编辑:风风木木
前言
2007年,23岁的陈嘉澍在美国拿到200多万人民币的奖学金,是当年27人里唯一的中国面孔,有人问毕业去哪,他说“回国”,不少人当成场面话,2013年博士毕业,他真的回来了。
2017年,中国第一颗77GHz车规级CMOS毫米波雷达芯片量产,成本压到进口方案的四成。
到2024年,芯片累计出货破千万片,进入两百多款车型,国内市场占到半壁江山,200万没把人留下,却换来一个对手。
国外一套卖两三千美元,他盯上了这块高价市场
2013年的中国车企,在毫米波雷达这件事上没有选择,77GHz雷达系统清一色进口,博世、大陆、德尔福几家把市场握在手里,一套系统两三千美元,核心射频芯片用砷化镓工艺,单颗几百美元。车企想做智能驾驶,只能掏钱。
想自己干?资料拿不到,设备买不齐,连测试环境都缺,行业里默认一个结论:高频毫米波芯片只能用昂贵工艺,CMOS太便宜,做不了77GHz,信号衰减大,噪声压不住。
陈嘉澍在伯克利读博时就琢磨这个问题,他反复推电路模型,算损耗,改结构,最后发现关键不在材料,在架构。
传统做法是直接放大高频信号,损耗自然大,如果先做频率转换,把信号降下来再处理,路径会顺很多,理论能跑通,成本也能降。
这个思路让他拿到富布莱特奖学金,毕业时有机会留下,也能进大公司做研发,他还是回国,原因很简单,国内没人做这件事,市场又摆在那。
2014年,他在上海张江成立加特兰微电子,启动资金不到两千万,十几个人挤在两百多平的办公室,目标很明确,做出一颗能上车的77GHz CMOS雷达芯片。
流片一次几百万,失败就没了,第一版出来,发射功率还行,接收灵敏度差,信噪比不够,直接报废。
第二版改低噪声放大器,性能上来了,高温测试却过不了,车规标准要求零下40度到125度都稳定,这颗芯片到80度就漂移。
第三版、第四版继续改电源、改版图、改匹配网络,每一次都是钱和时间往里砸,测试设备也是难题,国内没有完整毫米波测试系统,国外设备要么不卖,要么开高价,团队自己搭平台,信号源、频谱仪、暗室一个个拼。
2017年3月,第五版芯片通过全部车规测试,全球首颗基于CMOS工艺的77GHz车规级射频芯片正式出来,量产成本压到传统方案的40%,技术关过了,市场关还在。
他带着样片跑车企,得到的反应很直接:国产的,稳定吗?安全系统出问题,谁担责任?他拿出完整测试数据和对比报告,一项项解释。
探测距离、角度分辨率、速度误差都对标国际产品,2018年,终于有车型量产上车。第一道门算是推开。
把价格打下来,还要把结构改掉
芯片能上车只是起点,国外雷达方案结构复杂,射频前端一块板,基带处理一块板,算法跑在独立处理器上,模块多,调试时间长,成本自然高。
2019年,加特兰推出集成基带处理的SoC芯片,把射频、信号处理、部分算法塞进一颗芯片。
下游厂商拿到芯片后,外围电路大幅简化,模组体积变小,开发周期从一年缩到三个月,整套系统价格再降三成,车企有了更灵活的配置空间。
2020年,公司做出AiP封装,把天线阵列和芯片封在一起,形成一体化模组,原本占空间的雷达被压缩到硬币大小,车门、后视镜、尾部角落都能放,布局自由度提高,整车感知能力也跟着提升。
毫米波雷达不怕雨雪,不受强光干扰,全天候工作,体积缩小后,车内生命体征监测也成为现实。
雷达可以穿透座椅,识别后排是否有呼吸信号,避免孩子或宠物被遗忘在车内。这类功能开始被车企写进宣传资料。
出货量随之上升,2018年刚量产时规模有限,几年后进入加速阶段。到2024年底,累计出货超过一千万颗,进入两百多款车型。
国内车规级77GHz CMOS雷达芯片领域,加特兰成为少数稳定供货的企业之一,2025年预计出货1600万颗,份额继续扩大。
价格体系被改写后,谈判桌上的气氛也变了,过去是外企报价,车企接受,现在有国产方案参与,价格不再单向决定,利润空间被压缩,竞争回到产品本身。
下一步方向是4D成像雷达,传统雷达提供距离、速度、角度信息,4D成像增加高度维度,可以给出更清晰的目标轮廓,判断运动趋势,自动驾驶等级提升,需要更高分辨率的感知能力。
激光雷达价格依旧偏高,摄像头受天气影响明显,毫米波雷达在成本和稳定性上有优势,谁能把分辨率做上去,谁就占据主动,研发还在推进,目标已经摆明。
17年时间,从留学生到产业一环
从2007年拿奖学金,到2013年回国,再到2024年出货破千万,前后17年,很多人把焦点放在“美国培养”“回国反击”这些标签上,他的回答很简单:国内需要这项技术,学会了就拿回来用。
回国创业那几年,环境并不轻松,资本更愿意投周期短的项目,芯片研发烧钱、见效慢、失败率高,五次流片才成功,资金压力一直在,团队规模小,任务却重。
车规级芯片要求极高,高温、低温、震动、电磁干扰都要测试,认证周期长,通过认证只是第一步,还要保证良率稳定、持续供货,一旦供货出问题,整车厂会停线,风险巨大,技术之外,供应链管理同样关键。
这些年中国汽车产业变化很快,新能源车增长迅猛,智能驾驶成为卖点,雷达需求跟着放大。
国产芯片厂商抓住这个窗口,把性能做到接近国际水平,把价格压下来,市场自然给机会,加特兰的成长踩在这个节奏上。
对外企来说,真正的压力是定价权削弱,过去单颗芯片几百美元,现在国产方案把价格压到原来的四成甚至更低,整套系统价格下探,市场从单边垄断走向多方竞争。
陈嘉澍拒绝绿卡,选择回国,做的是一条难走的路,芯片行业没有捷径,只有一次次试错,失败版本堆在实验室角落,成功版本装进车里上路,区别就在坚持多久。
未来目标也很清晰,继续推进4D成像雷达,争取全球市场份额,计划到2028年拿下全球一成市场。国际竞争会更激烈,规则更复杂,需要时间验证。
结语
200万奖学金改变的是学习地点,没有改变去向,2013年的那次回国,是个风险选择,结果是五次流片、数年打磨,换来一颗能上车的芯片,十年后,千万级出货量摆在账面上,价格体系被重写,市场格局出现变化。
技术竞争靠产品和数据,谁能把东西做稳定、做便宜、做规模,谁就有话语权,陈嘉澍的经历说明,核心技术这条路难走,但走通之后,主动权会慢慢回到自己手里。
信源
新华网:《中国光子毫米波雷达技术取得突破性进展》2025年1月31日
新浪科技:《载誉而归,加特兰创始人陈嘉澍博士亮相ICCAD-Expo 2024》2024年12月13日