盖世汽车研究院：车载毫米波雷达国产化替代正当时
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随着乐道L60搭载赛恩领动4D毫米波雷达，以及华为发布新一代4D雷达，毫米波雷达再次成为自动驾驶感知的焦点，车载毫米波雷达进入4D成像时代。传统的车载毫米波雷达市场一直由海外厂商主导，而国内企业则处于追赶阶段。在迅速崛起的4D毫米波雷达细分市场，国内厂家纷纷加快布局，力求在这一新赛道中突围。
产业概况
毫米波雷达凭借可直接测距测速、不受恶劣天气影响、可全天候工作等优势，成为智能汽车ADAS系统的核心传感器之一，且单车搭量随着自动驾级别的提高而上升，自动驾驶是毫米波需达发展的长期驱动力。
在频段上，汽车毫米波雷达将统一至77-79GHz，77GHz已成为主流。按照安装位置，车载毫米波雷达可分为前向雷达、角雷达和舱内雷达，前雷达主要实现AEB和ACC等功能，角雷达主要实现BSD、LCA等功能，舱内雷达主要实现驾驶员监测、儿童监测、手势识别等功能。目前多数高阶智驾产品采用4颗短程角雷达和1颗远程前向雷达的5R方案。
市场方面
在供给端，毫米波雷达上游的MMIC芯片、DSP芯片、PCB板等关键零部件市场基本由国外大厂主导，国产实力相对薄弱。中游毫米波雷达整机市场集中度较高，以博世、大陆、电装等国际 Tier1 为主，国内毫米波雷达企业凭借性价比及定制化的优势切入市场，从角雷达突围，逐渐向前向雷达过渡，目前部分企业已经实现77GHz产品前装量产，产品在测距和精度上已经接近国际先进水平，代表企业有承泰科技、森思泰克等。
4D毫米波雷达方面，国外初创企业如Arbe、傲酷、Vayyar等集中布局，国外传统Tier1或自研推出4D产品，或通过投资初创企业间接布局4D业务。国内企业紧抓4D雷达这一风口，纷纷加快布局，部分企业如华为、华域汽车、森思泰克、楚航科技、赛恩领动等已经先后推出4D成像雷达产品，部分已实现批量装车。在4D毫米波雷达这一新赛道，国内企业有望实现领先，打破传统毫米波雷达市场的跟随局面。
在需求端，2023年，国内搭载毫米波雷达的车型销量约1425.4万辆，占整体乘用车销量的67.5%，其中搭载五颗毫米波雷达的车型，同比增长38.3%，搭载六颗毫米波雷达的车型，同比增长559.2%；角雷达搭载量增幅超过了前向雷达的增幅，汽车毫米波雷达需求正从单一的1R前向主雷达搭载方案，向3R-5R多雷达搭载方案延伸，以实现更多的ADAS功能。
车企也在加速4D毫米波雷达的落地，到目前为止，中国市场包括蔚来、上汽、理想、长安、吉利等多个品牌已经上车4D成像毫米波雷达，随着4D毫米波雷达的价格下探，预计会有更多车型搭载。
发展趋势
随着毫米波雷达芯片的工艺迭代至COMS工艺，MMIC 、MCU、DSP等芯片将集成至一颗SOC芯片中，毫米波雷达芯片将向高分辨率、低成本、小尺寸、低功耗的方向发展。同时，天线从微带天线向波导天线演进，在雷达信号处理中，AI深度学习将成为提升的方向之一。
毫米波雷达产业链上游为零部件供应商，中游为毫米波雷达整机厂商，下游为OEM、自动驾驶公司及车路云一体化公司。上游核心部件基本被国外主导，国产实力相对薄弱，中下游逐步追赶。
毫米波雷达主要包括雷达射频前端、数字信号处理器、后端算法三部分。射频前端由天线和射频前端MMIC芯片构成。射频前端MMIC芯片和数字信号处理芯片是毫米波雷达的两大功能性器件。在雷达系统中，算法所占成本份额为50%；射频前端MMIC所占成本份额为25%；PCB板所占成本份额为10%，信号处理器芯片占比7.5%；控制电路占成本的5%；其他部分占比2.5%。
典型的毫米波雷达解决方案包括1R、3R和5R方案。1R方案仅使用一个前向雷达，主要实现AEB、FCW、ACC、LKA等功能。3R方案增加两个前角雷达，覆盖更多驾驶辅助功能，如BSD和RCW。5R方案则是主流配置，增加两个后角雷达，功能更全面，包括RCTA和DOW。目前多数高阶智驾产品采用4颗短程角雷达和1颗远程前向雷达的5R方案。
目前，许多厂商推出了舱内雷达和4D毫米波雷达。舱内雷达用于OMS监测，确保车内乘客安全。4D毫米波雷达增加了高度信息测量，提升了车辆对物体和行人的识别能力，主要应用于高阶智能驾驶和行泊一体。
在产业链上游，核心元器件如MMIC芯片、PCB板、软件算法等基本被国外主导，国内厂商在局部领域实现了国产替代。目前，MMIC芯片已经部分国产化，代表性公司有加特兰微电子、岸达科技、矽杰微、矽典微和微度芯创等。4D毫米波雷达芯片目前主要依赖NXP、TI、英飞凌等国外传统芯片厂的通用方案。除了大陆推出的全球首款4D成像毫米波雷达（ARS540）采用FPGA方案外，其余方案基本基于TI或NXP的芯片方案开发。
2023年，毫米波雷达总搭载量为2229.7万颗。从供应商竞争格局看，前雷达约70%市场被博世、大陆等外资企业占领，国内承泰科技、森思泰克排名靠前。此外，2023年国内搭载毫米波雷达的车型销量约1425.4万辆，占整体乘用车销量的67.5%，其中搭载两颗毫米波雷达的车型同比增长71.8%。
2023年，前向雷达的安装量达1044万台，比2022年增加15.9%；角雷达安装量从2022年的838.1万台增加到2023年的1080.9万台，增长了29%；后雷达的安装量增长最为显著，增幅达118.2%。汽车毫米波雷达需求正从单一的1R前向主雷达方案向3R-5R多雷达方案延伸，以实现更多ADAS系统功能。
国内各类厂商在毫米波雷达领域积极布局，不同公司在技术进展和市场应用方面均有亮点，毫米波雷达的开发和量产成为当前的重要趋势。目前，包括蔚来、上汽、理想、长安等多个品牌已经在中国市场上搭载4D成像毫米波雷达，随着4D毫米波雷达的价格下探，预计会有更多车型搭载，如蔚来ET9、乐道L60等。
未来，车载毫米波雷达将向高分辨率、低成本、小尺寸、低功耗方向发展。新材料、新工艺、新架构、新算法的采用将推动毫米波雷达技术不断进步。微带天线因低剖面、低成本被广泛用于车载雷达，但在毫米波频段损耗大、辐射效率低。未来，4D成像雷达将采用波导天线，降低损耗，提高辐射效率，增加探测距离并减小雷达体积。
随着4D毫米波雷达点云数量的增加，数据处理需求也在增长。传统算法处理能力有限，而AI深度学习算法可应对更多数据，成为未来趋势。同时，E/E架构的进化提升了整车算力，使深度学习的边缘加速成为可能。
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