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国产化十年,毫米波雷达等来春天

IP属地 中国·北京 远川科技评论 时间:2026-03-18 21:06:32


去年底,毫米波雷达龙头承泰科技递交招股书,头顶华为光环的创始团队、与大客户比亚迪的深度捆绑、加上大写加粗的战略性亏损,是当下新能源车供应商的典型写照。

毫米波雷达是承泰科技主营也是唯一的产品,第5.5代4D高分辨率毫米波雷达成功搭上比亚迪的顺风车。去年上半年,承泰97.4%的收入来自比亚迪,四舍五入也算弗迪系[1]。

拿了大哥的订单,自然也要帮档枪子。2022年开始,随着汽车价格战炮火连天,承泰毫米波雷达平均售价不断降低,去年上半年,性能突出的前向雷达价格已经腰斩。

与之对应,毛利率也大幅缩水,单颗利润不到20元,卖一颗只赚一杯奶茶钱。


价格战在当下的环境里不是个好词,但终究是市场整合出清的信号与必经阶段。从近乎一片荒芜,到杀成刺刀见红的红海,国产毫米波雷达只用了一个十年。

不完美传感器

对着纯视觉路线大鸣大放的特斯拉,早年也曾和毫米波雷达眉来眼去。

在2016年那场著名的车祸中,开着辅助驾驶的Model S撞上横穿马路的18轮货车,率先暴露视觉方案的短板。由于大晴天逆光,摄像头未能识别出与天空“融为一体”的白色货车车厢,最终酿成悲剧[2]。

事故发生后,马斯克当即下旨扶正毫米波雷达,改变此前“视觉为主,雷达为辅”的传感器架构,目的就是强化AEB功能。

换句话说,特斯拉并非天生视觉派,中途也溜过号开过小差。

对辅助驾驶来说,芯片是大脑,传感器是眼睛,用来感知周围环境信息。主流的传感器包括超声波雷达摄像头毫米波雷达激光雷达四类。

摄像头理论上最接近人眼,但需要搭配算法才能准确感知。而且摄像头对光线要求很高,暗光强光都影响视力。

毫米波雷达和激光雷达属于主动式传感器,直接发射电磁波探测,不存在“能不能看见”的问题,受光线影响也小,可以弥补摄像头的短板。


特斯拉最终选用毫米波雷达,核心在于成本,当时一台激光雷达价值上万美元,毫米波雷达几百美元就能上车。

毫米波雷达的优缺点非常明显。一方面,它不受光线和天气影响,可以365天无差别到岗。尤其是雨雾天气下,激光雷达探测效果明显减弱,毫米波雷达完全不受影响。


马斯克曾希望用毫米波雷达替代激光雷达的效果

但另一方面,毫米波雷达在分辨率上有着天然短板,如同“灵敏的盲人”。

一是横向角分辨率低,即发出的波束较宽,难以区分开紧邻物体。一旦距离变远,就容易将并排行驶的两辆摩托车识别为一辆大货车。

二是没有俯仰角信息,缺乏测高能力。不同高度的物体投影在同一二维平面,很难分清是路障车还是高架桥,一旦算法识别不准,要么引发“幽灵刹车”,要么直冲9¾站台。

基于这种情况,毫米波雷达通常会将静止物体当作杂波过滤,以免出现误报。但这样一来,又不可避免又出现漏报。因此大部分辅助驾驶系统里,毫米波雷达都得听摄像头的指示。



角分辨率指区分开两个相邻目标的最小夹角;ADI

相比之下,激光雷达的角分辨率远在毫米波雷达之上。早期机械式激光雷达可以借助内部若干个激光器进行360度旋转扫描,完成3D建模。线束越多,点云越密集,成像越清晰。

马斯克原本的想法是用软件算法突破毫米波雷达的性能上限,但雷达分辨率和硬件配置绑定,视野粗糙更多是设计本身的问题,软件能改变世界,却改变不了物理学。

2021年,随着特斯拉自研视觉算法大突破,毫米波雷达成为牺牲品,到后来新车外观只剩下摄像头坚挺如初。

当特斯拉坚定纯视觉路线一百年不动摇,被抛弃的毫米波雷达反倒在中国焕发青春。

“4D”变形记

马斯克挥刀砍向毫米波雷达前夕,后者完成了一次技术大升级,从3D进化到4D。

3D毫米波雷达只提供速度距离方位角信息,缺乏测高能力,顾名思义,4D毫米波雷达能额外提供俯仰角信息。

而在4D毫米波雷达中,又有一类成像雷达,特点是分辨率大幅提升,点云更密集,可以勾勒出目标物体轮廓,区分路障车和高架桥的能力突飞猛进。

所以,4D成像毫米波雷达不是简单地增加一个“D”,而是感知能力有了结构性提升。

2020年前后,主要厂商的4D成像雷达陆续发布,大陆、采埃孚等国际Tier1忙于第一批定点项目交付。行业整体处于技术不算特别成熟、成本不是特别实惠的阶段,大规模应用看似颇有难度。

