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于雷作者

小鹏P5上市,激光雷达版本为何能干进20万元区间?

「我们做出了巨大的让利,并期望有激光雷达版本能在20万这一级别车型中出现。」小鹏汽车董事长、CEO何小鹏在P5上市活动中表示。

小鹏P5是首款搭载激光雷达的量产车型,该配置的入门车型是550P,补贴后售价19.99万元,最入门的460G补贴后售价还低至15.79万元。

在今年的上海车展上,宣布将与大疆合作的上汽通用五菱,曾喊出「人民的智能驾驶」的口号。而大疆自身提出的优势,也是「低成本、高性能」。小鹏P5采用的Livox HAP激光雷达,正是由大疆旗下的沃科技所研发,其低成本优势是这次能够量产装车的关键。这款雷达所采用的非重复式扫描,极大减少了激光发射接收器数量,大幅降低成本、重量,以及对焦与标定的复杂度,这也是其能够实现量产的关键。

低成本激光雷达量产装车

新增城市NGP功能

P5是小鹏唯一提供XPILOT 3.5自动驾驶辅助系统的车型,但目前仅是提前预装了XPILOT 3.5的硬件,软件部分预计到2022年初通过OTA上线,而且需要另外付费获得全部功能。

根据本次活动公布的信息显示,仅有定位最高的两款P系列车型支持XPILOT 3.5,软件的标准购买费用为4.5万元;中配的两款E系列车型提供XPILOT 3.0硬件,软件的标准购买费用为3.6万元。

XPILOT 3.5采用以激光雷达+摄像头为核心的混合感知方案,共有32个传感器:2个激光雷达、13个高清摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达。另外,该系统还配有卫星导航系统GNSS+惯性导航IMU融合定位方案、Xavier超级计算平台等。

