毫米波雷達是一種使用天線發(fā)射波長 1-10mm、頻率 24-300GHz 的毫米波作為放射波的雷達傳感器,通過處理目標反射信號獲取汽車與其他物體相對距離、相對速度、角度及運動方向等物理環(huán)境信息。
相較于攝像頭和激光雷達等車載傳感器,毫米波雷達具有獨特的優(yōu)勢。1)集成度高,受外界環(huán)境影響?。汉撩撞úㄩL介于厘米波及光波之間,兼具微波制導和光電制導的優(yōu)點,與微波導引頭相比,毫米波導引頭體積小、重量輕、集成度高,與紅外導引頭相比,毫米波導引頭穿透煙霧能力強,且具備一定反隱身能力,可全天候全天時工作;2)測量精度高:毫米波頻率高,多普勒效應顯著,距離和速度測量精度高(可達厘米級別),此外,毫米波雷達可在小天線口徑下獲得窄波束,細節(jié)分辨能力強、被截獲性低、抗干擾能力強;3)性價比較高:毫米波雷達探測距離約為 200m,相較于激光雷達,#毫米波雷達#的成本很低,可以在自動駕駛汽車上大規(guī)模推廣應用。
目前,77GHz 雷達由于其體積較小,更容易實現(xiàn)單芯片的集成,且具有更高的識別精度、更高的信噪比以及更強的穿透能力,已經(jīng)成為毫米波雷達行業(yè)的主流。在另一方面,根據(jù)美國 FCC 和歐洲 ESTI 規(guī)劃,24GHz 的寬頻段(21.65-26.65GHz)在 2022 年過期。因此,隨著規(guī)模的擴大和成本的進一步下降,77GHz 將成為毫米波雷達未來市場的發(fā)展趨勢。
(1)產業(yè)鏈及相關公司
1)上游
毫米波雷達的產業(yè)鏈上游包括MMIC單片微波集成電路、基帶數(shù)字信號處理芯片、天線高頻PCB板。硬件成本占比約50%,每一部分均存在技術壁壘,國內廠商處于追趕的狀態(tài)。毫米波雷達的核心部件為MMIC芯片和天線PCB板。
MMIC:MMIC電路中核心芯片目前基本來自恩智浦(NXP)、英飛凌、德州儀器(TI)等海外芯片設計公司。MMIC成本占比達到約25%左右。
天線高頻PCB板:目前雷達天線高頻PCB板由滬電股份、羅杰斯、Isola、施瓦茨、松下電工、雅龍等少數(shù)公司掌握。國內大多數(shù)高頻PCB板廠商暫無技術儲備,只能根據(jù)圖紙代加工,元器件仍需國外進口。天線高頻PCB板成本占比達到約10%左右。
基帶數(shù)字信號處理器:高端DSP芯片和FPGA芯片主要被國外企業(yè)壟斷,DSP芯片供應商有飛思卡爾、英飛凌、亞德諾半導體、意法半導體等公司,F(xiàn)PGA芯片供應商有賽靈思、阿爾特拉、美高森美、萊迪思等公司。數(shù)字信號處理器成本占比達到約10%左右。
2)中游
主要是毫米波雷達生產企業(yè),軟件成本占比達到50%。中游企業(yè)主要進行毫米波雷達算法研發(fā)。算法需要大量數(shù)據(jù)支持,研發(fā)投入需求較大,是雷達性能的決定性因素之一。毫米波雷達生產國外企業(yè)包括博世、大陸、電裝Denso、海拉、富士通Fujitsu、采埃孚天合TRW等。國內企業(yè)包括保隆科技、德賽西威、雷科防務、華域汽車、加特蘭等。
(2)競爭格局
從毫米波雷達的市場格局來看,由海外企業(yè)占據(jù)核心技術與主要份額。全球市場主要由博世、大陸集團、天合汽車集團、法雷奧、海拉、德爾福、電裝、奧托立夫、富士通等廠商占據(jù)。77GHz毫米波雷達技術主要掌握在博世、大陸、德爾福、電裝、TRW、富士通天、Hitachi等公司手中。國內企業(yè)技術不斷成熟已經(jīng)加入市場競爭。
(3)市場規(guī)模及趨勢
全球毫米波雷達市場快速增長。據(jù)中商產業(yè)研究院統(tǒng)計,2015 年全球車載毫米波雷達市場規(guī)模為 19.4 億美元,在自動駕駛技術的推動下,市場規(guī)模逐年增加,預計到 2020年將超過 50 億美元。據(jù) Yole 公司預計,到 2022 年全球車載毫米波雷達的市場空間將達到 75 億美元,6 年 CAGR 將達到 25%;出貨量方面,預計到 2020 年,全球車載毫米波雷達出貨量將接近 7000 萬顆。
根據(jù)億歐汽車與中研網(wǎng)的數(shù)據(jù),2020年我國毫米波雷達的市場規(guī)模為180億元。根據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù),2021年1-11月國內上市新車搭載前向/角毫米波雷達上險量為1186.91萬顆,同比增長44.55%。
國內外毫米波雷達市場仍將保持快速增長。現(xiàn)階段大多數(shù)智能化程度更高的汽車采用4個短距毫米波雷達+1個長距毫米波雷達的裝配模式,未來毫米波雷達的單車搭載量將隨著汽車智能化的發(fā)展而不斷攀升。