毫米波雷達研究：4D成像雷達量產(chǎn)提速，國內(nèi)廠商加速崛起

佐思汽研發(fā)布《2024年汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》。

目前，以城區(qū)NOA為代表的高階智駕系統(tǒng)面臨更為復(fù)雜的行車環(huán)境與道路，這對感知系統(tǒng)的能力要求進一步提升，需要提供更遠的探測范圍、更大的探測角度，以及更準(zhǔn)確的精度；其中，毫米波雷達作為感知系統(tǒng)的一部分，可以實現(xiàn)在雨、雪、霧和暗光環(huán)境下穩(wěn)定的性能表現(xiàn)，尤其是高性能的4D成像雷達可以提升自動駕駛系統(tǒng)的整體感知能力。

相較3D毫米波雷達，4D雷達（距離、速度、水平方位角、垂直高度）通過增加發(fā)射、接收通道的個數(shù)，提供點云的功能，從3T4R（12信道）到6T8R（48信道）再到12T16R（192信道）甚至到48T48R（2304信道），點云成像的精度持續(xù)提升，逐漸實現(xiàn)對傳統(tǒng)毫米波雷達的替代；在多顆雷達組網(wǎng)的情況下，實現(xiàn)對激光雷達的部分替代。

隨著ADAS裝配量和裝配率的不斷提升，中國乘用車毫米波雷達的裝配量和裝配率正持續(xù)攀升，根據(jù)佐思汽研的數(shù)據(jù)，2023年中國乘用車毫米波雷達裝配量達到1093.3萬輛，裝配率52.0%；2024年1-7月，裝配量數(shù)據(jù)達到653.1萬輛，裝配率升至57.3%。目前，汽車毫米波雷達賽道玩家眾多，尤其國內(nèi)新進入的廠商增多，行業(yè)競爭加劇。

來源：佐思汽研

國內(nèi)外主要車載4D毫米波雷達產(chǎn)品圖

來源：佐思汽研《2024年汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》

01、2024全年中國毫米波雷達市場規(guī)模將突破60億元，國內(nèi)雷達廠商開始搶占更多份額

結(jié)合毫米波前向/角雷達行業(yè)平均價格及毫米波安裝量，佐思汽研數(shù)據(jù)顯示，2023年中國乘用車毫米波雷達市場規(guī)模達到了58.2億元，同比增長13.0%；2024年1-7月市場規(guī)模為30.1億元，同比微增3.4%。預(yù)計2024年全年，市場規(guī)模將突破60億元。

分產(chǎn)品類型來看，前向毫米波雷達價值高，安裝量最大，占據(jù)整體市場規(guī)模的60%左右；后角雷達的市場規(guī)模僅次于前向雷達，2024年1-7月達到10億元，占市場整體規(guī)模的30%以上；前角雷達占整體市場規(guī)模的7%左右；而正后方雷達的應(yīng)用比較少，占整體市場規(guī)模的比重不足1%。

2022-2024年中國乘用車毫米波雷達市場規(guī)模

（分產(chǎn)品類型）

來源：佐思汽研《2024年汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》

與此同時，就安裝量而言，博世、大陸、電裝是中國前三大前向毫米波雷達供應(yīng)商，市場份額總計70%以上。但在國內(nèi)供應(yīng)商沖擊下，TOP3的份額處于逐年遞減狀態(tài)（ TOP3份額變化：2022年84.1%，2023年82.1%，2024.1-7月74.6%）；而森思泰克、承泰科技、華為等國內(nèi)供應(yīng)商份額正在不斷擴大，2024年1-7月三家市場份額合計占比已達13.3%。

在降本增效和競爭激烈的背景下，越來越多的車企開始多樣化選擇能提供高性價比毫米波雷達的供應(yīng)商。隨著技術(shù)進步和產(chǎn)品量產(chǎn)落地的提速，國產(chǎn)毫米波雷達廠商開始在前向雷達（含4D雷達）和角雷達（含4D雷達）領(lǐng)域進入更多車企的供應(yīng)鏈體系，在細分市場搶占更多市場份額。

例如，賽恩領(lǐng)動于2023年10月落成了業(yè)內(nèi)首條4D成像雷達全自動化產(chǎn)線，投入運營后年產(chǎn)能預(yù)計達80萬臺/年，2024年8月賽恩領(lǐng)動自研車規(guī)級雙芯片4D成像雷達SFR-2K正式量產(chǎn)下線，配套蔚來ET9和樂道L60等車型。此外，楚航科技在中國安慶擁有目前年產(chǎn)能超180萬只雷達（含4D雷達）的生產(chǎn)基地。還比如承泰科技毫米波雷達生產(chǎn)年總產(chǎn)能高達1300W+（含4D成像雷達）。

