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 自動駕駛市場加速前行，車載雷達從幕后走到臺前

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科技

4D毫米波車載雷達助力自動駕駛 汽車賽道迎來新布局

來源：中國汽車報網(wǎng)

隨著自動駕駛的“腳步”愈近，下一代車載雷達的“爭奪戰(zhàn)”悄然打響。在這個領(lǐng)域，關(guān)于“4D毫米波雷達究竟能否完全替代激光雷達”之辯從未停止。

近日，在恩智浦召開的毫米波產(chǎn)品線溝通會上，4D毫米波雷達成為焦點之一。其實，自去年以來，隨著一些零部件供應(yīng)商和科技公司陸續(xù)發(fā)布相關(guān)解決方案，4D毫米波雷達開始走到聚光燈下。有觀點認為，目前，4D毫米波雷達市場初具雛形，行業(yè)或?qū)⑦M入“量產(chǎn)紀年”。

企業(yè)看好前景爭相布局

2020年，Waymo宣布在第5代自動駕駛感知套件中推出4D毫米波雷達。同年，大陸集團推出了首個4D毫米波雷達量產(chǎn)解決方案，并表示寶馬將成為首家搭載的車企。在2021CES上，4D毫米波雷達也聲勢不小，諸多廠商紛紛攜產(chǎn)品亮相，恩智浦、德州儀器、Mobileye等企業(yè)陸續(xù)推出或更新4D毫米波雷達方案。去年，安波福亮相了下一代L1～L3級自動駕駛平臺，聲稱其傳感器套件就包含了4D毫米波雷達;采埃孚表示，從上汽集團獲得4D毫米波雷達的生產(chǎn)訂單，2022年正式供貨;博世在中國市場首次對外推介第5代雷達至尊版，即4D毫米波雷達。

在國內(nèi)市場，華為在2020北京車展上展示了其4D毫米波雷達;2021年，華域汽車表示，完成了4D毫米波雷達的自主研發(fā)，計劃當(dāng)年四季度量產(chǎn);今年4月，威孚高科在投資者互動平臺表示，公司4D毫米波雷達已實現(xiàn)樣品銷售;除此之外，還有楚航科技、保隆科技、幾何伙伴等自主供應(yīng)商也開始發(fā)力。

“我們非常看好4D毫米波雷達的前景，這是行業(yè)發(fā)展的大方向，未來幾年市場會迅速增長。”德州儀器中國區(qū)嵌入式產(chǎn)品系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏向《中國汽車報》記者表示，作為幫助實現(xiàn)更高程度感知的第一步，毫米波雷達至關(guān)重要，而4D成像功能的數(shù)據(jù)輸出和攝像頭系統(tǒng)，實現(xiàn)了多傳感器的融合再觸發(fā)，所帶來的是感知系統(tǒng)的質(zhì)變提升。

“2020年至今，4D毫米波雷達在各級別自動駕駛上均有應(yīng)用案例落地，得到了產(chǎn)業(yè)與資本兩方面的關(guān)注。”威孚高科雷達技術(shù)專家屈操表示，智能化趨勢已經(jīng)確立，全球各大車企都在全力備戰(zhàn)高級別自動駕駛量產(chǎn)，將加速驅(qū)動攝像頭、雷達等傳感器市場規(guī)模的增長，與此同時，市場對傳感器感知性能的要求大幅提升，尤其L3及以上級別自動駕駛更需要4D毫米波雷達。他認為，4D毫米波雷達市場前景廣闊，是傳統(tǒng)雷達傳感器技術(shù)迭代和創(chuàng)新突破的方向，有望早日替代傳統(tǒng)毫米波雷達加快車端的滲透。

中金公司預(yù)計，至2025年，中國車載4D成像雷達市場規(guī)模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分別達到1.9億、3.6億、5.4億美元，2022～2025年的復(fù)合年均增長率分別達到34%、64%、88%。

助自動駕駛邁向“場景全能”

在過去的數(shù)年時間里，毫米波雷達逐漸成為了ADAS的標準配置，但面對L3及以上級別自動駕駛來說，傳統(tǒng)產(chǎn)品的短板逐漸顯露。

據(jù)介紹，相比于傳統(tǒng)毫米波雷達，4D毫米波雷達在具備探測距離、水平角度及速度三項參數(shù)的基礎(chǔ)上增加了高度信息，實現(xiàn)了距離、方位、高度和速度的信息感知。“4D毫米波雷達攻克了傳統(tǒng)2D毫米波雷達的弱點，也能夠提升角度分辨率。它在原有毫米波雷達基礎(chǔ)之上，又實現(xiàn)了對縱向空間的感知，能更好地解析所探測到障礙物的輪廓、類別及行為，從而細化不同場景下對汽車的控制，可顯著提升系統(tǒng)性能。”蔣宏介紹道。

