毫米波雷达： 让汽车“看清”世界
青岛若愚科技实现毫米波雷达传感器及射频技术产业化，应用于智能汽车、物位测量仪表、工业自动化等领域
▲车载毫米波雷达向外发射电磁波，接收目标反射信号，实现对周围环境的获取和识别。
可能你还不太熟悉毫米波雷达，但提起自动驾驶就不会陌生了。毫米波雷达向外发射电磁波，接收目标反射信号，从而让汽车“看清”世界，被视为自动驾驶的关键传感器之一。
在这条冉冉升起的赛道上，青岛若愚科技有限公司抢到了入场券，其自主研发的毫米波雷达传感器，尺寸仅一张银行卡大小，探测距离却超过280米。
从最初的籍籍无名走到今天，若愚科技已经完成76-81GHz毫米波雷达传感器系统设计、试生产和专利布局，实现毫米波雷达传感器及射频技术产业化，应用于智能汽车、物位测量仪表、工业自动化等领域，成为青岛毫米波雷达技术的“开路人”。
▲若愚科技研发的毫米波雷达传感器。
自动驾驶的关键技术
国产替代是中国众多高科技产业崛起的核心逻辑，毫米波雷达也不例外。
“2017年成立若愚科技的时候，很多人对毫米波雷达还没有概念，青岛也找不出几个射频技术人才，最初产品研发、专利布局、市场推广都经历了许多波折。”若愚科技联合创始人丛山说。
毫米波雷达真正进入大众视野，始于自动驾驶在传统车企和造车新势力的快速应用。车载毫米波雷达技术原本掌握在博世、大陆、安波福、电装等国外巨头手中，近年来国内涌现一批毫米波雷达初创公司，若愚科技就是其中的代表。
自动驾驶车辆对外界的感知主要依赖于摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器。其中，摄像头分辨率高、价格便宜，但得到的是2D画面信息，需要复杂的人工智能算法实现对障碍物的识别。毫米波雷达具有全天候、探测距离远、价格便宜、体积小等优点，不足之处是精度和分辨率低。激光雷达的精度较高，但是结构复杂、成本高昂。
除了特斯拉坚持摄像头纯视觉方案外，主流车企寄希望于多传感器融合，即采用摄像头+毫米波雷达或者摄像头+毫米波雷达+激光雷达的方案。
无论是哪种方案，毫米波雷达都是自动驾驶不可或缺的关键技术，而且相比单价动辄上千美元的激光雷达，毫米波雷达在成本上更容易被接受。现阶段，1个长距离毫米波雷达+4个中短距离毫米波雷达已成为高级驾驶员辅助系统(ADAS)的常规配置，比如奥迪A8、小鹏P5、蔚来ET7均搭载5个毫米波雷达。
有机构预测，中国车载毫米波雷达市场预计未来3到5年保持40%左右的增长速度，2023年国内车载毫米波雷达市场规模突破200亿元。
掌握核心硬件能力
虽然不像拿到融资的国内同行那样能“烧钱”，但是若愚科技有着自己的优势，一是掌握了天线设计能力，二是深耕技术壁垒较高的77GHz频段。
开发毫米波雷达的技术难点在于芯片和天线两大部分，其中天线和前端收发组件是毫米波雷达的核心硬件，国内很多毫米波雷达公司使用芯片厂商的开发套件，并没有自己的天线设计。
“我们完全自主研发天线和算法，建立了庞大的天线数据库，并按照不同行业应用有针对性注册了系统天线专利。另外，天线材料的选型也做到成本和效益兼顾，在硬件结构上也注册了大量专利，这是国内同行无法达到的。”丛山说。
毫米波雷达分为中短距的24GHz和长距离的77GHz，24GHz探测距离仅几十米，77GHz探测距离可达280米。多数国产毫米波雷达产品为24GHz，而若愚科技起步就选择研发探测距离和精度更高的77GHz，并且布局了4D图像雷达。
值得一提的是，随着5G网络的发展，汽车需要让出足够的频谱空间，减少汽车雷达与其他无线电业务或台（站）之间的有害干扰，体积更小、功耗更低、看得更远的77GHz毫米波雷达将全面取代24GHz毫米波雷达。
根据工信部发布的《关于印发汽车雷达无线电管理暂行规定的通知》，今年3月1日起不能再生产和进口24.25-26.65GHz频段汽车雷达。这就意味着77GHz雷达成为汽车雷达市场的绝对主流，增长空间巨大。
挖掘工业测量新蓝海
在毫米波雷达这块巨头林立的市场“攻城略地”，光有技术远远不够，还要有独到的市场策略。
汽车的供应链庞大而且复杂，初创企业一般很难直接进入主机厂的供应体系，像大众、奥迪、奔驰、福特、日产、菲亚特、吉利等均采用博世的毫米波雷达。数据显示，2019年博世、大陆和电装占据中国77GHz毫米波雷达出货总量的89.7%左右，国内企业有量产出货的寥寥无几。
另辟蹊径的若愚科技计划发力后装市场和中小型汽车品牌，凭借性价比逐步切入一线车企的供应链。与此同时，公司还把目光放在了比汽车更容易突破的工业测量领域，在石化、水泥、污水处理、桥梁工程等领域测试应用。
目前，仅威格、大陆、艾默生等少数国外企业生产毫米波雷达物位测量仪表，用于液体、粉尘、颗粒等工业、化工、食品行业的监测，价格非常昂贵，是一块国产替代前景广阔的蓝海市场。
拿石油行业为例，以每个加油站平均四个油罐计算，全国就有24万个油罐，再加上原油开采、炼制、储运等环节，石油行业目前至少有100-150万个原料和成品油储罐，物位测量仪表市场年需求量在50亿到60亿元之间。（青岛日报/观海新闻记者 周晓峰 实习生 郭 璇）
责任编辑：张慕鑫
