文|半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫 九林?
幾天前,問界回應(yīng)了M7高速碰撞事故。從事故中可以看到的一點(diǎn)是,目前影響智能駕駛輔助和AEB主動安全的有多個(gè)因素,既包括傳感器的性能,也關(guān)乎背后觸發(fā)主動安全機(jī)制的硬性條件。
智能駕駛一直是車企之間競爭的焦點(diǎn)。從智能駕駛來看,攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)是主流的三大方式。
傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)無法感知靜止的物體,感知和識別的重任交到了攝像頭手中,但攝像頭仍有很大的局限性,受到環(huán)境影響大,雨雪、黑暗都可能會讓攝像頭失靈。激光雷達(dá)能夠?qū)ξ矬w的每個(gè)像素直接掃描,通過計(jì)算激光從物體反射回來的時(shí)間估算與物體的距離,更準(zhǔn)確地還原場景,黑暗或者過于刺眼的陽光都不會影響它的效率。
目前,除了堅(jiān)持走純視覺路線的特斯拉和極越外,其他車企的新車如果沒有搭載激光雷達(dá),都不好意思多說兩句自己的智能駕駛體驗(yàn)。
在前兩年,國內(nèi)智能汽車還在堆料時(shí)期,長城的沙龍機(jī)甲龍負(fù)責(zé)人曾說過:“4顆(激光雷達(dá))以下,請別說話?!?/p>
不過,到了2024年,汽車企業(yè)不再“熱衷”于激光雷達(dá)。
01 洗牌焦慮,車企減配
“現(xiàn)在的牌桌上,如果手里只有電動化一張牌,沒有智能化、生態(tài)化的準(zhǔn)備,最終車企還是要面臨著重新洗牌。”前段時(shí)間,中國汽車藍(lán)皮書論壇主席賈可,一針見血地指出了當(dāng)前車企面臨的新焦慮。
特斯拉下調(diào)Model 3和Model Y售價(jià)、小米帶著自家SU 7走進(jìn)大眾視野,問界、理想、比亞迪等分別推出問界M9、理想MEGA、仰望U8等高端車型。
一邊是特斯拉引發(fā)的新一輪價(jià)格戰(zhàn),一邊是國產(chǎn)車企沖擊高端市場,實(shí)際上是汽車市場競爭再次加劇。
回看智能電動車市場,實(shí)現(xiàn)價(jià)格戰(zhàn)最簡單的方式就是降價(jià)減配。作為汽車上最貴的智能駕駛核心部件,在價(jià)格戰(zhàn)步步緊逼的形勢下,硬件減配“犧牲”激光雷達(dá),已經(jīng)被提上日程。
如前文所述,目前,智能駕駛負(fù)責(zé)“感知”的部分,主流是靠著三個(gè)路線:攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)。大多是需要通過“卡爾曼濾波器”進(jìn)行融合,融合根本上是為了提高“感知”的準(zhǔn)確率。所以,從技術(shù)上來看,感知元件當(dāng)然是多多益善。
但是,智能駕駛終究是要回歸到用戶,在成本、規(guī)模以及精度之間取舍,智能汽車最終還是考量它的“商品”的屬性。
在智能體驗(yàn)優(yōu)先、安全優(yōu)先的前提下,車企在智能感知硬件上就有了三種降本方式:
第一種,直接減配激光雷達(dá),車企只能為用戶提供高速 NOA 輔助駕駛。
第二種,更換技術(shù)路線,將感知硬件替換為視覺攝像頭,走全視覺路線,比如特斯拉、極越。不過,特斯拉作業(yè)并不好抄,門檻和壁壘極高。從這兩家的智駕的價(jià)格來看,現(xiàn)階段純視覺路線成本反而更貴。
第三種,追求性價(jià)比。削減激光雷達(dá)的數(shù)量,將激光雷達(dá)部分換成 4D 毫米波雷達(dá),以此減少激光雷達(dá)的上車數(shù)量成本。
02 4D毫米波雷達(dá),受到關(guān)注
一種技術(shù)好不好用,很多時(shí)候取決于我們有沒有做出來。這句話在 4D 毫米波雷達(dá)行業(yè)體現(xiàn)得更明顯。
4D 毫米波雷達(dá)未出世之前,特斯拉棄毫米波雷達(dá)不用。
