自動駕駛的快速發(fā)展，為車載毫米波雷達打開了新的增長空間。據(jù)相關分析數(shù)據(jù)顯示，未來3-5年，國內車載毫米波雷達的市場規(guī)模預計將實現(xiàn)40%左右的增長，到2023年市場規(guī)模有望突破200億元，2025年進一步增至263億元。

　　但這其中屬于本土玩家的市場份額卻只有很小一部分。由于國內車載毫米波雷達產業(yè)起步相對較晚，各方面條件都不是很成熟，在過去很長一段時間里該領域一直由外資零部件巨頭牢牢占據(jù)著主導地位，尤其在主流的77GHz車載毫米波雷達領域，自主化率更低。

　　而自動駕駛的發(fā)展又離不開毫米波雷達。看到這一發(fā)展契機，過去幾年很多本土企業(yè)都將毫米波雷達當做了發(fā)力重點，爭相開展布局，由此拉開了車載雷達國產替代大幕。

　　本土廠商突圍毫米波雷達國產化

　　受智能化變革驅動，汽車行業(yè)對毫米波雷達的需求正呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。

　　與超聲波雷達、攝像頭等傳感器相比，毫米波雷達因具有探測范圍廣、距離遠以及抗干擾能力強的特性，并可以全天候工作，在過去幾年被廣泛應用于ACC、AEB、FCW等駕駛輔助功能中。發(fā)展到現(xiàn)在，很多車企都將毫米波雷達當做了整車智能駕駛系統(tǒng)的標配。例如剛剛上市的理想L9、智己L7、蔚來ES7以及小鵬G9、威馬M7等新車，單車所配置的毫米波雷達數(shù)量均已達到了5顆之多。

　　接下來，隨著智能駕駛不斷從ADAS向高階自動駕駛演進，對整車感知系統(tǒng)的準確性和可靠性提出更高要求，單車所搭載的毫米波雷達數(shù)量將進一步增加。到L4、L5階段，在整車的傳感器方案中，毫米波雷達數(shù)量最多有望達到12顆。

　　不僅如此，受市場需求及標準等的驅動，推動車載毫米波雷達應用趨勢從24GHz雷達逐漸轉向 77GHz甚至79GHz雷達，單車毫米波雷達價值也將因此大幅提升。據(jù)相關分析數(shù)據(jù)顯示，隨著單車毫米波雷達數(shù)量從L2的1~3顆增長至L4的8顆，其單車價值量有望從L2的87美元增加為L4的490美元。

　　如此廣闊的市場在過去幾年激發(fā)了一股創(chuàng)業(yè)熱潮，米傳科技也是在這一背景下創(chuàng)立的。據(jù)米傳科技CEO錢建良近日接受蓋世汽車采訪透露，考慮到毫米波雷達在汽車上有很多不同的應用場景，自成立米傳科技就規(guī)劃了三條77GHz雷達產品路線，分別是低成本車載軸向雷達MT-AR1E、高性能車載軸向雷達MT-AR1P和低成本能車載角雷達MT-CR1。

　　其中MT-AR1E最遠探測距離可達200米，最大探測范圍可達±45°，距離分辨率約為0.75米，角度分辨率為4.5°?！盀槭裁磿羞@樣一個設計呢？主要是為了滿足前向和后向的各種探測需求，比如在ACC場景中，經常會有其他車輛切進或者切出車道，要檢測到這類情況，不同距離對角度的覆蓋要求不一樣，在150米左右的時候，可能±10°就可以檢測出來，但如果是在距車30~40米的時候，角度覆蓋太小的話難以滿足需求?！?錢建良指出。

　　在天線配置上，MT-AR1E采用了3發(fā)4收配置。因為對于量產級車載毫米波雷達而言，一個重要的考量因素是如何能在盡可能低的成本上實現(xiàn)盡可能優(yōu)秀的性能表現(xiàn)，而這兩項恰恰都與天線配置有關，基于對市場需求的把控，米傳科技確定了3發(fā)4收方案，與行業(yè)主流趨勢基本一致。

　　MT-AR1P在設計上采用了兩個3發(fā)4收的收發(fā)器，實現(xiàn)6發(fā)8收，各方面性能較MT-AR1E均有極大的提升——最遠探測距離可達250米，最大探測范圍達±60°，同時兼具長距小角度和中距大角度的高分辨率探測需求。

　　而角雷達MT-CR1，從實際應用場景出發(fā)——主要是探測車輛四角的情況，支持RCW、CTA、LCA、BSD、APA等輔助駕駛功能應用，測角范圍比前面兩款產品更大，達到了±75°。在此過程中，為更好地支持泊車輔助等應用，米傳科技在MT-CR1上采用了超大帶寬天線，在主控單元中進一步集成了超短距應用算法，使MT-CR1得以兼具超短距雷達探測功能，由主控單元根據(jù)實際應用場景靈活配置和調度。

