電動(dòng)汽車帶飛毫米波雷達(dá)“1+4組合”，79GHz新賽道大幕拉開(kāi)！

電子發(fā)燒友報(bào)道（文/黃山明）2021年注定將成為電動(dòng)汽車大爆發(fā)的一年，造車新勢(shì)力的股價(jià)不斷高漲，吸引眾多企業(yè)紛紛挹注電動(dòng)汽車行業(yè)。同時(shí)，傳統(tǒng)整車廠商也在加速智能汽車的研發(fā)進(jìn)程，奔馳、寶馬、奧迪、沃爾沃、大眾等車企已經(jīng)開(kāi)始上馬高級(jí)別自動(dòng)駕駛項(xiàng)目，而對(duì)于智能電動(dòng)汽車而言，傳感器是必不可少的關(guān)鍵器件，而車載毫米波雷達(dá)則是其中重要的一環(huán)。

ADAS和自動(dòng)駕駛傳感器正在成為越來(lái)越多汽車的標(biāo)配，以ADAS為例，乘用車上ADAS信息感知部分（主要用于辨別前方）使用的（半導(dǎo)體技術(shù)）傳感器主要包括攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波，可以檢測(cè)光、熱、壓力或其他用于監(jiān)測(cè)汽車狀態(tài)的變量，通常位于前后保險(xiǎn)杠，后視鏡，轉(zhuǎn)向柱內(nèi)或車輛擋風(fēng)玻璃上?？梢钥吹?，在大多數(shù)智能汽車功能應(yīng)用上，毫米波雷達(dá)都是最佳搭配方案。

圖源：天風(fēng)證券

24GHz與77GHz組合將長(zhǎng)期存在 但79GHz才是未來(lái)

毫米波雷達(dá)指的是工作在30-300GHz頻域（波長(zhǎng)為1-10mm）的雷達(dá)。由于其波長(zhǎng)特性，可以輕易的穿透灰塵及雨滴，可以保證在惡劣情況下也能有較強(qiáng)工作性能；同時(shí)毫米波也不受物體表面形狀、顏色及大氣流的影響，探測(cè)的穩(wěn)定性較高；此外，毫米波雷達(dá)制造工藝，其集成度高，元器件體積，尺寸，重量較小，價(jià)格適中，適合作為小平臺(tái)感知傳感器使用。

車載毫米波雷達(dá)的工作頻率為一般為24GHz和77GHz，77GHz、79GHz毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離探測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)70-200米的感知距離，而24GHz為中短毫米波雷達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)10-70米的感知距離。通常而言，實(shí)現(xiàn)ADAS功能需要“1長(zhǎng)+4中短”毫米波雷達(dá)即可，不過(guò)各車企方案可能略有不同。

如長(zhǎng)安汽車UNI-T采用6個(gè)攝像頭、5個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)作為主要傳感器，而比亞迪漢使用的是5個(gè)攝像頭、3個(gè)毫米波雷達(dá)、12個(gè)超聲波雷達(dá)作為主要傳感器。

而在智能駕駛領(lǐng)域，有機(jī)構(gòu)發(fā)布預(yù)測(cè)稱，L1/2級(jí)別配備1個(gè)77GHz和1-2個(gè)24GHz毫米波雷達(dá)，L3/L4/L5級(jí)別將配備1-2個(gè)77GHz和4-6個(gè)24GHz毫米波雷達(dá)。

24GHz一般安裝在汽車側(cè)面和尾部，運(yùn)用于盲區(qū)防撞報(bào)警（BSD）、變道輔助（LCA）、開(kāi)門輔助、倒車防撞報(bào)警，而77GHz通常安裝在汽車前方或側(cè)方，用于前防撞預(yù)警、自動(dòng)巡航（ACC）、智能制動(dòng)（AEBS）、橫向來(lái)車預(yù)警。

業(yè)界認(rèn)為，未來(lái)77GHz、79GHz產(chǎn)品將取代24GHz，相比24GHz產(chǎn)品，77GHz探測(cè)性能雖然更強(qiáng)，但成本也更高。長(zhǎng)沙莫之比智能科技有限公司行業(yè)總監(jiān)陳宇在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)記者采訪時(shí)指出，隨著國(guó)家5G基站的布局與縱深推進(jìn)，70GHz以下頻段將在不久的將來(lái)被征用為5G基站所用頻段，高頻段將相較與低頻少很多的干擾，79GHz帶寬與處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低頻段芯片，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，未來(lái)79GHz是大勢(shì)所趨。

