“现在的牌桌上,如果手里只有电动化一张牌,没有智能化、生态化的准备,最终车企还是要面临着重新洗牌。”前段时间,中国汽车蓝皮书论坛主席贾可,一针见血地指出了当前车企面临的新焦虑。
如何赢得智能化宝座?2023年,中国车企都将目光瞄准了城市noa。
noa(navigate on autopilot),即自动辅助导航驾驶,是从基础l2到l3的产业演进中至关重要的一步;城市noa(l2.9),即城市场景下的noa,“进城”是车企迈进更高阶自动驾驶的必经之路。
理想状态下,你只需输入目的地,汽车就能自动地在城市森林穿梭,完成变道、超车、等红绿灯、礼让行人等一系列“驾考”操作,实现难度远大于此前的高速noa(l2 )。
因此,城市noa对汽车“眼睛”——新一代传感器要求极高,既要具备高性能和高精度,能对驾驶环境中的静止和运动物体、高空及低矮物体等做出区分,给出准确的可通过性判断;同时还要有全天候抗干扰的能力,能在雨雪、雾霾天气中行车,解决异常情况(corner case)等等。
更重要的是,新一代传感器必须近在眼前,能够迅速规模化上车,最好还能解决20万之内汽车的高速/城市noa,让人人都用得起。
和动辄近万元的激光雷达、时常“看不清”的车载摄像头相比,同时具备低成本、高性能的4d毫米波雷达,正在成为实现城市noa新一代传感器的最佳选择。
01吃香的4d毫米波雷达
仅在四个月内,就有两家公司被爆“示爱”4d毫米波雷达。
第一家,全球最大汽车供应链企业——博世。今年7月,博世公司的一名发言人确认:“鉴于技术的复杂程度以及市场推广所需的时间,我们将不会再把更多的资金用于激光雷达的硬件研发。”简而言之,就是激光雷达成本太高,造出来车企不愿意用。
相反,博世打算把技术和投资转移到其它的传感器上,即4d毫米波雷达。据报道,早在去年8月,博世就与瑞典的创新射频天线技术公司(gapwaves)达成协议,联合开发和生产满足车载高分辨率要求的毫米波雷达天线。
不同于博世的“公开示爱”,国内某上市公司,全球激光雷达前装量产交付规模的排头兵——hs科技,则是对4d毫米波雷达“暗送秋波”。
今年8月,4d成像雷达初创公司—傲图科技宣布完成种子轮融资(数百万美金),而其中一位个人股东居然是hs科技的ceo及创始人。
是激光雷达不香了吗?至少资本开始变得谨慎了。
一方面,因为激光雷达在资本市场的表现有点像“黑洞”。行业巨头ibeo、quanergy systems,以及velodyne、luminar、innoviz等等,有的申请破产,有的经营状况不容乐观;另一方面,如今资本市场不太关注一些相对遥远的赛道,没有耐心等待超声波雷达或者其他被动型传感器讲述一个关于未来的故事。
这就导致“近在咫尺”的4d毫米波雷达正在被资本看好。
今年上半年,至少有6家4d毫米波雷达企业拿到融资。例如今年2月,行业头部企业木牛科技宣布完成c轮数亿元融资,并拿到多家头部车企的前装车型定点。
仅是今年,就有上汽、比亚迪、理想、吉利、红旗、长安等多个品牌宣布定点或上车4d毫米波雷达。目前已确定搭载4d毫米波雷达的车型有宝马ix、理想l7、l7 pro、飞凡r7、f7、睿蓝7、路特斯、深蓝sl03、问界m5等。蔚来也宣布推进4d毫米波雷达相关应用。
根据高工智能汽车研究院报告,国内市场l2 及以上新车毫米波雷达搭载率有望在2025年突破50%。同时,2023年中国乘用车市场前装4d毫米波雷达突破百万颗,到2025年4d成像雷达占全部前向毫米波雷达的比重有望超过40%。
种种迹象表明,在2023年城市noa元年的背景下,4d突围成为了新一代传感器市场的主旋律。那么,人人都看好的4d毫米波雷达具体“香”在哪里?
02低成本,高性能
成本,还是成本。
佐思汽研数据显示,在城市noa的传感器凯发k8官网的解决方案上,目前包括蔚来、小鹏、长城汽车、上汽大通,以及智己汽车在内的众多车企均采用了5r方案。预计2026年5r方案占比将达到39.6%,成为占比最多的方案。
5r方案,即1颗远程前向雷达加上4颗角雷达。已知搭载3颗激光雷达的极狐阿尔法s全新hi版售价超过了40万,试问如果5颗都用上激光雷达,价格能飙到多少?
