近年来全球汽车雷达市场得到迅速增长，根据市场调研报告，2021年全球汽车雷达市场规模达16亿美元，同比增长37%；从2021~2024年，预计还会实现18%的年复合增长率，到2024年汽车雷达市场规模将达到27亿美元。作为高速增长的雷达市场的领先供应商，2021年，恩智浦在汽车雷达方面的市场占有率位居第一，遥遥领先于其他竞争对手，并且全球前20大汽车OEM几乎都采用了恩智浦的雷达技术。

“当前，中国的自动驾驶渗透率和商业化步伐正在加速，新的风口也正在形成，一方面，L2+级别的自动驾驶规模量产不断猛增，并逐步向L3级过渡；另一方面，高级自动驾驶的商业化应用正在干线物流、港口、矿山等特定场合逐步展开。在自动驾驶多点开花的背后，作为感知层的重要组成——车载雷达，也从幕后站到了聚光灯下，成为备受关注的热点。” 对于雷达传感器的重要性，恩智浦全球资深副总裁，大中华区主席李廷伟博士如是说道，“雷达传感器是无人驾驶汽车的眼睛，其分辨率、探测精度、安全性和可靠性将对智能交通的发展和自动驾驶的商业化进程起到举足轻重的作用。”

汽车雷达市场两大变化趋势

恩智浦全球副总裁，ADAS产品线总经理Steffen Spannagel分析，目前雷达市场有两大重要变化：一是毫米波雷达技术从之前的SiGe转型到RFCMOS，二是24GHz传感器正被77GHz传感器取代。

恩智浦汽车雷达概况（图源：恩智浦公司）

“恩智浦在汽车雷达领域已经深耕二十多年时间，我们之前共推出了五代汽车雷达芯片，现在正在努力研发第六代。恩智浦早在第四代时就过渡到了RFCMOS，RFCMOS也在第六代产品开发中起到非常重要的作用，进一步提升系统的集成并降低系统成本。”Steffen Spannagel如是说道，“恩智浦从一开始就关注77GHz技术，使得我们在当今市场上具有很多优势。此外，恩智浦还拥有很多关键的硬件IP，今后还有软件IP，这些IP+技术都使得我们可以提供独特的可扩展的系统解决平台，给汽车雷达市场提供我们的解决方案。”    

S32R45和S32R41处理器可满足L2+~L5级自动驾驶需求

深入分析雷达市场，ADAS市场可以细分为不同的自动驾驶级别。从L1级别的驾驶员辅助到L5级别的可以实现完全自动驾驶，中间会经历L2（L2+）、L3、L4。由于传感内容更多，市场细分增长最强劲，L2+和L3~L5是恩智浦认为使用成像雷达最主要的细分领域。L2+需要车的雷达传感器数量达到5个以上，据估计，到2030年有43%的乘用车都能够支持L2+的技术；L3~L5现在看来主要用于出行及服务类的汽车，也是一个非常有吸引力的细分领域。

随着雷达市场的强势增长，不同的用例对市场提出了不同的雷达需求，角雷达就是一个突出案例。和标准的前向雷达一样，对半导体集成进一步提升的要求越来越多，不同于过去所有的用例使用芯片组，现在角雷达已经出现了单芯片集成，但单芯片不会用于所有的市场细分，一些高级的传感应用（如成像雷达）会用到芯片组，即单独的雷达处理器加上毫米波雷达收发器。

恩智浦雷达产品家族（图源：恩智浦公司）

为了应对这样的市场需求，恩智浦重点考虑的是提供可扩展的产品组合，包括前沿的技术节点、先进的77GHz/RFCMOS性能、出色的硬件加速架构、领先的软件算法，通过其高端雷达软件开发工具(Premium Radar SDK)推向市场。

今年年初恩智浦发布了业界首款专用16nm成像雷达处理器S32R45，加上全新的雷达处理器S32R41，支持L2+到L5级的自动驾驶，可将4D成像雷达的优势延伸到更多的汽车，不仅支持高端车和出行及服务车辆，也能够支持主流的乘用车。

成像雷达扩展了雷达的功能，除了检测大型目标之外，还通过高分辨率点云来感测汽车周围环境，从而增强环境测绘和场景感知能力。在复杂的城市场景下，可通过这些图像对各种目标进行分类，包括弱势道路使用者和汽车，例如靠近大型货运卡车行驶的摩托车、从泊放车辆之间进入车道的儿童。此外，成像雷达必须能够测量最远300米以外目标的速度并同时进行分类，这远超人眼视线的范围。它还必须能够识别快速移动的汽车，将其与行驶缓慢的汽车甚至静态障碍物区分开，例如驾驶车道上掉落的轮胎。

S32R45、S32R41是目前业界为数不多能够胜任高达4片MMIC芯片的级联的处理器，两款雷达处理器都能够与恩智浦毫米波收发器器件同时使用。在高达12发16收等效192个虚拟通道算力的需求下，S32R45一片就能搞定。正因如此，业界正开始大量地从FPGA使用上往MCU，尤其是S32R45上切换。S32R41也已经有不少客户在进行样片评估和系统开发。

与合作伙伴共同助力雷达技术落地

2021年，全球汽车半导体市场总体上增长了45%，ADAS和雷达市场增长更加强劲，在成像雷达领域，国内一些企业处于全球领先水平，因此恩智浦非常看重中国市场，与众多合作伙伴开展密切合作并联合创新。2019年，恩智浦与隼眼科技签署了投资与战略合作协议，为客户提供基于恩智浦雷达产品的参考设计解决方案，以及系统级的支持与服务。近两年，还陆续与华域汽车、为升科科技公司展开了更多合作探索。  