其實(shí)77GHz與79GHz相比差距并不大，不過(guò)77GHz雷達(dá)技術(shù)目前主要掌握在大陸、博世、德?tīng)柛！?a target="_blank">英飛凌等跨國(guó)零部件企業(yè)手中。同濟(jì)大學(xué)教授白杰便認(rèn)為，國(guó)內(nèi)在77GHz雷達(dá)技術(shù)上已經(jīng)落后了，現(xiàn)在必須通過(guò)發(fā)展79GHz雷達(dá)技術(shù)，來(lái)與國(guó)外保持同步。

此外，77GHz雷達(dá)僅能獲取點(diǎn)目標(biāo)，探測(cè)目標(biāo)物的距離、速度、方位等信息，卻不能識(shí)別目標(biāo)物是什么，而79GHz雷達(dá)可以通過(guò)成像技術(shù)獲取被測(cè)物體的圖像，彌補(bǔ)現(xiàn)有毫米波雷達(dá)技術(shù)在目標(biāo)識(shí)別方面的不足，同時(shí)在分辨率、探測(cè)距離等方面達(dá)到與77GHz雷達(dá)相同的效果。同時(shí)，79GHz雷達(dá)更具成本優(yōu)勢(shì)，也能滿足當(dāng)前智能電動(dòng)汽車的需求。

不過(guò)需要注意的是，目前，關(guān)于79GHz頻段的使用，僅在歐盟和美國(guó)被獲得允許，而在中國(guó)、日本等地區(qū)還沒(méi)得正式獲批。

全球及中國(guó)車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模|ICV Tank

從價(jià)格上來(lái)看，目前77GHz的毫米波雷達(dá)系統(tǒng)單價(jià)在1000元左右，24GHz 毫米波雷達(dá)單價(jià)500 元左右。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年，新能源汽車新車銷量占比將達(dá)到25%，而中國(guó)市場(chǎng)新能源汽車銷量將突破500萬(wàn)輛。

按照“1長(zhǎng)+4中短”毫米波雷達(dá)配置，500萬(wàn)輛新能源汽車將需要3000萬(wàn)顆毫米波雷達(dá)，因此換算可得出，2025年中國(guó)新能源汽車車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)將達(dá)到150億元。而在2019年，全球車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)為42億美元，預(yù)計(jì)在2025年全球車載毫米波雷達(dá)市場(chǎng)可以達(dá)到130億美元。綜合來(lái)看，整車采用長(zhǎng)+中短的毫米波雷達(dá)方案將長(zhǎng)期存在。

海外企業(yè)主導(dǎo)車載毫米波市場(chǎng) 國(guó)內(nèi)企業(yè)追趕勢(shì)頭迅猛

雖然車載毫米波雷達(dá)發(fā)展勢(shì)頭火熱，但值得注意的是，全球汽車毫米波雷達(dá)主要供應(yīng)商為傳統(tǒng)汽車電子優(yōu)勢(shì)企業(yè)，比如博世、大陸集團(tuán)，其次為海拉、富士通天、電裝、采埃孚、德?tīng)柛?、奧托立夫、法雷奧等，9家企業(yè)的全球市場(chǎng)份額總計(jì)達(dá)到88%。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，博世、大陸集團(tuán)、海拉這三家廠商在2018年的市場(chǎng)份額分別為19%、16%、12%。國(guó)內(nèi)自主車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品總體仍處于研制階段，24GHz目前是主流方向，77GHz進(jìn)入起步階段。

陳宇認(rèn)為，從芯片市場(chǎng)占有來(lái)看，確實(shí)國(guó)外占絕大部分，當(dāng)然也有以加特蘭為國(guó)內(nèi)高頻雷達(dá)的先驅(qū)探索者，已開(kāi)始量產(chǎn)投放市場(chǎng)，莫之比也在著手加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)芯片廠家的合作與技術(shù)對(duì)接。隨著國(guó)產(chǎn)芯片技術(shù)沉淀及優(yōu)化，國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程將大大提前。

2014 年成立的上海加特蘭微電子，是亞洲第一家通過(guò)車規(guī)認(rèn)證的77GHz毫米波雷達(dá)芯片公司。2017年10月，加特蘭發(fā)布了包括用于車載毫米波雷達(dá)的77GHz芯片——Yosemite（2T4R）、Yosemite（4T8R）和用于工業(yè)級(jí)消費(fèi)市場(chǎng)的60GHz芯片Yellowstone。

