É possível detectar um carro de 100.000 yuans e compreender um carro de 1 milhão de yuans; o LiDAR também está disponível em versões “econômica” e “premium”.

Há quatro ou cinco anos, quando a tecnologia de assistência ao condutor estava apenas começando, toda a indústria debatia "como os veículos deveriam enxergar o mundo".

Uma corrente de pensamento defende uma abordagem "puramente visual", acreditando que câmeras e algoritmos são suficientes para compreender o ambiente e replicar a percepção humana.

Outra corrente de pensamento insiste na fusão multissensor, argumentando que, sem o lidar, não há informação espacial estável, precisa e mensurável.

Até hoje, o debate permanece sem solução, mas o mercado muitas vezes fornece a resposta mais rapidamente do que os argumentos técnicos.

Com a implementação gradual de soluções avançadas de condução inteligente, o LiDAR está se tornando a solução principal e a configuração padrão para sistemas de condução inteligente.

Segundo dados da Gaogong Intelligent Vehicle, de janeiro a julho de 2025, a entrega acumulada de carros novos equipados com LiDAR no mercado chinês (excluindo importações e exportações) atingiu 1,0484 milhão de unidades, um aumento de 69,73% em relação ao ano anterior. Dentre eles, a taxa de equipamentos de série em modelos na faixa de 200.000 a 300.000 yuans chegou a quase 30%.

Além disso, alguns modelos já não se contentam com a solução de "radar único" para aprimorar suas capacidades de direção autônoma. Os modelos Yangwang U7 e U8L da BYD utilizam uma solução com 3 radares lidar, enquanto o Zunjie S800, o Xiangjie S9T e o Wenjie M9 são equipados com 4. O recém-lançado Jike 9X adota uma configuração com 1 radar de longo alcance de 520 linhas + 4 radares de estado sólido de alta precisão, alcançando cobertura lidar completa de 360°.

Desde a questão de "se devemos instalar" até "quantos instalar", o papel do lidar nos sistemas de assistência ao condutor está se tornando cada vez mais importante.

Semissólido: O Ponto de Equilíbrio para a Produção em Massa

No entanto, o próprio lidar também possui diferentes níveis de qualidade.

Nos últimos dois anos, temos ouvido um novo termo com cada vez mais frequência nas conferências de imprensa das montadoras: “LiDAR de estado sólido”.

O termo "estado sólido" pode ser um tanto enganoso. Não significa que exista um meio semelhante a um eletrólito no lidar. A diferença reside em se a estrutura do lidar contém ou não "componentes rotativos" em um sentido macroscópico.

Leitores que residem em cidades de grande porte provavelmente já estão familiarizados com veículos de teste de robôs-táxi, como o "Pony.ai" e o "RoboCart". Esses veículos costumam ter uma característica peculiar: um lidar mecânico que gira constantemente no teto.

Seu princípio de funcionamento não é complicado. Toda a estrutura optomecânica, equipada com módulos de emissão e recepção de laser, gira continuamente a 360° para completar uma varredura panorâmica do ambiente ao redor.

Durante a fase de testes do Robotaxi, que durou vários anos, esse tipo de radar foi a opção mais poderosa: ele conseguia capturar dados de nuvem de pontos de todas as direções simultaneamente, com longo alcance (cerca de 200 metros) e alta precisão, tornando-se o "padrão ouro" para sistemas de percepção.

No entanto, o alto desempenho tem um custo elevado. Um único lidar mecânico costuma custar dezenas de milhares de yuans, e seu processo de montagem é complexo, o que dificulta a produção em massa.

Além disso, a rotação contínua da estrutura do motor óptico causa desgaste mecânico, e o motor e os rolamentos são facilmente danificados, tendo uma vida útil curta. Seu tamanho grande e peso considerável também dificultam a instalação dentro do veículo e o atendimento aos requisitos de resistência a choques e altas temperaturas das normas automotivas.

A tecnologia semi-sólida foi o que realmente permitiu que o LiDAR passasse da fase de testes para a produção em massa.

Ele requer apenas alguns componentes (como refletores e prismas) para realizar varreduras minúsculas, em vez de girar toda a máquina, equilibrando assim desempenho, custo e confiabilidade. Sua estrutura é mais compacta e tem uma vida útil mais longa, facilitando a integração no teto ou na grade.

As soluções semissólidas representam um equilíbrio que as montadoras encontraram entre desempenho, custo e viabilidade em nível automotivo, e agora se tornaram a escolha predominante para veículos produzidos em massa.

Com o amadurecimento da tecnologia, o custo do lidar semi-sólido está diminuindo ano a ano. Dependendo do desempenho do lidar, o custo atual de uma única unidade de lidar semi-sólido varia de aproximadamente 1.400 a 4.000 yuans.

