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商，市場份額總計70%以上。但在國內(nèi)供應商沖擊下，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商。隨著技術進步和產(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）領域進入更多車企的供應鏈體系，在細分市場搶占更多市場份額。

例如，賽恩領動于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)能預計達80萬臺/年，2024年8月賽恩領動自研車規(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

雷達技術的演進，尤其衛(wèi)星式架構的發(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)正從微帶天線技術向波導天線方向發(fā)展，由于波導天線能量損耗小，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+、領瞳科技(相比同尺寸的微帶天線，準空氣集成波導（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，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)字編碼調制（DCM）技術，能夠有效提升雷達系統(tǒng)的抗干擾性能，抵御各種復雜環(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。

在雷達設計中，最關鍵的是信號處理架構正向衛(wèi)星架構發(fā)展，該分布式架構可將大部門信號處理和目標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雜場景和多目標情況下的穩(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級別為主，對直接ADC數(shù)據(jù)的使用存在技術難度，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》