2024年1-7月國外雷達廠商與TOP3主機廠配套關(guān)系

來源：佐思汽研《2024年汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》

02、雷達技術(shù)的4個發(fā)展趨勢

目前，汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)鏈上游依然被國外芯片/芯片模組提供商占據(jù)，主要玩家包括Infineon、ADI、NXP、ST、TI、Renesas、onsemi、Arbe、Uhnder等，但國內(nèi)毫米波雷達廠商也發(fā)展迅猛，涌現(xiàn)出不少初創(chuàng)企業(yè)，國內(nèi)玩家目前包括加蘭特、歐思微、晟德微等企業(yè)。

來源：佐思汽研

國內(nèi)毫米波雷達芯片廠商芯片產(chǎn)品舉例

來源：佐思汽研

雷達技術(shù)的演進，尤其衛(wèi)星式架構(gòu)的發(fā)展助力打造出更優(yōu)性價比的4D雷達產(chǎn)品

• 在毫米波雷達設(shè)計中，首先要考慮如何提升天線效率的問題。目前行業(yè)正從微帶天線技術(shù)向波導(dǎo)天線方向發(fā)展，由于波導(dǎo)天線能量損耗小，采用廠商包括博世、大陸等廠商，而空氣波導(dǎo)天線的能力損失更低，積極推進的廠商如安波福的4D雷達FLR4+、領(lǐng)瞳科技(相比同尺寸的微帶天線，準(zhǔn)空氣集成波導(dǎo)（AIW）天線則實現(xiàn)了大約有5dB的增益提升）等。
• 其次是天線的封裝技術(shù)正從AoB向AiP (Antenna in Package)方向演進，以減少天線饋線損耗；少數(shù)企業(yè)比如加特蘭推出了ROP?(Radiator-on-Package)技術(shù)，使用錫球進行射頻信號的連接，擁有更高的通道隔離度，實現(xiàn)更遠探測距離和更寬的FOV，更先進的封裝技術(shù)LoP正被大陸集團用于其第六代毫米波雷達的芯片生產(chǎn)中，LoP (Launch on Package)使雷達發(fā)射的電磁波直接從芯片通過空氣波導(dǎo)向外傳播,避免了在電路板上刻蝕天線所帶來的更高能量損耗和高成本，在實現(xiàn)低成本的同時，提升了雷達的探測性能。
• 信號抗干擾也是必須考慮的因素，比如Uhnder 單顆192 個虛擬通道（12 發(fā) 8 x 2 收） 4D 數(shù)字成像雷達芯片其獨特優(yōu)勢之一是采用了先進的數(shù)字編碼調(diào)制（DCM）技術(shù)，能夠有效提升雷達系統(tǒng)的抗干擾性能，抵御各種復(fù)雜環(huán)境中的干擾信號。此外，為了防止車載多顆雷達在重疊頻段同時發(fā)射射頻信號，比如大陸集團采用了智能時間同步的方式，防止自車雷達之間的干擾，而且在車輛行駛中為了避免其他車上雷達的干擾，還通過在波形中加入Code，并在接受回波信號的時候做Decode，通過這種加密方式屏蔽他車雷達的干擾。

在雷達設(shè)計中，最關(guān)鍵的是信號處理架構(gòu)正向衛(wèi)星架構(gòu)發(fā)展，該分布式架構(gòu)可將大部門信號處理和目標(biāo)識別交給中央處理器處理，從而可以充分利用中央處理器的算力和計算資源。通過更高的算力和更多的軟件處理，可以解決毫米波雷達在復(fù)雜場景和多目標(biāo)情況下的穩(wěn)定檢測等方面的問題。

衛(wèi)星雷達將RF射頻前端和部分前處理作為雷達模塊，所有算力集成到車身端的中央算力模塊。部分前處理隨著通信手段的優(yōu)化，可以全部轉(zhuǎn)移到中央算力模塊，從而成為單純的RF前端雷達，比如Altos RF系列就是一款非計算前端雷達模塊，是深度集成域控制器的雷達方案，其價格約為帶有處理器的類似型號的一半，利用智駕域控制器或中央域控制器的計算資源，產(chǎn)生高質(zhì)量的點云。

然而，衛(wèi)星雷達面臨的挑戰(zhàn)也不少，①大數(shù)據(jù)量的處理提高了域控制器端的硬件成本；②主流的高算力芯片對雷達算法的支持和兼容性需要提高和優(yōu)化；③OEM對衛(wèi)星雷達輸出數(shù)據(jù)的使用，目前主流還是以目標(biāo)級別為主，對直接ADC數(shù)據(jù)的使用存在技術(shù)難度，所以車企對衛(wèi)星雷達和傳統(tǒng)雷達切換的意愿較低，還需要更多實際案例來推動市場的認可。

衛(wèi)星式架構(gòu)布局廠商舉例

來源：佐思汽研《2024年汽車毫米波雷達產(chǎn)業(yè)研究報告》