“在中国的自动驾驶市场上，恩智浦不仅始终坚持对毫米波雷达、辅助驾驶和自动驾驶的技术发展进行投资，积极配合国内产业链主流化、高速成长的节奏，而且还一直致力于与产业链中的合作伙伴进行技术和市场化的合作，从各个层面向各个参与方提供了非常多技术支持。”恩智浦全球市场与销售副总裁，大中华区汽车电子总经理刘芳表示。 

南京隼眼电子科技有限公司CTO张慧博士指出：“尽管当前有些较为激进的主机厂或厂商可能在短期内放弃了毫米波雷达，但是学术界、产业界对其不可替代性或必要性方面却有着非常坚定的认识，即毫米波雷达是不可或缺的。”

张慧表示，毫米波雷达在发展的过程中一旦涉及到成像，则会有大量的深度学习、人工智能的算法和需求导入进来，而中国在这方面拥有着比较大的优势。

张慧指出5H交通雷达的概念即全息感知、超高智能、超精、超分辨和超距离。用多片级联的恩智浦前端解决方案，实现了超过1500米的检测能力，也是目前业内唯一和最高水平。与此同时角精度优于0.1度，角分辨率优于0.6度，可以同时覆盖10-14个车道，这些指标数据目前在业内领先，能达到该水平的尚无前例。在多个省市的高速公路和智慧城市/智能网联建设上也大量采用了毫米波雷达，每一台毫米波雷达除了4D，即目标的距离、速度、方位、俯仰，同时内置了高精地图，可以对车辆目标实现车道级的定位，而且可以实时生成交通事件，还结合了合作伙伴的数字孪生计算平台能力，包括目标分类，进而实现了比较好的车路协同。

隼眼电子采用雷达技术的实现效果（图源：隼眼电子公司）

上图是隼眼电子与头部互联网企业合作在高速公路上实现的效果，上图是用纯雷达做的数字孪生的效果，下图则是用纯雷达做了一个车路协同的效果，达到了业内最高水平。

华域汽车4D雷达产品（图源：华域汽车公司）

华域汽车系统股份有限公司电子分公司技术中心执行总监石磊先生介绍：“我们目前正在与恩智浦紧密合作，基于恩智浦强大的S32R45平台开发一个4片级联的成像雷达，这一雷达可以达到350米的距离，水平和俯仰实现1度和2度的分辨率，FOV可以进一步扩展到正负75度，盲区可以进一步缩小。华域在4D雷达方面的投入非常坚定，对4D雷达在未来可以彻底取代现在传统的普通雷达的前景抱有很大期待，所以我们目前仍在继续开展下一代4D雷达的研发。”

华域4D雷达LRR30最多可以输出1024点4D点云和64个跟踪目标，是市场上最早的一批可量产的成像雷达之一。华域目前正在研发的LRR40最多可以输出3072点4D点云和128个跟踪目标，石磊表示，得益于恩智浦强大的S32R45的处理器，除了可以对前雷达本身的点云做处理，以及可以把全车雷达点云数据接过来做融合，并且可以借助雷达点云去实现一些基于雷达的SLAM和基于雷达的FREESPACE等功能在雷达里面去做集成，这样强大的处理器可以用来实现更先进的伪随机混合数字调制解调编码技术，从而获得更高的抗干扰能力。

“激光雷达就是镭射为基础的传感器，镭射很容易受到雾或雨等天气变化的影响。而成像雷达结就算遇到下雨天气，侦测范围还是可以到300米，这是成像雷达比激光雷达更适合做自动驾驶车传感器重要的原因。”为升科科技股份有限公司CTO蔡青翰先生指出。

为升科科技目前与恩智浦合作开发，使用S32R45，和4个TEF8232一起做4D 成像雷达。借助恩智浦平台，为升科科技发展了很多算法，经由混合MIMO 技术，可以把12Tx 16Rx扩大出192个虚拟通道；借由与恩智浦合作开发的高角度分辨率，可以得到小于1度的水平角分辨率，以及小于2度的垂直角分辨率，使得侦测距离大于300米，输出数据速率达到20FPS，并使雷达每秒提供8万个点云，同时为升科科技还将利用AI技术来做目标分类。

4D成像雷达有望取代激光雷达

目前全球汽车制造商对自动驾驶汽车的传感器系统选择上尚存争议，摄像头、激光雷达、4D成像雷达，到底三者谁会在未来更胜一筹呢？Steffen Spannagel认为：“无法依靠单一的器件一统天下，因为市场有很多细分，自动驾驶级别也不同，摄像头和雷达的优缺点互补性非常强，将会共存。而同时成像雷达目前还位于发展早期，相信未来在理想情况下最终能够取代激光雷达。”

如今车上的雷达传感器数量越来越多，就意味着会有越来越多的雷达传输会发生，不可避免会出现干扰问题，比较邻近的车辆会出现雷达传感器信号互相干扰。对此，恩智浦在开发新的软件的算法来解决这一干扰问题。

作为全球领先的汽车半导体公司和汽车雷达解决方案供应商，恩智浦在雷达领域拥有极其广泛的产品组合，以及丰厚的行业积淀和生态系统。“恩智浦将持续以领先的技术，切实赋能更多前沿应用在中国的落地，助力中国汽车产业的变革和可持续化发展。”李廷伟博士说道。