当人们还在围观智能驾驶领域以特斯拉为代表的纯视觉派与其他车企构成的融合感知派之争时，又一家新能源汽车头部品牌选择了红外智驾传感技术！
9月2日，国内红外热成像技术领军企业武汉高德红外股份有限公司宣布，其与我国新能源汽车头部品牌广汽埃安在智能驾驶领域达成深度合作。通过双方合作，广汽埃安旗下新能源车型将搭载行业领先的红外智驾传感技术，打造全天候智驾感知方案。
这不禁让人联想到，不久前在东风旗下的猛士科技品牌战略发布会上，全新豪华电动越野车M-Terrain，同样搭载了与高德红外·轩辕智驾合作定制开发的红外热成像夜视系统。
从国内龙头主机厂商的坚定选择中，我们不难看出：红外热成像智驾技术，正在成为新能源汽车品牌打造智能驾驶核心竞争力的杀手锏。但它究竟有何优势？从高德红外为广汽埃安旗下车型搭载的红外智驾系统中，或可一窥究竟。
现有技术方案，如激光雷达、可见光摄像头等，可实现L2+级辅助驾驶，但无法覆盖全部用车场景。例如，在黑夜场景中，摄像头如人的肉眼一样，容易受到眩光影响，从而无法准确感知潜在危险与障碍；在雨天场景中，激光雷达则容易受雨水的影响；而毫米波雷达，则对人体的识别能力有所欠缺。
红外感知系统的优势
对于每一位车主和乘坐者而言，安全无小事。解决现有智驾感知系统在某些场景下容易失效的缺陷，结合视觉+雷达技术，融入红外智驾传感技术，形成全新的融合感知系统，无疑是更好的解决方案。
1.识别生命
在自然界中，响尾蛇可通过颊窝探测周围的热源，从而精准定位捕捉猎物。科学家由此受到启发，将自然界中物体产生的红外辐射转化为电信号，经处理后形成人眼可识别的视频图像，发明了红外热成像技术。
红外智驾传感技术的突出优势在于，可以更好地识别生命。通过红外利用热辐射成像，任何高于绝对零度（-273℃）的生命体都会散发热量，所以能够呈现更清晰的图像。
这就相当于为汽车安装响尾蛇般的“眼睛”，精准识别生命特征。在红外线视角下，生命体与非生命的区别极为明显，可以更好地辅助紧急情况下的行为判断，保护行人和动物。
2.穿透夜幕，提升夜间驾驶安全
据统计，全国每年发生的交通事故中，约6成是发生在夜间。红外技术是通过物体发出的热辐射来成像，并不依赖光成像，所以不管白天黑夜，它都能工作，可以弥补可见光成像夜间探测能力差的弊端。
3.不惧眩光干扰
当对向出现眩光，或进出隧道时，红外智驾系统依然可以清晰成像，保障驾驶安全。这是因为，红外只接收中长波信息，不接收可见光波段信息，在强弱光交替场景中，感知功能完全不会受到影响。
4.不惧雨雾、沙尘等恶劣天气干扰
由于红外辐射波的波长较长，所以其穿透力更好，抗干扰能力较强。即便是沙尘、雾霾等恶劣的天气，红外图像的成像效果依旧比较好。
红外技术由于其独特优势，广泛应用于军工、航天等领域。例如“响尾蛇”红外制导导弹，通过红外技术，精准打击目标。詹姆斯韦伯太空望远镜通过红外波段，探究宇宙信息。
红外成像技术早已成熟，为何现今才被提及？
红外热成像相比于其他传感器，首先在识别生物上具有无可比拟的优势。前面提到的Uber夜间行驶事故，虽然有一部分是由于多传感器导致的系统错误，无法判断物体，但如果加上红外热成像技术，增加从温度去判断物体的性质，就可以从根源上解决物体判断的难题，特别是在行人识别方面。
其次，不只是在夜间，红外热成像是可以全天候工作的，不受白天夜间影响，并且可以弥补视觉传感中难以防止眩光的劣势。
另外，红外在雾霾等恶劣天气环境中有良好的穿透效果，这也是激光雷达以及视觉传感的劣势场景之一。
既然效果这么好？那么为什么很少听到有自动驾驶车型用上红外热成像技术？
事实上，我们在新款的保时捷帕拉梅拉车型上发现，红外热成像已经成为一项选配，保时捷称之为“夜视辅助系统”。只是其主要功能不是用于自动驾驶，而是用于在检测应急范围内的行人或者野生动物，并向驾驶员及时发出警告。
