毫米波雷達(dá)： 讓汽車“看清”世界

青島若愚科技實現(xiàn)毫米波雷達(dá)傳感器及射頻技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用于智能汽車、物位測量儀表、工業(yè)自動化等領(lǐng)域

▲車載毫米波雷達(dá)向外發(fā)射電磁波，接收目標(biāo)反射信號，實現(xiàn)對周圍環(huán)境的獲取和識別。

可能你還不太熟悉毫米波雷達(dá)，但提起自動駕駛就不會陌生了。毫米波雷達(dá)向外發(fā)射電磁波，接收目標(biāo)反射信號，從而讓汽車“看清”世界，被視為自動駕駛的關(guān)鍵傳感器之一。

在這條冉冉升起的賽道上，青島若愚科技有限公司搶到了入場券，其自主研發(fā)的毫米波雷達(dá)傳感器，尺寸僅一張銀行卡大小，探測距離卻超過280米。

從最初的籍籍無名走到今天，若愚科技已經(jīng)完成76-81GHz毫米波雷達(dá)傳感器系統(tǒng)設(shè)計、試生產(chǎn)和專利布局，實現(xiàn)毫米波雷達(dá)傳感器及射頻技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用于智能汽車、物位測量儀表、工業(yè)自動化等領(lǐng)域，成為青島毫米波雷達(dá)技術(shù)的“開路人”。

▲若愚科技研發(fā)的毫米波雷達(dá)傳感器。

自動駕駛的關(guān)鍵技術(shù)

國產(chǎn)替代是中國眾多高科技產(chǎn)業(yè)崛起的核心邏輯，毫米波雷達(dá)也不例外。

“2017年成立若愚科技的時候，很多人對毫米波雷達(dá)還沒有概念，青島也找不出幾個射頻技術(shù)人才，最初產(chǎn)品研發(fā)、專利布局、市場推廣都經(jīng)歷了許多波折。”若愚科技聯(lián)合創(chuàng)始人叢山說。

毫米波雷達(dá)真正進(jìn)入大眾視野，始于自動駕駛在傳統(tǒng)車企和造車新勢力的快速應(yīng)用。車載毫米波雷達(dá)技術(shù)原本掌握在博世、大陸、安波福、電裝等國外巨頭手中，近年來國內(nèi)涌現(xiàn)一批毫米波雷達(dá)初創(chuàng)公司，若愚科技就是其中的代表。

自動駕駛車輛對外界的感知主要依賴于攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器。其中，攝像頭分辨率高、價格便宜，但得到的是2D畫面信息，需要復(fù)雜的人工智能算法實現(xiàn)對障礙物的識別。毫米波雷達(dá)具有全天候、探測距離遠(yuǎn)、價格便宜、體積小等優(yōu)點，不足之處是精度和分辨率低。激光雷達(dá)的精度較高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂。

除了特斯拉堅持?jǐn)z像頭純視覺方案外，主流車企寄希望于多傳感器融合，即采用攝像頭+毫米波雷達(dá)或者攝像頭+毫米波雷達(dá)+激光雷達(dá)的方案。

無論是哪種方案，毫米波雷達(dá)都是自動駕駛不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，而且相比單價動輒上千美元的激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)在成本上更容易被接受。現(xiàn)階段，1個長距離毫米波雷達(dá)+4個中短距離毫米波雷達(dá)已成為高級駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的常規(guī)配置，比如奧迪A8、小鵬P5、蔚來ET7均搭載5個毫米波雷達(dá)。

有機(jī)構(gòu)預(yù)測，中國車載毫米波雷達(dá)市場預(yù)計未來3到5年保持40%左右的增長速度，2023年國內(nèi)車載毫米波雷達(dá)市場規(guī)模突破200億元。

掌握核心硬件能力

雖然不像拿到融資的國內(nèi)同行那樣能“燒錢”，但是若愚科技有著自己的優(yōu)勢，一是掌握了天線設(shè)計能力，二是深耕技術(shù)壁壘較高的77GHz頻段。

開發(fā)毫米波雷達(dá)的技術(shù)難點在于芯片和天線兩大部分，其中天線和前端收發(fā)組件是毫米波雷達(dá)的核心硬件，國內(nèi)很多毫米波雷達(dá)公司使用芯片廠商的開發(fā)套件，并沒有自己的天線設(shè)計。

“我們完全自主研發(fā)天線和算法，建立了龐大的天線數(shù)據(jù)庫，并按照不同行業(yè)應(yīng)用有針對性注冊了系統(tǒng)天線專利。另外，天線材料的選型也做到成本和效益兼顧，在硬件結(jié)構(gòu)上也注冊了大量專利，這是國內(nèi)同行無法達(dá)到的。”叢山說。

毫米波雷達(dá)分為中短距的24GHz和長距離的77GHz，24GHz探測距離僅幾十米，77GHz探測距離可達(dá)280米。多數(shù)國產(chǎn)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品為24GHz，而若愚科技起步就選擇研發(fā)探測距離和精度更高的77GHz，并且布局了4D圖像雷達(dá)。

值得一提的是，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，汽車需要讓出足夠的頻譜空間，減少汽車?yán)走_(dá)與其他無線電業(yè)務(wù)或臺（站）之間的有害干擾，體積更小、功耗更低、看得更遠(yuǎn)的77GHz毫米波雷達(dá)將全面取代24GHz毫米波雷達(dá)。

根據(jù)工信部發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)汽車?yán)走_(dá)無線電管理暫行規(guī)定的通知》，今年3月1日起不能再生產(chǎn)和進(jìn)口24.25-26.65GHz頻段汽車?yán)走_(dá)。這就意味著77GHz雷達(dá)成為汽車?yán)走_(dá)市場的絕對主流，增長空間巨大。

挖掘工業(yè)測量新藍(lán)海

在毫米波雷達(dá)這塊巨頭林立的市場“攻城略地”，光有技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還要有獨(dú)到的市場策略。

汽車的供應(yīng)鏈龐大而且復(fù)雜，初創(chuàng)企業(yè)一般很難直接進(jìn)入主機(jī)廠的供應(yīng)體系，像大眾、奧迪、奔馳、福特、日產(chǎn)、菲亞特、吉利等均采用博世的毫米波雷達(dá)。數(shù)據(jù)顯示，2019年博世、大陸和電裝占據(jù)中國77GHz毫米波雷達(dá)出貨總量的89.7%左右，國內(nèi)企業(yè)有量產(chǎn)出貨的寥寥無幾。

另辟蹊徑的若愚科技計劃發(fā)力后裝市場和中小型汽車品牌，憑借性價比逐步切入一線車企的供應(yīng)鏈。與此同時，公司還把目光放在了比汽車更容易突破的工業(yè)測量領(lǐng)域，在石化、水泥、污水處理、橋梁工程等領(lǐng)域測試應(yīng)用。

目前，僅威格、大陸、艾默生等少數(shù)國外企業(yè)生產(chǎn)毫米波雷達(dá)物位測量儀表，用于液體、粉塵、顆粒等工業(yè)、化工、食品行業(yè)的監(jiān)測，價格非常昂貴，是一塊國產(chǎn)替代前景廣闊的藍(lán)海市場。

拿石油行業(yè)為例，以每個加油站平均四個油罐計算，全國就有24萬個油罐，再加上原油開采、煉制、儲運(yùn)等環(huán)節(jié)，石油行業(yè)目前至少有100-150萬個原料和成品油儲罐，物位測量儀表市場年需求量在50億到60億元之間。（青島日報/觀海新聞記者 周曉峰 實習(xí)生 郭 璇）

責(zé)任編輯：張慕鑫