博世轉向毫米波雷達技術研發(fā) 中國車載毫米波雷達市場競爭

• 黃江 2023年9月8日 來源：新浪 1032 65
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業(yè)內人士指出，這些德國巨頭的退出很大程度上是因為激光雷達未能如期獲得汽車廠商的訂單。此外，L3級等高級自動駕駛在許多國家/地區(qū)仍陷入監(jiān)管困境，使得企業(yè)不愿在激光雷達上投資。

全球Tier 1汽車供應商的領先者博世最近宣布退出高端自動駕駛汽車激光雷達傳感器的開發(fā)，并將其資源重新分配給毫米波雷達和其他傳感技術。

博世轉向毫米波雷達技術研發(fā)

在全球排名前十的德國公司中，大陸集團是最后一家持有激光雷達的公司，與AEye在2023年IAA Mobility展會上舉辦了聯(lián)合展覽。過去一年有傳言稱，大陸集團正在考慮將重點轉向利潤更高的輪胎和塑料業(yè)務，并可能剝離汽車零部件業(yè)務。

采埃孚集團在一年前放棄激光雷達，此前該公司向德國Ibeo投資了1億美元。博世三年前涉足激光雷達傳感器領域，并于今年7月正式退出該領域。盡管該公司正在將資源投入雷達技術，但其仍然認為激光雷達對于L3自動駕駛汽車至關重要，并為未來的潛在應用敞開了大門。

業(yè)內人士指出，這些德國巨頭的退出很大程度上是因為激光雷達未能如期獲得汽車廠商的訂單。此外，L3級等高級自動駕駛在許多國家/地區(qū)仍陷入監(jiān)管困境，使得企業(yè)不愿在激光雷達上投資。

博世轉向的領域是毫米波雷達制造。目前該領域的頂級競爭者是24GHz SRR和77GHz雷達。降價和將雷達集成到汽車中的速成課程是公司爭奪訂單的常用技巧。半導體廠商通過推出新的芯片產能為該激烈市場做出了貢獻。

中國車載毫米波雷達市場競爭力現(xiàn)狀

車載毫米波雷達(mmWave Radar)是ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高級駕駛輔助系統(tǒng))重要感知裝置之一，具有全天候/全時段速度、距離和水平角測量功能，遠距測量性能最優(yōu)，優(yōu)勢尤其體現(xiàn)在惡劣天氣下攝像頭和激光雷達失效時。該技術成熟度高，在汽車傳感技術領域已有近20年經驗積累，被經典品牌車企和新興造車勢力廣泛應用。配置方案主要有1前、1前+2 、1前+4 、2前+2 /4 等，通常與攝像頭聯(lián)用。

然而，傳統(tǒng)毫米波雷達不能測高、分辨率低且無法識別靜物，隨著ADAS感知指標不斷提高，這些短板暴露日益明顯。據(jù)Tesla公開信息，以上缺陷可能是汽車行駛中突然制動(又稱“幽靈剎車”)引發(fā)交通事故主因之一，因此Tesla在2021年5月宣布取消在后繼車型搭載毫米波雷達。另一方面，近年來激光雷達以分辨率絕對優(yōu)勢力圖擴大市場份額。

為適應高階進化ADAS需求，新一代4D成像雷達基于傳統(tǒng)產品特性大幅提升分辨率，增加高度測量和成像功能。能計算目標距離、速度、水平角度和俯仰角度，可提供汽車周圍環(huán)境信息，避免井蓋、路肩等引發(fā)虛警制動。同時依據(jù)周圍環(huán)境空間坐標和速度信息，還能提供更真實路徑規(guī)劃/通行空間檢測功能。

據(jù)預測，2025年中國車載毫米波雷達市場規(guī)模將達到263億CNY。車載4D成像雷達成本結構可分為軟件和硬件兩部分，軟件占50%，硬件中射頻前端MMIC占25%，信號處理芯片占10%，高頻PCB占10%。

為突破車載毫米波雷達市場被國外巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢現(xiàn)狀，國內眾多企業(yè)正在技術及成本方面不斷努力進取。2022年華為實現(xiàn)4D成像雷達產品方案量產。2023年3月比亞迪(002594)旗下弗迪科技也規(guī)劃4D成像雷達產品年內量產。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國毫米波雷達行業(yè)競爭格局分析及發(fā)展前景研究報告》顯示：