“4D毫米波雷達有針對性地彌補了傳統(tǒng)毫米波雷達的性能短板，不僅是3D的升維，也帶來了探測精度、靈敏度、分辨率和性能的全面升級，給予自動駕駛更高的安全性，有望使毫米波雷達成為自動駕駛系統(tǒng)中的核心傳感器之一。”屈操進一步表示，4D毫米波雷達與其他傳感器融合或結(jié)合后，感知能力的增強可以解鎖出更多功能場景，進而推動自動駕駛解決方案實現(xiàn)“場景全能”。

“此前，行業(yè)普遍認為，激光雷達的分辨率比毫米波雷達高很多倍，不在一個數(shù)量級。但現(xiàn)在，我們現(xiàn)有4D成像毫米波雷達的角分辨率小于1度甚至0.1度，接下來，隨著發(fā)射接收通道的增加，這個差距還將持續(xù)縮小。”蔣宏告訴記者。據(jù)悉，德州儀器2017年就發(fā)布了第一代毫米波雷達，今年年初又推出全新77GHz的4D毫米波雷達AWR2944，后者不僅保持了對測距測速的精準度，而且在角度分辨率方面有很大的提升，能夠把雷達系統(tǒng)的尺寸減少30%，并通過4發(fā)4收提升了分辨率，提升了綜合性能。

自動駕駛不能依靠單一傳感器來實現(xiàn)，已成為業(yè)內(nèi)人士的共識，多傳感器融合被認為是邁向高級別自動駕駛的主流方案。屈操表示，通過近兩年上市的新車可以看出，雖然車企、自動駕駛公司都在進行差異化技術(shù)路線布局，但都在有針對性地做“加法”，隨著軟硬件解耦趨勢下硬件預(yù)埋和OTA需求的出現(xiàn)，激光雷達、4D毫米波雷達等新一代傳感器都進入了自動駕駛系統(tǒng)配置清單。

“不同產(chǎn)品間有互補性，包括激光雷達在內(nèi)的很多新技術(shù)也在快速發(fā)展，這是行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的必然需求，在車企方面，激光雷達也仍然作為一些高級別自動駕駛的選項。”蔣宏也表示。

智能網(wǎng)聯(lián)和新能源汽車獨立研究員曹廣平認為：“未來，各技術(shù)路線發(fā)展結(jié)果究竟如何，一方面取決于自身技術(shù)的不斷提高，另一方面要看實際場景下與不同產(chǎn)品的充分競爭。”在他看來，作為傳統(tǒng)毫米波雷達的升級版，4D毫米波雷達擴大了應(yīng)用場景，再加上對比激光雷達有一定的成本優(yōu)勢，因此成為了激光雷達的競爭者。

市場整體尚處發(fā)展初期

“我們認為，4D毫米波雷達的規(guī)?；涞伛R上就要來了。在市場化方面，目前技術(shù)趨于成熟，有許多種創(chuàng)新的算法都在產(chǎn)品化過程中。”蔣宏告訴記者，不少車輛已有配裝的需求，不僅5R1V配置車型的長距離前向雷達需要具備4D成像功能，中短距離的角雷達也有強烈的4D成像需求，自動泊車、L3及以上級別自動駕駛更是把4D成像作為剛需，“去年開始，4D毫米波雷達已有很多產(chǎn)品裝車路測并準備量產(chǎn)。”

不過，現(xiàn)階段，擺在4D毫米波雷達量產(chǎn)之路上的難題還有很多。屈操表示，4D毫米波雷達還未形成統(tǒng)一的技術(shù)路線，存在“級聯(lián)+MIMO”、“ASIC專用芯片”、“軟件定義雷達”等多種技術(shù)路線，今后，隨著需求的快速增長，不同路線均存在商業(yè)化的可能。

“針對4D毫米波雷達的行業(yè)規(guī)范及標準、點云數(shù)據(jù)標準化功能應(yīng)用挖掘等，還需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同推動。”屈操進一步指出，“去年以來，眾多新能源車企和傳統(tǒng)車企相繼宣布推出配裝4D毫米波雷達的量產(chǎn)車，但市場整體尚處于發(fā)展初期，成熟產(chǎn)品還不多，需要供應(yīng)商與車企經(jīng)歷一段共同開發(fā)的周期。”據(jù)悉，目前，威孚高科著力提升毫米波雷達關(guān)鍵技術(shù)能力，已建立相關(guān)實驗室，并與國外研發(fā)機構(gòu)長期開展技術(shù)合作。

4D毫米波雷達的規(guī)模量產(chǎn)，除了要有成熟的技術(shù)和產(chǎn)品外，成本也是繞不開的話題。“客戶追求的是產(chǎn)品性價比。未來，我們的產(chǎn)品規(guī)劃會更多貼近客戶的實際需求，進行相應(yīng)的對接和規(guī)劃。”蔣宏說。

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