4D成像雷达进入“市场元年”，即将迎来全球首家上市公司

毫米波雷达的下一代技术演进——4D成像雷达，在今年迎来前装量产元年。同时，这个细分赛道的多家初创公司也正在寻求上市。

近日，成立于2015年的以色列4D雷达公司—Arbe宣布与ITAC（一家特殊目的收购公司）合并事宜通过特别股东大会上批准，计划于本月完成合并上市，这是全球首家公开披露上市计划的初创公司。

“我们看到客户对4D成像雷达的认可，包括优越的性能和显著的成本优势（相比于激光雷达），”Arbe首席执行官Kobi Marenko表示，4D成像雷达技术为自动驾驶感知带来了一场革命，超高分辨率以及全天候的稳定性能，确保自动驾驶系统在所有可能的场景下正常运行。

按照合并计划，Arbe将获得约1.18亿美元的资金注入，其中包括约1800万美元的现金，以及1亿美元的私人配售普通股募资。该公司预计，到2025年4D雷达市场的总潜在市场规模将达到110亿美元。

同时，公开数据显示，两家公司合并后的市值约为7.23亿美元。此外，高工智能汽车研究院监测显示，第二家4D成像雷达拟上市公司也即将披露相关计划。

一、

目前，4D成像雷达主要有几种解决方案，一是基于传统雷达芯片供应商的解决方案，通过多芯片极联或者软件算法来实现密集点云输出及识别，这是目前主流的方式；二是基于超材料等前沿技术，彻底颠覆传统雷达的硬件架构。这种方案距离真正商业化还有一定的距离。

第三种方案，就是类似Arbe、Vayaar、Unhder、Mobileye等公司，自主研发多通道阵列射频芯片组、雷达处理器芯片和基于人工智能的后处理软件算法。相比第一种方式，前期的研发成本更高，但技术门槛也更高。

按照Arbe公司的说法，预计4D成像雷达的价格在100-150美元左右，并且已经有几家一级汽车零部件供应商正在基于该公司的芯片组开发下一代雷达。同时，该公司也推出了基于专用芯片组的高分辨率4D成像雷达平台。

Arbe专利的4D成像技术采用专有的芯片组技术为数千个通道的虚拟阵列提供高性能，同时可优化成本和功耗。增强型的FMCW技术能够从多天线传递并接收信号。

同时，通过将信息从时间域转换为频率域(FFT)，4D雷达能输出高像素密度以较高的方位角和高度分辨率提供4D图形，同时感应较大范围、较宽视角内的环境。

此外，Arbe的这款4D雷达能够降低近零旁瓣发生水平，解决距离多普勒模糊识别，并避免与其他雷达发生干扰，而类似的信号干扰问题已经成为业内关注的焦点，尤其是道路上行驶的新车越来越多的搭载不同数量的毫米波雷达。

Phoenix雷达，就是Arbe推出的第一款超高分辨率的4D成像雷达，探测距离达到300米，可以按照不同的水平视场（100° 宽视场、1° 分辨率）、高度（30°俯仰角，2°分辨率）和速度跟踪并分离对象，同时应用后处理和 SLAM 技术。

宽视野加上长、中、短范围汽车雷达传感器探测技术使得Phoenix雷达能够实时探测数百个物体，高敏感度跟踪技术可以快速识别单一对象，如行人、自行车和摩托车，即便被车辆或静止的物体遮挡也不会有太大影响。

此外，根据客户的不同需求，这款雷达方案实现完全可定制，采用模块化设计，适合从L2到L5、远程前向到中距离盲区等各种应用，允许主机厂自由设置分辨率、范围、视野和功能，从而适配不同的功能设计和成本要求。

在关键的芯片组方面，Arbe选择了格芯（晶圆代工厂）的22FDX工艺，后者同样被博世选中合作开发用于自动驾驶功能的下一代高频、高精度雷达芯片。

另一家类似Arbe的公司，名为Uhnder，此前与麦格纳达成合作，首款4D成像雷达搭载车型是麦格纳和Fisker合作的纯电动SUV Ocean，预计将于2022年底亮相。

Uhnder公司的雷达芯片是一种软件定义的硬件模式，结合了数字信号处理技术，名为数字编码调制(DCM)，使用一个相位来调制发射信号，而不是在给定的时间周期内的频率，然后添加数字代码到相位，以实现更精确的测量。

Uhnder的这颗RoC，集成了一个77-79GHz的收发器，具有12个发射通道和16个接收通道，可被时间复用到两组天线，覆盖方位角和仰角。

该公司介绍，该RoC架构可以处理多达192个虚拟接收通道，无需额外增加射频PCB电路，从而实现高角度分辨率。整个系统包括模拟前端、基带、数字前端、后端和后雷达检测信号处理，集成在一颗SoC上。

而包括采埃孚、大陆集团、傲酷在内多家公司，则采用了现有市面上的芯片方案实现4D成像雷达的量产。比如，大陆集团量产的首个4D成像雷达解决方案，就是基于多芯片极联+赛灵思FPGA数据处理方案。

傲酷也是采用市面上的主流毫米波雷达芯片（可以选择单芯片或者多芯片方案），加载独有的AI算法驱动的虚拟孔径成像软件。目前，该公司已经获得了通用汽车、海拉等多家行业巨头的战略投资，并且与多家车企、Tier1及自动驾驶公司达成合作。

该公司在今年上半年推出的全球最高角分辨率的4D成像雷达EAGLE，可在120°水平 / 30°纵向的宽视场中提供0.5°水平 x 1°纵向的角分辨率。EAGLE可生成每秒几万点的雷达点云图像，跟踪400-500米的目标。

