博世「求援」，毫米波雷达重构

高阶智能驾驶的多感知融合，更高性价比的感知方案以及对于全天候条件的适配，都在催生传统车载毫米波雷达走出一波技术升级的新周期。在这背后，有一家传统雷达龙头企业，似乎已经慢了半拍。

2021年10月，一年一度的博世汽车与智能交通技术创新体验日期在上海如期举行，并首次展出了博世第五代毫米波雷达至尊版（4D成像雷达），最远探测距离高达302米，水平视场角可达120度，垂直视场角可达24度。

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不过，当时这家公司并没有给出具体的量产交付时间。与此同时，博世的老对手—大陆集团、采埃孚、安波福都已经提前占位。比如，大陆集团的ARS540是全球首个投入量产的4D成像雷达，采埃孚的4D雷达拿到了上汽的定点。

而在中国市场，包括福瑞泰克、为升科（CubTEK）、川速微波在内的多家供应商也已经进入4D赛道。比如，福瑞泰克成为国内先发落地4D毫米波雷达定点量产的Tier1企业，相关车型预计于年底量产上市。

事实上，从技术方案角度看，随着雷达芯片方案商开始新一波硬件技术的迭代升级，在下一代高分辨率、4D成像雷达赛道，新晋公司与传统雷达巨头第一次站在同一起跑线上。同时，定制芯片方案也成为新的竞争要素。

博世，也不例外。

去年3月，博世宣布与芯片晶圆代工厂GlobalFoundries（格芯）合作开发用于自动驾驶功能的雷达芯片的协议，其位于德国工厂将开始投产高频雷达芯片。在此之前，博世和其他同行一样，都是采用第三方的通用芯片方案。

按照原本计划，博世首款基于新方案的雷达SoC是在去年底交付，并用于新一代汽车雷达的进一步测试验证。“技术的升级，意味着传统雷达制造商希望从芯片设计开始自主掌控个性化方案开发。”

而同样选择格芯的，还有Arbe公司（去年刚刚在美股借壳上市），4D雷达方案就是基于专用定制芯片实现多通道虚拟阵列，同时采用模块化设计，允许自由设置分辨率、范围、视野和功能，适配不同的功能设计和成本要求。

从目前信息来看，博世此前推出第五代雷达至尊版或许更多是为了满足短期内客户的需求。“实现4D点云输出，在现有的芯片方案及架构下，并不难实现，”业内人士坦言，而真正意义上的下一代雷达，需要进行彻底变革。

此外，同样采用自主设计芯片方案的，还有Mobileye，其正在母公司英特尔的帮助下开发多虚拟通道4D成像雷达，计划于2025年量产。当然，对于毫米波雷达来说，除了信号数据处理、射频芯片，还需要对天线设计进行变革。

本周，来自瑞典的创新射频天线技术公司（GapWaves）宣布，与博世达成协议，将联合开发和大规模生产满足车载高分辨率要求的毫米波雷达天线。

“我们正在加强博世在高阶智能驾驶雷达传感器新兴市场的地位和机会，”博世移动解决方案自动驾驶部门负责人Volker Wetekam表示。

有意思的是，海拉也在一年前出资约210万美元在Gapwaves公司持股10%，按照协议，海拉将获得在特定应用中使用Gapwaves的波导天线专利技术，涉及新型的低损耗、超材料基带和封装专利技术，以及一整套低成本的高增益天线解决方案。

上一家搭载Gapwaves公司专利方案的毫米波雷达公司是Veoneer，双方是在三年前签署的一项许可协议，包括技术转让许可、服务协议和专利雷达天线的特许使用。

“天线设计越好，视场角和测距的性能指标就越好，”Gapwaves公司相关负责人表示，目前已经推出的天线方案可以适配角，前向和高分辨率雷达不同应用需求。

事实上，一直以来，除了主芯片方案，设计一个紧凑、低损耗的毫米波天线阵列是一个更大的工程挑战。在试图缩小当前波导技术的物理尺寸和提高频率仍然存在不小的难题。

目前，市场主流的平面波导设计方案，由于加工缺陷和热膨胀导致的微小间隙的场泄漏，无法实现低损耗和高Q值。此外，由于与损耗介质衬底的相互作用，在毫米波频率下表现出较高的插入损耗。

Gapwaves的专利，采用的是间隙波导方案，作为一种新型的导波结构，与传统矩形波导相比，带宽更宽，在同样性能要求下的加工成本也更低。方案设计使用由精确间隔的金属引脚和脊组成的超材料表面。

按照该公司披露的信息，这种宽波束高增益天线阵列体积小、重量轻、性价比高。与现有的其他技术相比，雷达方案可以降低25%的成本，同时性能翻倍，体积减少50%以上。

不过，对于博世来说，竞争压力已经白热化。

到目前为止，博世在中国三大新势力车企客户的毫米波雷达供应已经受到挑战，并开始被同行陆续切换。比如，小鹏G9的前雷达更换为大陆集团的ARS510，蔚来ET7等多款新车的毫米波雷达已经更换为安波福。

同时，在传统雷达市场，来自中国的供应商已经开始从角雷达逐步渗透到前雷达赛道。比如，德赛西威此前公告称，公司的77GHz毫米波雷达已经在多个国内主流车型上规模化量产。

去年，森思泰克在4D成像雷达、舱内生命体征检测雷达、ACC\AEB前向雷达、开门避障雷达等领域也已经实现了全面的突围，先后拿下国内一二线、合资品牌等主机厂的近200个项目定点。

高工智能汽车研究院监测数据显示，今年1-6月中国市场（不含进出口）乘用车新车前装标配搭载前向毫米波雷达361.12万颗，同比增长12.55%；标配搭载角雷达（含后向）384.15万颗，同比增长37.89%。

数据显示，2021年中国市场乘用车新车前装标配搭载毫米波雷达为1362.78万颗（不含舱内感知），按照目前的新车搭载增速，预计今年这个数字将升至1800万颗左右。

这背后，不管是传统3D雷达的市场争夺，还是4D成像雷达的抢跑，都在考验每家供应商的速度。尤其是对于传统巨头来说，更是如此。

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