自特斯拉被曝考慮重新加入雷達，且有可能是高分辨率4D雷達以來，國內市場對4D毫米波雷達的熱情持續(xù)高漲。

蓋世汽車梳理發(fā)現(xiàn)，目前國內至少有20家公司在4D毫米波雷達方向上有所布局，包括老牌的Tier1、跨界巨頭、創(chuàng)業(yè)公司等等。不過，相當一部分公司目前只是儲備了4D毫米波雷達的技術，產品還處于研發(fā)或者調試過程中。

2月16日，特斯拉申請召回約36.28萬輛配備“全自動駕駛”軟件的車輛，原因就是這套軟件可能導致車輛在停車標識前無法實現(xiàn)完全停車，從而引發(fā)安全隱患。同時，“幽靈剎車”的用戶投訴量也增加了——特斯拉的輔助駕駛系統(tǒng)有時會出現(xiàn)不必要的詭異剎車——這可能跟感知元件受到誤導有關，但沒人知道確切答案。

這種情況下，不能說4D毫米波雷達能夠解決特斯拉的所有問題，但至少提供了安全冗余。4D毫米波雷達之所以是“4D”，在于增加了“目標高度”這一維度解析，實現(xiàn)了“3D+高度”四個維度的信息感知，這讓車輛能夠適應更為復雜的路況。技術短板因此得以解決，甚至還部分實現(xiàn)了激光雷達力有不逮的性能盲區(qū)——比如在雨天場景中能夠實現(xiàn)更為精準的感知，探測距離更是達到300米(激光雷達一般為100米-150米)。

最關鍵的是成本。公開資料顯示，4D毫米波雷達的成本最低僅為激光雷達的十分之一，貴的也只有500美元左右，這完全符合馬斯克的真香定律——性能更好，成本更低。

毫米波雷達通過飛行時間法完成測距和測方位角的功能，通過多普勒效應完成測速度的 功能。毫米波雷達通過發(fā)射毫米量級的電磁波并接收回波的方式，來獲取遠方物體二維 水平坐標信息。飛行時間法通過發(fā)出電磁波反射時間差完成對物體距離的測量和反射角 度的差異完成對方位角的測量，多普勒效應反射回的波頻完成對前方物體速度的判斷。

毫米波雷達的清晰度由雷達通道數(shù)決定。雷達通道數(shù)等于接收天線數(shù)量和發(fā)射天線數(shù)量 之積。以 4D 成像雷達為例，12 發(fā)射通道和 16 接收通道可以幫助雷達實現(xiàn) 192 通道數(shù)， 通道封裝在射頻芯片中。所以想要從硬件上提升毫米波雷達的清晰度，可以通過增加射 頻芯片的方式提升通道數(shù)。除此之外，優(yōu)化軟件亦可以成為提升分辨率的重要方式，多 通道集成三維成像技術和虛擬孔徑成像技術的應用幫助毫米波雷達清晰度進一步提升。

3D 毫米波雷達成本大幅度降低為其量產上車創(chuàng)造了必要條件。車載毫米波雷達最早可 以追溯到 1990 年代，三菱汽車 Diamante“車前距離控制”系統(tǒng)、奔馳汽車 Distronic 系 統(tǒng)中開創(chuàng)性地將毫米波雷達運用于汽車輔助駕駛領域。由于射頻芯片以 GaAs 工藝為主 導，成本限制毫米波雷達無法大規(guī)模應用。2000 年代，SiGe 工藝的大力發(fā)展帶來毫米 波雷達成本迅速降低，沃爾沃、大眾、豐田、奧迪逐步增配毫米波雷達，如沃爾沃 S60、 大眾 CC、豐田第四代皇冠、奧迪 A7 等。此時毫米波雷達雖具備一定量產條件，但滲透 率仍然相對較低。2017 年，基于 CMOS 工藝的 77Hz 射頻芯片實現(xiàn)量產，工藝難度的 降低幫助毫米波雷達成本下探至 30 美元，滲透率和裝配數(shù)量快速提升。疊加汽車電子 電氣架構升級和智能化持續(xù)推進，毫米波雷達逐步成為汽車標配。

《2023-2028年中國毫米波雷達行業(yè)競爭格局分析及發(fā)展前景研究報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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