無人駕駛能否為我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機(jī)遇？

　　10多年前，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局拉開了無人駕駛汽車城市挑戰(zhàn)賽的帷幕，彼此的參賽汽車大多數(shù)使用了超過300萬(wàn)元的傳感器。

　　近年來，傳統(tǒng)汽車企業(yè)和新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都對(duì)無人駕駛技術(shù)趨之若鶩。戴姆勒大中華區(qū)駕駛輔助系統(tǒng)負(fù)責(zé)人Bernhard Morys表示，無人駕駛的最大挑戰(zhàn)，來自傳感器對(duì)環(huán)境的感知。

　　20年后，中國(guó)有望超過美國(guó)，成為全球最大的自動(dòng)駕駛汽車市場(chǎng)，自動(dòng)駕駛汽車銷量超過當(dāng)年汽車總銷量的30%。

　　過去，由于中國(guó)汽車工業(yè)在整車控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)缺失，使我國(guó)傳感器企業(yè)失去了與國(guó)際巨頭同臺(tái)競(jìng)技的機(jī)會(huì)。如今，全球汽車工業(yè)迎來了向智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代深度變革的機(jī)遇期，我國(guó)傳感器企業(yè)能否借勢(shì)ADAS、無人駕駛等新興技術(shù)的發(fā)展，一掃往日陰霾?

　　車用傳感器難覓中國(guó)企業(yè)身影

　　微型化、集成化是MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))傳感器的重要特征，這種集多種功能于一身的傳感器，尺寸通常僅為毫米或微米級(jí)。對(duì)于平均要采用上百個(gè)傳感器的汽車來說，MEMS傳感器已經(jīng)不可替代。正因?yàn)槿绱?，汽車產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮。

　　2014年全球車用MEMS傳感器市場(chǎng)達(dá)26億美元，預(yù)計(jì)2021年前將達(dá)34億美元。但在這領(lǐng)域，很難見到國(guó)內(nèi)企業(yè)的身影。“車用MEMS傳感器市場(chǎng)不僅基本被國(guó)外企業(yè)占領(lǐng)，且呈高度集中的態(tài)勢(shì)。”賽迪智庫(kù)集成電路產(chǎn)業(yè)研究所副所長(zhǎng)林雨告訴記者。林雨指出，“前10名企業(yè)占據(jù)了近八成的市場(chǎng)份額。”

　　具體來看，博世擁有壓力傳感器、流量傳感器、加速度計(jì)和陀螺儀等MEMS傳感器系列產(chǎn)品，同時(shí)在10多項(xiàng)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域都居于領(lǐng)導(dǎo)地位，2014年以7.9億美元的銷售額穩(wěn)居行業(yè)榜首。

　　美國(guó)Sensata公司憑借壓力傳感器的優(yōu)勢(shì)超越飛思卡爾和日本電裝公司，躍居市場(chǎng)第二的位置，成為領(lǐng)先的胎壓監(jiān)測(cè)傳感器公司，銷售收入達(dá)到2.68億美元。 飛思卡爾排名第三，是防撞氣囊領(lǐng)域僅次于博世的傳感器廠商，且在胎壓監(jiān)測(cè)壓力傳感器領(lǐng)域占有一席之地。在被恩智浦收購(gòu)后，配合智能網(wǎng)聯(lián)汽車整體方案的推出，或?qū)⒃谄囯娮宇I(lǐng)域擁有更多的話語(yǔ)權(quán)。

　　日本電裝公司在MEMS空調(diào)監(jiān)測(cè)及針對(duì)連續(xù)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力計(jì)產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，但受日元貶值的影響排名第四，市場(chǎng)占有率約為8%。另外，老牌汽車電子企業(yè)ADI、英飛凌、村田、松下、德爾福和愛普生也都躋身前十。

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)造市場(chǎng)新機(jī)遇

　　當(dāng)前，全球汽車工業(yè)正處于向智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代邁進(jìn)的深度變革期，正是這一原因帶來了MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域的大熱。

　　目前，車用MEMS傳感器的應(yīng)用主要有防抱死系統(tǒng)(ABS)、電子車身穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動(dòng)手剎(EPB)、斜坡起動(dòng)輔助(HAS)、胎壓監(jiān)控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測(cè)等，涉及的主要MEMS器件有壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀傳感器和流量傳感器。普通汽車采用的MEMS傳感器數(shù)量為50到100個(gè)，而豪華型汽車上的傳感器數(shù)量已經(jīng)超過了200個(gè)。

　　“智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展顯著帶動(dòng)了車用MEMS傳感器的需求。”林雨認(rèn)為，“未來隨著汽車的進(jìn)一步智能化，對(duì)MEMS傳感器的需求也將加速提升。”

　　進(jìn)一步智能化的就是ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))以及更進(jìn)一步的無人駕駛。遇到危險(xiǎn)時(shí)無需駕駛者操作就能自動(dòng)剎車的主動(dòng)防撞系統(tǒng)，已經(jīng)成了2016年大眾帕薩特的新賣點(diǎn)。沃爾沃S60更是可以自己在高速上跟著堵車大隊(duì)挪動(dòng)，解放了駕駛者踩下剎車或油門的雙腳。

　　谷歌公司無人駕駛汽車取得的成果有目共睹，百度公司的無人駕駛汽車在去年年底也已首次實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動(dòng)駕駛，長(zhǎng)安汽車在4月18日表示已圓滿完成2000公里無人駕駛測(cè)試項(xiàng)目，樂視在4月20日推出無人駕駛汽車LeSEE……

　　不僅僅是傳統(tǒng)汽車企業(yè)，新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也對(duì)ADAS和無人駕駛技術(shù)的研發(fā)趨之若鶩。那么，如何讓汽車像人一樣感知和理解駕駛環(huán)境并做出正確判斷呢?沒錯(cuò)，靠的正是傳感器。

