榜单发布！新老玩家混战，4D成像雷达“上车潮”来了？
与其它传感器的发展历程相比，4D成像雷达的量产上车速度似乎更快。
9月27日，飞凡R7正式上市，为4D成像雷达添了一把热度。该车配置了33个传感器，其中2颗采埃孚首发量产的Premium 4D成像雷达，可实现对距离、速度、角方向、高度实现精准的探测，最大探测距离可达350 m，长距离点云密度可以提升4倍。
作为一项突破性的技术，4D成像雷达正成为智能汽车传感器的“新星”。而4D成像雷达的陆续上车，也意味着毫米波雷达2.0时代的到来。
“当产品的自动驾驶需求到了L3或以上，对点云、目标识别的质量有着较高要求，4D毫米波雷达就属于必选项。”有关4D成像雷达的应用前景，楚航科技CEO楚詠焱表示乐观。
随着智能汽车的快速发展，L3及以上自动驾驶的落地时间更清晰。而面向L3级自动驾驶，车辆需在大部分情况下完成自主行驶任务，因此对车辆的感知、规划和行动能力都提出了更高要求。
按照业内人士测算，以L3+为例，4-6个成像雷达，可以实现360度环绕感知，从而在感知系统中替代传统3D雷达，在解决长尾问题时提供更为丰富且可靠的环境感知信息。
高工智能汽车研究院预计，4D成像雷达将从明年初开始小规模前装导入，预计到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%。
现在看来，在愈加激烈的雷达市场竞争中，谁能练就行业领先的“金刚钻”，率先取得4D成像雷达的性价比优势，谁就能掌握下一轮雷达革命的主动权。
赛道竞争日趋白热
细细梳理全球车载4D成像雷达产业的时间链条不难发现，这条兼具挑战与机遇的赛道仍处于早期阶段。除了从传统毫米波雷达行业顺势入局的老牌雷达厂商，不少初创企业也希望借助机会分得一杯羹。
早在2016年，就有消息称大陆集团开始研发4D成像雷达相关方案。
直到2019年，以色列成像雷达企业Arbe发布汽车4D成像雷达beta版产品——Phoenix，撕开了4D成像雷达的神秘面纱。
作为全球第一款超高分辨率的4D成像雷达，Phoenix具有高分辨率、感知性能强和探测距离远等优点，顺势开启了毫米波雷达的2.0时代。
同年，木牛科技在底特律北美汽车展发布了其首款4D成像雷达，一举拿下全球排名第一的紧凑型机械车辆制造商Bobcat（斗山山猫）的定点合作项目，联合开发用于山猫小型机械的新一代4D成像雷达传感器。
而2020年9月，大陆集团联合赛灵思发布ARS540——全球首个可量产4D成像雷达产品，并于2021年实现量产后，加剧了4D成像雷达的激烈竞争。此后，博世、安波福、采埃孚等传统Tier-1厂商也纷纷推出相关产品。
与海外市场相比，中国车载4D成像雷达虽起步稍晚，但行业竞争态势却来得更猛烈。
“2019年底，业界基于4D成像的底层技术展开过部分交流或科普，但当时大部分毫米波雷达厂商的主营业务还是推动77GHz、79GHz等3D毫米波雷达产品上车。”某4D成像雷达企业技术负责人表示。
有业内人士表示，彼时4D成像雷达概念炒得非常火，却没人能说明白智能汽车到底需要什么样的4D成像雷达。毕竟，汽车零部件供应商已经习惯了过去主机厂的“需求投喂”模式，依托自身软硬件实力专注解决OEM痛点需求才是竞争焦点。
2021年，一场围绕4D成像毫米波雷达的新老玩家混战正式开启。
“基于强烈的市场需求牵引，国内厂商对4D成像雷达的研究节奏在加速，近段时间国内有关4D成像雷达的实验验证、量产准备等消息公布更密集。”楚航科技前瞻研发首席科学家黄微谈到。
其中，楚航科技推出的4D毫米波点云成像雷达，依托高达6000个的点云数量，其探测距离达到300m，速度探测精度为±0.1m/s，产品适用于复杂场景的多目标跟踪，可有效解析目标轮廓、类别及行为，实现高速报警反馈。据透露，楚航科技早在去年就已经布局4D成像雷达产品，且今年底将在国内某知名车企上实现量产。
而福瑞泰克在高级自动驾驶的方案中，引入4D成像毫米波雷达，不仅能大幅提升高速场景下200+m目标的跟踪质量，并且依托点云密度和质量的双重提升，能有效改善对城市复杂场景下低速移动目标以及静止车辆、行人等的跟踪精度，覆盖高速和城区更多特定场景感知需求。
另外，木牛科技发布的第三代4D成像雷达I-79 4D，拥有极强的硬件配置和算力，采用了虚、实孔径结合的成像方法和76-81GHz RFCMOS 射频技术，实现了更高的点云密度、更强的目标分辨和识别能力，在保持毫米波雷达的高性价比与可靠性的同时，获得了近似激光雷达的高分辨率、高密度点云信息。
同时，木牛科技将微多普勒信息提取融入到雷达信号处理结构中，在4D维度上增加了微动维度，开创了全球首个5D点云成像雷达技术（速度、角度、方位、距离和微动）。借助微多普勒的细微运动识别能力，针对诸如慢速车辆被识别成静止目标、大货车被误报成多辆汽车、行人横穿漏报等现阶段较难解决的问题，能提供更精准和稳定的目标识别能力。