　　基于這一設計，MT-CR1最近探測距離能縮短至30米左右，對應的距離分辨率可以達到10厘米以下?！耙驗樵诓窜噲鼍爸?，距離分辨率往往越小越好。另外，通過我們這種方案，相當于把角雷達和超短距雷達應用集成在一起，如此可以幫助降低整車毫米波雷達搭載量，從而降低感知系統(tǒng)的綜合成本?！?錢建良表示。

　　據(jù)悉，目前米傳科技三款毫米波雷達產品均已經完成了性能驗證，將于今年實現(xiàn)小批量生產，并交付給相關車企及Tier1合作伙伴進行下一步的項目開發(fā)。

　　補“短板”需從生態(tài)建設著手

　　在車載毫米波雷達領域，本土企業(yè)歷經數(shù)年探索，已經推出了不少量產級解決方案。盡管如此，與博世、大陸、安波福、海拉等外資巨頭相比，仍有較大差距。尤其是在產品成熟度方面，錢建良認為本土企業(yè)還有很多不足。

　　“何謂成熟度？就是能夠針對不同的場景應用設計出既滿足需求，同時成本又低的車載毫米波雷達產品。”但這并不容易。錢建良指出，目前本土企業(yè)在車載毫米波雷達方面一個很大的挑戰(zhàn)是分辨率無法很好地滿足需求，而這對于ACC等高頻輔助駕駛應用場景又十分關鍵。

　　不難發(fā)現(xiàn)，過去幾年本土企業(yè)在車載毫米波雷達國產替代方面大多是從BSD盲區(qū)監(jiān)測等安全等級相對較低的領域做起，因為這一應用場景對雷達的性能要求相對較低，往往只需探測出目標區(qū)域內是否有障礙物即可，至于障礙物具體在什么位置，要求并不是很高。

　　另一個重要的差異則是在研發(fā)跟生產的隱性成本上，而這又直接決定了最終的產品成本。如果從1999年奔馳率先在S級轎車上應用77GHz雷達開始算起，毫米波雷達在汽車領域的應用已經有超過二十年的時間，在這期間車載毫米波雷達經過無數(shù)次的迭代升級，在模組的硬件方案、算法原理等方面其實基本趨于統(tǒng)一?！暗珵槭裁创蠹业漠a品價格還是有較大的差異，這主要是由研發(fā)和生產成本所導致?！?錢建良表示。

　　要解決這個問題，他認為很關鍵的一點是要做好車載毫米波雷達的生態(tài)建設，也即是要有完善的車載毫米波雷達測試測量方法及設備，這是重要的技術基礎?！昂撩撞ɡ走_工作是靠發(fā)射信號出去，并接收目標反射信號，然后根據(jù)收發(fā)的時間差測得目標的位置數(shù)據(jù)和相對距離，以及計算相對速度的。在此過程中，信號質量的好壞會直接決定雷達的整體性能，也只有這一步做好了，后面針對雷達設計的一系列優(yōu)化才更有意義?！?錢建良指出。

　　為此，在專注于研發(fā)車載毫米波雷達模組的同時，米傳科技也在進行毫米波雷達的生態(tài)環(huán)境建設，并自主研發(fā)了77GHz毫米波雷達信號專用測試設備MT-RSM77和專用全自動測試系統(tǒng)MT-RSS77，以及相關的配套工具，比如用于100Base-T1車載以太網接口和100Base-TX標準以太網接口互轉的MT-BR2RJ45，以拿到盡可能多的毫米波雷達原始數(shù)據(jù)，用于支撐后續(xù)的一系列研發(fā)，推動降本。

　　“與其他一些設備供應商不同，我們這套設備是專為毫米波雷達而研發(fā)。而且我們這套工具不僅可以用在產品研發(fā)過程中，還可用于生產階段。因為車載毫米波雷達產品在下線之前，也需要進行一系列的檢測，傳統(tǒng)的做法基本都是應用國外設備，不僅價格昂貴，而且這類設備往往僅能檢測雷達測距、測速、測角等性能是否滿足要求，但無法明確告知具體問題所在，后續(xù)還需要技術部門介入，無形中會增加生產成本。但我們的設備不僅能檢測產品是否合格，還能測出不合格之處，能不能通過軟件補救快速轉化成合格產品?！?錢建良解釋道。

