蓋世汽車(chē)研究院：車(chē)載毫米波雷達(dá)國(guó)產(chǎn)化替代正當(dāng)時(shí)

隨著樂(lè)道L60搭載賽恩領(lǐng)動(dòng)4D毫米波雷達(dá)，以及華為發(fā)布新一代4D雷達(dá)，毫米波雷達(dá)再次成為自動(dòng)駕駛感知的焦點(diǎn)，車(chē)載毫米波雷達(dá)進(jìn)入4D成像時(shí)代。傳統(tǒng)的車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)一直由海外廠(chǎng)商主導(dǎo)，而國(guó)內(nèi)企業(yè)則處于追趕階段。在迅速崛起的4D毫米波雷達(dá)細(xì)分市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家紛紛加快布局，力求在這一新賽道中突圍。

產(chǎn)業(yè)概況

毫米波雷達(dá)憑借可直接測(cè)距測(cè)速、不受惡劣天氣影響、可全天候工作等優(yōu)勢(shì)，成為智能汽車(chē)ADAS系統(tǒng)的核心傳感器之一，且單車(chē)搭量隨著自動(dòng)駕級(jí)別的提高而上升，自動(dòng)駕駛是毫米波需達(dá)發(fā)展的長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)力。

在頻段上，汽車(chē)毫米波雷達(dá)將統(tǒng)一至77-79GHz，77GHz已成為主流。按照安裝位置，車(chē)載毫米波雷達(dá)可分為前向雷達(dá)、角雷達(dá)和艙內(nèi)雷達(dá)，前雷達(dá)主要實(shí)現(xiàn)AEB和ACC等功能，角雷達(dá)主要實(shí)現(xiàn)BSD、LCA等功能，艙內(nèi)雷達(dá)主要實(shí)現(xiàn)駕駛員監(jiān)測(cè)、兒童監(jiān)測(cè)、手勢(shì)識(shí)別等功能。目前多數(shù)高階智駕產(chǎn)品采用4顆短程角雷達(dá)和1顆遠(yuǎn)程前向雷達(dá)的5R方案。

市場(chǎng)方面

在供給端，毫米波雷達(dá)上游的MMIC芯片、DSP芯片、PCB板等關(guān)鍵零部件市場(chǎng)基本由國(guó)外大廠(chǎng)主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)實(shí)力相對(duì)薄弱。中游毫米波雷達(dá)整機(jī)市場(chǎng)集中度較高，以博世、大陸、電裝等國(guó)際 Tier1 為主，國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)企業(yè)憑借性?xún)r(jià)比及定制化的優(yōu)勢(shì)切入市場(chǎng)，從角雷達(dá)突圍，逐漸向前向雷達(dá)過(guò)渡，目前部分企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)77GHz產(chǎn)品前裝量產(chǎn)，產(chǎn)品在測(cè)距和精度上已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，代表企業(yè)有承泰科技、森思泰克等。

4D毫米波雷達(dá)方面，國(guó)外初創(chuàng)企業(yè)如Arbe、傲酷、Vayyar等集中布局，國(guó)外傳統(tǒng)Tier1或自研推出4D產(chǎn)品，或通過(guò)投資初創(chuàng)企業(yè)間接布局4D業(yè)務(wù)。國(guó)內(nèi)企業(yè)緊抓4D雷達(dá)這一風(fēng)口，紛紛加快布局，部分企業(yè)如華為、華域汽車(chē)、森思泰克、楚航科技、賽恩領(lǐng)動(dòng)等已經(jīng)先后推出4D成像雷達(dá)產(chǎn)品，部分已實(shí)現(xiàn)批量裝車(chē)。在4D毫米波雷達(dá)這一新賽道，國(guó)內(nèi)企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先，打破傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)市場(chǎng)的跟隨局面。

在需求端，2023年，國(guó)內(nèi)搭載毫米波雷達(dá)的車(chē)型銷(xiāo)量約1425.4萬(wàn)輛，占整體乘用車(chē)銷(xiāo)量的67.5%，其中搭載五顆毫米波雷達(dá)的車(chē)型，同比增長(zhǎng)38.3%，搭載六顆毫米波雷達(dá)的車(chē)型，同比增長(zhǎng)559.2%；角雷達(dá)搭載量增幅超過(guò)了前向雷達(dá)的增幅，汽車(chē)毫米波雷達(dá)需求正從單一的1R前向主雷達(dá)搭載方案，向3R-5R多雷達(dá)搭載方案延伸，以實(shí)現(xiàn)更多的ADAS功能。

車(chē)企也在加速4D毫米波雷達(dá)的落地，到目前為止，中國(guó)市場(chǎng)包括蔚來(lái)、上汽、理想、長(zhǎng)安、吉利等多個(gè)品牌已經(jīng)上車(chē)4D成像毫米波雷達(dá)，隨著4D毫米波雷達(dá)的價(jià)格下探，預(yù)計(jì)會(huì)有更多車(chē)型搭載。

發(fā)展趨勢(shì)

隨著毫米波雷達(dá)芯片的工藝迭代至COMS工藝，MMIC 、MCU、DSP等芯片將集成至一顆SOC芯片中，毫米波雷達(dá)芯片將向高分辨率、低成本、小尺寸、低功耗的方向發(fā)展。同時(shí)，天線(xiàn)從微帶天線(xiàn)向波導(dǎo)天線(xiàn)演進(jìn)，在雷達(dá)信號(hào)處理中，AI深度學(xué)習(xí)將成為提升的方向之一。

毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈上游為零部件供應(yīng)商，中游為毫米波雷達(dá)整機(jī)廠(chǎng)商，下游為OEM、自動(dòng)駕駛公司及車(chē)路云一體化公司。上游核心部件基本被國(guó)外主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)實(shí)力相對(duì)薄弱，中下游逐步追趕。

毫米波雷達(dá)主要包括雷達(dá)射頻前端、數(shù)字信號(hào)處理器、后端算法三部分。射頻前端由天線(xiàn)和射頻前端MMIC芯片構(gòu)成。射頻前端MMIC芯片和數(shù)字信號(hào)處理芯片是毫米波雷達(dá)的兩大功能性器件。在雷達(dá)系統(tǒng)中，算法所占成本份額為50%；射頻前端MMIC所占成本份額為25%；PCB板所占成本份額為10%，信號(hào)處理器芯片占比7.5%；控制電路占成本的5%；其他部分占比2.5%。

典型的毫米波雷達(dá)解決方案包括1R、3R和5R方案。1R方案僅使用一個(gè)前向雷達(dá)，主要實(shí)現(xiàn)AEB、FCW、ACC、LKA等功能。3R方案增加兩個(gè)前角雷達(dá)，覆蓋更多駕駛輔助功能，如BSD和RCW。5R方案則是主流配置，增加兩個(gè)后角雷達(dá)，功能更全面，包括RCTA和DOW。目前多數(shù)高階智駕產(chǎn)品采用4顆短程角雷達(dá)和1顆遠(yuǎn)程前向雷達(dá)的5R方案。

目前，許多廠(chǎng)商推出了艙內(nèi)雷達(dá)和4D毫米波雷達(dá)。艙內(nèi)雷達(dá)用于OMS監(jiān)測(cè)，確保車(chē)內(nèi)乘客安全。4D毫米波雷達(dá)增加了高度信息測(cè)量，提升了車(chē)輛對(duì)物體和行人的識(shí)別能力，主要應(yīng)用于高階智能駕駛和行泊一體。

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，核心元器件如MMIC芯片、PCB板、軟件算法等基本被國(guó)外主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在局部領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。目前，MMIC芯片已經(jīng)部分國(guó)產(chǎn)化，代表性公司有加特蘭微電子、岸達(dá)科技、矽杰微、矽典微和微度芯創(chuàng)等。4D毫米波雷達(dá)芯片目前主要依賴(lài)NXP、TI、英飛凌等國(guó)外傳統(tǒng)芯片廠(chǎng)的通用方案。除了大陸推出的全球首款4D成像毫米波雷達(dá)（ARS540）采用FPGA方案外，其余方案基本基于TI或NXP的芯片方案開(kāi)發(fā)。

2023年，毫米波雷達(dá)總搭載量為2229.7萬(wàn)顆。從供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)格局看，前雷達(dá)約70%市場(chǎng)被博世、大陸等外資企業(yè)占領(lǐng)，國(guó)內(nèi)承泰科技、森思泰克排名靠前。此外，2023年國(guó)內(nèi)搭載毫米波雷達(dá)的車(chē)型銷(xiāo)量約1425.4萬(wàn)輛，占整體乘用車(chē)銷(xiāo)量的67.5%，其中搭載兩顆毫米波雷達(dá)的車(chē)型同比增長(zhǎng)71.8%。

2023年，前向雷達(dá)的安裝量達(dá)1044萬(wàn)臺(tái)，比2022年增加15.9%；角雷達(dá)安裝量從2022年的838.1萬(wàn)臺(tái)增加到2023年的1080.9萬(wàn)臺(tái)，增長(zhǎng)了29%；后雷達(dá)的安裝量增長(zhǎng)最為顯著，增幅達(dá)118.2%。汽車(chē)毫米波雷達(dá)需求正從單一的1R前向主雷達(dá)方案向3R-5R多雷達(dá)方案延伸，以實(shí)現(xiàn)更多ADAS系統(tǒng)功能。

國(guó)內(nèi)各類(lèi)廠(chǎng)商在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域積極布局，不同公司在技術(shù)進(jìn)展和市場(chǎng)應(yīng)用方面均有亮點(diǎn)，毫米波雷達(dá)的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)成為當(dāng)前的重要趨勢(shì)。目前，包括蔚來(lái)、上汽、理想、長(zhǎng)安等多個(gè)品牌已經(jīng)在中國(guó)市場(chǎng)上搭載4D成像毫米波雷達(dá)，隨著4D毫米波雷達(dá)的價(jià)格下探，預(yù)計(jì)會(huì)有更多車(chē)型搭載，如蔚來(lái)ET9、樂(lè)道L60等。

未來(lái)，車(chē)載毫米波雷達(dá)將向高分辨率、低成本、小尺寸、低功耗方向發(fā)展。新材料、新工藝、新架構(gòu)、新算法的采用將推動(dòng)毫米波雷達(dá)技術(shù)不斷進(jìn)步。微帶天線(xiàn)因低剖面、低成本被廣泛用于車(chē)載雷達(dá)，但在毫米波頻段損耗大、輻射效率低。未來(lái)，4D成像雷達(dá)將采用波導(dǎo)天線(xiàn)，降低損耗，提高輻射效率，增加探測(cè)距離并減小雷達(dá)體積。

隨著4D毫米波雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)處理需求也在增長(zhǎng)。傳統(tǒng)算法處理能力有限，而AI深度學(xué)習(xí)算法可應(yīng)對(duì)更多數(shù)據(jù)，成為未來(lái)趨勢(shì)。同時(shí)，E/E架構(gòu)的進(jìn)化提升了整車(chē)算力，使深度學(xué)習(xí)的邊緣加速成為可能。

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