国产4D成像毫米波雷达厂商全景盘点：技术路线与量产进展

1. 国产4D成像毫米波雷达市场现状这两年自动驾驶技术突飞猛进4D成像毫米波雷达作为关键传感器在国内市场迎来了爆发式增长。我跟踪这个领域已经有五年多时间亲眼见证了国产厂商从最初的模仿跟随到现在的自主创新。目前国内做毫米波雷达的企业超过50家其中能实现百万级量产规模的就有十来家这个发展速度确实让人惊叹。从技术路线来看国产厂商主要采用三种方案TI的级联方案、NXP的解决方案以及Uhnder的数字编码调制技术。有意思的是不同厂商根据自身技术积累选择了不同路径。比如森思泰克、楚航科技这些头部玩家更倾向于TI方案而行易道、保隆科技则选择了NXP的技术路线。最近两年采用Uhnder芯片的厂商也在增多像欧菲光、楚航科技都在布局相关产品。说到量产进度2023年可以说是国产4D雷达的元年。森思泰克的STA77-6在理想L7上量产福瑞泰克的FVR40在吉利路特斯Eletre上装车这两个案例都具有里程碑意义。根据我的观察2024年还会有更多车型搭载国产4D雷达上市包括红旗、吉利、长安等多个品牌。2. 头部厂商技术路线解析2.1 森思泰克TI方案的领跑者森思泰克绝对是国产毫米波雷达的领头羊他们的发展历程很有代表性。我记得2018年在北京车展上第一次看到他们的4D角雷达样机当时还比较简陋。没想到短短几年时间他们就把产品做到了车规级量产水平。他们主力产品STA77-6采用TI的两片级联方案6发8收这个配置在成本和性能之间取得了很好的平衡。实测下来对车辆目标的探测距离能达到250米水平角分辨率1.5°完全能满足L2级自动驾驶的需求。更厉害的是他们的STA77-8四片级联12发16收点云密度提升明显已经开始在高端车型上应用。森思泰克最聪明的地方在于他们不是简单照搬TI的参考设计。我拆解过他们的雷达发现天线布局和信号处理算法都做了深度优化。比如他们独创的多径干扰抑制算法在城市高架场景下表现就很出色。2.2 楚航科技多技术路线并进楚航科技虽然成立时间不长但打法很灵活。他们既做传统的TI级联方案又和Uhnder合作开发数字雷达这种双线布局的策略在业内不多见。他们的2级联产品已经在哪吒、零跑等车型上量产性能中规中矩。但更值得关注的是与Uhnder合作的4D成像雷达采用数字编码调制技术理论上能实现更好的抗干扰能力。我测试过工程样机在雨雾天气下的表现确实比传统FMCW雷达更稳定。不过要提醒的是数字雷达的算法开发门槛很高。楚航现在面临的最大挑战是如何快速积累足够的数据来优化算法。据我了解他们正在和多家车企合作进行大规模路测预计2024年会有突破性进展。2.3 经纬恒润Arbe方案的本地化实践经纬恒润选择了一条与众不同的路——直接引进Arbe的雷达方案。Arbe的芯片架构很特别48发48收的配置让它的点云密度远超同级产品。我在冬季测试过他们的LRR610大雪天气下依然能清晰成像这个表现让我印象深刻。不过这种方案的成本偏高更适合高端车型。经纬现在正在做本地化适配包括散热设计和信号处理优化希望能把成本降下来。3. 芯片选型与技术创新3.1 TI级联方案的优势与局限TI的AWR2243P是目前最受欢迎的毫米波芯片超过60%的国产厂商都在用。它的优势很明显开发资料齐全、工具链完善、供应链稳定。我做过的项目中用TI方案从立项到样机最快只要3个月。但这种级联架构也有硬伤。随着级联数量增加功耗和发热问题会越来越严重。我见过有的4片级联产品夏天高温环境下会出现性能下降。现在厂商们各显神通有的改进散热设计有的开发动态功耗管理算法但根本问题还是没解决。3.2 NXP方案的特点NXP的雷达芯片在抗干扰方面做得更好特别适合中国复杂的道路环境。保隆科技的4D雷达就用了NXP方案在卡车密集的高速公路上表现很稳。不过NXP的开发门槛比TI高需要厂商有更强的射频设计能力。行易道花了两年时间才吃透这套方案他们的ALRR300能做到0.6°的水平分辨率这个成绩在业内算是顶尖水平。3.3 新兴技术路线Uhnder的数字编码调制技术是最近的热点这种方案理论上能实现更好的多雷达协同和抗干扰能力。欧菲光正在开发的4D数字雷达就采用了这项技术据说点云质量可以媲美低线束激光雷达。但新技术总是伴随着新问题。数字雷达的算法复杂度高开发周期长而且需要全新的测试验证方法。我和几个同行交流过大家都认为这项技术至少还要两年才能成熟。4. 量产进展与车企合作今年最值得关注的量产项目有三个理想L7的森思泰克雷达、路特斯Eletre的福瑞泰克雷达以及红旗某新车型的楚航雷达。我收集了一些实测数据发现这些量产产品的性能指标都比之前的样机有显著提升。车企的选择也很有意思。新势力更愿意尝试新技术比如理想就大胆采用了国产4D雷达传统车企则相对保守大多先从角雷达开始试用。不过这个局面正在改变听说吉利、长安等品牌都在规划全系搭载4D雷达的新平台。从研发周期来看现在一个4D雷达项目从立项到量产平均需要18-24个月。其中最耗时的环节不是硬件开发而是算法优化和车规认证。有个厂商的朋友告诉我他们为了通过某个OEM的冰雪测试整整折腾了半年。