第469期|独家揭秘！灵明光子如何用传感器加速车载激光雷达降本！

本期大咖

侯昌韬

深圳市灵明光子科技有限公司总经理

深圳市灵明光子科技有限公司（2018年成立）专注于SPAD dToF传感芯片的研发与制造，掌握先进的BSI 3D堆叠技术，提供高性能SPAD芯片及系统解决方案，产品符合ISO 9001、IATF16949等严格质量标准，已与行业头部客户建立长期合作，具备稳定的量产交付能力。

各位芯片揭秘的朋友，当“探测单光子”的尖端技术从实验室走向车规级量产线，当毫米级的航天级精度开始赋能自动驾驶与XR设备——灵明光子的故事，或许正是中国芯片企业“技术突围”的生动注脚。

作为国内首个实现单光子传感器车规级量产、首家通过相关车规认证的企业，灵明光子的突破从来不止于“第一个”。从激光雷达的降本实践到XR赛道的早期布局，从机械结构到混合固态，再到坚定押注SPAD路线，每一步都踩着技术迭代的节拍。

更令人关注的是，这家企业正将单光子探测的“超能力”延伸至更广阔的场景——从航天定位到自动驾驶，从服务机器人到XR设备，dTOF测距原理如何实现比传统感知更精准的“机器视觉”？“探测单光子”的底层技术又将怎样重塑我们的出行与交互方式？

本期，我们特别邀请到灵明光子总经理侯昌韬博士，将带我们探索“让机器看清世界”的硬核科技，以及它将如何改写我们的出行与生活。

仅7年实现3D感知技术的车规级量产，

从航天到民用的多维度跨越

幻实：本期做客我们芯片揭秘的是一家来自深圳的公司，现在坐在我旁边的就是深圳市灵明光子科技有限公司（以下简称：灵明光子）的总经理侯昌韬博士。

侯昌韬：大家好，我是灵明光子的侯昌韬。

芯片揭秘 主播幻实（左）对话 灵明光子科技总经理 侯昌韬（右）

幻实：我看资料显示灵明光子是2018年成立的公司，然后你们凭借3D感知技术用7年时间实现了从实验室到车规级量产的跨越。并且在智能汽车、机器人、消费电子、工业自动化等很多个领域都有商业落地，很期待与您今天的对话。首先请您给我们科普一下，3D感知是什么样的一个技术？它的原理是什么？又在什么场景下有比较好的应用？

侯昌韬：好的，其实我们公司主业是做单光子传感器，这是一种芯片的技术，我们从这个芯片进行距离测量，或者叫做距离感知，然后会形成一个3D图像，这个图像我们可以叫做深度图像，然后利用这种深度图像就可以形成物体建模，最后呈现出3D感知的形态。

幻实：所以3D是个结果，手段还是对单光子的探测，对吧？

侯昌韬：是的，手段相当于我们是把这些光通过极弱的这种感知方式进行感知，然后通过一种我们叫做dTOF的测距原理，使得我们测量的这个物理量变成一个距离量，这个距离量之后就会转换成一个3D的图形。

幻实：那这个技术它在什么场景下可能比较适用呢。

侯昌韬：现在最主要的几个应用场景，一个是自动驾驶，因为自动驾驶需要对车周身进行距离的感知，所以这个技术它就可以在紧急刹停、倒车、自动巡航和导航等方面有比较好的应用。

幻实：就是这个距离它可以直接提示出来有多远是吗？

侯昌韬：不只是提示，它其实是告诉中控我离前车有多远，相当于可以跟着前车一直跑。或者说旁边突然有一个小摩托从远到近飞速地开过来，这种情况我们就可以让车辆及时地刹停。再比如说我们在倒车的情况下，要进一个非常窄的地库，必须要知道车辆离车库的这些柱子或者障碍物有多远才可以顺利地把车停进来，这其实都是距离量的测算。