　　傳感器的機(jī)會(huì)在于無人駕駛感知系統(tǒng)

　　汽車的無人駕駛系統(tǒng)由感知、決策、執(zhí)行三個(gè)層面組成。國(guó)家“千人計(jì)劃”專家、同濟(jì)大學(xué)教授白杰在接受記者采訪時(shí)表示，感知系統(tǒng)是前提，相當(dāng)于汽車的眼睛和耳朵，完成采集數(shù)據(jù)的任務(wù);決策系統(tǒng)基于感知的數(shù)據(jù)，通過“算法”分析做出判斷并發(fā)出指令，相當(dāng)于汽車的大腦;最終由執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成這些指令，如啟動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等。

　　在這三個(gè)層面中，都涉及了大量的傳感器應(yīng)用。對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來說，哪里有我們的機(jī)會(huì)呢?

　　“執(zhí)行傳感器層面要和國(guó)際巨頭抗衡的難度太大，因?yàn)橐呀?jīng)形成了相對(duì)成熟的技術(shù)和市場(chǎng)。”白杰表示，“一旦國(guó)內(nèi)企業(yè)成功研制某一產(chǎn)品，國(guó)際巨頭就會(huì)大幅降低相應(yīng)的產(chǎn)品價(jià)格——防抱死系統(tǒng)就是個(gè)很好的例子。走這條產(chǎn)品仿制之路，如果沒有幾代技術(shù)的積累，就算產(chǎn)品再好，價(jià)格再便宜，最好的結(jié)果也就是成為一個(gè)二級(jí)甚至三級(jí)供應(yīng)商。”

　　日前，國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子領(lǐng)域傳感器龍頭企業(yè)歌爾聲學(xué)傳感器事業(yè)部總經(jīng)理宋青林曾向記者表示，相對(duì)于傳感器的設(shè)計(jì)和制造本身，他更關(guān)注傳感器的算法，因?yàn)楹玫乃惴ú拍茏寕鞲衅魑锉M其用。

　　那么，在汽車領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)是不是可以通過鉆研傳感器算法來實(shí)現(xiàn)突破?“買產(chǎn)品，送算法，是汽車領(lǐng)域的一大特點(diǎn)。”白杰表示，“脫離設(shè)計(jì)和制造，單純搞算法研究，也很難獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。”

　　這樣一來，汽車傳感器市場(chǎng)真正的機(jī)會(huì)就落在了無人駕駛的感知系統(tǒng)上。

　　毫米波雷達(dá)是不是下一個(gè)突破口?

　　攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)是汽車采集外部數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)ADAS和無人駕駛的三種主流傳感器。目前，部分汽車已經(jīng)初步具備通過攝像頭獲取信息并作出判斷的基本能力，但在自動(dòng)駕駛中，僅僅通過攝像頭識(shí)別圖像是不夠的，通常還要搭配毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)一起使用，前者的監(jiān)測(cè)精度很高，后者在監(jiān)測(cè)障礙物方面較有優(yōu)勢(shì)。

　　從成本角度來看，攝像頭雖然成本較低，但會(huì)受光線等使用環(huán)境的影響，而激光雷達(dá)的價(jià)格又太過高昂。注意到谷歌無人駕駛汽車頂上突兀的“大鐵塊”了嗎?這種激光傳感器不僅塊頭大，而且價(jià)格也貴得離譜。據(jù)了解，其早期售價(jià)一度超過50萬(wàn)元。這與“百度無人駕駛汽車1個(gè)激光雷達(dá)就要70萬(wàn)元”的坊間傳言相符。

　　“不同產(chǎn)品有不同的使用空間。”白杰分析道，“激光雷達(dá)做為預(yù)警系統(tǒng)用是可以的，但作為整車廠前裝，缺點(diǎn)在于不能滿足全天候要求，霧霾天、下雨天不能用。另外，從工作原理分析，激光雷達(dá)必須保持整潔以滿足光的可穿透要求，需要經(jīng)常清洗，否則性能會(huì)受到影響。所以激光雷達(dá)暫時(shí)不會(huì)成為主流。”

　　白杰認(rèn)為，相對(duì)在攝像頭方面的激烈競(jìng)爭(zhēng)，毫米波雷達(dá)更有創(chuàng)新性，潛在的市場(chǎng)空間更大，機(jī)會(huì)更多。毫米波成像技術(shù)也是一個(gè)研究方向，目前還不完全成熟，尚無公司做出專利。

　　據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS預(yù)測(cè)，隨著ADAS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，汽車毫米波雷達(dá)傳感器市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率將高達(dá)23%，預(yù)計(jì)到2021年的市場(chǎng)需求總量將達(dá)5000萬(wàn)部。由于毫米波雷達(dá)抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高，在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)幾乎逐漸成為標(biāo)配。2015年中國(guó)汽車銷售量為2459.8萬(wàn)輛，保守按20%的裝配量計(jì)算的話，近500萬(wàn)輛的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)非常可觀，且應(yīng)用前景更為廣闊。

　　記者了解到，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些傳感器企業(yè)積極投身毫米波雷達(dá)研發(fā)，進(jìn)軍ADAS領(lǐng)域。廈門意行半導(dǎo)體科技有限公司24GHz毫米波雷達(dá)低成本解決方案正在推進(jìn)裝車應(yīng)用，沈陽(yáng)承泰科技有限公司宣稱其77GHz毫米波雷達(dá)即將面世。

　　“兩到三年內(nèi)，我國(guó)自主研發(fā)的毫米波雷達(dá)傳感器應(yīng)該會(huì)有較大突破。”白杰對(duì)未來充滿了信心。