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自動駕駛的發(fā)展，多傳感器融合已經(jīng)是大勢所趨。
即便是此前一直堅(jiān)持純視覺路線的特斯拉，也被曝考慮重新加入雷達(dá)，據(jù)猜測這款雷達(dá)還是一款高分辨的4D雷達(dá)。而國內(nèi)其他大部分智能化發(fā)展相對靠前的企業(yè)，則紛紛選擇了通過激光雷達(dá)來為智駕系統(tǒng)的感知安全加分。
這就衍生出了一個問題，在視覺繼續(xù)穩(wěn)坐“老大”位置的基礎(chǔ)上，接下來老二究竟會是4D成像雷達(dá)還是激光雷達(dá)？
玩家密集入局，4D雷達(dá)站上風(fēng)口
近日，4D毫米波雷達(dá)市場頗為熱鬧。
2月中旬，特斯拉向歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)提交了車輛變更申請，確認(rèn)最新自動駕駛硬件HW4.0即將量產(chǎn)上車。與HW3.0相比，HW4.0一個突出的變化是新增了以太網(wǎng)接口，據(jù)此業(yè)內(nèi)猜測或是為了接入傳說中的4D毫米波雷達(dá)。
圖片來源：特斯拉
作為“純視覺派”堅(jiān)定的代表，此前特斯拉一直認(rèn)為實(shí)現(xiàn)自動駕駛功能的最佳方式是將攝像頭作為唯一的傳感器。
但在2022年底，特斯拉突然傳出將重新為新車安裝雷達(dá)。聯(lián)想到此前特斯拉曾被曝申請了一款全新的高分辨率雷達(dá)裝置，另外馬斯克也坦言，如果特斯拉擁有非常高分辨率的雷達(dá)，該公司可能仍會使用雷達(dá)，當(dāng)時業(yè)界其實(shí)就普遍認(rèn)為特斯拉計(jì)劃重新搭載的或是高分辨率的4D毫米波雷達(dá)，而非傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)。
此次傳聞再起，無疑進(jìn)一步坐實(shí)了大家的猜測。不過與早期大家傳言的特斯拉有望采用自家雷達(dá)不同，據(jù)猜測特斯拉重新搭載的4D雷達(dá)或來自以色列企業(yè)Arbe——特斯拉在2022年底遞交的雷達(dá)硬件備案材料中提到了Phoenix，而Arbe的4D成像雷達(dá)也叫Phoenix。
受該消息帶動，國內(nèi)4D毫米波雷達(dá)賽道也隨之沸騰起來，包括保隆科技(603197.SH)、聯(lián)合光電(300691.SZ)、亞太股份（002284.SZ）、歐菲光(002456.SZ)、萬安科技(002590.SZ)、雷科防務(wù)(002413.SZ)等在內(nèi)的多家上市公司相繼透露，已經(jīng)在開展4D毫米波雷達(dá)相關(guān)的技術(shù)儲備，或通過參股相關(guān)公司，加持4D激光雷達(dá)賽道。僅在深交所互動易上，據(jù)悉近一周就有300多條毫米波雷達(dá)相關(guān)問題，而最近一年相關(guān)領(lǐng)域的提問量不過741條，火爆程度可見一斑。
2月23日，保隆科技在互動平臺表示，公司的4D毫米波雷達(dá)已經(jīng)進(jìn)入優(yōu)化調(diào)試階段，預(yù)計(jì)今年8月份會對外開展客戶推廣，初步量產(chǎn)時間是2024年Q1。
圖片來源：納瓦電子
隨后吳通控股也透露，公司投資的納瓦電子的4D毫米波雷達(dá)產(chǎn)品正在國內(nèi)幾家頭部新能源主機(jī)廠進(jìn)行測試。據(jù)蓋世汽車此前采訪納瓦電子CEO李建林了解，該公司成像雷達(dá)計(jì)劃今年開始大批量應(yīng)用。
亞太股份則表示，公司參股公司蘇州安智汽車零部件有限公司有研發(fā)77GHz 4D毫米波雷達(dá)。據(jù)安智汽車創(chuàng)始人郭健透露，安智汽車的4D毫米波雷達(dá)將會在今年年中實(shí)現(xiàn)裝車測試，年底穩(wěn)步進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
放眼整個4D毫米波雷達(dá)賽道，這一進(jìn)展與大趨勢基本吻合。據(jù)蓋世汽車統(tǒng)計(jì)，除博世、大陸、采埃孚、安波福等跨國Tier1巨頭，目前僅國內(nèi)就匯聚了近20家4D毫米波雷達(dá)技術(shù)公司，其他玩家還包括華域汽車、森思泰克、縱目科技、福瑞泰克、幾何伙伴、行易道、賽恩領(lǐng)動等，市場整體處于發(fā)展初期，其中絕大部分企業(yè)的量產(chǎn)時間都定在今明兩年，僅少數(shù)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)狀態(tài)。