No entanto, como apenas alguns componentes podem se mover, o ângulo de detecção do LiDAR semi-sólido é relativamente limitado, geralmente em torno de 120° na horizontal e 20° na vertical. Portanto , as montadoras costumam posicioná-lo na parte frontal do veículo, enquanto utilizam radares de ondas milimétricas e câmeras para preencher os pontos cegos nas laterais e na traseira. Essa também é a solução de sensores automotivos mais comum que vemos atualmente.

Se o LiDAR semi-sólido resolveu o problema de "se pode ser instalado em veículos", então o LiDAR de estado sólido representa a direção futura de "eliminar completamente as estruturas mecânicas".

Não possui partes móveis e a varredura é realizada por sinais elétricos. Trata-se de uma forma de lidar "puramente eletrônica", que utiliza tecnologia de semicondutores para realizar a emissão, a varredura e a recepção do feixe.

Atualmente, existem duas principais rotas técnicas para LiDAR totalmente de estado sólido: Flash e OPA. A OPA é considerada a rota de ponta para os próximos 3 a 5 anos, enquanto a solução Flash é mais madura e a maioria dos LiDARs de estado sólido atualmente em produção em massa utiliza a solução Flash.

No entanto, devido às limitações na maturidade tecnológica, o alcance de detecção de um radar totalmente de estado sólido com 10% de refletividade é de apenas 25 a 30 metros, o que é insuficiente para detecção frontal e geralmente é usado para cobertura de pontos cegos nas laterais e na traseira dos veículos.

Engenheiros de algumas montadoras também fizeram algumas concessões nos cenários de aplicação do LiDAR totalmente de estado sólido, como aumentar o ângulo de detecção vertical para 75° ou até mesmo 90°, para que os veículos possam identificar obstáculos próximos à carroceria e em sua altura, como degraus, cones, etc.

Atualmente, a tecnologia LiDAR de estado sólido ainda não está totalmente madura, com uma única unidade custando cerca de 1.500 yuans, um valor significativamente superior ao custo de radares e câmeras de ondas milimétricas. Portanto, ela é encontrada principalmente em veículos de luxo.

Contagem de linhas: A linha divisória entre diferentes níveis de LiDAR.

Além das diferenças de estrutura e forma, mesmo entre os lidars semi-sólidos mais utilizados, existem, na verdade, diferenças muito "rígidas" em termos de qualidade.

Como acabamos de mencionar, dependendo do desempenho do radar, o custo de uma única unidade lidar semi-sólida varia atualmente de aproximadamente 1.400 a 4.000 yuans.

Na seleção de LiDAR na indústria, o indicador técnico mais frequentemente mencionado é a "contagem de linhas".

O termo "contagem de linhas" refere-se ao número de feixes de laser que um radar pode transmitir e receber simultaneamente. Cada feixe de laser escaneia o ambiente e retorna um sinal refletido, formando um ponto de medição de distância; todos esses pontos combinados constituem o que chamamos comumente de "nuvem de pontos".

Quanto mais linhas houver, mais densa será a nuvem de pontos e mais nítido o mundo parecerá para o veículo.

Você pode pensar nisso como uma câmera de celular que passou de "megapixels" para "centenas de milhões de pixels" — uma baixa contagem de linhas é como uma foto com poucos pixels, onde você só consegue ver o contorno; uma alta contagem de linhas é como uma imagem de ultra-alta definição, onde até os cílios de pessoas distantes podem ser claramente distinguidos.

Nos radares mecânicos clássicos, como os primeiros modelos de 64 linhas, os engenheiros empilhavam 64 conjuntos de transmissores e receptores a laser em uma estrutura circular. Cada par de módulos transmissores e receptores era fixado em um ângulo vertical diferente, formando juntos uma matriz de varredura completa.

Após a entrada na era da tecnologia semi-sólida, toda a indústria começou a migrar para sistemas de escaneamento integrados. A ideia central é "reutilizar" mais linhas usando menos lasers por meio de um mecanismo de escaneamento de alta velocidade.

Isso também deu origem a um conceito da indústria: um lidar terá dois indicadores técnicos: a contagem de linhas real e a contagem de linhas equivalente. A contagem de linhas real é o número de canais de transmissão/recepção fisicamente independentes; a contagem de linhas equivalente é a contagem de linhas do "efeito visual" formada pela tecnologia de multiplexação por varredura. É semelhante ao radar de alta resolução em termos de desempenho de dados, mas, em essência, depende de varredura de alta frequência e temporização precisa.

