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10 万颗下线,车企很难拒绝 4D 成像雷达

赛恩领动,刚刚官宣 10 万颗 4D 成像雷达下线。

如果说去年 4D 成像雷达是感知新贵,今天它就成了量产显眼包。无论在哪个车型价格带,都有 4D 成像雷达的身影。

高端车型,4D 成像雷达是强感知冗余。70 万以上以尊界 S800 和蔚来 ET9 为代表,前者安装了 3 个 4D 成像雷达+2 个 4D 成像角雷达,后者安装 1 个前向 4D 成像雷达。

中端车型,4D 成像雷达成了与视觉互补的感知利器。30-50 万的代表作,小米 YU7 全系、乐道 L90、蔚来新 ET5/ET5T、全新 ES6/EC6 均搭载 1 个前向 4D 成像雷达。

在性价比车型上,4D 成像雷达正在大规模替换传统毫米波雷达,譬如 10-20 万级的比亚迪天神之眼 C 平台车型,也把过去的 5 颗传统毫米波雷达进行了升级,从今年发布会上释放的信息来看,这 5 颗雷达应该也是 4D 雷达。

自蔚来 NT3.0 平台全系标配 4D 成像雷达量产上市后,一双双锐利的眼睛盯着,产业需求终于彻底爆发了。

标配 4D 成像雷达的潮流,迅速从新势力扩大到头部,从中国自主品牌扩张到了外资品牌,从小众玩家拓展到销冠。

表面看,感知硬件存在激光雷达和纯视觉路线之争,水面之下整个行业已经形成了共识:智驾平权=智驾安全。

一方面智驾不存在能解决一切问题的「超级传感器」,只有不同类型的传感器及智驾系统相互补足才能确保安全。

另一方面 4D 成像雷达增加了高度信息,正在替换掉传统毫米波雷达丰富感知的信息维度,升级智驾感知安全。无论激光还是纯视觉,都离不开冗余必选项 4D 成像雷达。

这项技术的规模化落地,让老玩家们警钟大作。一位行业老炮透露,老牌头部 Tier1 正在搭建百人团队想要奋力反超国内 4D 成像雷达技术。

01、4D 成像雷达成了最大公约数

4D 成像雷达形成新的上车潮,有三个核心原因。

第一个原因,智驾安全成为车企头等大事。

过去产业链的安全内容和标准,往往是由掌握垂类技术的供应商发起的。

譬如 2018 年,在博世与多家整车及零部件企业联系倡导下,中国新车评价规程 C-NCAP 首次将 AEB 引入评价项,至最新 2024 版评价规程发布,其影响力已使 AEB 功能在实质上成为新上市车型标准配置,并且在测试标准上逐步形成针对中国典型工况场景的特色。

现如今随着智驾渗透率增长,政策、车企再到供应链,三方对智驾安全的重视程度越来越高,大家达成共识——安全才是产业链的最大公约数。

2025 年 4 月,全国汽车标准化技术委员会发布《轻型汽车自动紧急制动系统技术要求及试验方法》征求意见稿,以替代 AEB 系统原推荐性国标 GB/T39901-2021, 征求意见稿中指出,建议从 AEB「自愿安装」向着「强制标配」的目标逐步发展。

近日, 全国标准信息公共服务平台发布强制性国家标准《智能网联汽车 组合驾驶辅助系统安全要求相关材料》立项公告,针对安全事故频发的辅助驾驶领域加强技术监管,在其发布的技术草案中,更是对辅助驾驶系统在全天候下感知能力提出了更高要求。

与之相对应,车企也正在积极增配、升级感知硬件。

一是高预算派:砸钱堆传感器,采用「视觉+激光雷达+4D 成像雷达」。比如问界 M9 就用到了 3 个 4D 成像雷达、3 个激光雷达。

二是性价比派:花小钱办大事,采用「视觉+4D 成像雷达」。最典型的乐道 L60 和 L90 都配备了环视摄像头和前向 4D 成像雷达。

尽管两个派别主传感器不同,但 4D 成像雷达在这波智驾安全平权浪潮里成了必选项,其中要么是新增了 4D 成像雷达,要么将原本的传统毫米波雷达替换为 4D。据悉,小鹏也在 L3 自动驾驶中,也将使用视觉+4D 成像雷达的感知路线。