幻实：正好跟您请教一下，在我们的传统认知中大家都是用摄像头的方式实现成像，比如豪威、思特威等知名的CIS公司。请问咱们这种3D感知的方式跟他们比起来差异点在哪？或者他们的功能可以部分覆盖我们的功能吗？

侯昌韬：像您刚刚说的豪威、思特威这些公司本质上和我们灵明光子一样，都是做芯片的公司，只不过他们提供的是图像传感器，我们提供的是深度传感器，也就是单光子传感器，因此在某种层面上是一致的。不同的点在于他们探测的其实是2D图像信息，而我们提供的是3D的感知信息。2D图像信息同样可以用来测距，但它的测距原理和我们不太一样，我们是利用的是一个叫做dTOF的测距原理，他们运用的则是双目测距原理，这种原理就好比你的眼睛，可以进行一个比较模糊的距离测量，让你知道那个地方大概离你有多远，它大概就是一个三角测距法。

幻实：那么侯总请您再展开说说，我们这种测距方式会比2D的更具什么样的优势呢？

侯昌韬：好的，它有两个最大的优势，第一个就是精准度上面要比双目的要高一些，然后第二个就是在反应速度上面会更快一点。它们图像传感器使用的双目测距那种方式相当于是通过图像帧和帧之间的计算把它算出来，而我们则是直接得到一个距离。

ADS6311系列纯固态激光雷达芯片（图源：灵明光子）

幻实：这样反应速度确实是会更快一些，所见即所得的感觉。那您做这个行业或从事这个技术的开发有多长时间了？这个技术最近几年它的进步快吗？

侯昌韬：一个技术其实是和产业应用相结合的，这个技术其实最早由日本人在上个世纪80年代就开发出来了，但是一直用在实验、航天这些比较小众的领域。直到后面激光雷达开始逐渐地落地，这项技术才开始被广泛应用在激光雷达里面，这是产业推进技术比较好的一个案例。

幻实：所以是找到了一个场景，激光雷达上面用来做测距有很好的效果。那请问以前在航天领域具体有什么地方可以用这个？

侯昌韬：以前这个技术在航天里面主要应用于比方说轨道对接，要把宇航器或航天飞机给它收回来的时候就需要有个非常精准的定位系统。比方说它要定8个点或者定12个点，然后把它插进去，这种定位都是要精准到毫米级的，再加上宇宙空间射线相对较少，没有那么多太阳光，所以它的干扰其实会稍微少一些，这也是它的好处之一。

幻实：所以很多宇航级的技术往民用去走，一定得找到好场景才行。

侯昌韬：是的，因为那个东西毕竟很贵，我们希望把它做便宜点。

国内第一家单光子传感器车规认证通过企业，

如何用技术推动芯片工业化

幻实：你们现在的产品在车上有大规模应用了吧？

侯昌韬：对，我们现在基本上是新能源汽车激光雷达上面的接入端元器件的主力供应。

幻实：那这个应该也要做相关的车规认证吧，它的挑战大不大？你觉得对我们整个行业来说，这个技术的应用难度高不高？

侯昌韬：难度其实挺高的，因为单光子传感器本身是一个非常敏感的器件，然后车上面又需要通过从-40到125度的检测。我们其实是国内第一家能把这个产品做到车规认证的公司，当时全世界也只有日本的一家公司可以做，我们是2023年通过的车规级认证，作为行业内第一个吃螃蟹的，也是付出了挺多心血。

灵明光子SiPM车规级AEC-Q102验证报告颁发仪式（图源：灵明光子）

幻实：现在感觉怎么样？汽车市场如你期待般吗？觉得值不值得深耕？

侯昌韬：我们觉得国家新能源这块的发展应该是超预期的，18年的时候大家还觉得每年能有大概200~300万台新能源汽车就已经非常了不起了，结果你看光是去年就500多万台新能源汽车了，我们觉得这个成绩远超预期。然后新能源汽车的逐步发展会带来很多新产品的应用，因为油车在智能驾驶方面天然会有一些缺点，而新能源汽车的这些应用对于我们这种新器件的开发是有非常大提振作用的。

