激光雷達(dá)以分辨率 絕對(duì)優(yōu)勢(shì)力圖擴(kuò)大市場(chǎng)份額 車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力現(xiàn)狀

• 李波 2023年6月20日 來(lái)源：中研普華集團(tuán)、中研網(wǎng) 580 32
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車(chē)載毫米波雷達(dá)(mmWave Radar)是ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))重要感知裝置之一，具有全天候/全時(shí)段速度、距離和水平角測(cè)量功能，遠(yuǎn)距測(cè)量性能最優(yōu)，優(yōu)勢(shì)尤其體現(xiàn)在惡劣天氣下攝像頭和激光雷達(dá)失效時(shí)。

車(chē)載毫米波雷達(dá)(mmWave Radar)是ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))重要感知裝置之一，具有全天候/全時(shí)段速度、距離和水平角測(cè)量功能，遠(yuǎn)距測(cè)量性能最優(yōu)，優(yōu)勢(shì)尤其體現(xiàn)在惡劣天氣下攝像頭和激光雷達(dá)失效時(shí)。

該技術(shù)成熟度高，在汽車(chē)傳感技術(shù)領(lǐng)域已有近20年經(jīng)驗(yàn)積累，被經(jīng)典品牌車(chē)企和新興造車(chē)勢(shì)力廣泛應(yīng)用。配置方案主要有1前、1前+2 、1前+4 、2前+2 /4 等，通常與攝像頭聯(lián)用。

然而，傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)不能測(cè)高、分辨率低且無(wú)法識(shí)別靜物，隨著ADAS感知指標(biāo)不斷提高，這些短板暴露日益明顯。

據(jù)Tesla公開(kāi)信息，以上缺陷可能是汽車(chē)行駛中突然制動(dòng)(又稱“幽靈剎車(chē)”)引發(fā)交通事故主因之一，因此Tesla在2021年5月宣布取消在后繼車(chē)型搭載毫米波雷達(dá)。

另一方面，近年來(lái)激光雷達(dá)以分辨率絕對(duì)優(yōu)勢(shì)力圖擴(kuò)大市場(chǎng)份額。

為適應(yīng)高階進(jìn)化ADAS需求，新一代4D成像雷達(dá)基于傳統(tǒng)產(chǎn)品特性大幅提升分辨率，增加高度測(cè)量和成像功能。

能計(jì)算目標(biāo)距離、速度、水平角度和俯仰角度，可提供汽車(chē)周?chē)h(huán)境信息，避免井蓋、路肩等引發(fā)虛警制動(dòng)。同時(shí)依據(jù)周?chē)h(huán)境空間坐標(biāo)和速度信息，還能提供更真實(shí)路徑規(guī)劃/通行空間檢測(cè)功能。

中國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力現(xiàn)狀

據(jù)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到263億CNY。車(chē)載4D成像雷達(dá)成本結(jié)構(gòu)可分為軟件和硬件兩部分，軟件占50%，硬件中射頻前端MMIC占25%，信號(hào)處理芯片占10%，高頻PCB占10%。

為突破車(chē)載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)被國(guó)外巨頭占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)正在技術(shù)及成本方面不斷努力進(jìn)取。

2022年華為實(shí)現(xiàn)4D成像雷達(dá)產(chǎn)品方案量產(chǎn)。2023年3月比亞迪(002594)旗下弗迪科技也規(guī)劃4D成像雷達(dá)產(chǎn)品年內(nèi)量產(chǎn)。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國(guó)毫米波雷達(dá)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展前景研究報(bào)告》顯示：

自特斯拉被曝考慮重新加入雷達(dá)，且有可能是高分辨率4D雷達(dá)以來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)4D毫米波雷達(dá)的熱情持續(xù)高漲。

蓋世汽車(chē)梳理發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)至少有20家公司在4D毫米波雷達(dá)方向上有所布局，包括老牌的Tier1、跨界巨頭、創(chuàng)業(yè)公司等等。

不過(guò)，相當(dāng)一部分公司目前只是儲(chǔ)備了4D毫米波雷達(dá)的技術(shù)，產(chǎn)品還處于研發(fā)或者調(diào)試過(guò)程中。

2月16日，特斯拉申請(qǐng)召回約36.28萬(wàn)輛配備“全自動(dòng)駕駛”軟件的車(chē)輛，原因就是這套軟件可能導(dǎo)致車(chē)輛在停車(chē)標(biāo)識(shí)前無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全停車(chē)，從而引發(fā)安全隱患。

