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從2021年開始，4D毫米波雷達(dá)在汽車行業(yè)迅速躥紅。一時間，大陸集團(tuán)、Waymo、安波福、華為等科技巨頭紛紛推出新品，同時也引發(fā)了傲酷、蘇州毫米波、安智杰等諸多新興玩家紛紛押注布局。2022年，這一新興技術(shù)發(fā)展風(fēng)頭或更為強(qiáng)勁。就在不久前，4D毫米波雷達(dá)解決方案提供商幾何伙伴獲得博世旗下博原資本獨家投資，再度呈現(xiàn)了行業(yè)對于此技術(shù)領(lǐng)域的看好。也可以說，4D毫米波雷達(dá)正加速而來。
4D毫米波雷達(dá)“走紅”背后
新生事物的興起通常跟兩大因素相關(guān)，一是原有技術(shù)局限，二是市場所需，4D毫米波雷達(dá)也不例外。
作為核心技術(shù)之一，毫米波雷達(dá)由于具備全天候全天時的探測能力，再加上通過直接測量距離和速度，更容易實現(xiàn)對目標(biāo)運動狀態(tài)的檢測，正逐漸在越來越多的新車上搭載。然而面對L3以及更高級別自動駕駛，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)的短板逐步呈現(xiàn)。它存在無法高密度點云成像，不能有效地解析目標(biāo)的輪廓與類別、角分辨率低、不能檢測靜止目標(biāo)等技術(shù)局限，難以滿足自動駕駛向上發(fā)展需求。
盡管激光雷達(dá)目前也被行業(yè)所看好，但成本巨高不下且量產(chǎn)門檻高是其目前暫且無法解決的痛點。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車滲透率快速攀升，更高性能的毫米波雷達(dá)被市場所需。
在此背景下，4D毫米波雷達(dá)應(yīng)勢而生，增加了對目標(biāo)高度維度數(shù)據(jù)的探測和解析，實現(xiàn)了距離、方位、高度以及速度四個維度的信息感知，可以有效地解析目標(biāo)的輪廓、類別等等，并具備高角分辨率，完美彌補(bǔ)了傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)的短板。“一個直觀的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的雷達(dá)無法識別150米以外靜止的易拉罐，但是4D毫米波成像雷達(dá)可以看到。在數(shù)據(jù)方面，其可達(dá)到每秒32000個點云數(shù)據(jù)。”納瓦電子CEO李建林表示。
此外，價格方面，4D毫米波雷達(dá)的價格在100-150美元之間，中短期內(nèi)量產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于激光雷達(dá)。因此，4D毫米波雷達(dá)會在追求極致性價比，不能規(guī)模采用激光雷達(dá)，但又需要有激光雷達(dá)的部分優(yōu)勢功能如靜止目標(biāo)檢測等的城市L3、AVP等場景下，迅速占據(jù)重要位置。
商業(yè)化加速，新老玩家同臺競技
對于毫米波雷達(dá)而言，4D成像雷達(dá)帶來的改變無疑是革命性的。正是看到這一點，近兩年國內(nèi)外新老玩家快速發(fā)力，不少已宣布量產(chǎn)規(guī)劃。
據(jù)了解，早在2019年，以色列公司Arbe發(fā)布了采用專利芯片組技術(shù)的車規(guī)級4D成像雷達(dá)測試版產(chǎn)品——Phoenix。此后，Waymo、大陸集團(tuán)、采埃孚、安波福、博世等國際科技巨頭開始陸續(xù)宣布相關(guān)動態(tài)。
其中，Waymo于2020年宣布在第五代自動駕駛感知套件中推出4D成像雷達(dá)；大陸集團(tuán)則在2020年底宣布2021年其首個4D毫米波雷達(dá)量產(chǎn)解決方案，并表示寶馬將成為首家量產(chǎn)搭載汽車制造商；安波福在2021年初宣布推出下一代L1至L3 ADAS平臺，并表示在傳感器套件中，采用了毫米波雷達(dá)、攝像頭和激光雷達(dá)的融合感知方案，其中就包含了首款4D毫米波雷達(dá)。采埃孚2021年宣布從上汽集團(tuán)獲得長距離成像雷達(dá)技術(shù)的生產(chǎn)訂單，2022年正式供貨。博世2021年在中國市場首次對外亮相第五代雷達(dá)至尊版，即4D成像雷達(dá)。