其实，上述问题的答案很简单，那就是贵！保时捷选配价格高达39500就能说明这一点。与几年前的激光雷达一样，由于规模效应还没有体现，目前红外热成像传感器价格居高不下。
笔者在与国内某红外成像技术大厂交流时了解到，目前其车载红外产品最高可以实现1920×1080分辨率，但仅640×512分辨率的中远距离车载红外热成像产品单价也要万元以上。
技术层面初步成熟
追根溯源，红外传感器技术的发展始于美国，并长期运用在军事领域。由于军事敏感性及探测器技术壁垒较高，具备核心技术的少数国家长期实行技术封锁甚至禁运，使红外传感器成本居高不下。
经过数十年的发展，我国已逐渐攻克关键技术，并形成了一条完整的产业链。不管是上游的材料、芯片设计制造、探测器封装，中游以机芯集成与整机、系统生产厂商，还是下游具体应用我国均有覆盖。睿创微纳，高德红外，海康威视等企业也在这个过程中逐渐崛起。
现阶段红外传感器在自动驾驶领域中的应用虽然不多，但其原理并不复杂。
一个红外传感器的核心零部件包括镜头、探测器、后续电路及图像处理软件。
红外传感器先利用探测器把将进入镜头的红外辐射转变为电信号，信号的大小可反映出红外辐射的强弱，随后用后续电路将电信号进行放大和处理，再通过图像处理软件处理后得到电子视频信号，进而得到可见图像。
红外辐射即红外线，是一种不可见光。自然界中，所有高于绝对零度（-273℃）的物体都在不断辐射红外线，其能量大小与物体表面温度和材料特性直接相关——温度越高，红外线能量越大。
早期搭载红外夜视系统的车型，其价格均在百万级别，如奥迪A8L、奔驰S级及宝马7系等。彼时国内的红外技术尚不成熟，车载红外夜视系统成本十分高昂。
拉姆达夜视CEO周殿清认为，成本是掣肘红外传感器上车的关键。“一套高性能红外传感器的成本甚至高于普通汽车的发动机加变速箱的成本。”
想要降低成本，需要在封装技术和像元尺寸上进行突破。
封装技术是应用于探测器的一项核心技术，它是红外传感器中技术壁垒最高及成本占比最高的环节，封装成本可以占到探测器成本的30%-50%以上。
目前可选择的封装方式有金属封装、陶瓷封装及晶圆级封装三种。其中，晶圆级封装更受推崇，虽然技术难度大，但集成效果好，可减小探测器的封装体积，并能使封装成本大幅下降，满足车载红外传感器小型化、低成本的需求。
近年来，我国企业在封装技术上不断进行突破，睿创微纳相关负责人告诉新智驾：“当前大规模量产的红外传感器是以12μm陶瓷封装和晶圆级封装为主，车规级红外传感器采用的均是晶圆级封装技术并且可以实现量产。”
据睿创微纳2021年年报显示，其金属封装和陶瓷封装红外探测器年产能达80万只，晶圆级封装红外探测器年产能则达到260万只。
另外一个降低成本的关键是像元尺寸，红外探测器像元尺寸对于制造成本的影响主要体现在两方面：
其一：像元尺寸的缩小可以在不影响图像质量的前提下，使相应的镜头尺寸缩小，小尺寸的镜头成本更低。
其二：像元尺寸的缩小将可以减少芯片面积，从而提高单位晶圆面积上的芯片产量。企业可以在同一块晶圆上可以切割出更多的芯片，进而降低成本。
随着技术进一步发展，国产红外芯片的像元尺寸正从14μm、12μm、10μm不断缩小。在这方面，我国已经走在了世界前列，并且睿创微纳已经攻克了8μm红外探测器芯片。
红外探测器国产化、晶圆级封装逐步成熟、像元尺寸变小，诸多因素让红外传感器的成本已经下探到了上车的条件，并且也满足了车载的高分辨率及轻量化的需求。
睿创微纳相关负责人还表示：“车载红外传感器的帧频已经可以达到50-60帧，而激光雷达只有10-20帧，通常在自动驾驶多传感器融合时，为了配合激光雷达的帧数，其他高帧频的传感器会进行降频处理。”
