探討造成國內外毫米波雷達產業(yè)發(fā)展差別的原因

隨著汽車保有量的增多，交通事故頻發(fā)，提高汽車的主動安全性，發(fā)展自動駕駛汽車，是未來汽車產業(yè)的趨勢。自動駕駛汽車是依靠人工智能、視覺計算、雷達、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作，讓電腦可以在沒有人類主動的操作下，自動、安全地操作機動車輛。其主要由環(huán)境感知系統(tǒng)、定位導航系統(tǒng)、路徑規(guī)劃系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、中央處理單元、數(shù)據(jù)傳輸總線等組成。

其中，感知環(huán)節(jié)就是利用安裝在車輛上的各種傳感器收集數(shù)據(jù)，在行駛過程中隨時感知周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進行靜態(tài)、動態(tài)物體的識別、偵測與追蹤，并結合導航儀地圖數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)的運算與分析，從而預先判斷可能發(fā)生的危險，使汽車行駛的舒適性和安全性達到最佳。目前，現(xiàn)有的車載傳感器包含毫米波雷達、激光雷達、攝像頭、超聲波雷達等。

其中，毫米波雷達通過向外發(fā)射電磁波來進行障礙物檢測，信號在傳播過程中如果遇到障礙物則被反射，回波信號通過雷達的接收天線接收，然后經過混頻和信號處理提取障礙物距離和徑向速度等物理信息。毫米波雷達傳感器具有體積小、質量輕和精度高的特點并且對霧、煙、灰塵的抗干擾能力強，具有全天候全天時的工作優(yōu)勢。近些年，隨著毫米波雷達技術水平的提升和成本的下降，其開始應用于ADAS并成為自動駕駛所需的傳感器。

市場為行業(yè)發(fā)展帶來機遇

目前，全球毫米波雷達市場主要由博世、大陸集團、法雷奧、海拉、德爾福、奧托立夫、富士通等廠商主導，其中法雷奧、海拉和博世占據(jù)我國24 GHz雷達市場60%以上的出貨量，大陸集團、博世和德爾福占據(jù)我國77 GHz雷達市場80%以上的出貨量。

與此同時，中國乘用車毫米波雷達市場從2017年起出現(xiàn)加速勢頭，國內毫米波雷達技術產業(yè)創(chuàng)新加速?！?018—2019 ADAS與自動駕駛產業(yè)鏈報告》顯示，2017年全年乘用車毫米波雷達出貨量接近232萬顆，同比增長104.6%。2018年乘用車毫米波雷達實際出貨量達358萬顆，同比增長54%?！?019-2020年全球與中國汽車毫米波雷達產業(yè)研究報告》顯示，2019年全年中國乘用車市場毫米波雷達安裝量達517萬顆，同比增長44.37%。

現(xiàn)階段，毫米波雷達主要應用于前向ACC、AEB系統(tǒng)和后向BSD、LCA系統(tǒng)中。目前，美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)紛紛將AEB納入新車安全性評估項目中，各大車企也早已進軍AEB領域，為未來實現(xiàn)自動駕駛做好技術儲備。各個國家的新車評價體系相繼引入AEB系統(tǒng)的現(xiàn)狀也促進了AEB在我國的發(fā)展。根據(jù)中國新車評價規(guī)程（C-NCAP），自動緊急制動系統(tǒng)（AEB）已納入2018年評分體系。同時，在《C-NCAP管理規(guī)則（2021年版）》評分體系中，主動安全權重由15%增加到25%。因此，毫米波雷達裝配率將再度提高，市場空間將更大。

技術升級為行業(yè)發(fā)展帶來新動力

汽車毫米波雷達通過所用頻率大體可以分為24GHz和77GHz兩大類。24GHz雷達發(fā)展較早，探測精度較低，主要用于100m以內的中短距離探測功能，如變道輔助（LCA）和盲點檢測（BSD）等。77GHz毫米波雷達相對24GHz雷達體積更小、可實現(xiàn)的頻率帶寬更大，其分辨率更高，抗干擾更強，除了完成短距離探測，還可以實現(xiàn)中遠距離探測功能，如前方碰撞預警（FCW）、自動緊急制動（AEB）、自適應巡航（ACC）等。

現(xiàn)階段，美國、歐洲和日本在車載雷達技術研究方面處于領先地位。在我國，24GHz毫米波雷達國內發(fā)展比較早，能夠量產且經驗豐富的廠家比較多。但更適用于汽車應用的77GHz雷達和國外ABCD相比，發(fā)展較晚，雷達水平相對落后。77GHz毫米波車載雷達的關鍵技術主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統(tǒng)汽車零部件巨頭所壟斷。