幻实：我们今天看到做激光雷达的公司也蛮多的，而且大家都拼命地在降成本。那用我们这个dTOF的技术路线在降本方面是否会有比较大的优势呢？您怎么看待现在激光雷达的那几个技术路线？谈及未来价值你们会押注哪一条技术路线？

侯昌韬：其实激光雷达降本的潮流就是我们带起来的，我们不靠内卷而是通过创新来降本，比如说第一代激光雷达用的机械式，第二代用的混合固态加SiPM这种方式，然后第三代用SPAD，这是我们比较笃定的一个技术路线。我们最早跟激光雷达公司聊，大家都认为激光雷达比较复杂，把它放到车上面去，是否能达到可靠性方面的要求。我们第一代到第二代的激光雷达，就在解决这个可靠性的问题，我们要把激光雷达做小，做到转动部件就只剩下一个，这是第一代转第二代主要的进步空间。然后第二代转第三代就是成本方面的优化了，可以把价格再降一下，第三代再转第四代就加更多的功能，这是我们主要的一个思想。

幻实：现在主流上是在用第几代？

侯昌韬：现在主流的还是第二代。

幻实：所以现在是以半固体应用为主，那它到第三代SPAD这种方式，技术的重复度高吗？还是说有一个颠覆性的改变，连供应商和公司都变了那种？我想知道这个残酷程度是怎么样的。

侯昌韬：说实话从第二代到第三代，芯片的技术是变了的，整体的供应商也在更新。但是我们灵明光子是第二代、第三代、第四代都做的，只有第一代没怎么做，其实对于我们来讲第三代是第二代的一个非常好的技术传承。因为我们公司内部的设计，第一代是做一个芯片的第一层，后面再逐步把包括计算在内的其他功能加上去就可以直接衍生到第三代了，这是我们一个比较好的地方，有技术的连贯性，而很多公司是没有这种连贯性的，比较典型的如日本一家公司，他们专做第二代，第三代就基本上没有涉及到了。

幻实：你为什么那么笃定第三代终究会来临？什么原因让你有这样的判断呢？

侯昌韬：具体原因就像您刚才提到的豪威、思特威这些公司，他们大概是在2010年之后逐渐发展起来的，当时正好踩在了手机摄像头逐渐精简化、每一台手机都可以放两到三个摄像头的一个时代潮流上。我们灵明光子其实就非常笃定以后车里面也会装两到三个甚至四个激光雷达，而要实现这个东西，最重要的就是把芯片的集成度做好，做到芯片即插即用的程度，下游厂商可以像模组厂一样轻松完成应用部署，使其不再是一项复杂、小众且高精尖的工作。我们沿着这条路线去走，觉得第三代或者第四代基本上是一个可以预见的未来。

ADS6401系列单光子散点芯片及dToF成像模组（图源：灵明光子）

幻实：也就是说确定性比较强，小型化这个方向是不可能改变的，提前这么久去布局真的是需要高瞻远瞩的战略眼光。那请问侯总您觉得现在激光雷达的成本已经到临界点了吗？还有优化空间吗？

侯昌韬：还有空间的，因为车用激光雷达这个部件，它后面会变成大家都能用得起的一个状态。就我们国内市场而言，最大的一个市场其实是大众化的消费市场，未来每个人都能用得起车，这也是所有车企都愿意看到的事情。如果专门去做跑车或者其他东西，市场可能就没有那么巨大，也没什么降本的空间。

幻实：所以是要实现工程化，有了量之后就能进一步压低成本。其实跟您聊了这么久，有件事我挺好奇的，感觉您的做事风格非常市场化，不会光盯着一个毛利比较高的事情去慢慢做，也愿意降本，但在我的固有认知里，像你们这种海归背景的团队，尤其是欧洲代尔夫特理工背景的，很多人做事都比较悠哉，跟您的风格完全不一样，所以我很好奇像你们这样的海归博士团队是如何做心理上的本土化适应的？创办公司到目前又遇到什么挑战？

