特斯拉自动驾驶新宠:“4D雷达”及供应链盘点

原创 行家说汽车半导体 2023-03-02 16:21

当地时间3月1日,特斯拉发布秘密宏图第三篇章,该篇章由五个部分组成:可再生动力现有电网、转向电动汽车、热泵、高温供热和氢气、可持续燃料的飞机和船舶。

此外,特斯拉还就成本下降、技术进步及扩张计划等问题作了表述,特斯拉称,下一代平台有望降低50%的成本。
实际上,特斯拉在汽车零部件端一直在积极践行实现降本增效。最近特斯拉最新上车的4D毫米波雷达就是一个很好的例证
作为“纯视觉派”的坚定代表——特斯拉重拾“4D毫米波雷达”,不仅意味着自动驾驶解决方案的变化,也意味着特斯拉在4D毫米波雷达和激光雷达之间作出了选择。这种选择背后,除了成本因素的助推,4D毫米波雷达的性能等综合因素也是关键。
以下,行家说汽车半导体将精炼阐明“4D毫米波雷达”为何能让特斯拉改变心意,以及深度梳理除了特斯拉合作伙伴Arbe外,全球4D毫米波雷达目前的供应链情况。
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 “4D毫米波雷达”为何能让特斯拉改变心意?

2月16日,海外博主Greentheonly爆料称,特斯拉最新的自动驾驶硬件系统Hardware4.0已经开始在新款Model X搭载。2月20日,特斯拉论坛TFF跟踪了特斯拉向欧洲监管机构提交的车辆变更申请,也证实最新自动驾驶硬件HW4.0即将量产上车。而HW4.0最大的变化就是加入了4D毫米波雷达。
但了解特斯拉历史和风格的人均知道,此前在自动驾驶的两大技术路线的选择上,特斯拉已经明确表示放弃雷达,坚持纯视觉的路线,并且持续在雷达传感器方面做“减法”,取消了部分车型的超声波雷达,从“8摄像头+1毫米波雷达+12超声波雷达”的多感测器方案减为“8摄像头”的纯视觉方案。
那么这一次,为何能让特斯拉改变心意?
显然,此毫米波雷达非彼毫米波。“4D毫米波雷达”解决了传统毫米波雷达的痛点,有效地弥补了传统毫米波雷达的性能短板
所谓的4D,就是在原有“距离、方位、相对速度”的基础上,增加了对目标俯仰角信息的感知,从而获取目标的高度,形成“3D+高度”的四维感知能力。这恰好完美地弥补了3D毫米波雷达的缺陷——没有高度测试能力、角分别率低、对于静态物感知度低的问题。
这也就意味着,在遇到井盖、减速带、立交桥、交通标识牌等地面、空中物体时,汽车能够准确识别道路前方静止物体,为自动驾驶汽车提供更加精确的决策数据。
4D成像雷达系统能够在超过300米的距离内对不同物体加以区分辨识。(来源:NXP)
从特斯拉的策略上来看,毫米波雷达的回归使特斯拉在性能和成本之间实现了完美平衡:百元级别的摄像头便宜,但受光线、天气影响严重,激光雷达精度高但成本也高,动辄上万元。而4D毫米波雷达则综合各种因素,表现出极高的性价比——千元级别的价格,可以避开摄像头的短板,同时在一定程度上又能企及激光雷达的性能。
换而言之,4D毫米波雷达或将是L2级ADAS向L3甚至是更高级的自动驾驶演进的重要技术路线
如此,改变特斯拉原本对纯视觉方案的坚持,重拾「毫米波雷达方案」,就不难理解了。

国内外谁率先布局“4D毫米波雷达”?

事实上,4D毫米波雷达并非一项陌生的新技术,从2021年开始,在汽车行业就曾一度蹿红,且早两年就已经被频繁提出已达量产的元年。除了特斯拉,自2022年下半年以来,4D毫米波雷达就已经加快了“上车”步伐,目前国内已经搭载了的车型有飞凡R7、深蓝SL03、理想L7等
我们再来从供应链角度看看,国内外哪些企业已经率先布局“4D毫米波雷达”,以及目前进展几何。
表:全球4D毫米波雷达相关供应链厂商及上车进度
(综合各家官网、媒体报道及行家说Research)
来源:《2023行家说新能源汽车半导体调研白皮书》
我们从以上表格,可以发现,毫米波雷达赛道可谓巨头林立,创业玩家也不断涌现,这对企业而言,意味着竞争更为激烈;但对于产业发展而言,更多的企业、资本和人才的投入,获得突破的概率也将更高。
此外,芯片仍是影响4D毫米波雷达发展的主要阻力之一。4D成像雷达和传统毫米波雷达相比,核心上差在前端射频芯片,这也是供应链关注的关键。另外在通用性芯片层面,恩智浦、英特尔旗下的Mobileye、ST、德州仪器、赛灵思、英飞凌等,也在非常积极推进4D毫米波雷达的开发应用、降低开发门槛及成本,行业期望未来能够采用通用芯片。
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