第二个原因就是性价比。

4D 成像雷达是解决辅助驾驶困境最具备成本优势的选择。

性价比拆开就是性能和成本的极致平衡。成本上,激光雷达再下探也只到千元级别,双芯片成像雷达则是百元级别。

另一方面采用 4D 成像雷达,不只是成本问题,还因为 4D 成像雷达可以做好视觉和激光雷达系统的冗余。

在与多位业内专家交流后得到的共识,百元级别与千元级别的区别,4D 成像雷达性能上如果能解决掉用激光雷达 80% 以上的场景,真的没有不用的理由。

4D 成像雷达+视觉、4D 成像雷达+视觉+激光雷达,真正的目的是丰富信息维度,佐证后输出稳定的目标。

第三个原因,就是补足视觉和激光雷达的短板。

最典型的,4D 成像雷达解决了全天候问题。

从物理原理来讲,如今车载毫米波雷达使用的电磁波频段可以穿透雨、雪、雾、沙尘等颗粒物,保持稳定可靠的探测性能,但这些却是激光雷达、摄像头不擅长的。

在雨雾环境下,摄像头会因背景缺失对比度,难以辨认物体细节。类似地,激光雷达也会因为颗粒物散射而导致点云稀疏、噪声增加,导致感知不可用。此时,4D 成像雷达就成了保证车辆在恶劣天气下感知安全的唯一选项,可以帮助车企实现全天候智驾安全。

02、取代传统雷达是惋惜,也是必然

4D 成像雷达就像智能驾驶的「基石」。

向上打,4D 成像雷达可以配合激光雷达和视觉,保障 L3 级自动驾驶。

向下打,4D 成像雷达将会彻底吃掉传统毫米波雷达市场。

4D 成像雷达彻底替换掉传统毫米波雷达,虽然替传统雷达惋惜,那也是真相的必然。

这背后市场潜力巨大。据高工智能汽车研究院数据,2025 年 1-4 月,中国乘用车前装标配用于辅助驾驶毫米波雷达交付 961.59 万颗,相当于每辆车平均搭载 1.45 颗。

4D 成像雷达吃下传统雷达市场的杀手锏,就在于对传统雷达的断代式升级。

以近期蔚来 ES6、ET5 等车型上量产的赛恩领动的 4D 成像雷达 SFR-2K 为例,其发布的性能参数,单帧点云数量 2048,最远检测距离能达到 370 米;这个点云数量是传统 3D 毫米波雷达的 8 倍,是目前部分已经量产的成像雷达的 2 倍。

可以从两个层面理解断代式升级:

第一层是对复杂城区的安全加码。

一是对静止车辆的识别。

传统毫米波雷达可以通过多普勒识别辨认运动车辆,不过一旦车辆静止不动,传统雷达由于角分辨别低,且在俯仰方向上没有测高能力,容易把目标信息和地面杂波掺杂在一起,很难识别出静止物体。

最典型的就是匝道口违停场景,传统毫米波雷达很难识别静止车辆,但 4D 成像雷达雷达由于增加了俯仰角的测量信息,且通过成像能力,能够清晰描绘出障碍物轮廓并且对障碍物进行分类,能够更加可靠地识别静止目标,帮助系统更快绕行静止车辆。

二是对高度的识别。

传统毫米波雷达由于天线收发数量有限,在俯仰角向没有天线阵列布置,无法检测高度。4D 成像雷达中的 4D 即速度、距离、水平角度、垂直高度四个维度,增加高度维度信息之后,可以感知城市之中的路牌、立交桥、龙门架等障碍物。

第二层是在极端场景下,保障感知安全。

最典型就是遮挡视野的场景,如前车变道后发现车辆,又称前车的前车。

2023 年初参加赛恩领动产品发布会交流时得知,蔚来在第一次吃螃蟹的时候,对 4D 成像雷达,提出了很高的要求。更是着重要求 4D 成像雷达,能解决前车遮挡问题,且不能有鬼影等问题。对于有过传统毫米波雷达开发经验的人都知道,这样的平衡很难很难的。

这正是 4D 成像雷达擅长的地方,视觉遇到前车遮挡就属于盲区,而优秀的 4D 成像雷达能看到「前车的前车」。

背后原理不难理解,车身底盘存在高度信息,无线电波打到前车的底盘可以形成多次反射,通过底盘电磁波可以沿着多径向前穿透至前车身上,把能量传回来就能感知到「前车的前车」。

