4D成像雷达风口,谁在快速崛起?

4D成像雷达正进入规模量产落地的关键窗口期。

高工智能汽车注意到,毫米波雷达的发展某种程度上可以分为两个阶段:第一个阶段,传统毫米波雷达时代,市场基本被博世、大陆、安波福等国际Tier1巨头把持,市场格局长期稳固;第二个阶段,进入4D成像雷达升级迭代周期,国内玩家与国际巨头站在同一起跑线上。

北京行易道科技有限公司(以下简称“行易道”)正抓住这个窗口期。4月17日,行易道在上海车展前夕发布4D成像雷达新品ALRR300,支持更高阶的 AEB 功能。尤为值得注意的是,该产品2022年12月已获得国际知名车企定点,预计2023年2季度量产。

从关键技术参数来看,ALRR300成像雷达仅使用2片射频级联架构,就实现了水平向、俯仰向角分辨率0.6°×0.8°,俯仰向视场角±15°, 明显优于同业。高工智能汽车注意到,传统毫米波雷达备受诟病的两个核心因素即角分辨能力低、测高能力缺失,而这两项核心能力的补足,或带来智驾传感器配置组合的“变革”。

为何行易道能抓住这个窗口期?事实上,成立于2014年的行易道一直深耕于车载前向毫米波雷达领域,致力于成为国内前向雷达细分赛道的中流砥柱,在传统毫米波雷达时代便凭借先海外再国内的策略,在巨头环伺的市场中一步步打入国内外车企供应链。

以此次发布的ALRR300为例,其为行易道历时五年持续迭代的第三代产品,具备卓越的性价比,从而能在市场窗口期涌现之时快速抢占市场。值得注意的是,由于专注前向雷达工程落地和国际化推广,截至目前行易道积攒了丰富的后装和前装前向雷达支持AEB(自动紧急刹车)的项目经验和里程数据,也攒下诸多头衔,包括被称为“中国第一家实现前向AEB雷达量产公司”“国内率先出口车载雷达企业”等。

抢跑4D成像时代

“产业呼唤毫米波雷达具备更强的能力,进入4D成像时代。”发布会上,行易道创始人&CEO赵捷博士直言。

事实上,高工智能汽车注意到,智驾功能的不断进阶背后,必然需要车端传感器提供基础感知支撑,而在传感器功能的进阶中,传统3D毫米波雷达拥有全天候工作、不受恶劣天气影响等显著优点,弥补摄像头、激光雷达的感知短板,但却因角分辨率低、测高能力缺失,被认为感知能力受限,而其不实现成像,也不便于与摄像头实现融合,阻碍其在车端传感器组合中发挥更大作用。

赵捷博士进一步阐述称,汽车产业对前向毫米波雷达的刚性需求包含4点:其一,角分辨率低于1°×1°;其二,尺寸小于11cm×11cm×3cm;其三,功耗效率低于20W;其四,成本小于150美元。事实上,要在大幅提升角分辨率同时控制成本,为产业内的难题。

那么,ALRR300如何解题?

据赵捷博士介绍,毫米波雷达的性能受两个因素的约束:电子器件的性能和雷达成像理论。进入4D时代,很多玩家谈及2片级联、4片级联乃至更多片级联(更多收发通道),即尝试堆叠射频收发通道和处理器,进而拉高毫米波雷达的性能。

但,堆叠硬件的方式直接致使4D毫米波雷达的成本、体积、功耗大幅拉升。据悉,剔除软件成本,传统毫米波雷达的射频收发通道叠加芯片的成本,占毫米波雷达硬件成本的约1/3,2片级联方案中这一比例超过40%,4片方案中这一比例拉高至60%以上。

行易道尝试从后一个路径破局。

“他山之石,可以攻玉”,赵捷博士回溯公司技术攻坚历程时称。事实上,在机载雷达、星载雷达领域,稀疏信号成像技术已经过工程化验证,其底层技术基础为压缩感知算法(2006年由数学家提出的一种新颖的信号采样和处理理论),2019年,行易道开始将压缩感知算法引入汽车毫米波雷达,以抑制旁瓣和模糊、突破硬件约束等。历时接近4年的理论、技术突破,行易道4D成像雷达最终迎来发展里程碑——推出ALRR300。

“这就是为什么我们能够两片就能实现(高性能),而别人都没有实现”,行易道合伙人&总裁江军安称。

ALRR300采用2片级联方案,其性能参数优于部分国际头部厂商的4片级联方案,且从代际上看,ALRR300在2023年Q2将量产,对方4片级联实现0.8°角分辨率的4D雷达则要等到2024-2025年。