除了上述玩家，国内传统零部件企业德赛西威、保隆科技等，毫米波雷达厂商为升科、川速微波、纳瓦电子等也在加速4D成像雷达的产品量产落地，以抢夺高阶智能驾驶感知市场的入场券。
比如，NXP与为升科（CubTEK）在今年初联手发布最新一代4D成像雷达方案，提供图像级感知能力和小于0.1度的角度分辨率，实现增强4D感知功能，满足L3级以上自动驾驶的感知需求。目前，后者的角雷达和舱内雷达已经在国内乘用车企量产供货。
川速微波则率先开创了行泊一体点云毫米波雷达细分市场，具备4D点云输出和目标轨迹输出功能；雷达探测距离最远110米，测距精度2cm；同时，具备AI算法目标识别，可为客户提供SLAM、局部定位等上层应用算法。
如今，新老玩家同台竞技，拼的是谁能率先拿出高性价比的高性能4D成像雷达。从产业经验来看，传统毫米波雷达厂商基于过去的3D雷达上车历程，或许在4D成像雷达如何通过车规、产品周期把控等方面更具优势。
凭借全栈技术能力与大规模ADAS量产经验，森思泰克、福瑞泰克、木牛科技等一批企业，敏锐地觉察到市场启动，成为业内先发落地4D毫米波雷达定点量产的先行者。
不过，从技术方案角度看，随着雷达芯片方案商开始新一波硬件技术的迭代升级，在下一代高分辨率、4D毫米波成像雷达赛道，新晋公司与传统雷达巨头都有机会杀出重围。
把握传感器融合新机遇，加码软实力
诚然，有关智能驾驶的感知方案，多传感器融合仍然是主旋律。
纵观整个自动驾驶感知系统，相较于摄像头和激光雷达，4D成像雷达可以在极端环境下获取有效信息，在距离、速度、方位的三维信息上增加了高度信息，且能够有效地解析目标的轮廓与类别，弥补了毫米波雷达分辨率低的缺陷。
据了解，目前，角分辨率能够达到1°及以下的高性能4D成像雷达，市场售价为1000-2000元；相对3D毫米波雷达，性能提升不太明显的入门级4D成像雷达，价格区间是500-800元。
而单颗77Ghz前向毫米波雷达的市场售价为300-400元，角雷达130-150元。在不少业内人士看来，尽管前期4D成像雷达“上车”将推高毫米波雷达单车价值量，但随着业内陆续大规模放量，4D成像雷达价格将大幅下降。
“4D成像雷达取代传统3D毫米波雷达肯定是大势所趋，在未来3-5年可能会实现。”
可以预见的是，4D成像雷达或将首先代替传统3D毫米波雷达，并与摄像头、激光雷达形成有效融合和冗余，逐步满足理想传感器全目标、全覆盖、全工况和全天候的感知要求，打造满足自动驾驶要求的“感知铁三角”。
而市面上有关4D成像雷达的技术路线主要有3种。
其一，利用77G和79G标准雷达芯片，通过二级联/四级联/八级联增加实体天线MIMO。即把多个低功率毫米波级联，各单元同步运行，从而提高角分辨率和测距性能。但该方案打造出的4D成像雷达尺寸大、成本高、功耗高，且天线之间存在互相干扰，信噪比较低。
其二，将多发多收天线集成在单颗芯片中，通过打造专用芯片，进而实现4D成像雷达功能。尽管与天线级联的方案相比，级联芯片可大幅缩小4D毫米波雷达的体积，但仍难以突破信噪比低的局限性。
另外，基于现有芯片，通过级联的方式，集合软件算法和天线设计实现高倍数虚拟MIMO，即利用“软件定义雷达”。而这类技术方案，也是目前国内多数方案商的首选。
“早期业内没有拿出像样的多天线方案，但是天线的累积是必要的，毕竟依靠4发4收方案实现高性能的4D雷达方案非常艰难，因此折中天线级联和软件算法或许是当下最好的选择。” 某业内专家表示。
如今，大部分业内玩家不再局限于通过增加收发天线提高分辨率，而是通过更新迭代信号处理算法、AI辨别算法等，全面提升4D成像雷达的性能，全面发力高阶自动驾驶市场。
在这方面，福瑞泰克成像雷达通过智能软件算法的创新以及自适应的波形设计，用更少的芯片数量即可实现同等性能的雷达效果，大幅度降低体积与成本的同时，有效提升了产品的可靠性、稳定性。
而随着飞凡R7的4D成像雷达“走红”，国内不少OEM顺势开启了4D成像雷达上车潮，方案商们也在积极布局4D成像雷达的定点、量产和搭载上车，但4D成像雷达的行业壁垒不容忽视。
“作为车载传感器中的重要单元，4D毫米波雷达直接影响智能汽车的安全性能，还需要较长时间的实验验证和大量的实测里程，进而保障新产品的可靠性、完整性和功能鲁棒性；另外，4D成像雷达的性能更高，必然对部分制造参数的离散性更敏感，面向主机厂的需求做量产准备，方案商还要考虑是否需要探索新的生产模式和方案。”
除了上述业内现存挑战，黄微还谈到，如何更好地利用4D成像雷达对高度信息的检测，也是方案商思考的下一个方向。
挑战之下，意味着新机遇。不难发现，在OEM和方案商的共同加码下，4D成像雷达正在加速上车。借助新一代雷达传感器硬件架构、软件算法的革新机遇，中国本土4D成像雷达方案商未来可期。