解析SiPM在自动驾驶激光雷达中的关键作用

解析SiPM在自动驾驶激光雷达中的关键作用

在自动驾驶领域，激光雷达作为关键感知组件，其性能直接影响着智能驾驶的安全性和可靠性。硅光电倍增管（SiPM）作为激光雷达接收端的核心器件，其性能参数对激光雷达的整体表现有着重要影响。本文将从技术角度深入探讨SiPM的关键参数及其对激光雷达性能的影响，并结合市场趋势预测未来发展方向。

激光雷达对SiPM的参数需求

为了更好地理解SiPM在激光雷达中的应用，我们首先需要明确激光雷达的工作场景和需求：

• 应用载体：移动中的汽车
• 时间约束：全天候（Day-Night 24小时）、长期使用（8年）
• 空间约束：主要为公路路况，但不排除乡村路况和非规整路况
• 高频场景：高速/快速AEB触发（自动刹停）、智能驾驶领航辅助（NOA）、代客泊车辅助（AVP）等

基于上述场景，激光雷达需要解决的核心问题包括：

1. 安全性：提高高速移动下的安全下限
2. 便利性：减少时间和财务损失，提升智能化体验

SiPM的关键参数分析

通过场景分析，我们可以总结出SiPM需要具备以下关键参数：

1. 光电转换效率（PDE）
2. 参数一致性
3. 长寿命
4. 暗计数率
5. 信号半高全宽（FWHM）
6. 温度稳定性

暗计数率的影响

暗计数率在常温下容易被忽略，但在高温环境下会显著影响探测准确性。例如，从15°C到105°C，暗计数率会增加1000倍。因此，在高温环境下，暗计数率过高的SiPM会导致误报概率增加，降低探测准确性。

FWHM的重要性

信号半高全宽（FWHM）与放大器的时间特性密切相关。更好的FWHM意味着更高的信号准确率。下图展示了不同SiPM在相同条件下的对比结果：

激光雷达市场发展趋势预测

激光雷达的价格和价值在不同阶段呈现出不同的特点：

1. 2025年前：成本导向型，激光雷达供应商通过结构简化、部件劣化等方式降低成本
2. 2026年后：随着智能驾驶配置率上升，功能OTA升级成为主流，价格开始回归理性
3. 海外市场：对产品质量有严苛要求，高性能产品将被导入

未来应用场景及产品结构

根据市场预测，激光雷达将分化为两个主要应用场景：

1. 低成本方案：作为视觉方案的安全冗余，价格区间100-150美金
2. 高性能方案：在智能安全驾驶中发挥重要作用，价格区间500-800美金

针对不同阶段的市场需求，滨松公司已配置了相应的产品序列：

其中，针对SiPM部分的产品配置如下：

总结

随着自动驾驶技术的不断发展，激光雷达作为关键感知组件的重要性日益凸显。SiPM作为激光雷达接收端的核心器件，其性能参数对激光雷达的整体表现有着重要影响。通过深入理解SiPM的关键参数及其对激光雷达性能的影响，可以帮助相关从业者更好地选择和应用SiPM，推动自动驾驶技术的发展。