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毫米波雷达

毫米波雷达

毫米波雷达在国内有多火
2021-12-11
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随着汽车电子化和自动化的发展,各种传感器技术开始应用。在汽车安全领域,雷达被视为是汽车感知周围环境的重要器件,而在此基础上发展起来的毫米波雷达传感器起到的作用也不容小觑。

毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好,汽车毫米波雷达传感器因为能够全天候工作,不受光线、雾霾、沙尘暴等恶劣天气的影响,已成为业界公认的主流选择,拥有巨大的市场需求,因而也是汽车电子厂商当前的主要研发方向。主要应用于汽车盲点监测、车道偏离预警、泊车辅助,也可以应用于自动紧急制动、自适应巡航、前向碰撞预警等主动安全领域。

车用毫米波雷达工作频段为21.65-26.65GHz和76~81GHz,主流车的工作频率是在24GHz、77GH、79GHz三个频率段附近。而如今的毫米波雷达领域,77GHz毫米波雷达已然成为了各大厂商的青睐对象。24GHz像一个成熟稳定的青年,而77GHz更像是一个奋发又朝气蓬勃的少年,活力无限,发展潜力巨大。

77GHz毫米波雷达攻城略地

77GHz正在逐渐蚕食24GHz毫米波雷达的市场份额,各大厂商积极布局77GHz毫米波雷达板领域的创新也是明智之选。以国内市场为例,根据佐思产研雷达月报的跟踪研究,自2018年1月以来,中国乘用车毫米波雷达市场中,77GHz雷达与24GHz雷达的出货量差距逐步缩小,最终在2018年12月实现了反超。公开数据显示,未来几年,77GHz毫米波雷达板的需求量有望达到每年1000万套。

市场选择77GHz毫米波雷达也是遵循了其发展规律。

在毫米波雷达发展的初级阶段,24GHz毫米波雷需要的工艺较为简单,各大厂商从24GHz毫米波雷达出发,经过多年对24GHz毫米波雷达的研发,市场上24GHz毫米波雷达的产品体系已经相对成熟,供应链已经相对稳定。厂商的聚光灯也从24GHz转移到研发难度更高但是综合性能较好的77GHz毫米波雷达上。

77GHz毫米波雷达相较于24GHz毫米波雷达拥有无可替代的优点。

首先,77GHz毫米波雷达板的检测精度更好。24GHz电磁波有更长的波长和绕射能力,但是这样会使指向性变差,会影响对目标位置的判断,甚至会出现偏离车道的误差,精度会受到影响。77GHz雷达的波长更小,虽然绕射能力比24GHz雷达要弱,但是其检测精度更高。因此未来对于检测精度精益求精的自动驾驶来说,77GHz毫米波雷达无疑更具有一定优势。

另外,77GHz毫米波雷达板的探测距离更远。虽然24GHz在理论上来说波长更长,但是24GHz属于国际通用的ISM频段,并非车载应用独享。为了避免干扰,在汽车上应用24GHz毫米波雷达需要对功率进行一定的限制。而在专属于车载应用的77GHz频段内,则可以采用更大的功率获得更远的探测距离。同时,77GHz毫米波雷达满足高传输功率和宽工作带宽,可以同时做到长距离探测和高距离分辨率。

其次,77GHz毫米波雷达的体积更小。由于24GHz雷达的频率更低波长更长,因此雷达所需要的天线就更长,做成小体积雷达的难度就更高,因此24GHz毫米波雷达会比77GHz毫米波雷达的体积更大,在追求美观与轻量化的车载领域体积是个关键问题。

国外厂商分走大半蛋糕

据普华有策预测,2020年全球车载毫米波雷达市场规模为38亿美元;预计到2025年的全球车载毫米波雷达市场可达92亿美元,CAGR为16%。2025 年国内毫米波雷达需求将达到 4259 万颗,假设平均单价 420 元,对应市场空间为 179 亿元。

OFweek数据显示,2018年前五大供应商为博世、大陆、海拉、富士通天、日本电装,合计占有68%市场份额。中国77GHz雷达市场主要由大陆集团、博世和德尔福占据,合计出货量约占总出货量的80%。