相比3.0版本,XPILOT 3.5最大亮点是扩展了城市道路辅助功能,这正依靠新增的2个Livox HAP激光雷达
激光雷达的最大优势是可以实现较大测量范围内的3D立体探测,这正是在自动驾驶辅助系统面对复杂城市环境的难题之一。小鹏P5将2个激光雷达放置在前保险杠传统雾灯的位置,用以提升最重要的前向感知能力。
HAP激光雷达对低反射率物体的探测距离可达150m,横向视场角120°,角分辨率0.16°×0.2°,点云密度等效于144线,空间分辨率很高。
HAP能够成为最早被量产应用的车规级激光雷达,低成本优势是最关键的因素之一,这主要得益于它所采用的非重复式扫描方式。
传统机械旋转式激光雷达通过电机带动整个激光头做圆周运动,环绕分部的激光呈360°旋转扫描,而HAP是通过旋转的棱镜折射激光,改变光路使其扫描到更多地方。
机械旋转式激光雷达依靠增加收发模块的数量实现高线束,元器件成本极高,还有复杂的光路调试、装配过程。HAP激光雷达通过双楔形棱镜扫描器,极大减少了激光发射和接收的线数,大幅降低了成本、重量,以及对焦与标定的复杂度。
这种方式可靠性更高,无需人工校准,也不会漏扫,但缺乏实时性,点云密度会受扫描时间影响,需要时间来扫出足够大的范围,而多线机械旋转式激光雷达则会保持稳定的点云密度。
非重复式扫描方式的点云特点是花瓣形分部,中间的密度最高,周围逐渐较低,这意味即使中央可以获得更即时的点云数据,变相减少中央的积分时间。但这种扫描方式也将使点云分布不同于机械式激光雷达,需要进行算法适配。
据大疆表示,这款激光雷达能在0.1秒的积分时间下,可以做到等效144线水平。
全局定位对于高阶自动驾驶来说必不可少,小鹏P5采用卫星导航GNSS+惯性导航IMU构成的融合定位方案,同时配有高精地图,官方表示可以做到亚米级定位精度。
卫星导航GNSS对车辆位置进行全局锚定,惯性导航IMU可以利用测得的运动体航向角和速度,在本地推算车辆当前位置,补偿遮挡、地下车库或隧道等弱信号环境的定位,配合高精地图、以及多传感器的融合,确定与周边物体的相对距离位置关系。
在这次活动上,小鹏仍未对高精地图的背景做出更多介绍,但可结合此前消息推测,P5可能不会再向供应商采购地图,而是利用资质自行采集。
今年年中,小鹏以2.5亿元通过智途科技的破产程序收购其100%股权,因此也获得甲级地图资质,这是采集、制作导航电子地图必要条件,可以为高精地图和高阶自动驾驶的研发提供更多便利。
小鹏在向港交所提交的招股书中提到:「收购智途科技将有助于其自动驾驶技术研发,当中涉及收集及处理中国的地图数据,因此须拥有测绘资质证书。」目前,P5虽然已经正式上市,但XPILOT 3.5软件部分的OTA上线时间是2022年初,这也给小鹏提供了相对宽裕自研时间。
城市NGP是XPILOT 3.5功能层面的最大进步,可以根据导航路线,实现红绿灯路口通行、跟车、超车、环岛通行等辅助驾驶能力,扩充了城市间的应用场景。虽然系统的功能水平可能仍会限制在L2+,但使用场景的扩充,可以给驾驶体验带来更好的升级。
而且,作为全栈自研的产品,小鹏P5的城市NGP特别针对国内路况进行了标定,提供的加塞预警、后向横向来车预警、城市开发道路遇到慢车过静止车辆可自行变道等功能,可以使其有能力应对一些常见的特色路况。
XPILOT 3.5同时也借助全新的感知方案,给原有功能带来了升级。高速NGP-L可以更早识别加塞车辆,提升拥堵路况下的跟车能力;VPA-L跨楼层停车场记忆泊车功能,可以根据预存路线,自动跨楼层行驶至车位并完成泊车,期间还可应对出入库车辆、对向来车、行人穿梭等复杂场景。
对标迈腾、凯美瑞,瞄准燃油市场
智能化、舒适空间,被小鹏P5视为挑战燃油车的关键。
除了XPILOT 3.5以外,小鹏P5还采用了当前最新的高通8155芯片,也就是消费级芯片855的车规版本。不仅是首次应用7nm制程,CPU还从4大核4小核改为1超大核3大核4小核的创新结构,整体性能相比老款820A提升3倍。
Xmart OS 3.0车机系统可借助8155芯片,做到1秒亮屏。同时,通过行业首用F2FS闪存友好文件系统,还能将随机读写速度提升70%左右,语音识别能力也有所增强。
此外,小鹏P5还提供了手机蓝牙钥匙,可通过多蓝牙定位判断用户位置,蓝牙识别最远距离可达30m,实现近车自动解锁并启动车辆,离车自动闭锁;进入车辆踩刹车,可以直接启动车辆,车机系统自动登录账号。
扩展使用场景是小鹏P5打造舒适空间的途径,这一方面基于整车智能化系统的协调,以及前排座椅全平放倒之类的结构优化,另一方面来自P5所提供的选装硬件。小鹏想要借此和传统车型形成足够差异。
P5通过将定制幕布悬挂在车内后视镜,后排安装车载定制投影仪,可以让车内空间变为电影院。小鹏还为这项功能设定了一键语音和触控指令,自动将主副驾座椅放平、中控屏亮度调暗、空调设为Auto档等。
躺姿是保障舒适的基础,前排座椅可全平放倒与后排坐垫衔接,变为大床模式,即使不在电影院模式下,也能作为一个便捷的午休功能。另外,还可以通过购买睡眠套装,获得配套按照的气垫、遮阳帘、床单、枕头和棉被。
小鹏P5还提供了太阳能智能车顶,可在行驶期间为低压车载电器供电,停车状态下为车内通风降温,保障夏天高温后进入车内温度不至于过高,该系统的最大发电功率为60W。
续航方面,小鹏P5提供3款电池组选择,NEDC综合续航460-600km:600P搭载71.4kWh三元锂电池组,NEDC续航里程为600km;550p、550E、550G搭载66.2kWh三元锂电池组,NEDC续航里程550km;460E、460G搭载55.9kWh磷酸铁锂电池组,NEDC续航里程460km。
单以续航里程来说,600km已经达到了足够的水准,再增加续航只是边际效用递减的过程,快充才是解决里程焦虑的关键。600km续航版本30%-80%的快充时间是38分钟,如果主要在城市使用,基本不会因充电产生太多额外负担。
另外,小鹏P5还全系标配了热泵空调,可以大幅减少非超低温环境下的暖风和电池加温能耗。据官方信息显示,智能热管理温控系统可在-30℃~55℃范围内正常工作,给车辆带来足够大的适用范围。
激光雷达、智能化升级、多使用场景,让小鹏P5具备了在同级中出圈的潜力。市场年轻化转向正在加速,汽车形态也在发生变化,小鹏P5摸准的新生代消费者的脉搏。但在当前选购的环境中,充电、续航仍是能否替代燃油车的关键考虑因素之一,小鹏P5能否完成心中所想,仍有待市场验证。
产业车载激光雷达新能源汽车
相关数据
自动驾驶技术技术

从 20 世纪 80 年代首次成功演示以来(Dickmanns & Mysliwetz (1992); Dickmanns & Graefe (1988); Thorpe et al. (1988)),自动驾驶汽车领域已经取得了巨大进展。尽管有了这些进展,但在任意复杂环境中实现完全自动驾驶导航仍被认为还需要数十年的发展。原因有两个:首先,在复杂的动态环境中运行的自动驾驶系统需要人工智能归纳不可预测的情境,从而进行实时推论。第二,信息性决策需要准确的感知,目前大部分已有的计算机视觉系统有一定的错误率,这是自动驾驶导航所无法接受的。

激光雷达技术

自动驾驶车辆传感器的一种,采用激光扫描和测距来建立车辆周围环境的详细三维模型。Lidar 图像具有高度准确性,这使得它可以与摄像头、超声波探测器和雷达等常规传感器相提并论。然而激光传感器面临体积过大的问题,同时,它的机械结构非常复杂。

小鹏汽车机构

小鹏汽车是一家电动汽车生产制造商,致力于应用新的技术、工艺和商业模式,打造年轻人喜爱的智能化电动汽车。汽车拥有低速自动驾驶跟随的功能,并为解决停车难的困扰,开发了包括自动泊车以及远程召唤的功能。

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