蓋世汽車研究院：第三代數(shù)字鑰匙加速上車，車載UWB應用市場前景廣闊

超寬帶(UWB)技術近年來在全球范圍內(nèi)得到了顯著的發(fā)展，尤其是在智能手機和車載領域，隨著智慧出行的發(fā)展趨勢，大量UWB的玩家開始參與到UWB的汽車應用領域當中，其中數(shù)字鑰匙應用最為典型，未來市場前景廣闊。

基于此背景，蓋世汽車研究院從車載UWB的行業(yè)概況、市場現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢三個層面對車載UWB產(chǎn)業(yè)進行研究分析。本報告部分內(nèi)容如下：

UWB（Ultra Wide Band，超寬帶）技術是一種新型的近距離無線通信技術，其與傳統(tǒng)通信技術有很大的差異；在傳統(tǒng)通信體制中，數(shù)據(jù)傳輸一般都需要使用載波來承載，UWB則不需要，是通過發(fā)送和接收具有納秒甚至亞納秒級的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，所占信號帶寬覆蓋千兆赫茲的頻段，具高分辨率和抗干擾能力，定位精度為厘米級，可實現(xiàn)高精度目標探測和測距，并且在定位精度、定位距離、安全性、抗干擾等方面均優(yōu)于藍牙和WiFi。

UWB定位方案分為TOF、TDOA、PDOA；UWB典型應用場景分為智能汽車、消費電子和工業(yè)應用，目前智能手機為UWB的最大應用市場，在智能汽車領域的應用主要包括數(shù)字鑰匙、生物雷達、腳踢雷達、無線充電、自主代客泊車（AVP）等，其中數(shù)字鑰匙是主流應用，近年開始商用落地。

汽車數(shù)字鑰匙經(jīng)歷了三代發(fā)展，UWB憑借安全性和厘米級定位精度，成為了第三代數(shù)字鑰匙的關鍵技術路線，目前還處在初級階段，只有少部分車型搭載。UWB數(shù)字鑰匙方案通常結合UWB、BLE、NFC三種技術，遠離車輛時，先用藍牙進行身份認證、數(shù)據(jù)交互和粗略定位，在靠近車輛后（十幾米內(nèi)），再用UWB錨點進行實時測距和定位。車端UWB模塊布局一般分“車外 4+車內(nèi) 1（車外前后保險杠兩側，車內(nèi)中控）”和“車外 0+車內(nèi) 4（車內(nèi)B柱兩側以及前后擋風玻璃中上位置）”兩種方案。近一年還有初創(chuàng)公司提供基于UWB天線陣列的“車外0+車內(nèi)1~2”全新方案，可進一步降低系統(tǒng)成本。

利用UWB技術的高精度定位特性，在地下車庫等信號不佳的地方加裝UWB基站，可以通過復用車端UWB錨點來實現(xiàn)對車端傳感器的補盲，實現(xiàn)在AVP場景的準確定位。

UWB技術除用在數(shù)字鑰匙和自主代客泊車（AVP）場景中，還可用作UWB雷達，用于艙內(nèi)活體檢測以及腳踢尾門。UWB雷達的工作原理與UWB定位不同，UWB雷達系統(tǒng)不需要UWB標簽的存在，其工作原理與飛機和汽車上用的各類雷達類似；UWB雷達基于車內(nèi)布置的UWB錨點，發(fā)射UWB脈沖信號，并接收該脈沖信號經(jīng)障礙物反射后的回波，通過對回波擾動的分析來判斷UWB雷達附近是否存在物體（或人），分辨率優(yōu)于1bpm，并且UWB雷達系統(tǒng)還可復用數(shù)字鑰匙的UWB錨點，可降低整體成本。

在艙內(nèi)活體檢測領域，目前國內(nèi)多以攝像頭和毫米波雷達方案為主，但攝像頭方案存在隱私風險，且沒有穿透力，毫米波雷達存在頻段使用的合規(guī)風險，同時成本較高。UWB雷達方案穿透力較強、成本適中，沒有隱私風險（相比攝像頭），且工作頻段滿足國內(nèi)外等全球主要國家區(qū)域的法規(guī)，整體上優(yōu)于毫米波雷達和攝像頭，但目前還未實現(xiàn)規(guī)模上車。

在腳踢尾門領域，傳統(tǒng)方案為電容方案，但易受干擾因素影響，相比于該方案，UWB雷達腳踢尾門不受電磁干擾，穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)方案。

