撰文 | 郑文 编辑|马青竹
禾赛科技CEO李一帆曾开玩笑说,每天醒来,手机里100条微信,有99条问:“怎么看待纯视觉?”。
在智驾的螺旋发展中,老大是纯视觉方案,老三是激光雷达。激光雷达始终在自证必要性,却实打实获得了巨大关注,而毫米波雷达却活成了最没存在感的老二。
关于毫米波雷达,最近一次比较有关注度的新闻是在年初。
有博主通过拆解特斯拉Model X(参数丨图片)的最新硬件Hardware 4.0,发现预留了毫米波雷达接口。结合去年12月美国联邦通信委员会公布的文件,特斯拉未来上车高分辨率4D毫米波雷达的想象,被打开。
而在两年前,特斯拉年宣布取消在Model 3和后续车型搭载毫米波雷达。毫米波雷达像“阑尾”一样,轻松被割下。
以上,就是所有关于毫米波雷达的大新闻。看似默默无闻、任人取舍的一条赛道,却也在过去几年,扬起了一场无声的革命。
从0到1的窗口期
2018年,德国飞中国的客机上,坐着三位华人面孔的乘客。
楚詠焱,硕士毕业于德国亚琛工大电子信息学,南德认证功能安全和可靠性专家曾主导博世第五代雷达研发,带回来的是在德国博世集团13年雷达研发管理经验。
张我弓,德国斯图加特大学半导体微电光电工程博士,是射频及雷达模组专家,曾主导博世3代车载雷达天线设计,BiCMOS工艺下120GHz微电子机械系统射频开关和80GHz片上天线欧盟项目。
周宏,南京航空航天大学硕士&MBA,曾任小鹏汽车电子电器部、嵌入式研发部总监,整车安全总师,美国第一安全公司中国区销售总监,Magna德国研发中心CAE总工。
三人回国后,创办楚航科技,只为一件事:车载毫米波雷达“国产化替代”。
那年,“国产化替代”这个词还没那么人尽皆知,核心零部件的国产化替代还没那么急迫,供应链还只是供应链,不是政治砝码。
楚詠焱直言,“帮助国产毫米波雷达完成从0到1的突破,做成第一批中国量产的毫米波雷达。”他们向往的不仅是个人的成功,也是国产核心零部件的突破。”
他透露,彼时“前向雷达的国产化率几乎为零,角雷达的国产化率也不足20%。”
苏州闻颂智能科技有限公司总经理刘洪刚提供了一组数据佐证:“全球毫米波雷达每年出货量在6~7千万个的情况下,中国市场基本只在2~3百万个量级。”
事实上,窗口期并不长。市场成熟后,想再进入供应系统就难上加难了。
目前,海外毫米波雷达厂商占据国内外大部分市场。由于车型开发周期一般为2~3年,毫米波雷达定点周期与开发周期分别为6个月、16个月,车企一旦选定供应商,后续研发过程很难更改,新型产品很难进入供应链。
楚航科技前瞻研发首席科学家黄微称,“2022年是窗口期的第一年,今年是爆发式增长的一年,毫米波雷达国产化替代率会非常高,在接下来的2~3年之内,比如像BSD功能(盲区监测)的角雷达,甚至达到六七成(市场份额)以上。”
在角雷达等预警类雷达方面,国内技术水平现在已经完全跟国外拉平,开始进入真正替换阶段。
控制类雷达(前向雷达),因为跟主动安全相关联,迭代国产化期稍微慢于预警类,大概间隙1~2年。黄微向《出行百人会/AutocarMax》介绍,“我们的前向雷达现在也在零跑、合众等新势力上定点,2023年开始量产。”
毫米波雷达主要的技术难点有芯片、天线、射频电路、结构件、软硬件验证、测试和评估等。
比如,好的天线设计直接影响到雷达的信号强度以及接收效率,由于电路板面积变小,射频线路的设计难度大,加工工艺要求高,成片的成品率也较低。
看似固化的蛋糕&价格战
应用于自动驾驶领域的毫米波雷达主要在24GHz、77GHz、79GHz这3个频段。