兩年后,堅(jiān)決抵制毫米波雷達(dá)的馬斯克,在推特上也松口說:“高清毫米波雷達(dá)是可行的選擇”。之后,特斯拉被挖出,在HW4.0預(yù)留有毫米波雷達(dá)的百兆網(wǎng)接口。
此外,博世也開始對4D毫米波青睞有加。
去年7月,博世公司的一名發(fā)言人確認(rèn):“鑒于技術(shù)的復(fù)雜程度以及市場推廣所需的時(shí)間,我們將不會再把更多的資金用于激光雷達(dá)的硬件研發(fā)?!焙喍灾?,就是激光雷達(dá)成本太高,造出來車企不愿意用。
相反,博世打算把技術(shù)和投資轉(zhuǎn)移到其他的傳感器上,即4D毫米波雷達(dá)。據(jù)報(bào)道,早在去年8月,博世就與瑞典的創(chuàng)新射頻天線技術(shù)公司(GapWaves)達(dá)成協(xié)議,聯(lián)合開發(fā)和生產(chǎn)滿足車載高分辨率要求的毫米波雷達(dá)天線。
最近,華為乾崑宣布了國內(nèi)首發(fā)高精度4D毫米波雷達(dá),讓4D毫米波雷達(dá)再次火了起來。
那么4D毫米波雷達(dá)有什么魅力?4D毫米波雷達(dá)被頻頻考慮,無外乎兩點(diǎn)原因:性能提升、價(jià)格便宜。
首先來看性能方面,目前主流毫米波雷達(dá)主要功能為測角、測距與測速,故也稱之為3D毫米波雷達(dá)。此前特斯拉Auto Pilot就是由3D毫米波提供運(yùn)算支持,但是3D毫米波雷達(dá)固有的缺陷為無法測量物體高度,從而使其不能識別前方靜止物體是否會對車輛通行產(chǎn)生影響。4D毫米波雷達(dá)相比傳統(tǒng)雷達(dá),多了“1D”,也就是多了一個(gè)探測物體高度的能力。
4D毫米波雷達(dá)增加了俯仰角的測量信息,并且角度分辨率可達(dá)到亞度(<1°)級別,能夠通過輸出大量的測量點(diǎn)清晰地呈現(xiàn)出目標(biāo)障礙物的輪廓。
此外,4D毫米波雷達(dá)除了提供速度、距離、方位等三維數(shù)據(jù),還“進(jìn)化”出了類似激光雷達(dá)的點(diǎn)云成像效果,同樣能夠彌補(bǔ)純視覺算法偏弱無法覆蓋全場景的問題,清晰度上,部分指標(biāo)近似達(dá)到16線數(shù)的激光雷達(dá)。遇到下雨、大霧等天氣,它的偵測范圍仍可以達(dá)到300米左右。
華為最新推出的高精度4D毫米波雷達(dá),就可以支持泊車模式,垂直視野可達(dá)60°,相較傳統(tǒng)雷達(dá)垂直視野18°,有3倍提升;距離精度5厘米,相較傳統(tǒng)雷達(dá)20厘米精度,提升4倍。
再來看價(jià)格上,從成本來看,激光雷達(dá)價(jià)格多在1000美元,而4D毫米波雷達(dá)成本約為激光雷達(dá)的1/10-1/5。
目前 4D 毫米波雷達(dá)整體價(jià)格約在千元,且價(jià)格正在快速向傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)靠近。比如Arbe公司的成像雷達(dá)價(jià)格人民幣690-1036元,采埃孚、大陸等Tier 1的產(chǎn)品單價(jià)為1036-1381元。
從上車應(yīng)用來看,車企用腳投出了自己的一票。
據(jù)了解,蔚來新一代車型已經(jīng)確定安裝 4D 毫米波雷達(dá)。蔚來 NT3.0 平臺車型將全系標(biāo)配一顆來自賽恩領(lǐng)動的 4D 毫米波雷達(dá)。樂道首款車型L60同樣去掉了激光雷達(dá),增加4D毫米波雷達(dá),視覺能力和NIO基本一致,上市即可用上城區(qū)NOP+,在新勢力當(dāng)中可能是頭一回。
國內(nèi)廠商掀起 4D 毫米波雷達(dá)熱,同一時(shí)間內(nèi)車企找到了 L2+自動駕駛感知硬件的最佳性價(jià)比。
根據(jù)Arbe的預(yù)測,4D毫米波雷達(dá)將于2024年在歐洲與北美市場L1-L4級別自動駕駛車型中開始列裝。市場規(guī)模方面,根據(jù)Yole預(yù)測,4D毫米波雷達(dá)2021年-2027年復(fù)合增長率將達(dá)到48%,而4D成像雷達(dá)CARG將達(dá)到109%。
03 4D毫米波雷達(dá),誰在入局?