全球毫米波雷達(dá)主要生產(chǎn)商

莫之比正在進(jìn)軍79GHz毫米波領(lǐng)域，有成品的產(chǎn)品形態(tài)ADAS與LCA車輛接近預(yù)警，EAF開(kāi)門預(yù)警，AOA開(kāi)門預(yù)警，RCTA倒車橫向預(yù)警等。

此外，如華域汽車目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)24GHz毫米波雷達(dá)量產(chǎn)，77GHz雷達(dá)產(chǎn)品小規(guī)模量產(chǎn)；德賽西威24GHz雷達(dá)已搭配在小鵬、奇瑞等車上，77GHz雷達(dá)拿到量產(chǎn)訂單；承泰科技的77GHz毫米波雷達(dá)已經(jīng)在2019年9月推出外部測(cè)試；而森思泰克24GHz雷達(dá)已有少量供貨，77GHz實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并搭載于紅旗HS5上。

除了芯片以外，在配套工藝上，如PCB、雷達(dá)外殼等器件的制作工藝，尤其是高頻產(chǎn)品對(duì)于加工工藝更為敏感，這些器件生產(chǎn)的一致性也會(huì)對(duì)雷達(dá)性能產(chǎn)生影響。如上游的MMIC（單片微波集成電路芯片），基本由國(guó)外廠商所領(lǐng)導(dǎo)，如NXP、英飛凌、TI等，國(guó)內(nèi)僅有幾家公司能夠供應(yīng)，如清能華波、意行半導(dǎo)體、加特蘭、南京米勒等。從市場(chǎng)看，2019年全球射頻MMIC市場(chǎng)總值達(dá)到了619億元，預(yù)計(jì)2026年可以增長(zhǎng)到1479億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為13.1%。

而在雷達(dá)天線高頻PCB板上，由于毫米波雷達(dá)天線的主流方案是微帶陣列，需要將高頻PCB板集成在普通的PCB基板上實(shí)現(xiàn)天線的功能，這就要求在較小的集成空間中保持天線足夠的信號(hào)強(qiáng)度。國(guó)內(nèi)的滬電股份已經(jīng)與德國(guó)Schweizer在汽車RF PCB領(lǐng)域開(kāi)展合作，同時(shí)也是大陸和博世的PCB供應(yīng)商，深南電路、景旺電子也具備車載高頻PCB板供應(yīng)能力，生益科技的毫米波雷達(dá)高速高頻基板也具備量產(chǎn)能力。

同時(shí)為了保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，陳宇提到，除雷達(dá)外殼塑料材質(zhì)，高頻電路板及元器件我司均為高頻進(jìn)口材料，并有嚴(yán)格的檢驗(yàn)入庫(kù)流程，為了保證產(chǎn)品的一致性穩(wěn)定性，莫之比建有微波暗室，全自動(dòng)化生產(chǎn)組裝線，年產(chǎn)60萬(wàn)顆產(chǎn)能，目前為國(guó)內(nèi)第一條自主產(chǎn)權(quán)與專利自動(dòng)化線。

小結(jié)

總體而言，國(guó)內(nèi)公司在車載雷達(dá)上較國(guó)外廠商還有一定差距，但隨著新能源電動(dòng)汽車市場(chǎng)的發(fā)展，帶動(dòng)著毫米波雷達(dá)市場(chǎng)不斷成長(zhǎng)，相信會(huì)有更多人才和企業(yè)加入到這個(gè)市場(chǎng)當(dāng)中。

隨著市場(chǎng)客戶對(duì)產(chǎn)品體驗(yàn)與感知的越來(lái)越多樣化、智能化，毫米波雷達(dá)還有很多的應(yīng)用場(chǎng)景與待開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。結(jié)合國(guó)家有關(guān)交通政策支持，車載雷達(dá)在商用車、工程車的安全輔助駕駛大有可為，在前裝廠與后裝電子市場(chǎng)的對(duì)接與開(kāi)拓亟待大力推進(jìn)。而未來(lái)車載毫米波雷達(dá)的終極應(yīng)用呈現(xiàn)方式為圖形成像，這也是所有從業(yè)者的奮斗方向。

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