国产化十年，毫米波雷达等来春天

去年底，毫米波雷达龙头承泰科技递交招股书，头顶华为光环的创始团队、与大客户比亚迪的深度捆绑、加上大写加粗的战略性亏损，是当下新能源车供应商的典型写照。

毫米波雷达是承泰科技主营也是唯一的产品，第5.5代4D高分辨率毫米波雷达成功搭上比亚迪的顺风车。去年上半年，承泰97.4%的收入来自比亚迪，四舍五入也算弗迪系[1]。

拿了大哥的订单，自然也要帮档枪子。2022年开始，随着汽车价格战炮火连天，承泰毫米波雷达平均售价不断降低，去年上半年，性能突出的前向雷达价格已经腰斩。

与之对应，毛利率也大幅缩水，单颗利润不到20元，卖一颗只赚一杯奶茶钱。

价格战在当下的环境里不是个好词，但终究是市场整合出清的信号与必经阶段。从近乎一片荒芜，到杀成刺刀见红的红海，国产毫米波雷达只用了一个十年。

不完美传感器

对着纯视觉路线大鸣大放的特斯拉，早年也曾和毫米波雷达眉来眼去。

在2016年那场著名的车祸中，开着辅助驾驶的Model S撞上横穿马路的18轮货车，率先暴露视觉方案的短板。由于大晴天逆光，摄像头未能识别出与天空“融为一体”的白色货车车厢，最终酿成悲剧[2]。

事故发生后，马斯克当即下旨扶正毫米波雷达，改变此前“视觉为主，雷达为辅”的传感器架构，目的就是强化AEB功能。

换句话说，特斯拉并非天生视觉派，中途也溜过号开过小差。

对辅助驾驶来说，芯片是大脑，传感器是眼睛，用来感知周围环境信息。主流的传感器包括超声波雷达、摄像头、毫米波雷达和激光雷达四类。

摄像头理论上最接近人眼，但需要搭配算法才能准确感知。而且摄像头对光线要求很高，暗光强光都影响视力。

毫米波雷达和激光雷达属于主动式传感器，直接发射电磁波探测，不存在“能不能看见”的问题，受光线影响也小，可以弥补摄像头的短板。

特斯拉最终选用毫米波雷达，核心在于成本，当时一台激光雷达价值上万美元，毫米波雷达几百美元就能上车。

毫米波雷达的优缺点非常明显。一方面，它不受光线和天气影响，可以365天无差别到岗。尤其是雨雾天气下，激光雷达探测效果明显减弱，毫米波雷达完全不受影响。

马斯克曾希望用毫米波雷达替代激光雷达的效果

但另一方面，毫米波雷达在分辨率上有着天然短板，如同“灵敏的盲人”。

一是横向角分辨率很低，即发出的波束较宽，难以区分开紧邻物体。一旦距离变远，就容易将并排行驶的两辆摩托车识别为一辆大货车。

二是没有俯仰角信息，缺乏测高能力。不同高度的物体投影在同一二维平面，很难分清是路障车还是高架桥，一旦算法识别不准，要么引发“幽灵刹车”，要么直冲9¾站台。

基于这种情况，毫米波雷达通常会将静止物体当作杂波过滤，以免出现误报。但这样一来，又不可避免又出现漏报。因此大部分辅助驾驶系统里，毫米波雷达都得听摄像头的指示。

角分辨率指区分开两个相邻目标的最小夹角；图片来源：ADI

相比之下，激光雷达的角分辨率远在毫米波雷达之上。早期机械式激光雷达可以借助内部若干个激光器进行360度旋转扫描，完成3D建模。线束越多，点云越密集，成像越清晰。

马斯克原本的想法是用软件算法突破毫米波雷达的性能上限，但雷达分辨率和硬件配置绑定，视野粗糙更多是设计本身的问题，软件能改变世界，却改变不了物理学。

2021年，随着特斯拉自研视觉算法大突破，毫米波雷达成为牺牲品，到后来新车外观只剩下摄像头坚挺如初。

当特斯拉坚定纯视觉路线一百年不动摇，被抛弃的毫米波雷达反倒在中国焕发青春。

“4D”变形记

马斯克挥刀砍向毫米波雷达前夕，后者完成了一次技术大升级，从3D进化到4D。

3D毫米波雷达只提供速度、距离和方位角信息，缺乏测高能力，顾名思义，4D毫米波雷达能额外提供俯仰角信息。

而在4D毫米波雷达中，又有一类成像雷达，特点是分辨率大幅提升，点云更密集，可以勾勒出目标物体轮廓，区分路障车和高架桥的能力突飞猛进。

所以，4D成像毫米波雷达不是简单地增加一个“D”，而是感知能力有了结构性提升。

2020年前后，主要厂商的4D成像雷达陆续发布，大陆、采埃孚等国际Tier1忙于第一批定点项目交付。行业整体处于技术不算特别成熟、成本不是特别实惠的阶段，大规模应用看似颇有难度。