國內(nèi)，不少企業(yè)也開始發(fā)力，如華為于2020年北京車展上展示了4D毫米波雷達(dá)；華域汽車于2021年表示已完成4D成像毫米波雷達(dá)產(chǎn)品的自主研發(fā),計劃于當(dāng)年第四季度實現(xiàn)量產(chǎn)。此外，還有不少新玩家涌入布局，如Mobileye在2022年CES展上推出了全套的傳感器，當(dāng)中就包括4D毫米波圖像雷達(dá)；安智杰則于不久前發(fā)布了4D毫米波成像雷達(dá)；蘇州毫米波在投資者互動中表示，4D點云成像雷達(dá)正在按計劃研發(fā)調(diào)試中；楚航科技、納瓦電子、森思泰克、木?？萍肌缀位锇?、珠海上富電技等也在布局，但具體的量產(chǎn)時間尚未公布。
另外，還有一個新的玩家值得一提，那就是傲酷(Oculii)，據(jù)了解該司的4D毫米波雷達(dá)解決方案已應(yīng)用在與長城汽車聯(lián)合打造的無人物流車上，同時還定點多家OEM的量產(chǎn)項目，在行業(yè)內(nèi)擁有一定影響力。2021年，傲酷被安霸所收購。
從目前來看，4D毫米波雷達(dá)已進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)導(dǎo)入階段，前期依然是外資科技巨頭占據(jù)主導(dǎo)，不過我們看到，國內(nèi)企業(yè)行動亦較為快速，未來可期。各大廠商軍備競賽背后，一定會是4D成像雷達(dá)的技術(shù)愈發(fā)成熟，搭載率向上攀升。據(jù)中金公司預(yù)計，至2025年中國車載4D成像雷達(dá)市場規(guī)模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分別達(dá)到1.9、3.6、5.4億美元，2022E-25E CAGR分別達(dá)到34%、64%、88%。
未來可期，但仍需強(qiáng)化“內(nèi)功”
4D毫米波雷達(dá)作為車規(guī)級安全件，開發(fā)周期非常長，要有足夠的時間來完成系統(tǒng)設(shè)計、測試驗證等環(huán)節(jié)。通常來講，開發(fā)一款雷達(dá)要5年的時間，如果是走定制芯片的路線，可能會更長。因此，要真正做到4D高清成像且實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)并不是易事。
傲酷CMO&亞太區(qū)總裁郄建軍曾指出，要做到4D高清成像必須要解決以下幾個問題：一是要有高度這一維度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)以實現(xiàn)立體成像；二是要能夠分辨開來距離的很近的車、人等，要求的角分辨率很高，要實現(xiàn)1度及以下角分辨率(目前4D毫米波雷的水平角分辨率多為1°)；三是較強(qiáng)的抗干擾性，尤其抗多徑干擾的能力，保證成像清晰不受影響；四是要跟蹤分類，通過雷達(dá)直接對大小車型、行人等進(jìn)行分類。
據(jù)介紹，在一般的4D雷達(dá)成像方案中，主要是依靠增加芯片、天線等硬件來實現(xiàn)。如Arbe、Vayaar、Unhder等采用的方案就是將多發(fā)多收天線集中在一個芯片中，通過專門的4D毫米波雷達(dá)芯片實現(xiàn)同樣的功能。但由于這種方案天線太多，互相之間會干擾，噪聲很大，做成的4D成像雷達(dá)探測距離往往都不會很遠(yuǎn)，干擾難以去除，且角分辨率到了一定程度有天花板。
還有部分公司采用基于77GHz/79GHz標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)芯片的多級聯(lián)方式來實現(xiàn)，從而提升功率和角分辨率。但這種方案的弊端是雷達(dá)的尺寸大，不利于裝車，功耗特別大，散熱很難。另外由于這些方案往往需要采用更多的芯片硬件，成本也會成倍增加。
因此，對于4D毫米波雷達(dá)而言，商業(yè)化正當(dāng)時，但挑戰(zhàn)依然不小，仍然需要強(qiáng)化內(nèi)功。
原標(biāo)題：4D毫米波雷達(dá)加速而來，新老“玩家”同臺競技
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