和Arbe等采用专用芯片组不同，傲酷基于和传统毫米波雷达相同硬件的情况下，可以做到十倍以上的角分辨率，如果用多芯片级联的方式可以将横纵方向的角分辨率提高一百倍的角分辨率水平，成像清晰度显著提升。

而在高工智能汽车研究院看来，对于4D成像雷达未来几年的市场空间，将主要取决于成本的下降速度、L2+级及以上等高级别自动辅助驾驶的规模化进度。

接下来，国内市场L2+及以上新车搭载率有望在2025年突破50%。同时，4D成像雷达将从明年初开始小规模前装导入，预计到2023年，搭载量有机会突破百万颗，到2025年占全部前向毫米波雷达的比重有望超过40%。

二、

作为全球首家宣布通过SAPC方式合并上市的4D成像雷达公司，Arbe最近几年的经营状况、对市场的机会和风险的预期判断，或许可以成为后续其他公司以及投资者研判投资机会的参考。

首先，对于Arbe来说，现阶段仍处于在开发和商业化新产品方面投入大量资金的关键周期，该公司在过去两年的研发费用大概在3480万美元左右，其中处理器芯片开发涉及大量分包成本。接下来，还需要投入大量资源用于前装量产的测试和验证。

该公司预计，考虑到目前市场上各种技术路线的激烈竞争，可能无法准确预估产品的供给和需求，这可能导致产生收入的能力严重受限。比如，目前已经宣布拿到量产车型的，就包括大陆集团、采埃孚等传统雷达巨头。

此外，在芯片组方面，Arbe表示，这部分目标客户大多是行业零部件巨头，也都有自己的4D成像解决方案，这意味着可能对Arbe的产品产生巨大的竞争压力。同时，类似傲酷这样的方案商同样可以向芯片厂商及Tier1提供软件解决方案，也极具竞争力。

比如，去年全球雷达芯片巨头英飞凌宣布和傲酷进行战略合作，利用傲酷的虚拟孔径高清成像软件技术，大幅提升其针对L2/3 ADAS量身定制的77G单芯片解决方案的角分辨率性能，以及为L4自动驾驶量身定制的多芯片高性能解决方案提供高清成像能力。

海拉同样选择了傲酷的虚拟孔径高清成像软件技术，联合开发适用于L2/3级辅助驾驶系统(ADAS)和L4级自动驾驶(AD)的高性能雷达感知解决方案，预计最快在2023年实现SOP。

目前，在全球排名前十的毫米波雷达厂商中，有七家是英飞凌的客户。有了双方芯片级的合作，其他国际雷达大厂也可以像海拉一样，和傲酷及英飞凌一起联合开发高性能雷达。

而市场激烈竞争，势必带来持续的定价压力。在Arbe公司看来，这可能导致利润率低于预期或持续亏损，主要因素来自下游客户的成本削减以及竞争对手的影响可能导致价格下降的压力增加。同时，盈利还将取决该公司在其他市场的开拓进度。

同时，由于采用了晶圆代工模式，Arbe表示，公司与格芯没有供货协议（目前正在谈判），需要根据客户需求进行订单采购。如果格芯未能交付或延迟交付芯片，公司将可能需要临时寻求替代供应商。而更换供应商，意味着改变芯片设计，这一过程可能需要长达两年的时间。

按照披露的信息，目前，Arbe的业务战略主要是与一级汽车零部件制造商合作，将雷达芯片组方案集成到雷达系统中，以二级供应商的角色服务整车厂。

合作客户方面，2018年Arbe就与法雷奥达成合作协议，并合作开发雷达系统。目前，法雷奥已经从一家OEM获得了基于Arbe雷达芯片开发下一代雷达系统的RFQ。

2019年，Arbe与来自中国的汽车零部件制造商威孚高科签署协议，授权后者开发和制造基于公司专用芯片的雷达系统。目前，威孚高科已开始使用Arbe提供的样品向中国主机厂进行演示。

今年5月，威孚高科首次对外披露，4D毫米波成像雷达正在进行研发及进入早期市场导入阶段，同时内部已经建成15万颗年产能的中试线。

另一家与Arbe合作的中国公司是经纬恒润，双方除了合作开发和制造基于Arbe雷达芯片的雷达系统，同时还签署了分销协议，授予经纬恒润向其中国客户销售测试样件。

截至2021年8月，Arbe正处于向潜在客户交付开发阶段A样产品，以测试系统和开发验证。同时，该公司与自动驾驶公司AutoX达成战略合作框架协议，预计未来5年交付40万颗雷达。

而在谈及竞争对手时，Arbe举例称，大陆集团的ARS540，基于4个3发4收芯片级联实现12*16阵列，以及Xilinx FPGA，整体系统的成本约为220美元（仍然较高），同时需要高功耗，有散热问题，并仅支持较低的帧速。

此外，采取类似Arbe技术路线的Mobileye，正在开发相同通道数（2304个虚拟通道）的4D成像雷达，计划于2025年量产。Arbe认为，这个时间点落后自己3年，并且Mobileye将是一级供应商角色，相当于和自己的客户竞争，而后者的量产经验更为丰富。

截止目前，Arbe的两家汽车行业战略投资股东分别是北汽产投和韩国现代。财务数据显示，2020年该公司营收为40万美元，亏损1440万美元；预计今年营收为780万美元，亏损将增至2140万美元。

该公司预计，2023年公司营收将增长至7630万美元，并实现扭亏为盈。