伴隨傳感器智能化程度的不斷提高，在研發(fā)、制造、生產各技術環(huán)節(jié)的要求不斷提高，當前我國毫米波雷達產業(yè)研發(fā)涵蓋領域比較寬泛，但在核心的技術研發(fā)、工藝制造創(chuàng)新方面的水平相比國外相比存在很大差距。

森思泰克創(chuàng)始人秦屹博士認為，造成國內外毫米波雷達產業(yè)的發(fā)展差別原因有以下幾點：首先，產品性能指標無法全面對標，個別指標無法做到同級別國際前沿水平。在一些對雷達性能要求較高的應用場景中，國內雷達無法通過測試；其次，量產經驗相對不足。國外77GHz雷達應用在汽車時間5—10年，國產能量產的廠家不多且大多是最近一兩年開始在汽車前裝市場量產，尚需要一段時間檢驗雷達批量質量；再次，資金壓力大。由于技術基礎薄弱，研發(fā)所需的測試設備和生產設備都需要從國外購買，價格昂貴，后期收益情況未知，國內相關生產廠家面臨巨大資金壓力；另外，雷達公司相對“勢單力薄”。國外許多優(yōu)秀雷達公司，大都能夠提供一整套系統(tǒng)，包括感知系統(tǒng)、控制器和執(zhí)行器等，更利于整個系統(tǒng)的開發(fā)優(yōu)化；最后，人才缺乏。車載雷達研發(fā)需要豐富的雷達系統(tǒng)和毫米波射頻設計經驗與能力，而這一領域的人才多集中在軍工企業(yè)和國外企業(yè)。

作為市場前景相對明朗的新興產品領域，近幾年，毫米波雷達在國內方興未艾。據(jù)不完全統(tǒng)計，超過100多家公司或團隊在做汽車毫米波雷達方面的研發(fā)，整個行業(yè)蓬勃發(fā)展，國內企業(yè)已相繼突破毫米波雷達產品的研發(fā)。

秦屹透露，伴隨國外針對毫米波雷達芯片企業(yè)的收發(fā)片知識產權向國內放開，國內部分企業(yè)的77 GHz毫米波雷達產品實現(xiàn)量產。森思泰克77 GHz產品已先后搭載于一汽紅旗HS5等多種車型上實現(xiàn)量產，并獲得了良好的市場反響。在79GHz雷達方面，森思泰克79GHz生命體征探測雷達已經實現(xiàn)量產“上路”。

人才關系未來核心競爭力

國內市場需求量的增加，技術上與國外企業(yè)的差距，使得亟需大量專業(yè)人才來改善行業(yè)。技術密集是傳感器產業(yè)的典型特點之一，對于高科技專業(yè)的人才需求不言而喻。當前我國毫米波雷達產業(yè)方面的專業(yè)人才不足，人才培育和培訓體系有待進一步健全，導致行業(yè)各領域專業(yè)創(chuàng)新能力增長緩慢、技術更新?lián)Q代周期長。

高水平專業(yè)科研隊伍、行業(yè)領軍人才、風向標學者缺乏嚴重制約我國毫米波雷達產業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展，產業(yè)后勁不足。同時，國內大部分企業(yè)普遍存在技術研發(fā)人才、知識產權人才不足等問題。

人才的成長需要時間和實踐，沒有捷徑能走。為加快培養(yǎng)人才，出現(xiàn)了企業(yè)與院校的合作。面對目前行業(yè)人才缺失現(xiàn)狀，森思泰克為代表的國產毫米波雷達企業(yè)已經率先試水。森思泰克已于國內河北科技大學、石家莊鐵道學院等高校建立實踐教學基地，旨在進一步加強產學研合作，為公司培養(yǎng)高素質技能人才，更為加快我國毫米波雷達產業(yè)發(fā)展提供強有力的科技和智力支撐。

秦屹認為，培養(yǎng)毫米波雷達行業(yè)的專業(yè)人才，除了基礎設施不完善，還有教育的軟實力。如何才能批量有效的提高學生的科研專業(yè)實踐能力，不僅考驗學校，也考驗企業(yè)。學生能力的成長，依靠理論和實踐共同影響。理論可以通過不同形式的上課獲得，但具體獨立解決問題的能力，還是要依靠有經驗的老師、公司前輩工程師來指導，才能避免走許多彎路。
責任編輯：tzh