也就是说，在技术层面红外传感器已经走到了初步搭载上车的阶段。
规模上车仍需等待
既然红外传感器技术已经逐步成熟，那车企为何迟迟不用？
就像马斯克认为只有傻瓜才会用激光雷达一样，红外传感器的应用其实也存在着分歧。
一些看衰红外传感器的言论认为，红外传感器只在特定场景才不可或缺，多少有“鸡肋”之嫌。
而坚定的支持者则表示，红外传感器可以有效弥补现阶段传感器的不足，上车是必然趋势。
其实，如果在安全冗余的角度来看，红外传感器的存在一点也不“多余”。建立完备的安全冗余机制是实现高级别自动驾驶的必要环节，车辆上也有一些零部件只有在特定条件下才启动工作。
现阶段自动驾驶安全系统中的主力传感器有三：可见光摄像头、毫米波雷达与激光雷达。这三种传感器的组合已经能解决大部分场景的感知问题，但夜晚，雨雾，雾霾等恶劣天气场景仍力有不逮。
也正是在这些场景中行驶安全隐患较大，由于照明不良、能见度差等因素导致驾驶员对路况的漏判和错判而引发交通事故的例子不胜枚举。据统计，晚上的交通量虽比白天减少了约60%，但有40%的致命性车祸都发生在夜间。
在这些特殊场景下，红外传感器可以对现阶段的传感器组合进行弥补，其不受环境光照影响，防眩光等优势可以为驾驶员的安全再添一层保障。
因此，在不少业内人士的观点中，红外传感器对于自动驾驶而言并非“鸡肋”，而是“刚需”。正如安全冗余的基本概念所述，要“制定双重甚至多重措施来预防事故”。
至于目前为何还未上车，原因大概有两个。第一个原因还在于成本，第二个则是技术路线的问题。
前文已经提到，封装技术的进步与像元尺寸缩小已经让红外传感器的成本初步下探到了上车的条件。
广汽埃安智驾相关负责人向新智驾透露：“常规的车规级红外传感器价格在2000-4000元不等，部分厂商的价格可以下探到2000以内。若是碰撞导致外部元器件受损，维修费用可能要300-500元。”
尽管单价算不上便宜，但睿创微纳告诉我们，红外传感器的使用寿命最长能达到10年以上。
若想成本再降一步，则要看需求上能否形成规模效应。
2020年以前，除了在影视剧里见到红外传感技术，人们在现实生活场景中鲜有触及。
2020年后，受新冠疫情影响，地铁，车站等公共场所的温度监测成为常态化要求，红外设备才在日常生活场景中随处可见。我们最常见到的手持测温枪，也是对红外热成像技术的应用体现之一。
如今，红外测温仪器已经成为了疫情防控必需品，随着需求上升，其成本也有所下降。周殿清直言：“像我们做后装市场的，疫情后采购红外设备已经便宜不少了。”
下一步，则要看汽车市场能否对红外传感器形成规模化的需求，进而带动成本再降。
第二个原因则是关于技术路线的讨论。
从可见光摄像头，毫米波雷达及激光雷达的上车顺序来看，车载传感器的发展路线为先集中力量攻关“普遍性”的问题，再考虑“特殊性”的情况。
即先保障白天及光线充足的多数行驶场景下的行车安全，再针对夜间及恶劣天气等少数行驶场景进行安全冗余设计。
周殿清告诉新智驾：“当激光雷达上车之后，大约90%的路况均可有效勘测，而剩下的10%是激光雷达配合可见光解决不了的，这10%的路况才需要用到红外传感器。”
睿创微纳技术部负责人同样认为，“目前行业还停留在采用激光雷达+可见光摄像头解决白天问题的阶段。”
不仅仅是乘用车，现阶段其他自动驾驶企业猛攻的矿区、港口、货运等细分落地场景，已经涉及到了不同程度的夜间作业。
从滴滴、AutoX、文远知行的Robotaxi夜间路测，再到元戎启行宣布进军夜间同城货运等，均可看出自动驾驶领域“夜间行驶”的需求之强烈。而夜间行驶的安全问题，则让红外传感器成为了不可或缺的一角。
随着自动驾驶技术的发展，红外热成像是否会被更多的主机厂加入到自动驾驶传感器“全家桶”中？我们将持续关注。
