無(wú)人駕駛能否為我國傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新機遇？

　　10多年前，美國國防部高級研究計劃局拉開(kāi)了無(wú)人駕駛汽車(chē)城市挑戰賽的帷幕，彼此的參賽汽車(chē)大多數使用了超過(guò)300萬(wàn)元的傳感器。

　　近年來(lái)，傳統汽車(chē)企業(yè)和新興互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都對無(wú)人駕駛技術(shù)趨之若鶩。戴姆勒大中華區駕駛輔助系統負責人Bernhard Morys表示，無(wú)人駕駛的最大挑戰，來(lái)自傳感器對環(huán)境的感知。

　　20年后，中國有望超過(guò)美國，成為全球最大的自動(dòng)駕駛汽車(chē)市場(chǎng)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)銷(xiāo)量超過(guò)當年汽車(chē)總銷(xiāo)量的30%。

　　過(guò)去，由于中國汽車(chē)工業(yè)在整車(chē)控制系統等領(lǐng)域的技術(shù)缺失，使我國傳感器企業(yè)失去了與國際巨頭同臺競技的機會(huì )。如今，全球汽車(chē)工業(yè)迎來(lái)了向智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代深度變革的機遇期，我國傳感器企業(yè)能否借勢ADAS、無(wú)人駕駛等新興技術(shù)的發(fā)展，一掃往日陰霾?

　　車(chē)用傳感器難覓中國企業(yè)身影

　　微型化、集成化是MEMS(微機電系統)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。對于平均要采用上百個(gè)傳感器的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，MEMS傳感器已經(jīng)不可替代。正因為如此，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)被認為是MEMS傳感器的第一波應用高潮。

　　2014年全球車(chē)用MEMS傳感器市場(chǎng)達26億美元，預計2021年前將達34億美元。但在這領(lǐng)域，很難見(jiàn)到國內企業(yè)的身影。“車(chē)用MEMS傳感器市場(chǎng)不僅基本被國外企業(yè)占領(lǐng)，且呈高度集中的態(tài)勢。”賽迪智庫集成電路產(chǎn)業(yè)研究所副所長(cháng)林雨告訴記者。林雨指出，“前10名企業(yè)占據了近八成的市場(chǎng)份額。”

　　具體來(lái)看，博世擁有壓力傳感器、流量傳感器、加速度計和陀螺儀等MEMS傳感器系列產(chǎn)品，同時(shí)在10多項關(guān)鍵應用領(lǐng)域都居于領(lǐng)導地位，2014年以7.9億美元的銷(xiāo)售額穩居行業(yè)榜首。

　　美國Sensata公司憑借壓力傳感器的優(yōu)勢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)先的胎壓監測傳感器公司，銷(xiāo)售收入達到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(chǎng)商，且在胎壓監測壓力傳感器領(lǐng)域占有一席之地。在被恩智浦收購后，配合智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)整體方案的推出，或將在汽車(chē)電子領(lǐng)域擁有更多的話(huà)語(yǔ)權。

　　日本電裝公司在MEMS空調監測及針對連續變速傳動(dòng)系統的壓力計產(chǎn)品領(lǐng)域占據主導地位，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(chē)電子企業(yè)ADI、英飛凌、村田、松下、德?tīng)柛：蛺?ài)普生也都躋身前十。

　　智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng )造市場(chǎng)新機遇

　　當前，全球汽車(chē)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(lái)了MEMS傳感器在汽車(chē)領(lǐng)域的大熱。

　　目前，車(chē)用MEMS傳感器的應用主要有防抱死系統(ABS)、電子車(chē)身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動(dòng)手剎(EPB)、斜坡起動(dòng)輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車(chē)輛傾角計量和車(chē)內心跳檢測等，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(chē)采用的MEMS傳感器數量為50到100個(gè)，而豪華型汽車(chē)上的傳感器數量已經(jīng)超過(guò)了200個(gè)。

　　“智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展顯著(zhù)帶動(dòng)了車(chē)用MEMS傳感器的需求。”林雨認為，“未來(lái)隨著(zhù)汽車(chē)的進(jìn)一步智能化，對MEMS傳感器的需求也將加速提升。”

　　進(jìn)一步智能化的就是ADAS(高級駕駛輔助系統)以及更進(jìn)一步的無(wú)人駕駛。遇到危險時(shí)無(wú)需駕駛者操作就能自動(dòng)剎車(chē)的主動(dòng)防撞系統，已經(jīng)成了2016年大眾帕薩特的新賣(mài)點(diǎn)。沃爾沃S60更是可以自己在高速上跟著(zhù)堵車(chē)大隊挪動(dòng)，解放了駕駛者踩下剎車(chē)或油門(mén)的雙腳。

　　谷歌公司無(wú)人駕駛汽車(chē)取得的成果有目共睹，百度公司的無(wú)人駕駛汽車(chē)在去年年底也已首次實(shí)現國內城市、環(huán)路及高速道路混合路況下的全自動(dòng)駕駛，長(cháng)安汽車(chē)在4月18日表示已圓滿(mǎn)完成2000公里無(wú)人駕駛測試項目，樂(lè )視在4月20日推出無(wú)人駕駛汽車(chē)LeSEE……