圖片來源：森思泰克
比如森思泰克，繼去年在國內(nèi)某一線傳統(tǒng)車企高端品牌車型上量產(chǎn)4級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-8，近日又在理想L7上量產(chǎn)了2級聯(lián)4D成像雷達(dá)STA77-6，更多合作車型未來還將陸續(xù)量產(chǎn)發(fā)布。
行易道4D成像雷達(dá)ALRR300此前已經(jīng)獲得韓國知名車企定點(diǎn)，支持更高階AEB功能，滿足2023年在韓國開始實(shí)施的AEB強(qiáng)制安裝法規(guī)，該項(xiàng)目計(jì)劃今年二季度量產(chǎn)。
不難預(yù)見，除了已經(jīng)量產(chǎn)的飛凡R7、深藍(lán)SL03、理想L7，接下來會有更多的新車搭載4D毫米波雷達(dá)。
但這其實(shí)并不令人意外，雖然毫米波雷達(dá)與攝像頭以及激光雷達(dá)一起并稱為自動駕駛?cè)蠛诵膫鞲衅?，在感知融合中毫米波雷達(dá)的地位一直很尷尬。
傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)由于俯仰維通道有限以及處理器性能等的限制，幾乎不具備測高能力，加之角分辨率有限，點(diǎn)云密度稀疏，在感知融合中置信度往往會被降低。特別是在識別靜態(tài)目標(biāo)時，為減少不必要的剎車，提升用戶體驗(yàn)，實(shí)際應(yīng)用過程中部分企業(yè)會選擇將雷達(dá)的探測結(jié)果直接過濾掉。
但不可否認(rèn)，毫米波雷達(dá)也有其獨(dú)特的優(yōu)勢，比如抗干擾能力強(qiáng)，能全天候全天時工作，這些恰恰也是自動駕駛不可或缺的。所以業(yè)界其實(shí)一直在思考是否可以在保持毫米波雷達(dá)固有優(yōu)勢的情況下，進(jìn)一步提升其性能，4D毫米波雷達(dá)由此而來。
與傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)相比，4D雷達(dá)最明顯的優(yōu)勢在于，增加了對目標(biāo)高度信息的感知，隨之而來的是感知精細(xì)度的大幅提升。另外，4D雷達(dá)由于具備更多的通道數(shù)，以及更先進(jìn)的處理器，不僅能實(shí)現(xiàn)更高的角分辨率，還可以輸出致密點(diǎn)云信息，從而顯著降低漏檢率、誤報(bào)率等，提升智駕安全性以及用戶體驗(yàn)。在角分辨率上，當(dāng)前4D毫米波雷達(dá)普遍可以做到1°以內(nèi)的水平角分辨率和2°以內(nèi)俯仰角分辨率，最遠(yuǎn)探測距離可達(dá)300多米，少數(shù)甚至達(dá)到了400米。
圖片來源：賽恩領(lǐng)動
例如賽恩領(lǐng)動的SIR-4K，水平角度分辨率為0.5o，俯仰角度分辨率為1 o，最遠(yuǎn)探測距離可達(dá)400米。這意味著相較于傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)，SIR-4K不僅可以更早探測到路面上的潛在風(fēng)險(xiǎn)，在面臨緊急情況時，還可以給予駕駛員更多的反應(yīng)時間，助力實(shí)現(xiàn)更高的駕駛安全性。
正因?yàn)槿绱?，業(yè)界普遍認(rèn)為4D毫米波雷達(dá)有望成為高階自動駕駛發(fā)展的“神助攻”，因而吸引了大批企業(yè)的關(guān)注和加入。
據(jù)中信證券分析，若特斯拉HW 4.0真正應(yīng)用4D毫米波雷達(dá)，該產(chǎn)品的商業(yè)化趨勢有望進(jìn)一步確立。2022年國內(nèi)4D毫米波雷達(dá)市場空間約為0.2億元，預(yù)計(jì)中性情況下，2025年該市場空間有望大幅增長至30.3億元。
自動駕駛感知：既要、又要、還要
自動駕駛的快速發(fā)展，極大地提升了對高性能傳感器的搭載需求，由此催生了4D毫米波雷達(dá)。
不過由于性能的提升，同步抬高了4D毫米波雷達(dá)的技術(shù)門檻，導(dǎo)致目前4D毫米波雷達(dá)還面臨較高的成本挑戰(zhàn)。據(jù)相關(guān)資料顯示，現(xiàn)階段4D毫米波雷達(dá)量產(chǎn)成本預(yù)計(jì)1500元左右，遠(yuǎn)高于普通毫米波雷達(dá)。
但如果對比激光雷達(dá)，4D毫米波雷達(dá)成本優(yōu)勢還是十分明顯的。加之在感知融合中，通過4D雷達(dá)與視覺目標(biāo)級的融合，可以一定程度上降低視覺算力的需求，不可否認(rèn)在某些場景中，4D雷達(dá)有望降低自動駕駛對激光雷達(dá)的高依賴。
