市场热度持续提升！4D成像雷达进入「细分场景争夺战」

毫米波雷达的4D进阶，正在汽车行业不断发酵。一部分企业，快速基于包括NXP、TI在内的传统雷达芯片厂商提供的设计方案进行前装落地；另一部分企业则是寻求在芯片层面实现突破。

近日，全球汽车芯片巨头之一的瑞萨宣布，将在今年底之前完成收购印度的无晶圆半导体公司—Steradian Semiconductors，后者可以提供4D成像雷达全栈解决方案。

“高性能、小体积和低功耗”，是双方进行深度技术整合的目标，按照计划，融合小型MIMO（多发多收）芯片组、处理雷达信号的SoC、电源管理IC和目标识别软件的完整解决方案将在今年底前向客户推送样品。

事实上，目前各家4D雷达芯片级方案商都在寻求如何帮助雷达客户更快实现可量产方案的设计，包括硬件架构和软件算法的简化设计，从而帮助实现更快的产品开发。

在Steradian Semiconductors创始人看来，毫米波雷达的回波数据实际上包含了大量的隐藏信息，过去行业内大部分企业都没有真正完全利用这些信息。“全新的4D雷达芯片方案，再结合AI技术，可以弥合过去与摄像头、激光雷达等高精度传感器的性能差距。”

而在高工智能汽车研究院看来，随着今年4D毫米波雷达陆续开始上车，2023年将是真正进入规模化前装量产的大年。尤其是今年特斯拉披露了申请成像雷达的FCC认证信息后，市场对于4D成像雷达的关注度急剧上升。从目前信息来看，特斯拉将在今年12月正式对外披露这款雷达的内部设计细节。

从目前获取的内部信息来看，特斯拉内部一直有团队负责毫米波雷达的信号处理和系统开发，包括完整的端到端系统模拟器，用于目标三维定位的复杂估计算法，以及天线阵列、天线校准和计算需求。

按照Steradian公司相关负责人的说法，成像雷达系统主要由三个部分组成：收发芯片组、信号处理SoC以及相应的软件算法模块。比如，该公司的收发方案，基于28纳米CMOS芯片，集成的16通道MIMO。同时，除了车端应用还可以复用到智能交通场景。

此外，另一家从芯片开始涉足4D成像雷达的公司——Arbe也在加快推进量产进程。目前，该公司已经与GlobalFoundries签署协议，推进芯片组的大规模量产，部分客户已经开始陆续拿到样件。

比如，在中国，作为Arbe的合作客户之一，经纬恒润已经对外宣布，预计最快到2023年将实现基于Arbe芯片组方案的4D雷达前装量产落地，首发品牌可能是北汽。

目前，市场上对于4D成像雷达的应用，主要是两个方向，其一是替代传统低分辨率前向雷达，满足高阶智能驾驶多感知融合性能的提升。按照相关公司给出的预测，一旦前装定点突破一定规模，4D雷达的价格有可能迅速下降至目前传统雷达的区间。

这个细分赛道竞争也会异常激烈。

按照高工智能汽车研究院给出的数据，今年上半年中国市场（不含进出口）乘用车前装搭载前向雷达交付上险为361.12万颗，同比仅增长12.55%（相比2021年的同期增长大幅下滑）。由于国产替代的加速以及传统巨头开始全面转向4D雷达市场，后续传统雷达的价格竞争将会白热化。

比如，在中国市场，森思泰克、福瑞泰克两家供应商已经实现定点并进入量产周期。而搭载采埃孚4D成像雷达的上汽飞凡R7也将在今年首发上市。这意味着，在4D雷达这个全新的赛道，国内外供应商在中国市场站在了同一起跑线上。

目前，森思泰克的4D成像前向雷达产品已经接连拿下国内多个头部车企前装量产平台化项目定点，今年将正式实现量产上车（包括长安深蓝以及一家新势力车企）。

福瑞泰克则是凭借全栈技术能力与大规模ADAS量产经验抢先搭上了4D风口的首班车，成为国内先发落地4D毫米波雷达定点量产的Tier1企业，相关车型预计于年底量产上市。

第二个主力应用场景，就是行泊一体4D雷达。

过去几年，受益于BSD、变道辅助等功能需求，角雷达市场实现了高速增长。数据显示，2021年H1角雷达前装搭载量同比2020年同期增长92.26%，不过受到车载摄像头环绕配置成为主流以及上游芯片供应短缺的影响，部分车企也在放弃传统角雷达的配置。

数据显示，今年上半年角雷达前装搭载量同比2021年同期仅增长38.38%，增速出现大幅下滑。同时，前向激光雷达和盲区激光雷达的配置进入可选项，也在一定程度上对传统角毫米波雷达的存在意义产生影响。

相比传统毫米波雷达，激光雷达的探测距离并不逊色，同时对环境的描绘更为细腻，能够更好地检测诸如行人、自行车、雪糕桶等细小目标物体。

此外，基于ROI（Region Of Interest，感兴趣区域）的特色功能，激光雷达可以对视场内的特定区域进行重点高精度扫描，获得更高精度的环境信息，这有利于提升障碍物的识别精度。

这意味着，角毫米波雷达要保持增量，必须要实现产品的快速迭代升级。比如，通过4D实现角分辨率提升的同时，实现在泊车场景下的硬件复用，改进现有超声波+摄像头的融合泊车方案性能。

以川速微波的近程点云成像雷达为例，在4D点云AVP模式下可输出4D（目标x，y，z，v）点云信息，定位精度高，可达2cm，最大输出256个点云，可实现自动泊车功能。

同时，点云模式下最大可检测0.2m~50米处车辆目标（可识别行人、二轮车、小汽车、大型车等），尤其是对于静止目标检测能力（停车场内路障、石墩、立柱、雪糕筒等均可识别）的提升明显。

考虑到目前智能驾驶赛道，行泊一体方案已经成为市场主推的选项之一，对于硬件配置（主要是传感器）的可复用关注度更高。而在自动辅助变道场景，激光雷达的现有成熟方案的可视距离，仍然要落后于4D成像雷达（探测距离基本上都可以超过300米）。

“过去，每个子系统从计算单元到传感器配置都是互相独立的，做的人也是互相独立的。”在川速微波CEO王东峰看来，从传感器角度来讲，我们认为现在的难点也是之前的传感器大多数是针对单一功能（比如，高速或者低速）来做的，未来从整体系统角度考虑，要变成可以适配多场景的融合。

目前来看，未来两三年时间，随着4D毫米波雷达逐渐在各个车型上量产，功能确实是可以覆盖行车和泊车两个过去被独立的场景。而在过去，很多企业在应对低速场景的泊车传感器选型时，确实也没有找到合适的角雷达方案。从这一点来看，行泊一体4D雷达的市场机会已经显现。

在不少企业看来，随着高阶智能驾驶的落地，对中远程环绕传感器（比如，4D成像雷达）的高需求代表了一个重要的机会。目前，各家厂商也在加紧推出完整的360°4D雷达解决方案，实现冗余性和数据多样性，包括在可以适应几乎所有环境条件。