只是马斯克没有料到,4D成像雷达几乎拿到激光雷达的爽文剧本,技术不断突破,成本快速下降,短短几年时间便让激光雷达如坐针毡,如临大敌。


毫米波雷达的性能离不开一个指标——角分辨率。角分辨率和天线孔径有关,孔径越大,雷达看得越清晰。类似于几十年前的卫星锅,锅盖越大,信号越强。

但汽车不能头顶大锅上路,只能另辟蹊径扩大孔径。

主流方案是级联多颗射频芯片,将几颗完全相同的芯片怼在一块PCB板上,利用MIMO(多发多收)技术虚拟出更多天线通道,增大虚拟孔径。

简单理解,天线孔径相当于一幅马赛克拼图的尺寸,决定着清晰度的理论上限。天线通道是组成拼图的碎片,数量越多,画面细节越丰富,成像越清晰。

比如4发4收(4T4R)等效16个虚拟通道,级联四颗射频芯片,理论上能分别得到16个发射通道和接收通道,虚拟通道数增加到256个,变相扩大天线孔径。

相比3D雷达的3T4R等效12个通道,4D成像雷达的可用通道数多达10倍以上。好处是分辨率高了,坏处是成本功耗会增加,获取可靠的雷达信号难度也会增加,导致后端处理器算力必须升级,牵一发动全身。


4D成像雷达通常要先生成点云,再基于后端算法勾勒目标轮廓;图源@赛恩领动

目前,4D成像雷达已经可以比肩64线激光雷达,相比高线束激光雷达仍有差距。这也让4D成像雷达的市场需求沿着两条路径分化:

一是对成本极其敏感的中低端车型,车企乐见用4D成像雷达替代激光雷达,把辅助驾驶的成本打下来。鉴于激光雷达价格越打越低,4D成像雷达只能硬着头皮跟进。

二是对成本无所谓的旗舰和高端车型,4D成像雷达与摄像头、激光雷达一应俱全,理论上三者互补冗余。

在“全民智驾”的口号中,去年全年,乘用车前装4D毫米波雷达搭载量超过1500万颗,占毫米波雷达总量的三分之一,其中级联4D成像雷达交付量近260万颗[4][5]。



当年3D毫米波雷达取代2D毫米波雷达(仅能测距测速)耗时超过十年,原因就是前者价格昂贵,仅供豪华车专享。

时至今日,4D毫米波雷达开始替代3D雷达,但有了中国公司参与,事情就没那么简单了。

抄近道不可耻

一辆车上,除去舱内毫米波雷达,舱外主要有前向雷达和角雷达之分。角雷达主要用于盲区监测、变道辅助;前向雷达和主动安全有关,适用场景包括ACC、AEB,对性能要求更高,也意味着对供应商的筛选更严苛。

在前向雷达市场,博世、大陆、电装三家公司一共拿走了约7成份额——这是被大量中国公司稀释后的数字。


主流的毫米波雷达配置有3R和5R,5R即1颗前向雷达加4颗角雷达

世纪初的十年,毫米波雷达的故事集中在中国以外,整个市场被国际Tier1牢牢把持,最具代表性的是“ABCD”字母组合背后的奥托立夫、博世、大陆和德尔福(后拆分为安波福)。

博世大陆从上世纪开始研发毫米波雷达,凭借“改进一代、设计一代、预研一代”的思路,长期掌握着技术主导权。

由于雷达横跨微波通信、信号处理、天线设计和算法开发等多门学科,同时又有较高的制造壁垒,因而国内第一波创业潮里,海归派是一个重要分支。另一批是拥有相关技术背景的创业公司,承泰科技就在此列。

2015年前后,毫米波雷达初创公司相继成立,彼时新能源车的风席卷中国,官方也在着手准备,为新车安全测试体系C-NCAP引入AEB项目,某种程度上引燃了毫米波雷达的创业潮。

不过,由于优质资源都被国际巨头掌握,国内公司大多只能从角雷达做起——即从盲区监测这类“边角料”功能切入,还得分出精力做做安防/交通雷达赚生活费。

没想到2021年,汽车产业面临史诗级芯片短缺,毫米波雷达同样受到波及。

当时,博世雷达芯片大量缺货,国内超过10家车企受到影响,理想、小鹏等新势力被迫优先交付雷达用量少的车型,或者先交车后补装雷达[7]。

国内新能源车市场大爆发叠加全球供应链危机,客观上把大量的增量市场份额让给了近水楼台的本土供应商,让后者拿到宝贵的订单,完成自我造血。

到2023年前后,高阶智驾市场爆发,高速和城区领航辅助驾驶功能大量上车,角雷达进入批量的国产替代阶段,4D成像雷达也交出第一份成绩单。

从年初理想L7搭载森思泰克4D成像雷达上市,到年末蔚来ET9首发赛恩领动的同类产品,国产4D成像雷达的量产时间表与国际Tier1史无前例地接近。

也是此时,国内毫米波雷达公司开始在前向雷达市场有了姓名。

当中国公司和国际Tier1为同一个项目竞标,价格战就不可避免。目前,双级联4D成像雷达已经徘徊在千元附近。

纵观新能源车产业链,中国公司从末端撕开巨头垄断,参与全球化竞争的叙事屡见不鲜,以价格战形式呈现的残酷出清难以避免。对毫米波雷达来说,这场耐力赛刚刚进入最胶着的阶段。



[1] 承泰科技招股书

[2] Deadly Tesla Crash Exposes Confusion over Automated Driving,Scientific American

[3] Elon Musk is lying about Tesla’s self-driving and I have the DMs to prove it,electrek

[4] 增幅近900%,4D雷达刚需爆发,破解法规、性能与成本多重困局,高工智能汽车

[5] 中国乘用车ADAS市场分析,盖世汽车

[6] 雷达老兵回国创业,造20款毫米波雷达,与博世大陆正面刚,车东西

[7] 小鹏P5被迫采取雷达补装交付方案,缺芯又成罪魁祸首,第一财经



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