进步。过去机械式激光雷达动辄数十万的售价很大部分的成本花在了几十甚至上百对的激光收发模组上。如今混合固态激光雷达通过扫描模式的创新，利用有限的激光收发模组上下左右移动实现更大面积的扫描，降低了激光雷达的制造成本。同时通过将激光收发模组集成在芯片上，不仅价格更低，还取得了更小的体积和更高的稳定性，混合固态激光雷达终于实现了满足严苛的车规级要求，可以大规模装备在量产车型上。

而在扫描模式上，技术方案可谓是百花齐放。蔚来ET7搭载的图达通激光雷达采用的是二维转镜方案，首先通过一面上下转动的镜面让激光上下扫描，在通过一条快速转动的多面棱镜实现左右扫描，两个镜面配合就能让一束激光实现上下左右的逐行扫描。极狐阿尔法S HI版搭载的华为激光雷达也采用了类似的二维转镜方案；小鹏P5搭载的大疆览沃浩界激光雷达则通过两面有斜边的透镜，利用光的折射对激光进行偏转，两面透镜以不同速度转动就能让一束激光扫描出一偏花瓣状的区域；广汽埃安LX、威马M7等车型搭载的速腾聚创混合固态激光雷达，采用的则是MEMS微振镜方案，将激光打在一个可以上下左右快速摆动的小尺寸镜片上实现扫描，通过控制镜片的转动还可以对部分区域进行更密集的扫描......

不管是哪种技术方案，如今都实现了等效上百线、价格适中且通过了车规级测试，除了华为、大疆这种跨界进入激光雷达领域的巨头，国内如今也涌现出了禾赛科技、速腾聚创、镭神智能、万集科技、北醒光子、一径科技、图达通等一大批中国品牌激光雷达企业。广汽埃安、威马、小鹏、极氪、比亚迪、智己等签约速腾聚创，集度、高合、爱驰等签约禾赛科技，蔚来投资图达通，小鹏搭载大疆览沃浩界，哪吒、沙龙、极狐、长安阿维塔等与华为达成合作，车规级激光雷达已经在市场上展开了拼杀。

当然，取得长足进步的并不只有国内激光雷达企业。车载激光雷达鼻主Velodyne LiDAR、曾推出全球首款车规级激光雷达的老牌雷达制造商Valeo法雷奥、Luminar、Innoviz等等海外激光雷达企业在去年也有全新产品或新的合作动向等。不过目前中国市场已经成长为全球最为活跃的智能汽车市场，中国车企在高阶智能辅助驾驶等方面的发展速度已经领先于多数海外企业，中国激光雷达品牌自然也能近水楼台，率先享受到市场带来的红利。同时市场的快速发展也反向促进了中国激光雷达企业在技术上的快速进步。

2020年开始爆发的“芯片荒”在2021年依然是汽车领域的关键词，与基础芯片的严重短缺相对的，却是顶级汽车智能芯片呈现出快速增长的态势。而这样的趋势在国内尤其明显，随着智能汽车在中国市场的快递发展，中国已经成为了顶级智能芯片的角斗场。

2021年上市的极氪001，也是Mobileye EyeQ5芯片的全球首次装车；小鹏P7是全球首款搭载英伟达Nvidia Xavier芯片的车型；英伟达Nvidia Orin芯片将随着蔚来ET7在今年首次面向市场；WEY摩卡将搭载高通Qualcomm Snapdragon Ride。11月29日，集度联手高通展示了高通第4代骁龙®汽车数字座舱平台8295，并将在集度首款车型上应用。

相比激光雷达企业的百花齐放，中国在半导体领域相对弱势，同时芯片企业本身也相对较少。但我们依然可喜的看到全球芯片巨头都将目光瞄准了中国，并将最先进的产品率先应用在了中国品牌车型上。而更加可喜的是，在为数不多的汽车智能芯片顶尖企业中，我们也看到了来自中国的企业。

2021年7月，中国智能芯片独角兽企业地平线在上海发布了全新一代全场景整车智能中央计算芯片征程5。征程5是地平线继征程2和征程3系列芯片之后，中国车规级人工智能芯片量产先河之后的第三代车规级产品，兼具大算力和高性能，单颗芯片AI算力最高可达128 TOPS，支持16路摄像头感知计算，能够支持自动驾驶所需要的多传感器融合、预测和规划控制等需求。

目前，算力最强的英伟达Orin官方公布的单颗芯片的算力达到了254 TOPS，采用7nm工艺。在蔚来ET7之后，理想X01、飞凡ES33、集度首款车型等也将纷纷搭载这一芯片，中国已经成为自动驾驶顶级芯片最大的市场。蔚来公布ET7会搭载4颗Orin芯片，预计算力会达到1000 TOPS。这也是支撑其配备包括高清摄像头、激光雷达等在内的33个传感器的重要基础。

新能源车销量在2021年取得了爆发式增长，产业拐点开始出现。不过对于消费者而言，纯电动车型的续航能力仍然是一个亟待解决的问题，各大车企也在向着更长的续航里程发起挑战。在2021年，已经有车企公开宣称将推出续航能力突破1000km的车型。