Este sistema de escaneamento integrado pode ser entendido, de forma simplificada, como similar à função DLSS das placas gráficas NVIDIA. Essa abordagem tecnológica torna o LiDAR de nível automotivo uma realidade e reduz significativamente o custo dos LiDARs de 128, 300 e até mesmo 500 linhas.

Quais são, então, as vantagens de um número elevado de linhas em comparação com um número reduzido de linhas?

Em um sistema de percepção, aumentar o número de linhas não resulta apenas em "mais pontos", mas também em um salto na qualidade da nuvem de pontos e na confiabilidade do sistema.

É como observar um objeto em meio a um nevoeiro denso. Uma baixa contagem de linhas (como 16 linhas) é como segurar algumas lanternas fracas, cujos feixes de luz só conseguem iluminar algumas partes ocasionalmente, dificultando a compreensão do objeto como um todo; já uma alta contagem de linhas (como 192 linhas) é como um enorme conjunto de holofotes, iluminando instantaneamente toda a cena, tornando a forma, a postura e até mesmo os detalhes do objeto nítidos à primeira vista.

Por exemplo, a uma distância de 150 metros, um pedestre pode deixar apenas 1 ou 2 pontos de reflexão na nuvem de pontos de um radar de 16 linhas. O algoritmo tem dificuldade em determinar se é um alvo real ou ruído, e existe uma possibilidade considerável de erro de julgamento.

Na nuvem de pontos de um radar de 128 linhas, o contorno de um pedestre é delineado por uma dúzia de pontos, e o algoritmo consegue identificar claramente sua forma e direção de movimento, aumentando o nível de confiança várias vezes.

Por exemplo, um radar de 64 linhas pode apenas detectar a presença de um objeto à frente; um radar de 128 linhas pode distinguir que se trata de um "caminhão horizontal"; e um radar de 500 linhas pode ainda identificar que "o caminhão está estacionado à direita e sua traseira está projetada para fora em 30 centímetros".

Para os sistemas de condução autônoma, essas diferenças sutis significam uma mudança qualitativa na percepção, passando de "evitar objetos" para "compreender a cena".

Um maior número de linhas também representa um salto no alcance de detecção. O alcance de um lidar semi-sólido de 64 linhas é de cerca de 150 a 200 metros, um lidar de 128 linhas é de cerca de 200 a 250 metros, e um lidar de 500 linhas pode atingir um alcance de detecção de mais de 300 metros, permitindo a detecção mais precoce e oportuna de obstáculos.

Além disso, em termos de ângulo vertical, o radar de baixa contagem de linhas normalmente tem uma resolução angular vertical superior a 0,5°, o que significa que o solo e as bordas da estrada podem ser percebidos como o mesmo plano a curta distância. O radar de alta contagem de linhas, por outro lado, pode comprimir a resolução angular para 0,1° ou menos, distinguindo detalhes onde a diferença de altura da superfície da estrada é de apenas alguns centímetros — como tampas de bueiro, lombadas e obstáculos baixos.

Isso não só melhora a precisão da percepção, como também torna o planejamento da trajetória do veículo mais suave e seguro.

No entanto, o lidar de feixe alto não está isento de desvantagens.

Além do alto custo, a quantidade de dados da nuvem de pontos é diretamente proporcional ao número de linhas. Um radar de 128 linhas pode gerar oito vezes mais pontos de dados por segundo do que um radar de 16 linhas. Isso representa um desafio significativo para a largura de banda da interface de dados, o poder de processamento do chip de controle principal e a eficiência computacional dos algoritmos de percepção subsequentes. Se a plataforma de computação não conseguir acompanhar, a vantagem de um alto número de linhas não será aproveitada e, em vez disso, se tornará um fardo para o sistema.

Atualmente, existe apenas um veículo produzido em massa equipado com um sistema LiDAR com mais de 500 linhas – o JK9X, que utiliza dois chips NVIDIA Thor-U e tem preço inicial de 559.900 yuans.

No entanto, em breve poderemos ver outro veículo, o Voyah Taishan, cujo lançamento está previsto para novembro. Ele será equipado com o sistema de condução inteligente Huawei Qiankun ADS 4 Ultra. Com a estreia de um LiDAR com mais de 500 linhas, poderá obter uma vantagem competitiva ainda maior no campo da condução inteligente em comparação com o Wenjie M9, que possui um LiDAR de 192 linhas.

A evolução do LiDAR, da rotação à posição estacionária, do ponto à superfície e, em seguida, à expansão das dimensões espaciais, é essencialmente uma corrida para permitir que os veículos "enxerguem com mais clareza".

Nos próximos anos, à medida que o radar de estado sólido se tornar mais barato e os algoritmos mais poderosos, o lidar poderá se tornar um recurso padrão em todos os carros inteligentes, assim como airbags ou câmeras.

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