近日，有消息稱，特斯拉公司自動駕駛系統（FSD） 新方案曝光，新一代硬件傳感器方案涉及兩方面變化：攝像頭減少，由原先前置3個變成2個，但提高分辨率；同時重新啓用之前放棄的毫米波雷達。而這一變化爲日益火熱的毫米波雷達行業增添了新的“爆點”。毫米波雷達廠商間的競爭也將進一步升級。

“战火”向產業鏈上遊蔓延

隨着智能駕駛時代的到來，作爲車用傳感主要器件之一的毫米波雷達也進入高速發展期。據中金研究測算，2025年中國車載毫米波雷達市場規模將達到114億元，2020-2025年復合增長率爲19%。

2021年特斯拉一度宣布取消Model 3和Model Y的毫米波雷達，不過隨着新方案曝出，預計特斯拉將把毫米波雷達重新納入視野。這更加增添了毫米波雷達的熱度。根據曝光文件信息，特斯拉計劃重新採用的是一種非脈衝式毫米波雷達，工作頻率76-77GHz，最大掃頻帶寬700MHz，最小210MHz，幀周期約爲67ms。整體設備結構相對簡單、尺寸小、重量輕、成本低，可以用於道路車輛監測記錄、汽車防撞、車流量檢測、自動駕駛等。

實際上，除特斯拉以外，奔馳、奧迪、上汽、比亞迪、吉利、紅旗、長安、蔚來、理想等汽車品牌都在智能駕駛車型中採用了毫米波雷達。如奔馳的新一代S級轎車中搭載5顆毫米波雷達（1個前向長距離雷達+4個角雷達）；蔚來ET7搭載5顆毫米波雷達；小鵬G3採用3顆毫米波雷達。

與此同時，毫米波雷達領域的“战火”，也快速向產業上遊蔓延。去年，瑞薩電子宣布正式進軍車用毫米波雷達市場，首發推出4發4收、76-81GHz的單片微波集成電路(MMIC)。產品基於新收購的Steradian Semiconductors設計，預計2023年送樣，2024年量產。MMIC適用於成像雷達、遠程前向雷達，也可用於角雷達等。

另一家車用芯片大廠英飛凌也在2022年發布了基於28納米CMOS技術的76-81GHz雷達MMIC系列，產品進一步提高了系統級性能與集成度。而在Mobileye公司的計劃中，到2025年將推出基於毫米波雷達/激光雷達的消費級自動駕駛車輛方案，屆時車輛僅需安裝一個前向激光雷達，同時外加360全包覆車身的毫米波雷達，即可實現自動駕駛任務。

值得注意的是，英飛凌、意法半導體等廠商還在推動車廂內監測雷達的應用，如中控大屏/連屏、駕駛員監控系統(DMS)、乘客識別等。工信部電子元器件行業發展研究中心總工程師郭源生也看好毫米波雷達等傳感器件在汽車領域的應用。“可以把汽車當做是一個安裝傳感器的平台，各種物理量、化學量、生物量的傳感器隨着汽車智能化的發展將會越來越多地應用於汽車當中。汽車智能化的程度將會成爲決定汽車性能和功能的關鍵因素。智能化的基礎之一就是感知技術。”郭源生指出。

朝高集成、高分辨發展

爲應對毫米波雷達的加速上車趨勢，各家芯片廠商不斷迭代升級技術，如2022年德州儀器推出新一代毫米波雷達單芯片SoC方案AWR2944，相比第一代方案集成度更高。這將進一步提升產品的尺寸、分辨率和RF器件的綜合性能。在德州儀器看來，高集成帶來的直接優勢就是高性價比，因爲可以用單SoC方案解決以前用三個子系統組成的毫米波雷達傳感器。

2022年恩智浦也推出業界首款採用16nm工藝生產的專用毫米波雷達處理器S32R45。車載毫米波雷達的核心器件主要包括單片微波集成電路和雷達數字信號處理器等，其中雷達數字信號處理器主要用於對毫米波雷達的中頻信號進行數字處理。“有這些處理器使我們能夠支持很多毫米波雷達的用例，比如近距離的環境測繪，同時也可以進一步來支持中距離環境感知，以及300米以外的遠距離感知。有了這三合一的用例，相信我們能夠在未來幾年推動L2+以上乘用車大規模採用毫米波雷達技術。”恩智浦全球副總裁，ADAS產品线總經理Steffen Spannagel表示。

更高的分辨率也是毫米波雷達重要發展方向之一。2022年意法半導體消費和工業用全局快門圖像傳感器已推出VD55G0 40萬像素和VD56G3 150萬像素兩款產品。這些產品在940nm處具有最高的量子效率，拍攝性能穩健；正方形傳感器的分辨率與鏡頭最佳匹配，適合旋轉拍攝使用場景；拍攝時間很短，降低系統功耗，能夠在確保准確成像的同時降低系統功耗。

“智能駕駛需要有更好的毫米波雷達。”行易道CEO兼CTO趙捷如在此前演講時指出。過去，毫米波雷達被認爲是輔助型的傳感器，其產品定位和主要功能是實現碰撞預警，而今，隨着自動駕駛向更高級別演進，毫米波雷達的性能在提升，例如高程分辨能力和高分辨力、更遠的作用距離、易於和視覺融合、能夠用雷達數據集訓練AI等。毫米波雷達在車輛駕駛中將發揮更加重要的作用。

有望取代激光雷達？

4D成像是毫米波雷達發展的主要方向。根據爲升科科技股份有限公司CTO蔡青翰介紹，傳統毫米波雷達僅可探測物體的二維水平坐標信息（距離、方位角）及相對速度，不具備測“高度”的能力，這使其很難判斷前方靜止物體是在地面還是在空中，在遇到井蓋、減速帶、立交橋、交通標識牌等地面、空中物體時，無法准確測得物體的高度數據。4D雷達增加了縱向天线及處理器，可實現對物體高度的探測，提供更高密度、高分辨率的點雲信息。而且4D雷達探測範圍超過300米，可有效過濾虛假警報，是目前唯一能在各種天氣下實現1度角分辨率的傳感器。

那么，隨着4D毫米波雷達的發展，其性能方面逐漸可以媲美低线束的激光雷達，是否有可能取代車載傳感領域另一重要產品激光雷達呢？Steffen Spannagel認爲：“自動駕駛技術無法依靠單一的傳感器件一統天下。根據我們對市場的理解，沒有一刀切的傳感器，因爲市場有很多細分，而且自動駕駛級別也不同，我們認爲攝像頭和雷達會共存，因爲它們的優缺點互補性非常強。比較特殊的是激光雷達。我們認爲有很大的可能性，4D毫米波雷達的解決方案可以降低或取代激光雷達的使用。4D毫米波雷達現在還位於發展的早期，但我們相信未來它的性能可以大大提升，並在理想情況下最終能夠取代激光雷達。”

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