從資本市場來看,4D毫米波的熱度不斷攀升。
去年,蔚來和小米投了賽恩領(lǐng)動,融資規(guī)模超過億元,主要用于4D成像雷達(dá)量產(chǎn)研發(fā)與工業(yè)化落地。同時(shí)8月,國內(nèi)“激光雷達(dá)第一股”禾賽科技CEO李一帆還出手投資了4D雷達(dá)新創(chuàng)公司傲圖科技。
不止,賽恩領(lǐng)動,小米還投資過幾何伙伴、縱目科技的多輪融資。其中,百度也投了幾何伙伴,每輪融資金額都至少達(dá)億元人民幣。
據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫不完全統(tǒng)計(jì),從2023年以來,國內(nèi)至少已有10家4D毫米波雷達(dá)企業(yè)獲得融資,已披露融資總額遠(yuǎn)超十億元,可見該細(xì)分市場的熱度不一般。
我們來看看4D毫米波雷達(dá)目前的“戰(zhàn)局”。
在4D毫米波成像雷達(dá)賽道,主要玩家包括傳統(tǒng)Tier 1、科技巨頭、新興企業(yè)三類。其中,博世、大陸、安波福、采埃孚等傳統(tǒng)Tier 1布局較早,普遍采用多芯片級聯(lián)技術(shù)增加接收和發(fā)射通道??萍季揞^諸如Mobileye、華為等科技企業(yè)也推出了4D毫米波成像雷達(dá)。
此外,還有新興企業(yè),諸如傲酷(Oculii)、森思泰克、雷科防務(wù)、木??萍肌⒊刑┛萍?、縱目科技、幾何伙伴、楚航科技、行易道、賽恩領(lǐng)動、華域汽車等。
傲酷目前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(shí)還定點(diǎn)多家OEM的量產(chǎn)項(xiàng)目。
森思泰克2片級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-6全球首發(fā)量產(chǎn)車型是在理想L7上,此外,森思泰克4片級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-8已搭載某國內(nèi)一線主機(jī)廠主打車型量產(chǎn)上市。
木??萍寄壳?D成像雷達(dá)產(chǎn)品搭載在Bobcat機(jī)械車輛上,并與后者達(dá)成了戰(zhàn)略合作,為其批量供貨。此外,去年還發(fā)布了新4D成像雷達(dá)I79。
獲得小米融資的賽恩領(lǐng)動,此前推出了4D成像雷達(dá) SFR-2K產(chǎn)品,SFR-2K (48 通道)單幀可輸出2048點(diǎn)云,實(shí)現(xiàn)水平角度分辨率1o。從最新的進(jìn)展來看,目前,賽恩領(lǐng)動已經(jīng)拿到了某頭部新能源車企全平臺量產(chǎn)項(xiàng)目定點(diǎn),預(yù)計(jì)今年下半年量產(chǎn)上市。
04 結(jié)語
從整體市場來看,4D成像雷達(dá)遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模上車,尚處于小規(guī)模試用階段。
為了推動 4D 成像雷達(dá)早日上車,整個(gè)行業(yè)仍有大量工作待啟動完成:明確定義和設(shè)定傳感器套件的最低性能要求:分辨率、誤檢率、范圍、延遲和靈敏度等,包括 4D 成像雷達(dá)在內(nèi);聚類、對象邊界、自由空間映射算法和跟蹤算法集成;合理的安裝位置和應(yīng)用方法;統(tǒng)一的性能測試與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等等。
在今天以L2/L2+智駕為主流的情況下,3D毫米波雷達(dá)基本可以滿足大多數(shù)場景下的需求。4D成像雷達(dá)目前處于“nice to have”的處境。如果當(dāng)然更好,但問題是:企業(yè)是否有必要花費(fèi)更高成本更換清晰度更高的傳感器?
不過,4D毫米波雷達(dá)的出現(xiàn),讓汽車市場充滿了希望。行業(yè)期待 4D 毫米波雷達(dá)克服重重困難將 BOM 成本降至 50 美金以下,這不僅將是其上車的起點(diǎn),而且一旦進(jìn)入,其面對的或?qū)⑹?10-15萬區(qū)間的廣闊汽車市場。
在技術(shù)和資本的推動下,4D毫米波雷達(dá),開始上熱度了。