特斯拉回歸 4D 雷達，一個成本與技術的瘋狂平衡
來源 | 見智研究 Pro 近日，特斯拉全新 HW4.0 電腦板被 Twitter 博主 Greetheonly 曝光，最引人關注的是新增的以太網接口預計將接入 4D 毫米波雷達（結合此前特斯拉向 FCC 遞交的 4D 毫米波雷達文件）。特斯拉一向是採用攝像頭完成視覺感知方案的。
近日，特斯拉全新 HW4.0 電腦板被 Twitter 博主 Greetheonly 曝光，最引人關注的是新增的以太網接口預計將接入 4D 毫米波雷達（結合此前特斯拉向 FCC 遞交的 4D 毫米波雷達文件）。特斯拉一向是採用攝像頭完成視覺感知方案的。從 2021 年 5 月起，北美製造的 Model 3 和 Model Y 將不再配備毫米波雷達，這些車型將通過特斯拉的攝像頭視覺和深度神經網絡來支撐 Autopilot、FSD 完全自動駕駛和主動安全功能。特斯拉移除了毫米波雷達，並通過攝像頭實現了雷達之前的能力。現在又是什麼讓特斯拉改變心意，啓用 4D 毫米波激光雷達？其他新能源車企未來是否會跟隨呢？汽車裝備雷達、攝像頭主要是為了採集車輛周圍環境的數據，俗稱給汽車裝上眼睛。而無論是激光雷達、毫米波雷達還是攝像頭本質上都是具有相同的目的，就是採集環境信息，然後將電信號轉變為數字信號和圖像信號。在智能汽車視覺的發展路徑上，分兩派。只有特斯拉採用攝像頭 + 算法的方案，裝配 8 個攝像頭在車上，並且作為新能源車的領軍企業一直堅持不用激光雷達。包括主視野攝像頭；魚眼鏡頭（視野 120 度、拍攝交通信號燈、和較近的障礙物，適合低速場景）；長焦距鏡頭；側方前視攝像頭；側方後視攝像頭和側方後視攝像頭。
其他車企在智能駕駛視覺上都採用常規路線，攝像頭 + 激光雷達 + 毫米波雷達的硬件升級方案，包括蔚小理以及傳統車企。
剛剛放棄毫米波雷達沒有 2 年，特斯拉現在重新將 4D 毫米波雷達裝車，説明了什麼？華爾街見聞·見智研究（公眾號：見智研究 Pro）將對此進行深入分析。影響車企選擇裝配何種產品的主要因素在於兩點：成本和性能。而特斯拉會對當下技術需求和採購成本兩者之間做最大的權衡和取捨，而不是冗餘堆料的方式，盡最大程度平衡着自動駕駛性能和成本，這或許也是為什麼能開啓降價內卷的一方面原因。對於車企來説，產品價格肯定是越低越好，但是技術越高的硬件產品價格肯定是越貴的。目前來説激光雷達就是幾種產品中單價最高的，採購單價主要集中在 5k-3w 元之間；而 4D 毫米波雷達採購單價相比就便宜很多，約為 2000 元；攝像頭的價格就更便宜了，主要集中在 200 元左右。從價格上也可以看出，攝像頭更具有價格優勢，這也是為什麼特斯拉青睞這個方案的主要原因。而功能上來看，攝像頭成像會受到天氣變化影響十分嚴重，比如下雨、陰天、霧霾天拍攝不清晰，信號燈光線暗都會導致回傳數據有誤。毫米波雷達、激光雷達的成像原理就可以很好的避免攝像頭對光線、天氣要求嚴格的這個問題，都是利用回波成像來探測物體的（可類比蝙蝠探測物體的超聲波能力），區別是發射的方式：一個是電磁輻射為主，一個是光粒子發射為主。特斯拉此前為什麼放棄使用毫米波雷達主要是考慮：3D 毫米波雷達的缺陷，比如沒有高度測試能力，角分別率低，對於靜態物感知度低的問題。而4D 毫米波雷達現在增加了一個探測維度：高度，也就是能夠一定程度實現相機 “成像” 的功能，檢測出目標的距離、速度以及俯仰角的信息，對於空間感知能力進一步加強。見智研究認為：所以相比於傳統毫米波雷達來説，升級後的 4D 版的確在探測性能上更進一步，改變了特斯拉原本對攝像頭方案的堅持。這次在價格和功能上，特斯拉傾向於功能了，不過從目前硬件圖來看，應該只是搭載了一個 4D 毫米波雷達，對於整體成本影響不大。當然，從探測精度、範圍和穩定性等功能層面上來看，激光雷達還是更優的方案，也是更多車企未來的主流選擇，而價格高是激光雷達沒有大量裝配的主要因素。從自動駕駛發展的路徑來看，特斯拉在 L2+ 等級上選擇 4D 毫米波雷達是可以兼顧毫米波和激光雷達的部分性能的，但是如果升級到 L3，甚至更高等級上，4D 毫米波或者攝像頭的成像質量可能就更難以滿足需求。但是對於當下的特斯拉來説，4D 毫米波雷達已經夠用了。目前除了特斯拉預計採用 4D 毫米波雷達，飛凡 R7、深藍 SL03 也已經上車。此外，主流新能源車企大概率也會陸續考慮將傳統毫米波雷達進行替換，目前大部分車企搭載 5 顆毫米波雷達，這部分市場未來很可能被 4D 毫米波雷達所搶奪。從機構預測數據來看，全球 4D 毫米波雷達的市場規模在 2027 年有望達到 35 億美元。至 2025 年，中國車載 4D 毫米波雷達市場規模在悲觀、中性、樂觀情況下有望分別達到 1.9 億美元、3.6 億美元和 5.4 億美元。如今堅持攝像頭 + 算法路線的特斯拉已經改變方案，而隨着激光雷達的價格逐漸下降，未來有一天特斯拉裝配激光雷達也是有可能的。根據乘聯會的預測：23 年自動駕駛 L2.5 等級對激光雷達的需求量已經將從 16 萬個提高至 64 萬個，進入 24 年加之 L3 等級滲透率提高，激光雷達總量將達到 201 萬個，直到 27 年行業都呈現高速增長趨勢。另外值得關注的就是激光雷達的價格也會呈現每年下降的發展趨勢，23 年預計同比下降 20%，後續每年下降在 15% 左右。機構預測：預計 2025 年全球及國內乘用車市場激光雷達市場規模分別為 541 億元和 241 億元，CAGR 分別為 126%和 109%。相比激光雷達和 4D 毫米波雷達的市場空間來看，到 25 年前者至少是後者的兩倍之多。華爾街見聞·見智研究（公眾號：見智研究 Pro）認為：特斯拉在當下選擇 4D 毫米波雷達是綜合成本和功能後的一種最優選擇方案，但是也僅僅是替換了一顆攝像頭來實現成像功能。從短期來看，4D 毫米波雷達在技術層面上確實較傳統毫米波雷達的成像更好了，包括增加原本沒有的高度測距。除了特斯拉以外，其他車企也很有可能選擇 4D 毫米波雷達作為 3D 毫米波雷達的升級方案。因此，4D 毫米波雷達廠商會一定程度瓜分傳統毫米波雷達廠商的訂單。而從長遠來看，在自動駕駛的視覺升級之路上，激光雷達的需求是必然發展路徑，4D 毫米波雷達也不能夠替代激光雷達去實現相應功能。美股研究社（meigushe）所發佈文章不具有投資建議，請各位投資者自行判斷。
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