百亿市场空间！4D毫米波雷达开启感知新大陆|天线|波形|传感器_网易订阅
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未来，在智能驾驶传感器这条火热的赛道上，4D毫米波雷达将有怎样的表现，与激光雷达是否会必有一战？
编辑：感知芯视界
2022年，中国汽车产业已由“电动化”上半场向“智能化”下半场转型。
“电动化是车企能否进入‘赛场’的资格要素，而智能化则关乎企业生存，是占据市场主动的赢得要素。”近日，北方工业大学汽车产业创新研究中心主任、教授纪雪洪向《每日经济新闻》记者表示。
为了在智能化的下半场取胜，车企早就掀起了烧钱堆软件、堆硬件的竞赛。在芯片、操作系统、感知、算法等各个领域，新的混战已经打响。
“感知决定了判断的难度，如果感知好，决策就会简单很多。某些造车新势力发生车祸的原因是很难识别出白色大卡车，或者说系统只知道有东西存在，但是不能进一步感知识别，也不能进行AEB（自动紧急刹车系统） 操作。可以说，感知在整个自动驾驶的链条中是最有发展潜力和核心竞争力的一环。”日前，复睿智行CTO周轶向记者表示，感知是自动驾驶的源头，算法是为了弥补感知的不足。
正如周轶所言，自动驾驶领域，感知先行十分必要。而在感知领域，具有智能感知能力的激光雷达已成为各车企比拼的关键所在。但因为成本高、上车难等问题，激光雷达的落地仍有不少阻碍。在此背景下，凭借着成本低、分辨率高等优势，4D毫米波雷达的热度在今年不断攀升。在2022CES消费电子展上，Mobileye首席执行官Amnon Shashua更是直言：“（到2025年）除了正面，我们只想要毫米波雷达，不想要激光雷达。”
未来，在智能驾驶传感器这条火热的赛道上，4D毫米波雷达将有怎样的表现，与激光雷达是否会必有一战？
4D毫米波雷达成“平替”
由于比普通的毫米波雷达有更强的感知距离和更高的分辨率，激光雷达成为车企决胜智能化的香饽饽。
此前，集度汽车CEO夏一平在社交媒体上公布集度汽车激光雷达的数量和位置时，曾被理想汽车创始人李想质疑，随后小鹏汽车董事长何小鹏、威马汽车创始人沈晖也发表了自己对于激光雷达的看法。尽管各家看法不一，但激光雷达作为自动驾驶传感器硬件的重要性不言自明。甚至，前长城汽车全新高端车型沙龙机甲负责人曾喊出：“你有几颗激光雷达？4颗以下，请别说话。”
但是，激光雷达一直面临成本高、上车难等问题。所以，不少搭载激光雷达的车型多集中在明年才能陆续落地，或者多数车辆只是提前预埋了激光雷达的硬件。
当智能感知的比拼进入中场，竞争的风头突然转向。伴随着赛灵思、华为以及博世等供应商的竞相追捧，4D毫米波雷达被推上“风口”，成为智能驾驶“多传感器融合”领域最有竞争力的方案之一。
相较于传统的毫米波雷达，4D毫米波雷达除了可以计算出被测目标的距离、速度、水平角信息，还能计算出目标的俯仰角信息，进而提供汽车周围的环境信息。与激光雷达相比，4D毫米波雷达更能抵御不佳的天气。
“采用4D毫米波雷达在目前阶段是一项效率非常高的方案，其最大特色就是可以识别高度，比较典型的应用场景就是三角区识别。因为缺乏高度识别的三角区是非常危险的，事故高频发生，甚至危及生命。”飞凡汽车用户发展中心总经理刘晨告诉记者。
此外，从成本来看，激光雷达的价格多在1000美元，而4D毫米波雷达成本约为激光雷达的1/10。正因如此，4D毫米波雷达被认为可以直接替代一些低线束的激光雷达。
