恩智浦4D毫米波雷达助力L2+级智驾能力普及
电观
硬件成本是汽车新功能应用范围的基准线。随着摄像头成本下降，千元级的L2级智驾系统在2023年开始加速上车。而如今，相比激光雷达便宜不少的4D毫米波雷达成熟和性能大幅提升，为更高能力的智驾功能规模化带来了更大的想象空间。
5月初，蔚来和汽车芯片供应商恩智浦（以下简称NXP）低调官宣了一项合作：蔚来将在新车上搭载NXP的4D毫米波雷达，包括其突破性的成像雷达解决方案。
考虑到蔚来品牌目前刚刚完成NT2.0平台的车型换代，市场猜测搭载NXP 4D毫米波雷达的车型为蔚来旗下平价车型阿尔卑斯项目的车型上。
这一猜测不无道理。4D毫米波雷达能够以更低的成本实现部分L2+级智驾能力，而NXP的4D毫米波雷达从性能和成本上都要比特斯拉的方案更优，为中国品牌加快智驾功能的规模化提供基础。
01
比特斯拉方案更便宜，性能更好
4D毫米波雷达并非新鲜事物。其在原理上，是将传统的3D毫米波雷达级联从而增加通道数，（MIMO，多输入多输出系统），利用多发多收的天线结构等效形成虚拟的大孔径阵列，获得方位上的高分辨力。而且，由于虚拟阵为实时效果，从而有效避免传统雷达成像中存在的运动补偿问题。
从效果来看，3D毫米波雷达利用多普勒效应，获得距离、移动速度、水平角度的信息。4D毫米波雷达增加了俯仰角（高度）的感知信息，从而获得识别障碍物的轮廓、类别和行为的功能。
尽管奔驰、福特等欧洲和美国车企早在多年前就开始应用4D毫米波雷达，但直到近期特斯拉HW 4.0的方案中出现4D毫米波雷达，这一传感器在智能驾驶领域的应用开始被业内广泛讨论，并开始部分上车。
但值得注意的是，尽管特斯拉被认为是智能驾驶界的成本杀手，但NXP 4D毫米波雷达从性能到成本，都将优于特斯拉的方案。
根据佐思汽车研究发现，主要由于采用不同类型的处理器，特斯拉4D毫米波雷达方案的BOM成本大约为120美元，NXP的方案则要低20-30美元。
从性能上，佐思汽车研究表示，特斯拉用了两颗3发4收雷达收发器级联，大概率是德州仪器的AWR2243，也就是48通道，远低于大陆汽车ARS540的192通道。
相比之下，NXP的4D毫米波雷达采用3发4收的TEF82xx收发器级联，4片级联192通道，8片级联可达768通道，已经和8线机械旋转激光雷达效果相近。
02
在L2+级场景下大显身手
那么4D毫米波雷达的应用场景在哪儿？
恩智浦半导体执行副总裁兼射频处理业务部总经理Torsten Lehmann向《电动汽车观察家》表示：针对L1-L2+级的场景应用，4D毫米波雷达可能会取代一部分激光雷达的市场。
“随着4D毫米波雷达的发展，不仅可实现高达300米到350米的探测距离，且可非常精准地4D映射环境，达到接近于激光雷达的高分辨率，同时对周边环境也可形成清晰的点云阵图，提供全面的清晰感知。”
和激光雷达相比，4D毫米波雷达未来在分辨率上能够逼近16-64线的激光雷达，但与目前主流的128、256线的激光雷达仍有很大差距。
但另一方面，4D毫米波雷达对恶劣天气的适应性更好，且探测距离最远可达到300米，超越了绝大部分激光雷达。
而从应用上，能够使用点云描绘障碍物的“占用网络”算法的兴起，也为4D毫米波雷达的应用拓宽的边界。目前，大部分自动驾驶玩家利用占用网络进行通用障碍物的感知和监测。尽管4D毫米波雷达的点云密度相对稀疏，但通用障碍物对对象识别分类的要求也相对较低。
依据中银证券研报，4D毫米波雷达价格在1500-2000元左右，短期内远低于激光雷达。
利用4D毫米波雷达，以相对较低的成本来补充视觉感知能力的不足，或成为高性价比智驾方案的一个重要方向。
目前，宝马iX、飞凡R7、深蓝SL03、理想L7、问界M5分别搭载了大陆集团、采埃孚、森思泰克和纵目科技的产品。
随着恩智浦与蔚来合作的官宣，期待双方在4D毫米波雷达领域擦出的更多火花。