当下,车市价格战已经到了白热化阶段,车企可以顶着巨亏用激光雷达“开城”,但没必要。
毕竟相较于1000美元一颗激光雷达,目前200美元左右一颗,未来可达100美元一颗(yole group数据预测)的4d毫米波雷达显然更“香”。
不过,4d毫米波雷达之所以备受青睐,主要还是因为它的性能足够好。
虽然看起来,4d毫米波雷达只比3d毫米波雷达多了一个“d”——俯仰角,但正是加了这一点,如同给高度近视配上了眼镜。
一方面,目前的4d毫米波雷达角分辨率已经达到1-2度,基本达到8-16线激光雷达的水平,甚至有些达到32线水平,可以实现对中、低线束激光雷达从技术到成本的替代。这意味着,即使是20万以内的低端车型,也能通过搭载4d毫米波雷达,用上l2 级别的智能驾驶凯发k8官网的解决方案。
另一方面,4d毫米波雷达在解决异常情况(corner case),覆盖长尾场景方面独具优势,这尤其对城市noa至关重要。
根据iihs(美国公路安全保险协会)最新一项测试结果显示,车辆的aeb(自动紧急刹车系统)虽然可以检测到行人,但只在白天或光线充足的情况下才起作用。
而对城市noa而言,光线环境同样也是一项挑战,尤其是经常下雨的南方城市。
例如,采用纯视觉方案的特斯拉,曾因没看清楚前方是白色大货车还是天空背景而发生交通事故;采用激光雷达 视觉摄像头的某新势力汽车,曾在阴天将墓碑识别成了行人和自行车。
与之相比,4d毫米波雷达的一大优点就是无惧天气和光线。即便是大雾弥漫,4d毫米波雷达也依旧能准确识别目标和障碍物,提供精确的空间定位信息。例如,美国机械车辆制造商bobcat(斗山山猫)在高粉尘、弱光线、障碍物繁杂等苛刻环境下,事故率高达80%,而在搭载「木牛科技」2019年发布的全球首款4d成像雷达o-79 4d后,事故率则降低到了近乎为零。
其次,相较于高速场景,城市道路情况更复杂,路口多、车道复杂,还有非机动车和行人。比如在一个红绿灯路口,面对不同的方向,车辆就需要找到正确的车道,同时还需要防范行人和非机动车。因此,新一代传感器需要有很强的置信度。
4d毫米波雷达在路测中性能表现卓越,其输出的点云图像更加致密,能够刻画更为真实的环境图像,可以有效解析测得目标的轮廓、行为和类别,从而适应更加复杂的道路,识别更多小物体,有效实现对被遮挡部分的物体及静止或横向物体的监测。例如,通过识别到前前车(前车前方的车辆)刹车,从而提前让系统采取制动措施,避免追尾事故等等。
当然,4d毫米波雷达也无法在短时间内彻底取代摄像头和激光雷达,它们之间更多的是协同和互补的关系。例如,摄像头在自动驾驶方面,可以实现预警功能,但控制实现则离不开毫米波雷达的配合。典型代表就是特斯拉的视觉摄像头 毫米波雷达凯发k8官网的解决方案。
总而言之,4d毫米波雷达的进步确实让自动驾驶的整个感知系统有了很大提升,也进一步解决了其他传感器的不足。
目前,智驾市场也完成了认知转变,不会依赖某一种传感器,而是采取多传感器融合的方案。这也是上述hs科技这类激光雷达厂商布局毫米波雷达的真正原因。因为行业相信,在城市noa落地的当下,未来4d毫米波雷达在动态范围,以及与其他传感器的融合能力上会有更好的应用。
03赢家初现,提速高速/城市noa普及化
作为性能和成本的破局者,国内市场4d毫米波雷达的“卷”早已开始。
据不完全统计,目前至少有近20家本土企业着手研发4d毫米波雷达产品。但初创企业和成熟厂商之间隔着十万八千里,现在就能拿出技术实力和优秀产品的毫米波雷达公司,实在是凤毛麟角。
因此,当木牛科技推出第三代4d成像雷达i79时,让行业为之一振。
1-自研阵列天线技术 实时处理超分辨;目标点云密度高,虚假目标无效点云率<0.5%;
2-车规级可靠性设计,满足功能安全和信息安全要求;
3-已经与多款域控处理器平台完成4d 域控集成;
4-多项量产评测验证,在点云密度和目标识别能力业内最佳;
5-内置自适应校准和保险杠匹配技术,减少安装和匹配以及凯发k8官网的售后服务成本。
【木牛第三代4d成像雷达】
【市场定位】
-针对30万以内车型,替代激光雷达实现高速/城市级noa的性能版本的高性能毫米波雷达;
-针对30万以上车型,打造激光雷达 4d毫米波雷达 视觉的高性能noa感知融合方案。
实际上,早在2017年,木牛科技就已投入研发4d成像雷达技术,在硬件设计、雷达系统设计、波形设计和算法层面开始布局,成为全球研发成像雷达较早的厂家之一。2019年木牛科技在底特律北美汽车展发布了首款4d成像雷达,与海外行业头部客户形成战略绑定,成为全球4d雷达出货量最高的雷达公司,并同步进行产品迭代和商业化验证。
在眼下的城市noa之战中,木牛科技的i79雷达又能够提供何种凯发k8国际首页的技术支持?