從發(fā)展歷程上來看，UWB技術1960年就已提出，最早用于軍事領域，2013年開始，逐漸應用于公安系統(tǒng)、倉儲、物流、醫(yī)院、工廠、煤礦等領域，直到2019年蘋果在iPhone 11系列上配備UWB技術，UWB開始逐步被更多設備應用。到2021年7月CCC聯(lián)盟發(fā)布了支持UWB技術的第三代數(shù)字鑰匙核心技術規(guī)范，2022年寶馬、蔚來等車企率先搭載UWB數(shù)字鑰匙，UWB車用正式落地，隨后大眾、比亞迪等一干車企相繼推出搭載UWB數(shù)字鑰匙的車型。

從UWB的產(chǎn)業(yè)鏈來看，在汽車領域處于萌芽階段，整體產(chǎn)業(yè)鏈還在建設初期，上游車規(guī)級芯片的主要供應商為恩智浦，近年國外的部分芯片龍頭企業(yè)也紛紛通過收購/合作或自研等方式布局UWB相關業(yè)務，其中高通2024年初推出的FastConnect 7900移動連接系統(tǒng)可用于數(shù)字鑰匙，預計將于下半年實現(xiàn)商用。國內(nèi)企業(yè)也正在對車規(guī)級UWB芯片加速布局。中游主要為UWB解決方案商，目前以提供數(shù)字鑰匙為主，少數(shù)可實現(xiàn)生物雷達等功能；部分企業(yè)如西安聯(lián)乘(給吉利供貨)、大陸集團、科世達等已實現(xiàn)量產(chǎn)上車，國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)居多。

下游車企主要與UWB解決方案商以及支持UWB功能的手機廠商合作來進行UWB數(shù)字鑰匙的布局，手機廠商目前大多選擇蘋果，近年安卓手機廠商加速布局UWB技術，如小米、OPPO、魅族等已推出相應產(chǎn)品，隨UWB技術在安卓手機上的普及，未來UWB數(shù)字鑰匙等應用將有望形成規(guī)?；l(fā)。

從模塊集成發(fā)展趨勢來看，將UWB模組集成至汽車玻璃中，最多僅需要4個錨點即可同時實現(xiàn)無鑰匙進入和活體檢測，可實現(xiàn)降本增效，且相對于前后保險杠的方案可一定程度上緩解信號屏蔽問題，使定位更加準確，例如福耀集團基于汽車感知與智能化技術推出以玻璃為外飾板的智能立柱產(chǎn)品，可與汽車車身玻璃達到一體化效果，該產(chǎn)品集智能駕駛攝像頭系統(tǒng)、結構光相機感知系統(tǒng)、無鑰匙進入系統(tǒng)、生物識別系統(tǒng)等功能于一體，對于數(shù)字鑰匙場景可提供 NFC、BLE、UWB、微動開關、觸摸開關、生物識別等方案，該智能立柱產(chǎn)品已在智己 L7 車型上量產(chǎn)搭載。

從應用場景趨勢來看，全球各國的汽車安全認證機構接連提出兒童遺忘車內(nèi)提醒功能的測評方案，陸續(xù)將CPD納入檢測指標，我國汽車技術研究中心的中國新車評價規(guī)程（C-NCAP），在2022-2028年的規(guī)劃路線圖中，已確定在2024年版規(guī)程中新增“兒童遺忘提醒功能測評”，安裝CPD裝置的車輛將獲得加分項，UWB雷達能夠探測到嬰幼兒呼吸等細微動作，且成本較低，將成為車內(nèi)兒童檢測的重要解決方案。

從數(shù)字鑰匙技術趨勢來看，UWB與藍牙和NFC功能結合，可以彌補定位精度的短板，無論是遠程、近距離，還是網(wǎng)絡環(huán)境不佳或者手機關機狀態(tài)下，都能順利解鎖車輛，未來有望成為主流數(shù)字鑰匙解決方案。

從數(shù)字鑰匙承載功能趨勢來看，目前UWB數(shù)字鑰匙功能主要為實現(xiàn)無感進入/啟動，個性化設置、車輛共享、共享汽車、車隊管理等更多應用場景將會基于數(shù)字鑰匙進行拓展，進一步打通智慧出行生態(tài)。

典型企業(yè)方面，UWB綜合方案商全跡科技成立于2016年，其產(chǎn)品從工廠、倉庫等B端領域轉向汽車和商場等C端領域，可實現(xiàn)商場定位導航、數(shù)字鑰匙等功能，其UWB-AOA單錨點數(shù)字鑰匙大幅減少汽車UWB硬件數(shù)量和成本，可復用雷達功能實現(xiàn)車內(nèi)活體檢測、腳踢尾箱感應，預計24年下半年開始獲得量產(chǎn)定點。