在2021年年初，蔚来在NIO day上公布了150kWh固态电池组方案，虽然随后不少业内人士表示蔚来发布的150kWh固态电池组并非传统意义上的固态电池，而是半固态或混合固态电池，不过依然挡不住大家对于这款电池组的期待。

据蔚来官方介绍，全新的150kWh固态电池组采用原位固化固液电解质、无机预锂化碳硅负极以及纳米级包覆超过镍正级设计，其中固液电解质可确保电芯安全，而无机预锂化工艺的硅碳负极，配合纳米级包覆工艺的超高镍正极，在能量密度跃升的同时保证寿命，相较于常规的三元里电池，提升了50%的能量密度，达到360Wh/kg。

同时，所有蔚来车型均可升级该电池包。搭载150kWh电池包后，蔚来全系车型获得超长NEDC续航，2018款ES8将超过730km，全新ES8将超过850km，ES6和EC6将超过900km，ET7更是可以超过1000km！此外，蔚来官方还在发布会上宣布，150kWh固态电池组最早将于2022年第四度交付。至于到时候是否会真的交付，我们太平洋汽车网将持续跟进！

到2021年年末的广州车展上，广汽埃安带来了新车型AION LX Plus，新车的一大亮点是官方标称该车拥有1008公里的续航里程（CLTC工况下），电池容量达144.4kWh，而实现超过1000km续航的秘密就在于AION LX Plus电池的硅负极技术。

传统锂电池的负极都是采用石墨，而为了提升负极的锂离子储存能力，广汽所使用的电池在负极中添加了硅，官方表示参杂后电池负极的锂离子储存量提升了9倍。能量密度的提升使得同样的体积下电池能储存更多的电能。因而AION LX Plus在不增加电池组大小的前提下实现1000km的超长续航。

除了蔚来和广汽埃安，马斯克也表示特斯拉将推出续航超过1000km的车型，目前尚没有更详尽的信息，预计特斯拉会依托其前一年发布的4680无极耳电池实现这一目标。

不同于三元锂电池，磷酸铁锂电池在安全性方面有着突出的表现，但能力密度会有所下降。比亚迪创新性的刀片电池让磷酸铁锂电池组在能量密度上有了大的飞跃。同样在2021年，比亚迪刀片电池也传出喜讯，虽然远不及前文提到的超1000km的成绩亮眼，不过将在今年上市的比亚迪唐EV将推出换代车型搭载的刀片电池的能量密度包提升至150wh/kg，较现款提高了10wh/kg。

虽然在实际使用中，官方公布的CLTC工况下续航里程多半会有所折扣，不过当这一数字达到1000km时，实际续航里程也必然在700km以上，足以应付日常的中短途出行需求。

近日，宁德时代突然发布了旗下全新换电品牌EVOGO乐行换电，正式开始布局换电业务。而早在宁德时代之前，换电业务已经在业内显现了一波热潮。2020年11月2日，我国国务院办公厅正式发布了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，《规划》中不再单独提及“充电”，而是统一使用了“充换电”的说法，换电在我国新能源规划中被提到了与充电同等重要的水平。

在《规划》发布后不久，吉利、广汽埃安、威马、哪吒等品牌纷纷推出了旗下的换电版车型。其中吉利不仅加速了旗下易易换电的发展进程，在年底召开的“智能吉利2025”为主题的品牌新品及战略发布会上，吉利还宣布将推出全新的“换电出行品牌”。据悉，吉利在“换电架构、换电站、换电车辆”领域已经拥有上千项技术专利。到2025年，实现100个核心城市布局5000座极速换电站，满足100万辆车的换电需求。

同时作为换电领域的领头羊，蔚来在2021年推出了其全新的第二代换电站，拥有更大的电池仓，最多可装载13块电池组，日服务能力最高可达312次，相比第一代提高超过3倍。另外，第二代换电站不需要将车抬升完成换电，只需要把车停在指定位置上即可。第二代换电站可兼容蔚来150kWh电池组。

随着换电写入了国家新能源发展战略，换电站的部署也被越来越多的关注。作为较早使用和最坚定推广换电模式的蔚来，凭借今年来部署的换电站，在相关服务和技术上也取得了不少的经验积累。随着蔚来汽车销量攀升，更大、效率更高的第二代换电站对蔚来保证换电服务的质量将有着重要意义。2021年12月中旬，蔚来宣布其2021年第700座换电站落成。

在电动化、智能化大潮下，中国已然成为了全球最具活力的智能汽车市场。2021年，我们见证了电动汽车销量的爆发式增长，电动汽车市场渗透率不断增高，也打消了此前人们对电动化路线怀有的疑虑。目前汽车智能化也开始初现威力，供应链巨头以及先于市场开始了发力，而纵观2021智能汽车黑科技的发展动向，不难想到，在智能汽车领域，中国市场已经再一次走在了全球靠前的位置。（文：太平洋汽车网 郭睿）