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让特斯拉放弃纯视觉的4D毫米波雷达强在哪里?

时间:2023-03-17 来源:中国汽车报  作者:管理员


近日,Twitter博主Greetheonly曝光了特斯拉全新HW4.0硬件。与此同时,特斯拉在向欧洲监管机构提交的车辆变更申请中,证实最新自动驾驶硬件HW4.0即将量产上车。在即将到来的HW 4.0硬件系统中,特斯拉配置了高精度4D毫米波雷达。

这也就意味着,一直坚持走纯视觉路线的特斯拉要变了。


01搭载4D毫米波雷达 特斯拉纯视觉路线或将终结

在智能汽车视觉技术发展路径上,国内“蔚小理”和国外汽车品牌大都以“摄像头+雷达”的融合感知为发展方向,特斯拉则特立独行选择了“摄像头+算法”这种纯视觉方案。

2021年8月20日,特斯拉在人工智能日(AI Day)上公布了特斯拉纯视觉方案FSD的进展和神经网络自动驾驶训练,以及D1芯片、Dojo超级计算机等先进技术,目的就在于攻克自己立下的flag:用纯视觉方案实现自动驾驶。

如今,在特斯拉自动驾驶解决方案经过市场检验后,再加上技术实现的可能,特斯拉还是选择了4D毫米波雷达。汽车行业资深人士杨正告诉记者,此次特斯拉安装4D毫米波雷达,是为了在感知层面增强自动驾驶的功能。

众所周知,此前特斯拉自动驾驶出现的各种事故一直饱受诟病,特别是无解的“幽灵刹车”。据悉,4D毫米波雷达之所以被称为4D,是指在原有“距离、方位、速度”的基础上,增加了对目标“高度”数据的解析,能够实现“3D+高度”四个维度的信息感知。

和普通的毫米波雷达相比,4D毫米波雷达具有广视角、高精度、高分辨、能探测静物等优势。4D毫米波雷达探测更加精准,分辨率可以做到小于1度,精度小于0.1度;由于点云密集,还可以识别静止障碍物。因此,4D毫米波雷达将为特斯拉在自动驾驶感知层面进一步拓展。值得注意的是,特斯拉4D毫米波雷达安装在车灯偏高的位置,相当于多个毫米波雷达的冗余。

据悉,目前应用在整车上的雷达有三种:激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达。作为当下最常见的车载传感器,它们各自的成本、识别精度、范围、环境适应性和可靠性都不同。不过,值得注意的是,马斯克并未表示过要拒绝安装雷达,此前他一直diss的都是激光雷达,并非这次升级的毫米波雷达。

杨正告诉记者,“这或许意味着特斯拉纯视觉路线的一个终结。”从另一个方面来看,技术方向的转变,团队负责人或许也是因素之一。特斯拉之前将纯视觉方案进行到底,正是在前负责人Andrej Karparthy的带领下。而在不久之前,这位特斯拉AI视觉大牛已经离职。


02更好地平衡功能与成本 市场空间很大

根据德邦证券发布的研究报告,在L2+层级上,通过前置1颗4D毫米波雷达能够基本涵盖毫米波&激光雷达的功能需求。与激光雷达相比,4D毫米波雷达的成本比较低。目前,4D毫米波雷达价格在1500元~2000元左右,短期内远低于激光雷达,不会对特斯拉各车型的成本产生很大的影响。可以看到,特斯拉采用4D毫米波雷达,不仅可以实现更安全智能的驾驶,还不用大幅提升整车成本。因此,特斯拉的改变,是在功能实现与成本平衡之间做出的商业化决策。

事实上,在特斯拉之前,行业内对4D毫米波雷达的关注并不少。毫末智行董事长张凯认为,随着新一代芯片、传感器进入市场,自动驾驶生态呈现出丰富多样性。除AI芯片外,性能更好的4D毫米波雷达、补盲激光雷达将扩大应用范围。楚航科技创始人兼首席执行官楚詠焱也曾告诉《中国汽车报》记者,“增加了高度信息的4D毫米波雷达,具有点云输出稳定、分辨率更高、成本增加少等优势。我们的一些相关产品已进入装车测试阶段。”

在国内,4D毫米波雷达已在飞凡R7、深蓝SL03等量产车型上搭载。具体来看,飞凡R7搭载的4D毫米波雷达能够支持高速NOA、记忆泊车等功能;深蓝SL03则可以实现上下匝道辅助、全速自适应巡航等功能。

据高工智能汽车研究院预计,2023年中国乘用车市场前装4D毫米波雷达将突破百万颗,到2025年4D毫米波雷达占全部前向毫米波雷达的比重有望超过40%。国信证券则预计,到2025年全球毫米波雷达市场规模将达到384亿元,复合增长率为25.5%。

4D毫米波雷达在性能、成本方面的巨大优势,显然也比激光雷达更加容易普及。据中信证券分析,若特斯拉HW 4.0真正应用4D毫米波雷达,该产品的商业化趋势有望进一步确立。2022年,国内4D毫米波雷达市场空间约为0.2亿元,保守预计情况下,2025年该市场空间有望大幅增长至30.3亿元。


03带火4D毫米波雷达 企业争相发力

有行业人士认为,目前在国内,还没有企业能够把4D毫米波雷达做得很好。不过可以看到,目前越来越多厂商已经进入4D毫米波雷达领域,比如大陆、采埃孚、博世、安波福等传统Tier 1,以及Waymo、Mobileye、华为等提供自动驾驶解决方案的企业。

其实,特斯拉技术路线的转变,更在于当下4D毫米波雷达技术有了走进市场的可能。据猜测,特斯拉重新搭载的4D毫米波雷达或来自以色列企业Arbe。特斯拉在2022年底递交的雷达硬件备案材料中提到了Phoenix,而Arbe的4D成像雷达也叫Phoenix。值得注意的是,目前国内在4D毫米波雷达研发方面有进展或突破的企业,都正在与Arbe紧密合作,比如威孚高科和经纬恒润。

2018年,威孚高科进入毫米波领域,率先从4D毫米波雷达切入,并与Arbe等企业合作。据悉,威孚高科一直在稳步推进“中国本土化方案”,开发真正适合国内的4D毫米波雷达方案。按照经纬恒润此前的官方公告,目前4D毫米波雷达研发进展顺利,预计将在今年实现量产应用。在2021年,经纬恒润已经与Arbe在4D毫米波雷达领域形成战略合作,预计4D毫米波雷达新产品的量产将进一步提升其在汽车电子领域的综合竞争力,为之后的发展打开新增长空间。

特斯拉掀起的4D毫米波雷达热潮,先在投资市场刮起了一阵风。2月23日,保隆科技在互动平台表示,4D毫米波雷达已经进入优化调试阶段,预计今年8月份会对外开展客户推广,初步量产时间是2024年第一季度。安智汽车4D毫米波雷达也将会在今年年中实现装车测试,继而年底稳步进入量产状态。

随着越来越多的车企将智驾系统作为打造差异化竞争的关键,在新车上广泛搭载,必将带动雷达渗透率的进一步提升。目前自动驾驶的发展,多传感器融合已经是大势所趋。

从技术进度来看,目前4D毫米波雷达还处于发展的早期,还存在诸多问题,比如技术及工程层面的难题、缺乏国家标准、性价比还不够高。有业内人士指出,4D毫米波80%难点在算法,20%在硬件,并且从线阵到面阵的天线布局、雷达工作波形、硬件PCB板的设计等均是设计难点。


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