24GHz产业链成熟度较高,77GHz仍处于初级发展阶段。国内市场中成熟的毫米波雷达产品多为24GHz产品,主要在2013年进入中国试样,2018年实现大规模量产。
77GHz雷达由于体积较小,更容易实现单芯片的集成,具有更高的识别精度、更高的信噪比,以及更强的穿透能力,它正在成为下一代产品的发展方向。以ACC自适应巡航场景为例,77GHz毫米波雷达体积是24GHz的1/3,探测精度则是后者的3~5倍。
目前,由于不少国内企业进入赛道,竞争加剧,车载毫米波雷达的价格已经进一步下探。国内厂商已经将长期占据垄断地位的海外雷达厂商价格打了下来。
2022年,国内一颗前向雷达已经降到400元以内,角雷达则降低到240元以内。进入2023年,价格压缩大法再次起作用,前向雷达降到350元以内,角雷达市场均价到200元,部分低端产品甚至能把价格控制到180元内,而高端的三发四收产品价格在220~250元之间。
绝大多数国内雷达厂商都用了“价格战”、“本地化服务优势”的市场竞争法。
森思泰克创始人曾透露,“在角雷达领域,其BSD雷达较Tier 1巨头的产品有20%的价格优势。”承泰科技在价格方面更为激进,2018年进入前装市场后,以低于对手30%左右的价格和更好的配套服务来抢客户。
谈及毫米波雷达市场的头部选手,主要集中于博世、大陆、海拉等企业。从具体市场份额表现来看,行业前五长期被外资垄断,且占比超过八成以上。
前向雷达由于涉及控制功能和功能安全,行业集中度更高,博世、大陆集团、电装三家公司分别占据了38.4%、36.1%、13.3%的市场份额。在角雷达领域,前三分别是博世、大陆集团、安波福,合计占比达到60%。
进入传统车企的供应链并不是一件容易的事。以长城汽车的标准看,必须经过质量、技术、采购部门的层层审核把关,戏称为“三司会审”。
车规级毫米波雷达具有严格的量产门槛,雷达最重要的标准就是探测准,到车载之后还有频率、发射功率要符合标准,以及FOA要和应用匹配,信号实时性、体积小、重量轻、符合安装标准,这些加在一起就变成了一个漫长积累的过程。
刘洪刚提到过,“整车厂要验厂,如果你仅有设计能力而没有制造能力,大车企不会采用。”
纳瓦电子总裁李建林则认为供应商能力和生产占比要占到七成。森思泰克创始人秦屹也抱有同样的观点,他认为量产与质量管控体系才是重中之重。
车载毫米波雷达和消费类最大的区别是,车载量产要生产出来且不被召回。数十万个的批量交付,中间若有个位数产品出现质量问题都会导致所有产品一起退还原厂。
因此,毫米波雷达被认为达到量产的标准是:不召回,且数额要达到一百万。
撕口子& 4D竞赛
有时,机遇是等对手出错。
之前两年的芯片危机,让巨擘博世疲于应付,供应不及,正是这次供应链震颤,溢出了机遇。
楚航科技抓住了,仅用半年时间就导入到长城的体系中。如果没有这场危机,时间周期原本是2到3年。
目前,楚航科技在国内获得了长安汽车、东风乘用车、长城汽车、北汽集团、奇瑞汽车、零跑汽车、哪吒汽车等30+家主机厂50多款主力车型前装定点,实现了在乘用车和商用车双领域内的前向雷达、角雷达、生命体征探测雷达等多款产品的规模化量产落地。
在黄微看来,“毫米波雷达作为车载安全件,不管是一致性、可靠性、鲁棒性,还是场景覆盖、整个工艺和供应商管控,方方面面都做到天衣无缝。做到之后再挑选一个长板去超越。”
雷达产品样件易得,实现量产却门槛很高,不仅需要调试跑通产线,还要做到快速标定,以保证产品量产后的品质一致性。
目前产业上游包括MMIC、DSP、高频PCB等环节均由海外企业把控,但随着国产替代进程逐步推进,部分国内雷达厂商已经凭借高性价比产品打入前装市场,国产替代潜力较大。