只是马斯克没有料到，4D成像雷达几乎拿到激光雷达的爽文剧本，技术不断突破，成本快速下降，短短几年时间便让激光雷达如坐针毡，如临大敌。

毫米波雷达的性能离不开一个指标——角分辨率。角分辨率和天线孔径有关，孔径越大，雷达看得越清晰。类似于几十年前的卫星锅，锅盖越大，信号越强。

但汽车不能头顶大锅上路，只能另辟蹊径扩大孔径。

主流方案是级联多颗射频芯片，将几颗完全相同的芯片怼在一块PCB板上，利用MIMO（多发多收）技术虚拟出更多天线通道，增大虚拟孔径。

简单理解，天线孔径相当于一幅马赛克拼图的尺寸，决定着清晰度的理论上限。天线通道是组成拼图的碎片，数量越多，画面细节越丰富，成像越清晰。

比如4发4收（4T4R）等效16个虚拟通道，级联四颗射频芯片，理论上能分别得到16个发射通道和接收通道，虚拟通道数增加到256个，变相扩大天线孔径。

相比3D雷达的3T4R等效12个通道，4D成像雷达的可用通道数多达10倍以上。好处是分辨率高了，坏处是成本功耗会增加，获取可靠的雷达信号难度也会增加，导致后端处理器算力必须升级，牵一发动全身。

4D成像雷达通常要先生成点云，再基于后端算法勾勒目标轮廓；图源@赛恩领动

目前，4D成像雷达已经可以比肩64线激光雷达，相比高线束激光雷达仍有差距。这也让4D成像雷达的市场需求沿着两条路径分化：

一是对成本极其敏感的中低端车型，车企乐见用4D成像雷达替代激光雷达，把辅助驾驶的成本打下来。鉴于激光雷达价格越打越低，4D成像雷达只能硬着头皮跟进。

二是对成本无所谓的旗舰和高端车型，4D成像雷达与摄像头、激光雷达一应俱全，理论上三者互补冗余。

在“全民智驾”的口号中，去年全年，乘用车前装4D毫米波雷达搭载量超过1500万颗，占毫米波雷达总量的三分之一，其中级联4D成像雷达交付量近260万颗[4][5]。

当年3D毫米波雷达取代2D毫米波雷达（仅能测距测速）耗时超过十年，原因就是前者价格昂贵，仅供豪华车专享。

时至今日，4D毫米波雷达开始替代3D雷达，但有了中国公司参与，事情就没那么简单了。

抄近道不可耻

一辆车上，除去舱内毫米波雷达，舱外主要有前向雷达和角雷达之分。角雷达主要用于盲区监测、变道辅助；前向雷达和主动安全有关，适用场景包括ACC、AEB，对性能要求更高，也意味着对供应商的筛选更严苛。

在前向雷达市场，博世、大陆、电装三家公司一共拿走了约7成份额——这是被大量中国公司稀释后的数字。

主流的毫米波雷达配置有3R和5R，5R即1颗前向雷达加4颗角雷达

世纪初的十年，毫米波雷达的故事集中在中国以外，整个市场被国际Tier1牢牢把持，最具代表性的是“ABCD”字母组合背后的奥托立夫、博世、大陆和德尔福（后拆分为安波福）。

博世大陆从上世纪开始研发毫米波雷达，凭借“改进一代、设计一代、预研一代”的思路，长期掌握着技术主导权。

由于雷达横跨微波通信、信号处理、天线设计和算法开发等多门学科，同时又有较高的制造壁垒，因而国内第一波创业潮里，海归派是一个重要分支。另一批是拥有相关技术背景的创业公司，承泰科技就在此列。

2015年前后，毫米波雷达初创公司相继成立，彼时新能源车的风席卷中国，官方也在着手准备，为新车安全测试体系C-NCAP引入AEB项目，某种程度上引燃了毫米波雷达的创业潮。

不过，由于优质资源都被国际巨头掌握，国内公司大多只能从角雷达做起——即从盲区监测这类“边角料”功能切入，还得分出精力做做安防/交通雷达赚生活费。

没想到2021年，汽车产业面临史诗级芯片短缺，毫米波雷达同样受到波及。

当时，博世雷达芯片大量缺货，国内超过10家车企受到影响，理想、小鹏等新势力被迫优先交付雷达用量少的车型，或者先交车后补装雷达[7]。

国内新能源车市场大爆发叠加全球供应链危机，客观上把大量的增量市场份额让给了近水楼台的本土供应商，让后者拿到宝贵的订单，完成自我造血。

到2023年前后，高阶智驾市场爆发，高速和城区领航辅助驾驶功能大量上车，角雷达进入批量的国产替代阶段，4D成像雷达也交出第一份成绩单。

从年初理想L7搭载森思泰克4D成像雷达上市，到年末蔚来ET9首发赛恩领动的同类产品，国产4D成像雷达的量产时间表与国际Tier1史无前例地接近。

也是此时，国内毫米波雷达公司开始在前向雷达市场有了姓名。

当中国公司和国际Tier1为同一个项目竞标，价格战就不可避免。目前，双级联4D成像雷达已经徘徊在千元附近。

纵观新能源车产业链，中国公司从末端撕开巨头垄断，参与全球化竞争的叙事屡见不鲜，以价格战形式呈现的残酷出清难以避免。对毫米波雷达来说，这场耐力赛刚刚进入最胶着的阶段。

[1] 承泰科技招股书

[2] Deadly Tesla Crash Exposes Confusion over Automated Driving，Scientific American

[3] Elon Musk is lying about Tesla’s self-driving and I have the DMs to prove it，electrek

[4] 增幅近900%，4D雷达刚需爆发，破解法规、性能与成本多重困局，高工智能汽车

[5] 中国乘用车ADAS市场分析，盖世汽车

[6] 雷达老兵回国创业，造20款毫米波雷达，与博世大陆正面刚，车东西

[7] 小鹏P5被迫采取雷达补装交付方案，缺芯又成罪魁祸首，第一财经