柔性激光雷达技术探索:为汽车设计带来更多可能性与灵活性
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自动驾驶与智能网联汽车,激光雷达作为“感知之眼”,正经历着从机械式到固态化、从单一功能到多模态融合的技术跃迁。而柔性激光雷达的出现,更以颠覆性的设计理念打破传统硬件的物理限制,为汽车造型、空气动力学优化及功能集成开辟了全新路径。
柔性激光雷达
传统激光雷达受限于机械结构或固态芯片的固定形态,往往需要为安装位置做出妥协——或外凸于车顶形成“瞭望塔”,或嵌入前格栅牺牲散热性能。柔性激光雷达则通过材料科学与微纳电子技术的突破,实现了探测模块的可弯曲、可延展特性。例如,采用柔性基板与可变形光学元件的激光雷达,可贴合汽车A柱、后视镜甚至车身曲面,将探测单元无缝融入整车设计语言。
这种技术突破并非纸上谈兵。零跑B10通过前挡玻璃夹层集成激光雷达的设计,已验证柔性封装技术的可行性:其采用自清洁镀膜与超薄光学层,在保持0.217Cd超低风阻的同时,实现128线激光雷达的隐藏式部署。领克10 EMP的扁平化车顶内嵌方案则更进一步,通过可升降机构与柔性电路板的结合,使激光雷达在非工作状态下完全收缩至车顶内部,既优化空气动力学表现,又避免恶劣天气对探测器的直接冲击。
二、柔性设计
柔性激光雷达的核心价值,在于将感知硬件从“设计负担”转化为“造型亮点”。福特烈马新能源的激光雷达格栅集成方案堪称典范:其将雷达阵列与LED矩阵灯带融合,通过透明导光材料与柔性电路板的组合,使探测单元在发光时呈现动态光效,既强化了科技感,又通过隐藏式设计降低风噪。实测数据显示,该方案使整车风阻系数降低0.03Cd,相当于每年减少约120公里续航损耗。
在空间利用率层面,柔性技术同样展现惊人潜力。速腾聚创EMX系列通过SPADSoC芯片的40%体积缩减,将250米探测距离的激光雷达塞入传统后视镜底座内部,为车门储物格腾出宝贵空间。而阿维塔12改款Max的三雷达方案中,主雷达与补盲雷达采用柔性连接设计,通过可弯曲光纤传输数据,使前保险杠无需预留机械安装孔位,碰撞修复成本降低37%。
三、功能融合
柔性激光雷达的颠覆性不仅在于形态,更在于其作为多功能载体的潜力。广汽丰田铂智3X与福耀玻璃合作的渐变镀膜前挡项目,揭示了这一趋势:通过在激光雷达工作区域镀制电致变色膜,系统可根据环境光照自动调节透光率——强光下降低反射干扰,弱光时提升探测效率,同时将雷达工作状态可视化。用户可通过HUD界面实时观察探测区域覆盖范围,增强对自动驾驶系统的信任感。
更激进的探索发生在人机交互领域。华为ADS 2.0系统将柔性激光雷达与鸿蒙OS深度整合,利用雷达表面集成的高灵敏度触控传感器,使A柱盲区监测模块兼具手势控制功能。当驾驶员挥手切换导航目的地时,雷达阵列不仅能捕捉手势轨迹,还能通过点云数据分析手指运动速度,动态调整交互灵敏度。这种“感知即交互”的设计,使激光雷达从单一传感器升级为智能终端。
四、技术挑战
尽管前景广阔,柔性激光雷达的规模化应用仍需突破多重技术壁垒。首先是材料耐久性:可弯曲基板需在-40℃至85℃的极端温度下保持形变稳定性,同时抵抗紫外线老化与化学腐蚀。禾赛科技为此开发了新型液态金属互连技术,通过镓基合金的低温自修复特性,使柔性电路在百万次弯折后仍保持导电性能。
其次是信号传输损耗问题。传统刚性电路的信号衰减率仅为0.1dB/m,而柔性光纤在弯曲半径小于5mm时衰减可能突破3dB/m。速腾聚创的解决方案是采用空芯反谐振光纤(AHF),通过空气芯层减少光信号与材料接触,将10米传输损耗控制在0.5dB以内,满足车载雷达的实时性要求。
未来图景
随着柔性技术的成熟,激光雷达正从独立传感器向分布式感知节点演进。比亚迪“天神之眼”系统已展示这一趋势:其通过柔性电路将6颗微型激光雷达嵌入车门把手、轮毂盖甚至轮胎气门嘴,构建360°无死角监测网络。这些微型雷达不仅具备基础测距功能,还能通过点云数据共享形成协同感知——当某一雷达因泥浆遮挡失效时,相邻节点可自动补全探测盲区。
更远期的想象中,柔性激光雷达或将与智能表面材料深度融合。特斯拉Robotaxi概念车透露的“皮肤感知”技术,即通过在车身覆盖柔性光电传感器层,实现环境感知与车身造型的完全统一。当车辆行驶时,车体表面如生物皮肤般起伏蠕动,动态调整雷达探测角度与覆盖范围,这种“活体感知”设计或将重新定义汽车与物理世界的交互方式。
从隐藏式集成到多功能融合,从单一探测到分布式网络,柔性激光雷达正在书写智能汽车设计的新范式。它不仅解决了功能与美学的长期矛盾,更以可变形态与智能交互,为汽车赋予“生长”与“进化”的能力。在这场由柔性技术引发的感知革命中,汽车正从机械载体蜕变为具有生命力的智能终端,而激光雷达,正是这场蜕变的关键基因。