其他参数方面,ALRR300探测距离0.4m-300m,外尺寸为91mm x 79mm x 16.7mm,功率不高于7W,单帧点云数量为1024个,能准确辨识6类目标:机动车、非机动车、人、高处、地上、地面目标(不限于灯杆、路牌、桥梁)。

产品迭代速度,是行易道在4D时代面对巨头、抢夺市场的利器。

根据发布会上释放的信息,行易道下一代4D成像雷达ALRR400目标角分辨率为0.1°×0.1°(作为对比,当下前向128线-192线激光雷达角分辨率多为0.1°-0.2°,即届时将追平激光雷达角分辨率),俯仰向FOV为±20°,产品功耗不高于15W,计划2024年量产。

紧抓产业重塑“窗口期”

行易道此次发布ALRR300的背景,是整个毫米波雷达市场正迎产业重塑。

其中,一方面,是4D成像雷达对传统毫米波雷达市场的逐步替代。数据层面,伴随L2智驾功能的持续快速渗透,传统毫米波雷达仍呈快速增长态势。高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年1-11月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配搭载前向毫米波雷达交付上险755.53万颗,同比上年同期增长23.71%。

同时4D雷达进入快速成长期。高工智能汽车研究院预计,4D成像雷达将从2023年初开始小规模前装导入,到2024年定点/搭载量有望突破百万颗,到2025年占全部前向毫米波雷达的比重或超过40%。

前装定点监测数据显示,截至目前包括上汽、比亚迪、理想、吉利、红旗、长安等多个品牌已经宣布定点或上车4D成像毫米波雷达,2023年2月特斯拉采用4D成像雷达的信息,更是点燃了产业的热情。

另一方面,是毫米波雷达性能的提升,或引起智驾传感器配置组合的“变革”。目前,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;其二为行泊一体4D环绕高分辨率(分为点云增强和成像)雷达。“视觉+4D成像雷达”作为低成本智驾感知组合,无疑对降本压力巨大的智驾市场具有莫大吸引力。

AEB在国际市场的升级,也被视为4D成像雷达走向量产的催化剂。

据江军安介绍,当下欧盟、韩国等AEB法规面临升级,4D毫米波雷达亟待落地。其中,韩国和欧盟的AEB新规于2023年年初落地,面对E-NCAP AEB VRU 弱势道路使用者V4.3法规升级,毫米波雷达需在更远更复杂的环境,识别并分类运动快速且雷达反射面较小的目标,且需解决无法提供精准的高程信息的问题。

截至目前,国内尚未对乘用车标配AEB做强制规定,但作为智驾的基础功能,其一直受到关注。

ALRR300,正为更高阶的AEB功能提供支撑。

在江军安看来,推出ALRR300背后,是公司自2014年成立以来对前向毫米波雷达的“执着”。在传统3D毫米波雷达时代,国内市场被国际tier1巨头把持,诸多国内初创企业寻求以性能要求不高、价格较低的角雷达破局,相比而言,前向雷达往往需支撑AEB功能,主机厂在产品上非常谨慎。

正是在坚持不懈地深耕之下,行易道才最终成为“中国第一家实现前向AEB雷达量产公司”。江军安认为,4D成像雷达的产品中,硬件方面至少有50%来源于传统3D毫米波雷达的技术延续,只不过整体产品更为复杂,得益于在传统毫米波雷达支持AEB的持续发力,行易道才得以在4D雷达产品上快速破局。

“我们从2014年公司创建,目标就是要成为一家国际一流的毫米波雷达供应商。”江军安称。

他表示,汽车供应链的全球化属性非常强,行易道一开始前向雷达专家的定位,就决定了公司不会主走技术门槛、价格均较低的角雷达路线,这某种程度上注定了行易道早期破局的高难度,也为行易道在4D时代突围埋下伏笔。

到目前为止,除3D、4D前向雷达外,行易道也已完成角雷达、交通雷达、生命体征雷达的布局。坚持自主研发,持续投入成像雷达、超分辨算法,迄今为止已获得17项发明专利授权和100+实用新型/软著等授权。产能方面,已实现总计数百万套雷达年产能,2019年2月北京半自动化生产线量产,2022年10月江苏全自动化生产线量产。

“我们目前在手定点项目生命周期的预期销售收入已超过20亿人民币”江军安表示,其中主要为国内、国际的乘用车项目,少部分为国内商用车项目。据介绍,从2022年开始,公司的销售收入以前装乘用车为主,截至今年年底预计有超过20个国内定点项目,接近10个国际定点项目。

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