侯昌韬：因为我们是深圳创立的，深圳的企业家有一个铁律叫“时间就是金钱”，再加上我们其实并不觉得芯片是什么非常高精尖的东西，它更像是工业化的一个明珠。跟汽车这种工业化生产的行业没有本质上的区别，要做到效率最大化就必须得有量，就像当年福特汽车为什么能够成为全世界最流行的汽车？就是因为它把成本降了下来，让大家都买得起汽车，这样它所有的环节都能被打通。如果它当时是做玛莎拉蒂这种跑车，那最后它就不能被称之为汽车工业，可以称之为手工艺品甚至奢侈品，但这个东西跟工业是没有任何关联的。

ADS6311纯固态大面阵SPAD dToF芯片和模组（图源：灵明光子）

幻实：工业一定要有量，所以你们在深圳也把量做起来了。

侯昌韬：是的，我们觉得应该先把量跑起来，以后毛利率会随之慢慢涨上去。

幻实：再请教您一个问题，判断一个激光雷达公司，尤其是做车载激光雷达的，怎么看它有没有竞争力？可以通过哪几个指标，来判断一家公司是否有价值，希望可以给我们一些建议。

侯昌韬：主要还是看定点吧，这个我只能比较肤浅地说一下，汽车选零配件是一个比较长的过程，一般从定点到最终推出车型可能要一年多左右的时间，所以并不是定了某一款激光雷达，就立马能看到上车使用，可能要过个一年多才能看到，但是一般情况下车企只要锁定了某个供应商，就不大会变了，所以判断激光雷达公司有没有竞争力还是看定点。

积极布局新兴消费赛道，

XR市场即将迎来爆发？

幻实：今天我们聊了很多车相关的话题，请问除此之外灵明光子有在布局其他赛道吗？比如现在比较火的元宇宙、VR、AR等赛道有机会用到你们这个3D感知技术吗？有什么样的感受可以跟我们讲一讲？

侯昌韬：我们其实是最早布局XR和VR的，当年微软出的那个Hololens里面其实就有两颗跟我们类似的芯片，左右各一颗。然后我们也给很多国内的公司推了，因为我们预测XR产品可能再过两年就会爆发起来，它在手势识别、悬屏等方面都需要用到我们这个技术。戴上XR头盔既可以看到外面的东西，也可以在眼前投放虚拟影像，比如说可以将我们玩那个宝可梦投出来与周围环境实时互动，想让宝可梦正确地站在地毯上，就要用到dTOF测距技术来判断它是否穿模，不然虚拟影像与现实物体重叠就会失去真实感，我们现在甚至可以做出一些阴影来进一步增加真实感。

宝可梦虚拟影像场景（图源：网络）

幻实：请问是什么原因让你们判断XR产品大概再过两年就会爆发呢？

侯昌韬：这个主要还是因为我们看到国外的消费电子在回暖，尤其是北美那边人们的购买欲是在提升的，到时候肯定会有一些风吹到国内来，其次就是技术方面确实也在进步，但主要还是看市场需求。

幻实：最后再请教您一个问题，3D感知技术目前在汽车行业已经有一些布局的情况下，未来还有什么场景可以继续突破？展望未来三到五年，您希望灵明光子走向何方，发展成一家什么样的公司？

侯昌韬：其实3D感知现在都已经在智能机器设备上面铺开了，比如无人机器人、智能送餐小车等。后续我们感觉只要是涉及到自动驾驶、无人驾驶以及一些路径规划的东西，基本上都会用到3D感知这个技术。我们灵明光子最早做的这些产品都是应用于3D感知的，后期我们计划往智能科技的整体化解决方案公司去发展，就跟我们的slogan一样——为未来创造慧眼，希望未来所有的机器设备都有一双灵明光子打造的智慧眼睛。

幻实：谢谢侯总今天做客我们芯片揭秘，跟我们分享了这么多有意思的角度，也期待灵明光子发展得越来越好，尤其是你们再推出新产品，一定要再来芯片揭秘讲一讲。