4D毫米波雷達，開始上熱度了

作者：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是，目前影響智能駕駛輔助和AEB主動安全的有多個因素，既包括傳感器的性能，也關(guān)乎背后觸發(fā)主動安全機制的硬性條件。

智能駕駛一直是車企之間競爭的焦點。從智能駕駛來看，攝像頭、毫米波雷達和激光雷達是主流的三大方式。傳統(tǒng)毫米波雷達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。激光雷達能夠?qū)ξ矬w的每個像素直接掃描，通過計算激光從物體反射回來的時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，都不好意思多說兩句自己的智能駕駛體驗。在前兩年，國內(nèi)智能汽車還在堆料時期，長城的沙龍機甲龍負責(zé)人曾說過：“4顆（激光雷達）以下，請別說話?！辈贿^，到了2024年，汽車企業(yè)不再“熱衷”于激光雷達。

?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?！鼻岸螘r間，中國汽車藍皮書論壇主席賈可，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、小米帶著自家SU 7走進大眾視野，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)的新一輪價格戰(zhàn)，一邊是國產(chǎn)車企沖擊高端市場，實際上是汽車市場競爭再次加劇?；乜粗悄?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E5%8A%A8%E8%BD%A6/">電動車市場，實現(xiàn)價格戰(zhàn)最簡單的方式就是降價減配。作為汽車上最貴的智能駕駛核心部件，在價格戰(zhàn)步步緊逼的形勢下，硬件減配“犧牲”激光雷達，已經(jīng)被提上日程。如前文所述，目前，智能駕駛負責(zé)“感知”的部分，主流是靠著三個路線：攝像頭、毫米波雷達、激光雷達。

大多是需要通過“卡爾曼濾波器”進行融合，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，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，追求性價比。削減激光雷達的數(shù)量，將激光雷達部分換成 4D 毫米波雷達，以此減少激光雷達的上車數(shù)量成本。

?02、4D毫米波雷達，受到關(guān)注

一種技術(shù)好不好用，很多時候取決于我們有沒有做出來。這句話在 4D 毫米波雷達行業(yè)體現(xiàn)得更明顯。4D 毫米波雷達未出世之前，特斯拉棄毫米波雷達不用。兩年后，堅決抵制毫米波雷達的馬斯克，在推特上也松口說：“高清毫米波雷達是可行的選擇”。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間，我們將不會再把更多的資金用于激光雷達的硬件研發(fā)?！焙喍灾?，就是激光雷達成本太高，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。據(jù)報道，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，讓4D毫米波雷達再次火了起來。那么4D毫米波雷達有什么魅力？4D毫米波雷達被頻頻考慮，無外乎兩點原因：性能提升、價格便宜。

首先來看性能方面，目前主流毫米波雷達主要功能為測角、測距與測速，故也稱之為3D毫米波雷達。此前特斯拉Auto Pilot就是由3D毫米波提供運算支持，但是3D毫米波雷達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毫米波雷達相比傳統(tǒng)雷達，多了“1D”，也就是多了一個探測物體高度的能力。4D毫米波雷達增加了俯仰角的測量信息，并且角度分辨率可達到亞度（<1°）級別，能夠通過輸出大量的測量點清晰地呈現(xiàn)出目標(biāo)障礙物的輪廓。此外，4D毫米波雷達除了提供速度、距離、方位等三維數(shù)據(jù)，還“進化”出了類似激光雷達的點云成像效果，同樣能夠彌補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)近似達到16線數(shù)的激光雷達。遇到下雨、大霧等天氣，它的偵測范圍仍可以達到300米左右。華為最新推出的高精度4D毫米波雷達，就可以支持泊車模式，垂直視野可達60°，相較傳統(tǒng)雷達垂直視野18°，有3倍提升；距離精度5厘米，相較傳統(tǒng)雷達20厘米精度，提升4倍。

再來看價格上，從成本來看，激光雷達價格多在1000美元，而4D毫米波雷達成本約為激光雷達的1/10-1/5。目前 4D 毫米波雷達整體價格約在千元，且價格正在快速向傳統(tǒng)毫米波雷達靠近。比如Arbe公司的成像雷達價格人民幣690-1036元，采埃孚、大陸等Tier 1的產(chǎn)品單價為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。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。樂道首款車型L60同樣去掉了激光雷達，增加4D毫米波雷達，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 毫米波雷達熱，同一時間內(nèi)車企找到了 L2+自動駕駛感知硬件的最佳性價比。根據(jù)Arbe的預(yù)測，4D毫米波雷達將于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2021年-2027年復(fù)合增長率將達到48%，而4D成像雷達CARG將達到109%。

?03、4D毫米波雷達，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成像雷達量產(chǎn)研發(fā)與工業(yè)化落地。同時8月，國內(nèi)“激光雷達第一股”禾賽科技CEO李一帆還出手投資了4D雷達新創(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億元人民幣。據(jù)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫不完全統(tǒng)計，從2023年以來，國內(nèi)至少已有10家4D毫米波雷達企業(yè)獲得融資，已披露融資總額遠超十億元，可見該細分市場的熱度不一般。我們來看看4D毫米波雷達目前的“戰(zhàn)局”。在4D毫米波成像雷達賽道，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。科技巨頭諸如Mobileye、華為等科技企業(yè)也推出了4D毫米波成像雷達。

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?、承泰科技、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，同時還定點多家OEM的量產(chǎn)項目。森思泰克2片級聯(lián)4D成像雷達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STA77-8已搭載某國內(nèi)一線主機廠主打車型量產(chǎn)上市。木?？萍寄壳?D成像雷達產(chǎn)品搭載在Bobcat機械車輛上，并與后者達成了戰(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I79。獲得小米融資的賽恩領(lǐng)動，此前推出了4D成像雷達 SFR-2K產(chǎn)品，SFR-2K (48 通道)單幀可輸出2048點云，實現(xiàn)水平角度分辨率1o。從最新的進展來看，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)項目定點，預(yù)計今年下半年量產(chǎn)上市。

?04、結(jié)語

從整體市場來看，4D成像雷達遠未實現(xiàn)大規(guī)模上車，尚處于小規(guī)模試用階段。

為了推動 4D 成像雷達早日上車，整個行業(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毫米波雷達基本可以滿足大多數(shù)場景下的需求。4D成像雷達目前處于“nice to have”的處境。

如果當(dāng)然更好，但問題是：企業(yè)是否有必要花費更高成本更換清晰度更高的傳感器？不過，4D毫米波雷達的出現(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，而且一旦進入，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，開始上熱度了。