“从功能上看，4D毫米波雷达与激光雷达是互补关系。激光雷达的点云密度比较高，但它会有集成的困难。其次，从价格来看，两者是互不干扰的。未来，激光雷达的价格会一直往下走，部分激光雷达的价格门槛可能会在1000元~1500元之间，但4D毫米波雷达未来的成本可以控制在千元以内。”周轶说，“我们的设计思想是用更多的4D毫米波雷达去减少主机厂对激光雷达在数量和质量上的要求，让整车成本做到可控。”
未来全球市场规模有望达35亿美元
事实上，眼下4D毫米波雷达赛道已非常拥挤。大陆集团、采埃孚、安波福、博世等传统巨头开始陆续宣布4D毫米波雷达的相关解决方案，国内的华为、复睿智行、苏州毫米波、华域、楚航科技、威孚科技等公司也对该领域进行了布局。
资本市场也对4D毫米波雷达十分青睐。11月29日，福瑞泰克宣布完成近亿美金B轮融资；以4D毫米波雷达为主传感器的上海几何伙伴智能驾驶有限公司在今年年中完成新一轮战略融资；复睿智行也曾获得2.1亿人民币战略投资。
主机厂层面，车企也在加速4D毫米波雷达的落地。搭载采埃孚4D毫米波雷达的上汽飞凡R7和搭载森思泰克4D毫米波雷达的长安深蓝旗下全新轿车SL03都已经正式开启交付；北汽集团投资了Arbe并有望搭载Arbe量产后的4D毫米波雷达产品。据不完全统计，国内至少有接近20家本土企业在开展4D毫米波雷达相关的研发，明年或将成为4D毫米波雷达的“上车”高峰。
周轶认为：“一个行业有竞争是好事情，因为只靠一家企业去教育市场是很痛苦的。对4D毫米波雷达而言，首先要有比较好的波形设计能力和天线设计能力，其次要有好的成本控制能力，这是参与市场竞争的关键。”
记者从行业人士处了解到，不少主机厂都在4D毫米波雷达供应商进行了项目定点。“一旦有主机厂大规模搭载和使用4D成像毫米波雷达，后边的企业就会迅速跟进。”上述行业人士认为，后续4D毫米波雷达或将迎来新的机遇，渗透率会逐渐增加。根据行业预测，全球4D毫米波雷达的市场规模在2027年有望达到35亿美元。
中金公司认为，4D毫米波雷达全方位提升毫米波雷达性能，有望使毫米波雷达成为ADAS系统中的核心传感器之一，是毫米波雷达未来发展的重要方向。至2025年，中国车载4D毫米波雷达市场规模在悲观、中性、乐观情况下有望分别达到1.9亿美元、3.6亿美元和5.4亿美元。
仍需提高抗干扰能力
作为车规级安全零部件，4D毫米波雷达有复杂的设计、开发、验证、集成等一系列环节。记者从上述行业人士处了解到，一款雷达的研发周期大概在3~5年。
“好的波形设计能力和天线设计能力只是一款4D毫米波雷达的基础，后续还需要大量的量产经验。比如，将点云技术变成跟踪目标功能就需要很多的量产经验。即使已经有了比较好的算法，在量产过程中还是会发现诸如抖动、安装等不同的问题。”周轶说。
此外，在技术层面，4D毫米波雷达还需要克服复杂电磁环境中的干扰因素。尤其是应用4D毫米波雷达的车辆不断增多，抗干扰能力也是4D毫米波雷达制造商需要面对的问题。
“之前，我参与过欧盟的一个项目。在该项目上，国外所有雷达主机厂在一起讨论如何解决信号互相干扰的问题，最后的结论是‘各顾各的’。这意味着，4D毫米波雷达制造商不需要去考虑你给别人带来多少干扰，只要考虑如何避免干扰。”周轶说，“现在越来越多的公司已经提供信号修正机制，我们自己团队也开发出一些算法来解决这些问题。另外，我们也相信一套融合的系统更容易解决干扰的问题。”
不过需要注意的是，尽管4D毫米波雷达近期风头无两，但仍未实现大规模落地。在自动驾驶技术发展过程中，4D毫米波雷达的实际需求究竟有多大？其降本速度能否跑赢激光雷达？都还有待市场进一步检验。
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