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随着全球汽车安全标准的不断提高,主动安全技术高级驾驶辅助系统(ADAS)近年来迅速发展。汽车毫米波雷达因其全天候工作的能力,已成为汽车电子厂商的首选,拥有巨大的市场需求。
目前,毫米波雷达正逐渐从高端车型向中低端车型渗透,同时加快技术升级革新,相关市场保持较高增长速度,且毫米波雷达的单车安装量有望进一步提升。
据佐思汽车研究院预测,到年毫米波雷达的安装量将超过万个。年安装量将达到万个以上。这一趋势将推动车载毫米波雷达市场的持续繁荣。
毫米波雷达行业概览环境感知作为自动驾驶的关键技术之一,为规划与控制的实现提供了基础。此项技术主要依赖于传感器对车辆周围环境的快速获取。其中,车载毫米波雷达作为环境感知的常用传感器之一,扮演着至关重要的角色。
车载毫米波雷达通过发射和接收毫米波信号来实现环境监测和车辆控制。其工作原理是利用毫米波的特性进行环境检测和测距,进而实现车辆的自主导航和安全控制。它通过天线发射调频连续波(FMCW),利用反射回波与发射波的时间差来计算目标距离。
车载毫米波雷达基于多普勒原理,通过发射与反射信号的频率差异可以精确测量目标相对于雷达的运动速度。通过多目标检测与跟踪算法,车载毫米波雷达能够实现多目标分离与跟踪。
车载毫米波雷达因其高精度探测、抗干扰能力强、实时感知和快速响应等优点,被广泛应用于自动驾驶、智能巡航控制、倒车和泊车辅助、盲区监测和侧面碰撞预警、行人检测和预警等方面。它的应用大大提高了驾驶的安全性和舒适性。
毫米波雷达有多个频段可供选择,包括24GHz、60GHz、77GHz、80GHz和GHz等。在国内,常用的毫米波雷达频段为24GHz、60GHz和77GHz。
24GHz毫米波雷达在各方面性能相对成熟,且成本较低,因此适用领域更广泛,包括交通、安防、智能家居、康养医疗等。
相比之下,77GHz毫米波雷达在精度上更高,主要应用于汽车领域,其应用规模已超过24GHz。77GHz以及79GHz产品由于具有更高的集成度及速度测量精度,正成为下一代产品的发展方向。以ACC自适应巡航场景为例,77GHz毫米波雷达的体积为24GHz毫米波雷达的1/3,探测器精度为24GHz毫米波雷达的3~5倍。
毫米波雷达工作在毫米波波段,具有高测距测速精度、强穿透力、全天候工作能力、抗干扰能力强及体积小巧等优点,适合用于远距离探测和速度测量。
在汽车领域,前向雷达探测范围在米以内,视场角可达到±45°,通常安装在车辆前端的保杠后侧,多采用77GHZ频段。
角雷达的探测距离在70米左右,视场角可达±60°,通常安装在车辆的四个角上。传统的角雷达主要基于24GHz技术,正逐步向法规要求、精度更高、探测距离更远的77GHz频带转移。
根据高工智能汽车的数据,年1-11月,中国市场乘用车(不含进出口)新车前装标配搭载前向毫米波雷达万颗,同比增长24%;标配搭载角雷达万颗,同比增长41%。后雷达和舱内雷达搭载量相对较小。
毫米波雷达产业链梳理毫米波雷达产业链主要分为上游、中游和下游三个部分。
毫米波雷达上游主要包括射频MMIC芯片(硬件核心)、高频PCB、处理芯片以及后端算法等相关企业。MMIC具备低噪声功率放大、混频、检波、调制、移相等功能,具有低噪声、低损耗、大动态范围、大功率、宽频带、强抗电磁辐射能力的特点。目前,MMIC供应商主要集中于国际企业,如NXP、英飞凌、TI、意法半导体、瑞萨电子、得捷电子等。
中游主要是成品4D毫米波雷达的生产企业。这些企业负责将上游的零部件进行整合和组装,形成完整的毫米波雷达产品。
下游则是主机厂,这些企业将毫米波雷达作为其产品的辅助驾驶系统的一部分进行采购和使用。
在天线高频PCB板方面,其工作原理是将高频PCB板集成在普通PCB板上,以实现在较小的集成空间中实现天线功能并保持足够的信号强度的目的。目前,这项技术主要由罗杰斯(Rogers)、Isola、施瓦茨等少数公司掌握。
毫米波雷达产业链图示:
毫米波雷达市场竞争格局和龙头梳理整体市场格局来看,毫米波雷达的每一部分都存在技术壁垒,国内厂商目前处于追赶的状态。
上游射频芯片部分我国国产实力相对薄弱,主要依靠进口。国外的主要厂家有英飞凌、德州仪器、意法半导体等,国内的厂商有清能华波、矽杰微电子等。
下游毫米波雷达主要用于无人机、车联网、ADAS等领域。在这些领域中,国内厂商都有涉猎。例如,无人机领域的代表有大疆、航天彩虹等,ADAS领域有东风、长安等汽车厂商,车联网领域有华为、百度等。
目前毫米波雷达市场主要由海外企业主导。国际巨头如博世、大陆、安波福、海拉及维宁尔等公司仍占据着毫米波雷达市场的较大份额。据数据显示,年这五家企业占据了我国毫米波雷达86.4%的市场份额,其中CR3为67.1%。
在细分市场方面,前向毫米波雷达市场中博世、大陆、电装占据超过85%的市场份额,而角雷达市场则由海拉、博世、维宁尔、安波福、大陆占据8成以上市场份额。
值得注意的是,传统Tier1厂商在4D产品方面布局较快,大陆、采埃孚、安波福三家均有产品在和这两年实现量产。随着国产替代加速,国产毫米波雷达厂商有望依靠本地优势占据市场制高点。
此外,4D毫米波雷达凭借性价比,将对低端激光雷达形成替代。其探测距离可达-m,而传统3D毫米波雷达仅有-m。4D毫米波雷达相对传统雷达三维度增加了俯仰角维度,可以感知“高度”,获得了笛卡尔坐标系下z轴方向距离,功能上可以替代低线束激光雷达。
从研发量产节奏上看,特斯拉已经装车,国内车企预计从年开始装车。目前国内拥有4D毫米波雷达样机的有经纬恒润、威孚高科、联合光电等公司。
毫米波雷达主要厂商梳理:
资料来源:行行查整理结语整体而言,车载毫米波雷达具有高集成度、高探测精度、远探测距离和受外界环境影响小等特点,使得它们在盲区监测、车道偏离预警、车道保持辅助和自助紧急制动等应用场景中具有广泛的应用。
目前,国内外众多汽车厂商和零部件供应商纷纷布局车载毫米波雷达领域,推出了一系列具有竞争力的产品。同时,行业也在不断推进标准化和规范化工作,以确保不同厂商之间的毫米波雷达产品具有良好的兼容性和互换性。未来,随着自动驾驶技术的普及和消费者对汽车安全性能要求的提高,车载毫米波雷达市场将进一步扩大,并推动行业持续发展。