而传统毫米波雷达一方面分辨率不足,传回来的只是模糊的回波,很容易把前车和前前车混成一个点,另一方面由于缺乏高度信息,无法确认信号是否真的来自底盘下方。

因此 4D 成像雷达强大的穿透感知能力,是其他感知硬件无法做到的。

03、4D 成像雷达市场「需大于供」

现在 4D 成像雷达的唯一的问题是——需大于供。

Yole Development 的预测,三年后 4D 成像雷达总市场规模预计为 83 亿美元,较 2022 年增长 36%。

4D 成像雷达玩家在急速增加。

  • 一类是大厂玩家:华为、博世、Mobileye 都是大厂玩家。特点是压强大、规模大,决策慢,资金人才资源庞大,追赶速度快。

  • 另一类是独角兽玩家:以赛恩领动为代表的创业型选手,行动敏捷、创新性技术更多,客户配合度高,但规模与资源储备短期内无法匹配吞并市场的野心

供给端看似百花齐放,如果拉开一张性能和量产地图来看,要么性能不够、要么没有大规模定点量产。

说白了,4D 成像雷达做到极致性能的只是少数玩家。

以赛恩领动 SFR-2K 探测距离 370m,FOV120°,角分辨率 1°,其他大多数玩家探测距离多维为 300m,FOV 多为 ±60 °、±15°,赛恩领动的数据表现在一众玩家已处于领先水平。

这背后呈现出两种不同路线:

  • 第一种是性能路线,宁可成本高一点,都要先把 4D 成像雷达的性能先做上去,再通过规模化应用以及供应链共同努力做降本。

  • 第二种是成本路线,为了得到定点先降本,但很难达到成本降一半,性能翻倍的效果,却因为性能问题难以获得主机厂定点。

问题还在于量产上,如何结合市场需求,用最稳健的技术实现量产,其中涉及三个功夫:技术工程化实现、车企定制化需求、制造能力。

传统毫米波雷达与 4D 成像雷达在决定其核心性能差异的波形设计上存在 TDMA 和 DDMA 两种波形实现技术,前者更像是分时复用,同一时刻仅一根天线发射,对于传统毫米波雷达已非常成熟。

而 4D 成像雷达要发挥其多天线阵列的优势,同时解决 TDMA 在多通道信息下带来的发射时间不足,能量增益有限的局限,就必须让发射通道同时工作,所有天线一并发射信号,靠频率及相位区分信号通道。

但在很长一段时间由于工程化中遇到的复杂问题,内业内没有出现真正意上的 DDMA 波形的成像雷达量产产品。

上一代成像雷达普遍采用均匀阵列的天线布局,要获得更好的性能,需要采用更复杂密集的天线布局和波形设计,如何解决天线之间耦合问题和测角精度的需求又成了新问题。

对此,赛恩领动使用空间与多普勒联合变换技术,解决了传统 TDMA(Time Division Multiple Access)导致发波周期过长的问题,同时避免了 DDMA(Doppler Division Multiple Access)带来的速度模糊度和相位一致性与校准的量产难题。

换句话说,让成像雷达探测的距离和准确度同时提高,成为了全球第一家把 DDMA 技术在多通道成像雷达中量产实现的玩家。

最后一关就是制造与工程化问题。

汽车行业归根结底是制造业,供应商必须要保证供应能力和良品率,规模化量产时产品性能远低于获取定点的原样机,那么机会只能属于别人。

工程化问题,对于 4D 成像雷达而言,摆在眼前的就是解决如何装车不影响产品性能。

背后设计的门道,包括保险杠的油漆材料,摆放位置,牵一发而动全身,至少完成上百次仿真测试,最终才解决如何在隐藏雷达的同时保证雷达性能不衰减的问题。

这只是走向量产工程化难题中的冰山一角,因为 4D 成像雷达走向量产必定是一项复杂的系统工程

原样机只是供应商的简历,真正有竞争力的是已经有代表作的供应商。

伴随智驾平权深入人心,车企追求的是量产质量、性能、成本的最优。

相对应,4D 成像雷达还会进一步完善信息丰富度,向前融合发展,单车配置 5 颗雷达。

无论是从数量、性能、成本哪个角度来看,4D 成像雷达都已经站在了智驾安全的时代风口上。

来源:第一电动网

作者:汽车之心

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