無人駕駛能否為我國傳感器產業創新機遇？

　　10多年前，美國國防部高級研究計劃局拉開了無人駕駛汽車城市挑戰賽的帷幕，彼此的參賽汽車大多數使用了超過300萬元的傳感器。

　　近年來，傳統汽車企業和新興互聯網企業都對無人駕駛技術趨之若鶩。戴姆勒大中華區駕駛輔助系統負責人Bernhard Morys表示，無人駕駛的最大挑戰，來自傳感器對環境的感知。

　　20年后，中國有望超過美國，成為全球最大的自動駕駛汽車市場，自動駕駛汽車銷量超過當年汽車總銷量的30%。

　　過去，由于中國汽車工業在整車控制系統等領域的技術缺失，使我國傳感器企業失去了與國際巨頭同臺競技的機會。如今，全球汽車工業迎來了向智能網聯時代深度變革的機遇期，我國傳感器企業能否借勢ADAS、無人駕駛等新興技術的發展，一掃往日陰霾?

　　車用傳感器難覓中國企業身影

　　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傳感器的汽車來說，MEMS傳感器已經不可替代。正因為如此，汽車產業被認為是MEMS傳感器的第一波應用高潮。

　　2014年全球車用MEMS傳感器市場達26億美元，預計2021年前將達34億美元。但在這領域，很難見到國內企業的身影。“車用MEMS傳感器市場不僅基本被國外企業占領，且呈高度集中的態勢。”賽迪智庫集成電路產業研究所副所長林雨告訴記者。林雨指出，“前10名企業占據了近八成的市場份額。”

　　具體來看，博世擁有壓力傳感器、流量傳感器、加速度計和陀螺儀等MEMS傳感器系列產品，同時在10多項關鍵應用領域都居于領導地位，2014年以7.9億美元的銷售額穩居行業榜首。

　　美國Sensata公司憑借壓力傳感器的優勢超越飛思卡爾和日本電裝公司，躍居市場第二的位置，成為領先的胎壓監測傳感器公司，銷售收入達到2.68億美元。 飛思卡爾排名第三，是防撞氣囊領域僅次于博世的傳感器廠商，且在胎壓監測壓力傳感器領域占有一席之地。在被恩智浦收購后，配合智能網聯汽車整體方案的推出，或將在汽車電子領域擁有更多的話語權。

　　日本電裝公司在MEMS空調監測及針對連續變速傳動系統的壓力計產品領域占據主導地位，但受日元貶值的影響排名第四，市場占有率約為8%。另外，老牌汽車電子企業ADI、英飛凌、村田、松下、德爾福和愛普生也都躋身前十。

　　智能網聯汽車創造市場新機遇

　　當前，全球汽車工業正處于向智能網聯時代邁進的深度變革期，正是這一原因帶來了MEMS傳感器在汽車領域的大熱。

　　目前，車用MEMS傳感器的應用主要有防抱死系統(ABS)、電子車身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等，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。普通汽車采用的MEMS傳感器數量為50到100個，而豪華型汽車上的傳感器數量已經超過了200個。

　　“智能網聯汽車的發展顯著帶動了車用MEMS傳感器的需求。”林雨認為，“未來隨著汽車的進一步智能化，對MEMS傳感器的需求也將加速提升。”

　　進一步智能化的就是ADAS(高級駕駛輔助系統)以及更進一步的無人駕駛。遇到危險時無需駕駛者操作就能自動剎車的主動防撞系統，已經成了2016年大眾帕薩特的新賣點。沃爾沃S60更是可以自己在高速上跟著堵車大隊挪動，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現國內城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛，長安汽車在4月18日表示已圓滿完成2000公里無人駕駛測試項目，樂視在4月20日推出無人駕駛汽車LeSEE……

　　不僅僅是傳統汽車企業，新興互聯網企業也對ADAS和無人駕駛技術的研發趨之若鶩。那么，如何讓汽車像人一樣感知和理解駕駛環境并做出正確判斷呢?沒錯，靠的正是傳感器。

　　傳感器的機會在于無人駕駛感知系統

　　汽車的無人駕駛系統由感知、決策、執行三個層面組成。國家“千人計劃”專家、同濟大學教授白杰在接受記者采訪時表示，感知系統是前提，相當于汽車的眼睛和耳朵，完成采集數據的任務;決策系統基于感知的數據，通過“算法”分析做出判斷并發出指令，相當于汽車的大腦;最終由執行機構來完成這些指令，如啟動、制動和轉向等。

　　在這三個層面中，都涉及了大量的傳感器應用。對于國內企業來說，哪里有我們的機會呢?

　　“執行傳感器層面要和國際巨頭抗衡的難度太大，因為已經形成了相對成熟的技術和市場。”白杰表示，“一旦國內企業成功研制某一產品，國際巨頭就會大幅降低相應的產品價格——防抱死系統就是個很好的例子。走這條產品仿制之路，如果沒有幾代技術的積累，就算產品再好，價格再便宜，最好的結果也就是成為一個二級甚至三級供應商。”

　　日前，國內消費電子領域傳感器龍頭企業歌爾聲學傳感器事業部總經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，在汽車領域，國內企業是不是可以通過鉆研傳感器算法來實現突破?“買產品，送算法，是汽車領域的一大特點。”白杰表示，“脫離設計和制造，單純搞算法研究，也很難獲得長遠發展。”

　　這樣一來，汽車傳感器市場真正的機會就落在了無人駕駛的感知系統上。

　　毫米波雷達是不是下一個突破口?

　　攝像頭、毫米波雷達、激光雷達是汽車采集外部數據以實現ADAS和無人駕駛的三種主流傳感器。目前，部分汽車已經初步具備通過攝像頭獲取信息并作出判斷的基本能力，但在自動駕駛中，僅僅通過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勢。

　　從成本角度來看，攝像頭雖然成本較低，但會受光線等使用環境的影響，而激光雷達的價格又太過高昂。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，而且價格也貴得離譜。據了解，其早期售價一度超過50萬元。這與“百度無人駕駛汽車1個激光雷達就要70萬元”的坊間傳言相符。

　　“不同產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，但作為整車廠前裝，缺點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，激光雷達必須保持整潔以滿足光的可穿透要求，需要經常清洗，否則性能會受到影響。所以激光雷達暫時不會成為主流。”

　　白杰認為，相對在攝像頭方面的激烈競爭，毫米波雷達更有創新性，潛在的市場空間更大，機會更多。毫米波成像技術也是一個研究方向，目前還不完全成熟，尚無公司做出專利。

　　據市場研究機構IHS預測，隨著ADAS系統的廣泛應用，汽車毫米波雷達傳感器市場的年均增長率將高達23%，預計到2021年的市場需求總量將達5000萬部。由于毫米波雷達抗環境干擾能力強、穩定性高，在歐美等發達地區幾乎逐漸成為標配。2015年中國汽車銷售量為2459.8萬輛，保守按20%的裝配量計算的話，近500萬輛的市場規模已經非常可觀，且應用前景更為廣闊。

　　記者了解到，國內已經有一些傳感器企業積極投身毫米波雷達研發，進軍ADAS領域。廈門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裝車應用，沈陽承泰科技有限公司宣稱其77GHz毫米波雷達即將面世。

　　“兩到三年內，我國自主研發的毫米波雷達傳感器應該會有較大突破。”白杰對未來充滿了信心。