　　據(jù)他透露，目前這套測試設備基本完成研發(fā)，在米傳科技內部已經在用于對相關產品進行測試測量，將來合適的時候也會對外開放甚至出售，用于幫助其他企業(yè)解決底層信號系統(tǒng)問題。“底層信號是毫米波雷達企業(yè)必須弄清楚的一件事，這個雖然很重要但并不是雷達成敗的核心，雷達成敗的真正核心還包括后面一系列的算法，所以有意愿的企業(yè)不必有其他顧慮?！?/p>

　　值得一提的是，與外資設備企業(yè)的解決方案相比，米傳科技這套設備的價格可能不足其十分之一，而且由于米傳科技本身也是毫米波雷達研發(fā)企業(yè)，在雷達測試測量方面有很深入的研究，有望比外資設備提供商更好地支持本土毫米波雷達企業(yè)的發(fā)展。

　　4D雷達量產化要看自動駕駛

　　整車智能化升級，不僅賦予車載毫米波雷達更大的市場空間，也為這項技術帶來了新的創(chuàng)新升級方向，即4D成像雷達。

　　與傳統(tǒng)毫米波雷達相比，4D雷達主要是在原有探測距離、方位、速度的基礎上增加了對目標高度維的測量。如此一來，可以有效解決傳統(tǒng)毫米波雷達角度分辨率不足、對高度測量不精確、無法高密度點云成像等問題，更好地滿足高級別自動駕駛對環(huán)境的高精度感知需求。甚至在部分業(yè)內人士看來，在某些場景中4D雷達有望作為激光雷達的“平替”。

　　因此近兩年以博世、大陸、采埃孚等為代表的國際Tier1，以及華為、華域汽車、縱目科技、保隆科技、經緯恒潤、森思泰克、安智汽車等本土零部件提供商，相繼啟動了4D毫米波雷達研發(fā)計劃，并陸續(xù)進入量產周期。

　　4D毫米波雷達應用場景，圖片來源：采埃孚

　　比如采埃孚的4D毫米波雷達已經確認將搭載于飛凡R7，該車計劃今年下半年正式上市并完成交付。華域汽車近日在投資者互動平臺表示，其電子分公司自主研發(fā)的4D成像毫米波雷達產品已實現(xiàn)對友道智途等商用車智駕客戶的小批量供貨。安智汽車創(chuàng)始人郭健則透露，由該公司研發(fā)的4D成像雷達將在年內面世。

　　據(jù)相關機構預測，4D毫米波雷達將從2022年年初開始小規(guī)模前裝導入，預計到2023年搭載量將突破百萬顆，到2025年占全部前向毫米波雷達的比重有望超過40%。

　　錢建良透露，目前米傳科技也在緊跟這一行業(yè)趨勢，并計劃開展相關立項。但具體的項目進展還要看自動駕駛的實際發(fā)展情況。而且4D毫米波雷達本身面臨的技術挑戰(zhàn)也不容忽略，盡管在探測效果上，4D毫米波雷達提升明顯，但在技術難度上也是成倍增加的。

　　“4D毫米波雷達要增加高度維的測量，必須得有測量高度維的天線陣，這意味著算法會更復雜，對應處理器的算力也需要增加?！?錢建良表示。而目前的事實是，適配4D毫米波雷達的芯片才剛剛起步。今年初，恩智浦在2022 CES上正式宣布量產S32R45成像雷達芯片，緊隨其后，Mobileye、安霸等企業(yè)也紛紛宣布加速布局4D雷達芯片研發(fā)。整體來看，行業(yè)還處于比較初級的發(fā)展階段。

　　另外，要提升4D雷達的角分辨率和測高能力，在技術實現(xiàn)上很有難度，目前行業(yè)主要有三種方案，一種是通過增加芯片、天線等硬件來實現(xiàn)，即將標準雷達芯片進行多片級聯(lián)，形成多發(fā)多收天線陣列，但這種方案會因為硬件的堆疊，造成成本、尺寸、功耗同步大幅增加，工藝難度上升，而且大量的天線之間還會相互干擾。另一種是依靠AI算法增加虛擬通道數(shù)，但會因為幀率變慢，導致反應速度變慢。第三種則是通過將多發(fā)多收天線集成在一顆芯片中，形成專用4D雷達芯片，不過這類芯片往往能耗較高，并且價格也十分昂貴。

　　盡管如此，錢建良表示，米傳科技依舊會緊跟市場需求進行相應的技術儲備，并選擇合適的技術路線。與此同時，也會持續(xù)完善毫米波雷達生態(tài)環(huán)境建設，以更好地支持產品研發(fā)，比如開發(fā)面向艙內生命體征探測的毫米波雷達，也將是米傳科技比較確定的發(fā)展方向。

　　來源：蓋世汽車

　　作者：Vivi