国内在该赛道的企业分为三类:传统供应商有德赛西威、华域汽车、经纬恒润、联合光电等,初创公司有森思泰克、楚航等,其他类则有华为、大疆车载等。
在大陆、奥托立夫为王的24GHz毫米波雷达领域,德赛西威、华域汽车慢慢形成了国产化替代,做成了头部企业。
而在77GHz与4D毫米波雷达产品的储备上,华域汽车在投资者互动平台的最新回复显示,两种产品均已实现量产;德赛西威在2019年获得77GHz雷达自主品牌车企订单,2021年成功在多个主流车型上实现量产,4D毫米波雷达完成技术布局。
2022年3月,楚航科技完成东风乘用车和海马汽车77GHz角雷达量产项目交付;12月,完成国内某知名新能源车企4D成像毫米波雷达项目交付和奇瑞汽车60GHz生命体征探测雷达的量产交付。
华为也是行业的有力竞争者,其无线射频技术技术积淀非常深厚,毫米波雷达是技术应用的延伸。目前,华为分别在瑞典和加拿大的研发中心着手毫米波雷达和激光雷达的前期开发工作,也有公开招聘相关算法工程师。
国泰君安最新研报指出,中国车载毫米波雷达已经形成一定的差异化竞争,国内车载毫米波雷达市场前十大供应商中已出现中国企业。
高工智能的数据显示,在前向毫米波雷达市场,2023年上半年,博世、大陆、电装三大供应商占据84.45%的市场份额,森思泰克、楚航科技、华为等国内供应商占比2.74%。
角雷达研发难度较低,市场集中度不如前向雷达。2023年1~6月,前五大角雷达供应商占据80%的市场份额,森斯泰克进入前五。国内供应商的前装量产市场份额达到15.69%。
4D成像雷达成为新的风口。马斯克曾说过,如果有高分辨率的毫米波雷达,会比纯视觉更好,问题是这样的雷达并不存在。而诞生不久的4D毫米波雷达,或许是马斯克想要的。
新兴的4D成像雷达市场竞争格局尚未成形,它也被认为是一个国产赶超的契机。毫米波雷达主要功能为测角、测距与测速,也称3D毫米波雷达,而4D成像雷达则能够测量物体高度。
但一切也绝非易事,4D成像雷达国内仍处于追赶状态,目前大陆、博世量产技术储备已经到位。前雷达市场的国产替代相比角雷达而言,难度更高。由于前雷达涉及控制功能和功能安全,其漏报率和误报率要求比角雷达更高。
除了价格低、服务质量高等优势,国产企业还有一个机会点。一般外资企业开放程度不高,但厂商就可以容忍车企更多的需求。
华为在此前2020年北京车展期间提到过,他们的毫米波雷达可以拿到最原始的点云数据。虽然大陆、博世等供应商也能同时输出Cluster数据(点迹数据)和Object数据(目标数据),但是从点云数据到目标数据,需要在MCU上运行,对于不需要目标数据的系统而言,会浪费一片MCU成本。
给到原始点云数据,可以节省系统整体的成本,还能提升性能。此外,纵目科技也提到过,车企可以获得原始数据。
结语
“赶超”最困难处,不在于筚路蓝缕、996、跪式服务或日夜兼程,而在于强大的对手也在前进,甚至更快。
敲开长久被外资垄断的毫米波雷达市场坚冰没有想象中那么简单。
前向雷达从几乎为零到2.74%的份额变化,以及角雷达扩张的6个百分点,背后是诸如楚航科技、华域汽车、德赛西威、森思泰克、华为等,一个个具体的国产企业、项目和人,满怀信念日复一日推进。
在市场份额争夺中,很少有势如破竹的畅快,更多是一常常失意、偶有机遇、前赴后继的水滴石穿。
申万宏源研究预计,2025年毫米波雷达市场规模为204亿,其中前雷达92亿(4D成像雷达占48亿),后角雷达67亿,前角雷达45亿。
国产企业正在小小量变中等待临界点。
—THE END—
出行百人会 | AutocarMax
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