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

　　傳感器的機會(huì )在于無(wú)人駕駛感知系統

　　汽車(chē)的無(wú)人駕駛系統由感知、決策、執行三個(gè)層面組成。國家“千人計劃”專(zhuān)家、同濟大學(xué)教授白杰在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，感知系統是前提，相當于汽車(chē)的眼睛和耳朵，完成采集數據的任務(wù);決策系統基于感知的數據，通過(guò)“算法”分析做出判斷并發(fā)出指令，相當于汽車(chē)的大腦;最終由執行機構來(lái)完成這些指令，如啟動(dòng)、制動(dòng)和轉向等。

　　在這三個(gè)層面中，都涉及了大量的傳感器應用。對于國內企業(yè)來(lái)說(shuō)，哪里有我們的機會(huì )呢?

　　“執行傳感器層面要和國際巨頭抗衡的難度太大，因為已經(jīng)形成了相對成熟的技術(shù)和市場(chǎng)。”白杰表示，“一旦國內企業(yè)成功研制某一產(chǎn)品，國際巨頭就會(huì )大幅降低相應的產(chǎn)品價(jià)格——防抱死系統就是個(gè)很好的例子。走這條產(chǎn)品仿制之路，如果沒(méi)有幾代技術(shù)的積累，就算產(chǎn)品再好，價(jià)格再便宜，最好的結果也就是成為一個(gè)二級甚至三級供應商。”

　　日前，國內消費電子領(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，相對于傳感器的設計和制造本身，他更關(guān)注傳感器的算法，因為好的算法才能讓傳感器物盡其用。

　　那么，在汽車(chē)領(lǐng)域，國內企業(yè)是不是可以通過(guò)鉆研傳感器算法來(lái)實(shí)現突破?“買(mǎi)產(chǎn)品，送算法，是汽車(chē)領(lǐng)域的一大特點(diǎn)。”白杰表示，“脫離設計和制造，單純搞算法研究，也很難獲得長(cháng)遠發(fā)展。”

　　這樣一來(lái)，汽車(chē)傳感器市場(chǎng)真正的機會(huì )就落在了無(wú)人駕駛的感知系統上。

　　毫米波雷達是不是下一個(gè)突破口?

　　攝像頭、毫米波雷達、激光雷達是汽車(chē)采集外部數據以實(shí)現ADAS和無(wú)人駕駛的三種主流傳感器。目前，部分汽車(chē)已經(jīng)初步具備通過(guò)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(guò)攝像頭識別圖像是不夠的，通常還要搭配毫米波雷達和激光雷達一起使用，前者的監測精度很高，后者在監測障礙物方面較有優(yōu)勢。

　　從成本角度來(lái)看，攝像頭雖然成本較低，但會(huì )受光線(xiàn)等使用環(huán)境的影響，而激光雷達的價(jià)格又太過(guò)高昂。注意到谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)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。據了解，其早期售價(jià)一度超過(guò)50萬(wàn)元。這與“百度無(wú)人駕駛汽車(chē)1個(gè)激光雷達就要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，“激光雷達做為預警系統用是可以的，但作為整車(chē)廠(chǎng)前裝，缺點(diǎn)在于不能滿(mǎn)足全天候要求，霧霾天、下雨天不能用。另外，從工作原理分析，激光雷達必須保持整潔以滿(mǎn)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。所以激光雷達暫時(shí)不會(huì )成為主流。”

　　白杰認為，相對在攝像頭方面的激烈競爭，毫米波雷達更有創(chuàng )新性，潛在的市場(chǎng)空間更大，機會(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(wú)公司做出專(zhuān)利。

　　據市場(chǎng)研究機構IHS預測，隨著(zhù)ADAS系統的廣泛應用，汽車(chē)毫米波雷達傳感器市場(chǎng)的年均增長(cháng)率將高達23%，預計到2021年的市場(chǎng)需求總量將達5000萬(wàn)部。由于毫米波雷達抗環(huán)境干擾能力強、穩定性高，在歐美等發(fā)達地區幾乎逐漸成為標配。2015年中國汽車(chē)銷(xiāo)售量為2459.8萬(wàn)輛，保守按20%的裝配量計算的話(huà)，近500萬(wàn)輛的市場(chǎng)規模已經(jīng)非?？捎^(guān)，且應用前景更為廣闊。

　　記者了解到，國內已經(jīng)有一些傳感器企業(yè)積極投身毫米波雷達研發(fā)，進(jìn)軍ADAS領(lǐng)域。廈門(mén)意行半導體科技有限公司24GHz毫米波雷達低成本解決方案正在推進(jìn)裝車(chē)應用，沈陽(yáng)承泰科技有限公司宣稱(chēng)其77GHz毫米波雷達即將面世。

　　“兩到三年內，我國自主研發(fā)的毫米波雷達傳感器應該會(huì )有較大突破。”白杰對未來(lái)充滿(mǎn)了信心。