毫米波雷達: 讓汽車“看清”世界
青島若愚科技實現毫米波雷達傳感器及射頻技術產業化,應用于智能汽車、物位測量儀表、工業自動化等領域

▲車載毫米波雷達向外發射電磁波,接收目標反射信號,實現對周圍環境的獲取和識別。
可能你還不太熟悉毫米波雷達,但提起自動駕駛就不會陌生了。毫米波雷達向外發射電磁波,接收目標反射信號,從而讓汽車“看清”世界,被視為自動駕駛的關鍵傳感器之一。
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,其自主研發的毫米波雷達傳感器,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,若愚科技已經完成76-81GHz毫米波雷達傳感器系統設計、試生產和專利布局,實現毫米波雷達傳感器及射頻技術產業化,應用于智能汽車、物位測量儀表、工業自動化等領域,成為青島毫米波雷達技術的“開路人”。

▲若愚科技研發的毫米波雷達傳感器。
自動駕駛的關鍵技術
國產替代是中國眾多高科技產業崛起的核心邏輯,毫米波雷達也不例外。
“2017年成立若愚科技的時候,很多人對毫米波雷達還沒有概念,青島也找不出幾個射頻技術人才,最初產品研發、專利布局、市場推廣都經歷了許多波折。”若愚科技聯合創始人叢山說。
毫米波雷達真正進入大眾視野,始于自動駕駛在傳統車企和造車新勢力的快速應用。車載毫米波雷達技術原本掌握在博世、大陸、安波福、電裝等國外巨頭手中,近年來國內涌現一批毫米波雷達初創公司,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、激光雷達等傳感器。其中,攝像頭分辨率高、價格便宜,但得到的是2D畫面信息,需要復雜的人工智能算法實現對障礙物的識別。毫米波雷達具有全天候、探測距離遠、價格便宜、體積小等優點,不足之處是精度和分辨率低。激光雷達的精度較高,但是結構復雜、成本高昂。
除了特斯拉堅持攝像頭純視覺方案外,主流車企寄希望于多傳感器融合,即采用攝像頭+毫米波雷達或者攝像頭+毫米波雷達+激光雷達的方案。
無論是哪種方案,毫米波雷達都是自動駕駛不可或缺的關鍵技術,而且相比單價動輒上千美元的激光雷達,毫米波雷達在成本上更容易被接受。現階段,1個長距離毫米波雷達+4個中短距離毫米波雷達已成為高級駕駛員輔助系統(ADAS)的常規配置,比如奧迪A8、小鵬P5、蔚來ET7均搭載5個毫米波雷達。
有機構預測,中國車載毫米波雷達市場預計未來3到5年保持40%左右的增長速度,2023年國內車載毫米波雷達市場規模突破200億元。
掌握核心硬件能力
雖然不像拿到融資的國內同行那樣能“燒錢”,但是若愚科技有著自己的優勢,一是掌握了天線設計能力,二是深耕技術壁壘較高的77GHz頻段。
開發毫米波雷達的技術難點在于芯片和天線兩大部分,其中天線和前端收發組件是毫米波雷達的核心硬件,國內很多毫米波雷達公司使用芯片廠商的開發套件,并沒有自己的天線設計。
“我們完全自主研發天線和算法,建立了龐大的天線數據庫,并按照不同行業應用有針對性注冊了系統天線專利。另外,天線材料的選型也做到成本和效益兼顧,在硬件結構上也注冊了大量專利,這是國內同行無法達到的。”叢山說。
毫米波雷達分為中短距的24GHz和長距離的77GHz,24GHz探測距離僅幾十米,77GHz探測距離可達280米。多數國產毫米波雷達產品為24GHz,而若愚科技起步就選擇研發探測距離和精度更高的77GHz,并且布局了4D圖像雷達。
值得一提的是,隨著5G網絡的發展,汽車需要讓出足夠的頻譜空間,減少汽車雷達與其他無線電業務或臺(站)之間的有害干擾,體積更小、功耗更低、看得更遠的77GHz毫米波雷達將全面取代24GHz毫米波雷達。
根據工信部發布的《關于印發汽車雷達無線電管理暫行規定的通知》,今年3月1日起不能再生產和進口24.25-26.65GHz頻段汽車雷達。這就意味著77GHz雷達成為汽車雷達市場的絕對主流,增長空間巨大。
挖掘工業測量新藍海
在毫米波雷達這塊巨頭林立的市場“攻城略地”,光有技術遠遠不夠,還要有獨到的市場策略。
汽車的供應鏈龐大而且復雜,初創企業一般很難直接進入主機廠的供應體系,像大眾、奧迪、奔馳、福特、日產、菲亞特、吉利等均采用博世的毫米波雷達。數據顯示,2019年博世、大陸和電裝占據中國77GHz毫米波雷達出貨總量的89.7%左右,國內企業有量產出貨的寥寥無幾。
另辟蹊徑的若愚科技計劃發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測量領域,在石化、水泥、污水處理、橋梁工程等領域測試應用。
目前,僅威格、大陸、艾默生等少數國外企業生產毫米波雷達物位測量儀表,用于液體、粉塵、顆粒等工業、化工、食品行業的監測,價格非常昂貴,是一塊國產替代前景廣闊的藍海市場。
拿石油行業為例,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、儲運等環節,石油行業目前至少有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 實習生 郭 璇)
責任編輯:張慕鑫