盡管如此，這并不意味著未來4D雷達(dá)就會取代激光雷達(dá)。
圖片來源：森思泰克
目前來看，攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，雖然近年來各類傳感器技術(shù)的快速迭代，讓彼此在功能特性上的重合度也在逐步提升，有些優(yōu)勢還是其他傳感器無法比擬的。比如在點(diǎn)云方面，雖然4D雷達(dá)已經(jīng)具備類似激光雷達(dá)的點(diǎn)云輸出能力，幫助解析目標(biāo)的輪廓、類別，其成像效果其實(shí)只能達(dá)到低線數(shù)激光雷達(dá)的水平，與高線數(shù)激光雷還存在較大差距。
這意味著，如果要充分滿足自動駕駛在安全性以及可靠性方面的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，至少現(xiàn)階段還離不開多傳感器的融合。此前，特斯拉曾多次被曝在原型車上搭載激光雷達(dá)，用于對車輛的傳感器套件進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，以及校準(zhǔn)車上的攝像頭以及毫米波雷達(dá)等傳感器，這何嘗不是對激光雷達(dá)性能的肯定。
“傳感器之間是不會打架的，未來無人駕駛一定是多傳感器融合。只不過我們一定要把整個系統(tǒng)的成本降下來，這個降本的過程其實(shí)就是你多我少的問題?！闭劶斑@一問題，賽恩領(lǐng)動聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO李旭陽就表示。
中金公司也認(rèn)為，隨著圖像技術(shù)更為成熟，疊加激光雷達(dá)價(jià)格下探，攝像頭+4D雷達(dá)+超聲波傳感器+激光雷達(dá)形成的多傳感器融合，能夠創(chuàng)建高分辨率可識別區(qū)域的冗余感知，或?yàn)榇髣菟叀?/p>
而在德邦證券看來，在L2+層級上，通過前置1顆4D毫米波雷達(dá)固然能夠基本涵蓋毫米波&激光雷達(dá)的功能需求，但智能駕駛往L3以上智能硬件配置方案還有升級冗余必要性。
圖片來源：禾賽科技
更何況從商業(yè)化進(jìn)程來看，激光雷達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于4D毫米波雷達(dá)。自2022年激光雷達(dá)正式進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，去年國內(nèi)乘用車搭載的激光雷達(dá)出貨量已經(jīng)超過了10萬顆，要知道2021年這一搭載量還不過萬顆，增長不可謂不迅猛。
接下來，隨著越來越多的車企將智駕系統(tǒng)作為打造差異化競爭的關(guān)鍵，在新車上廣泛搭載，必將帶動激光雷達(dá)滲透率進(jìn)一步提升。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，在2022年10萬余顆的基礎(chǔ)上，2023年國內(nèi)乘用車前裝標(biāo)配激光雷達(dá)的數(shù)量或?qū)⑦_(dá)到40-50萬顆，2025年有望進(jìn)一步增至200萬顆。
量產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)提升，無疑會帶動激光雷達(dá)成本的下降。事實(shí)上與前幾年相比，激光雷達(dá)的成本已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的下滑，目前約在600~1000美元左右，要知道當(dāng)初Velodyne 的 64 線激光雷達(dá)推出時售價(jià)達(dá) 8 萬美元。
按照目前的發(fā)展態(tài)勢，未來激光雷達(dá)還有進(jìn)一步降本的空間，尤其現(xiàn)在智駕系統(tǒng)也在不斷向中低端市場下沉，同樣迫切需要激光雷達(dá)降本。
據(jù)蓋世汽車研究院分析，目前標(biāo)配NOA領(lǐng)航功能的車型接近90%集中在30萬以上的價(jià)格區(qū)間，但隨著小鵬P5、吉利博越L、榮威RX5 NGP智駕版等20萬以下的車型相繼搭載高速領(lǐng)航輔助功能，NOA正呈現(xiàn)明顯的下探趨勢，未來有望進(jìn)一步下沉至15萬左右的價(jià)格區(qū)間。
從這一點(diǎn)來看，4D毫米波雷達(dá)其實(shí)被迫卷入了和激光雷達(dá)的降本賽跑中，就看接下來誰跑的更快了。