各大厂商77GHz毫米波雷达主要产品

图片来源:博世等公司官网、中信证券研究所、东方证券研究所

博世(BOSCH)作为毫米波雷达领域的佼佼者,其中前位置的 MMR 可以应用于预先紧急制动、自适应巡航、车距指示等自动驾驶功能,中后位置的 MMR 可以应用于车道变换辅助、后方交叉路口预警等自动驾驶功能。博世的毫米波雷达下游客户分布广泛,包括大众、奥迪、奔驰、福特、日产、菲亚特和保时捷等;国内公司中吉利汽车、长安汽车等也是博世的客户。今年8月份,博世宣布在爱尔兰利默里克建立汽车研发中心。该研发中心的初步规划将用于研发 77GHz 雷达传感器芯片。作为毫米波雷达的龙头供应商,博世这一举动也恰恰印证了那句“优秀的人比你更努力”。博世在77GHz雷达传感器的布局,更是让人看到了其对77GHz雷达发展前景的信任与看好。

德国大陆(Continental)在毫米波雷达领域与博世并驾驶齐驱。目前,大陆集团的毫米波雷达产品已经发展到第五代,第五代长距离雷达的最大探测距离可以达到300 米。从客户情况来看,大陆集团的下游客户包括丰田、福特、通用、大众、奔驰、现代、宝马、沃尔沃、凯迪拉克等;国内公司中,广汽集团、东风汽车等也是大陆集团的客户。

海拉(HELLA)于2020年重点推动了77GHz毫米波雷达的量产,海拉的77GHz毫米波雷达已经获得了多个量产订单,开始为多家国际汽车制造商量产供货,从而进一步扩大其在雷达传感器技术领域的市场地位。今年5月,海拉推出全新77GHz毫米波雷达传感器,海拉位于德国哈姆的一家电子工厂已经开始为某国际汽车制造商生产最新的77GHz毫米波雷达。目前,海拉已经在开发第二代77GHz雷达,并将于2024年为另一家德国高端制造商量产。“凭借我们创新的 77GHz 雷达传感器,我们将继续推动自动驾驶趋势,”海拉管理委员会的成员Björn Twiehaus 说。

德尔福(Delphi)毫米波雷达以77GHz为主,采用较为传统的硬件方案,成本比较高,性能不俗。

国内厂商布局成果出现

随着近两年中国集成电路产业进程的加快,汽车智能化浪潮来袭,车载毫米波雷达未来发展前景良好,越来越多的中国企业加入毫米波雷达领域的布局。据中金研究预计,2025年中国车载毫米波雷达市场规模将达到114亿元,2020-2025年CAGR为19%。国内有众多公司在近几年开始涉足。

国内厂商也紧紧抓住了77GHz毫米波雷达这个风口。虽然起步较晚,但是国产77GHz毫米波雷达已经开始陆续进入量产阶段,并已经得到了客户的信任与认可。

德赛西威今年6月表示,77GHz毫米波雷达已量产。此前,德赛西威也表示,77GHz毫米波雷达已获得自主品牌车企订单。

雷防科技已实现77GHz车载毫米波雷达产品的批量生产及批量供货的能力。公司的77GHz高精度毫米波雷达产品正在与蔚来接触之中。另外,雷防科技的77GHZ毫米波雷达自动生产线预计年底建成可投产,建成之后产能将达到满负荷120万套每年。2018年7月4日,在百度AI开发者大会上, 百度正式对外公布雷科防务旗下全资子公司理工雷科的77GHz 毫米波汽车防撞雷达成为百度Apollo生态合作伙伴的首个国产毫米波雷达。

华域汽车的77GHz毫米波雷达板于2020已经实现对乘用车的配套量产,其实,华域汽车早在2011年就开始进行毫米波雷达的研发。

森思泰克的77GHz车载毫米波雷达板,随着2019年一汽红旗最新力作HS5的隆重上市,成为国内首个真正实现 “上路”的ADAS毫米波雷达传感器。

木牛科技在2019年8月15日正式宣布首款77GHz毫米波车规级雷达传感器实现规模化量产,其自主投资建设的汽车雷达全自动化产线正式启用。

另外,在国际市场的商业落地上,11月2日,行易道获得韩国合作方怡来(Erae)公司的定点采购,为亚洲某主机厂客户乘用车供应两款77Ghz雷达产品,首批产品已于近期顺利交付,打响了国产毫米波雷达“出海第一枪”。早前,第一代77GHz毫米波雷达AMRR100(伽利略100)已实现量产出货。

当下,汽车电子化和自动化已成了趋势,大家也越来越看重驾驶的安全性。77GHz雷达传感器的发展前途不可限量。在国外厂商占据多半壁江山的情况下,国内厂商的77GHz毫米波雷达也已在这一波汽车智能化的浪潮中撕开一片天地。毫米波雷达的想象空间越来越大,国内厂商更应该抓住机遇,不断加大技术研发投资,千难万阻,也要坚定不移。


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