同時(shí)，“幽靈剎車(chē)”的用戶投訴量也增加了——特斯拉的輔助駕駛系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不必要的詭異剎車(chē)——這可能跟感知元件受到誤導(dǎo)有關(guān)，但沒(méi)人知道確切答案。

這種情況下，不能說(shuō)4D毫米波雷達(dá)能夠解決特斯拉的所有問(wèn)題，但至少提供了安全冗余。

4D毫米波雷達(dá)之所以是“4D”，在于增加了“目標(biāo)高度”這一維度解析，實(shí)現(xiàn)了“3D+高度”四個(gè)維度的信息感知，這讓車(chē)輛能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的路況。

技術(shù)短板因此得以解決，甚至還部分實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)力有不逮的性能盲區(qū)——比如在雨天場(chǎng)景中能夠?qū)崿F(xiàn)更為精準(zhǔn)的感知，探測(cè)距離更是達(dá)到300米(激光雷達(dá)一般為100米-150米)。

最關(guān)鍵的是成本。公開(kāi)資料顯示，4D毫米波雷達(dá)的成本最低僅為激光雷達(dá)的十分之一，貴的也只有500美元左右，這完全符合馬斯克的真香定律——性能更好，成本更低。

毫米波雷達(dá)通過(guò)飛行時(shí)間法完成測(cè)距和測(cè)方位角的功能，通過(guò)多普勒效應(yīng)完成測(cè)速度的 功能。毫米波雷達(dá)通過(guò)發(fā)射毫米量級(jí)的電磁波并接收回波的方式，來(lái)獲取遠(yuǎn)方物體二維 水平坐標(biāo)信息。

飛行時(shí)間法通過(guò)發(fā)出電磁波反射時(shí)間差完成對(duì)物體距離的測(cè)量和反射角 度的差異完成對(duì)方位角的測(cè)量，多普勒效應(yīng)反射回的波頻完成對(duì)前方物體速度的判斷。

毫米波雷達(dá)的清晰度由雷達(dá)通道數(shù)決定。雷達(dá)通道數(shù)等于接收天線數(shù)量和發(fā)射天線數(shù)量 之積。

以 4D 成像雷達(dá)為例，12 發(fā)射通道和 16 接收通道可以幫助雷達(dá)實(shí)現(xiàn) 192 通道數(shù)， 通道封裝在射頻芯片中。所以想要從硬件上提升毫米波雷達(dá)的清晰度，可以通過(guò)增加射 頻芯片的方式提升通道數(shù)。

除此之外，優(yōu)化軟件亦可以成為提升分辨率的重要方式，多 通道集成三維成像技術(shù)和虛擬孔徑成像技術(shù)的應(yīng)用幫助毫米波雷達(dá)清晰度進(jìn)一步提升。

3D 毫米波雷達(dá)成本大幅度降低為其量產(chǎn)上車(chē)創(chuàng)造了必要條件。

車(chē)載毫米波雷達(dá)最早可 以追溯到 1990 年代，三菱汽車(chē) Diamante“車(chē)前距離控制”系統(tǒng)、奔馳汽車(chē) Distronic 系 統(tǒng)中開(kāi)創(chuàng)性地將毫米波雷達(dá)運(yùn)用于汽車(chē)輔助駕駛領(lǐng)域。由于射頻芯片以 GaAs 工藝為主 導(dǎo)，成本限制毫米波雷達(dá)無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。

2000 年代，SiGe 工藝的大力發(fā)展帶來(lái)毫米 波雷達(dá)成本迅速降低，沃爾沃、大眾、豐田、奧迪逐步增配毫米波雷達(dá)，如沃爾沃 S60、 大眾 CC、豐田第四代皇冠、奧迪 A7 等。

此時(shí)毫米波雷達(dá)雖具備一定量產(chǎn)條件，但滲透 率仍然相對(duì)較低。

2017 年，基于 CMOS 工藝的 77Hz 射頻芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，工藝難度的 降低幫助毫米波雷達(dá)成本下探至 30 美元，滲透率和裝配數(shù)量快速提升。疊加汽車(chē)電子 電氣架構(gòu)升級(jí)和智能化持續(xù)推進(jìn)，毫米波雷達(dá)逐步成為汽車(chē)標(biāo)配。

《2023-2028年中國(guó)毫米波雷達(dá)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展前景研究報(bào)告》由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。

報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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