国产77GHz毫米波雷达进入大规模量产时代

首页    国产77GHz毫米波雷达进入大规模量产时代

高工智能汽车研究院发布的《2020上半年车载毫米波雷达搭载量报告》数据显示,2020年1-6月国内新车(自主+合资品牌)搭载前向77GHz雷达201.65万颗。

同比数据显示,今年上半年前向77GHz雷达搭载量比2019年同期增长29.36%,不过,博世、大陆、安波福、采埃孚、电装等外资品牌供应商仍然占据主要市场份额;

在具体单车搭载数量方面,2个侧后向毫米波雷达配置仍为主流(仅有小部分车型搭载前后4个侧向雷达),其中24GHz雷达正在逐步被77-79GHz雷达取代。

高工智能汽车认为,国内市场对于毫米波雷达的需求正在处于高增长的态势。未来三年仍将保持较快的增长速度。

然而,有业内人士透露,目前这依然不是一个成熟的市场。中国毫米波雷达装车率相对于欧洲40%装车率还有很大差距。目前虽然有很多国内厂商在做,但是还没有真正完成从0到1的突破。

 

闭环有待完成

毫米波雷达的开发周期很长,其生产制造也非常严谨复杂。而要成为主机厂的供应商,实现商业闭环,企业就要有自己的质量体系和可交付的能力。

“研发和生产制造是不同的领域,没有规模化的生产制造,就无法完成大规模交付装车的商业闭环。”纳瓦电子总裁李建林强调。

目前来看,拥有全自动化生产并可以为国内主机厂大批量供货的国内毫米波雷达厂商不足三家。而国产毫米波雷达要想真正实现国产替代,除了技术对标外,最重要的便是生产对标。

李建林认为,如果将供应商能力的满分数设置为一百的话,研发占三十分,生产则占七十分。这也是国内供应商在未来很长一段时间内需要真正下功夫的地方。

2019年10月,纳瓦电子位于上海市嘉定江桥的生产制造中心开工建设,2020年7月建设完工。经过3个月的产能爬坡,已顺利进入大批量生产交付阶段。

制造中心配备了两条全自动化的毫米波雷达生产线,专攻生产77GHz的前向,后向以及角雷达。年产能达108万台,两条产线年产值在四亿元以上,是国内自动化程度最高的无人值守产线,可直接对标美国、德国、日本同类产品竞争对手。

产能是一家企业综合实力的集中表现。其提升难点在于,这是一项系统性的工程,取决于产品设计、SMT的制造能力、产线装配、测试校准线等多项因素,任何一个细节的卡壳都会造成一次产能的下降,所以不能出现任何短板。

此外,纳瓦电子的全自动化产线于今年9月30日达到了95%的一次性直通率。历经短短一个月时间后,又于10月30日提高到了97%。

李建林介绍,产品的直通率和良率直接决定了产品的稳定性可靠性和成本的高低。从行业来看,目前业内的产品直通率为70-80%左右。而对于出身射频微波专业,深耕雷达行业七年的纳瓦而言,对于直通率的追求绝不能仅限于此。

“国外的竞争者大都来自传统汽车零部件厂商,国内竞争者科研院所出身居多。因此,我们需要找准定位,借射频微波生产制造能力的优势弯道超车。”李建林强调,我们97%的直通率在这个领域已达到顶尖水平,接下来还会继续精进。

值得注意的是,产线的一次性直通率和企业的工艺设计与整合能力息息相关。该产线配备了对标工业4.0的ERP与MES系统。其中,ERP是供应链的进销存系统,MES是生产管理的数据系统。

二者负责打通并融合订单、物料、生产、出货等生产制造各个环节的数据,实现生产线全链路的信息化与全自动化,极大程度提高产线效率与出货质量。

可以不夸张地说,ERP、MES是一个科技制造型企业的灵魂,也是智能化,信息化管理的神经中枢。此前,国外领先的雷达企业ERP与MES系统都是标配,国内在这方面依然存在重视不足的问题。

因此,从某种意义上讲,纳瓦这条可以实现全自动装配测试校准的产线将为我国的雷达行业树立一个标杆,加速我国毫米波雷达实现国产替代。

 

射频微波系基因优势

众所周知,毫米波雷达的专业范畴属于射频微波,只不过毫米波雷达被用在了汽车上。因此,做射频微波起家的纳瓦电子本身就具有做毫米波雷达的基因。

纳瓦电子自2013年成立起就致力于高频射频微波通讯产品的研发,于2015年开始研发77GHz汽车毫米波雷达产品;2018年年底完成77GHz毫米波雷达产品的批量生产;2019年上半年,公司开始对产品进行数十万公里的路测优化。

目前,纳瓦77GHz毫米波雷达能够通过DBSCAN聚类算法与非线性卡尔曼滤波跟踪算法结合精准计算出目标航迹;同时采用MIMO技术与ESPRIT超分辨算法相结合,并采用复杂调制来增强雷达的抗干扰能力,数字波束赋形和单脉冲解模糊提高角度精度和分辨率,实测性能达到行业同类产品国际领先水平。

纳瓦电子的优势在于多年设计微波天线的经验以及与算法的结合,极大程度提升雷达的角分辨率的精度,主要体现在误报和漏报率上。据了解,目前行业普遍的水平是将误报和漏报率控制在每1000公里5-6%。而纳瓦电子则可以达到1-2%,明显优于国外竞争对手。

除了毫米波雷达以外,公司于2018年开始研发5G C-V2X车路协同产品,其出发点在于,一方面技术存在相通性,是公司擅长的垂直领域,另一方面毫米波雷达与5G C-V2X融合可以更好地服务于自动驾驶领域的应用。

5G C-V2X是感知传感器的补充,也的自动驾驶的一种远距离传感器,可通过其他终端帮助车辆获取到确定性的环境信息。其中,5.9GHz V2X可覆盖更远的距离,同时有更强的抗干扰能力,是未来传感器中必须融合的关键通讯技术。

此外,5G C-V2X也能解决变道的技术难题,例如传感器在十字交叉的路口时可能将横向距离缺乏感知,而辅助5G C-V2X技术恰好可以很好地规避该问题。此外,5G C-V2X也可以更好地辅助汽车与行人、其他车辆、红绿灯、动态地图等进行交互。

李建林表示,纳瓦电子一直在思考怎么能更好地将产品融合,解决各个传感器之间的短板。

毫米波雷达与5G C-V2X交互做到整个循环在100毫秒以内,在这个过程当中不断推进两项技术在交互过程中的融合,是未来L3 级别以上更重要的能力。

李建林表示,多传感器交互,感知与5G C-V2X通信的融合是未来公司的主要方向。作为一家立足于射频微波技术的国家高新技术企业,纳瓦电子接下来会将毫米波雷达产品大规模商用到汽车产业链中,产生更大规模的营收。

在12月15-17日举办的2020年度高工智能汽车年会上,纳瓦电子总裁李建林将发表主题演讲,分享国产毫米波雷达的突围之路。

2020年12月7日 16:11