据了解,在研发过程中,木牛科技采用了创新的全栈自研方案,不仅节省了雷达物理通道和成本,而且在同样的硬件下,i79的性能表现可以做到更好。
例如,木牛采用了独创的antipodal专利天线设计,融入多雷达抗干扰设计,采用高分辨算法大幅提升分辨率、增加俯仰维分辨能力,将点云密度提升超过10倍,1秒检测达业内领先的2万点云数据。同时突破了传统4d成像雷达的点云密度距离限制,增强了对静止环境的描述和可行驶区域的分隔,可实现高速/城市noa的高阶智能驾驶,满足当下主流车企推进l3级以上自动驾驶系统量产上车的高阶感知需求。
具体而言,在实测中,木牛4d成像雷达i79展示出如下突出的性能表现:
在静止目标检测(静止车、小目标、高架桥等)方面
木牛i79大幅提升了静止目标的探测距离、精度和稳定性。与此同时,对高架桥、井盖等目标可准确测量其高度,避免误识别为障碍物导致误刹。
在运动目标检测(机动车、行人、自行车等)方面
木牛i79凭借高分辨、高精度、高密度点云数据,实现目标跟踪更精确、更稳健。在车辆转弯、行人/自行车横穿、多目标等场景中,均表现出优质性能。
在道路结构检测(路沿、匝道、安全岛等)方面
木牛i79通过提升探测距离和高密度点云,可测量目标真高,细致刻画道路环境,支持free space(可行驶区域)估计,雷达点云成像和slam(同时定位与建图)。
作为汽车的“眼睛”,雷达产品的安全可靠是重中之重。木牛第三代4d成像雷达i79正是积累了上万次的多场景实测检验和数十万公里的路测数据,在检测过程中持续创新和迭代着硬件和软件,才得以确保满足车规级量产要求。
可以说,以全栈自研实力在业内闻名的木牛科技,将全球独创的多项专利技术在第三代4d成像雷达上发挥地淋漓尽致。
木牛科技针对l2级以上adas系统提供了两套5r方案,其中高性价比版是前向雷达x1 角雷达x4;而高阶性能版是4d成像雷达x1 角雷达x4。但无论哪一种方案,均已达到业内最佳性能,都能提供点云层级、目标层级和功能层级的信号输出,可帮助主机厂快速实现智驾落地,并获得更好的感知质量。
如此强悍的方案,成本到底如何?高性价比是木牛科技一直以来的关键词。
虽然相较于传统毫米波雷达的低价方案,木牛科技的第三代4d成像雷达方案会提升有限的价格,但在性能层面将带来noa综合成本的大幅降低。
即便是20万以下的乘用车(国内市场销量占比90%左右)也能具备高速/城市noa功能的配置条件。
目前,第三代4d成像雷达-i79经过多项量产评测验证,在点云密度和目标识别能力方面达到业内最佳。且与多款域控处理器平台对接集成后,足以实现高速和城市级别的高阶智能驾驶,这套方案已获得国内某头部车企平台定型。
虽然从表面来看,城市noa似乎只是车企间的竞争,但除去特斯拉等走全栈自研路线的车企外,绝大部分车企实现城市noa功能,仍需依靠稳扎稳打多年、像木牛科技这样的头部供应商。
一方面是全球多年经验积累与跨行业应用,木牛科技深度布局海外智驾市场,拥有8年国际团队的经营积累,全球客户总数达到600余家,分布于40多个国家和地区,覆盖50多个垂直领域,率先实现了4d毫米波雷达的批量交付,实现从高阶智能驾驶到城市noa的自然延伸;
另一方面是客户的深度认可,木牛科技的4d成像雷达技术验证已经完成,不仅与多款入门级域控完成对接开发,还与国内外头部新能源公司、自动驾驶公司达成合作,加上此前的特种车辆出货,木牛科技已经成为全球4d雷达出货量最高的雷达公司,并完成车载、交通、体育、iot等领域布局。
未来几年,将是中高阶智驾产品规模化取胜,并抢跑智驾市场的关键期,比拼的将是规模化量产与降本,以及在有限的成本下实现更好的驾驶体验。木牛科技将继续深耕智驾毫米波雷达感知方案,向更极致的高性价比智驾方案演进,持续赋能城市noa。
结语
如今,得益于国内智能汽车的发展大浪潮,新一代传感器的供应商不再以国外企业为主,国内供应商的技术实力和产品可靠性也得到了主机厂、智能驾驶与智能座舱凯发k8官网的解决方案商的认可。
可以预见,被“abcd”垄断的市场正迎来属于国产替代的机遇。
这场有关技术、性能和价格的比拼,已经随着城市noa的开战,进入到了“下半场”。