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国产如何破局毫米波雷达?

The following article is from 与非网 Author 李晨光

按当前趋势,自动驾驶已是必然。而实现自动驾驶,少不了核心部件——传感器。利用车载传感器可以感知车辆周围环境,并根据所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,使驾驶更安全。  

目前,车用传感器包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达和摄像头等,其中,毫米波雷达凭借多种优势在ADAS和自动驾驶的发展过程中充当起重要角色,成为相关企业竞争、抢占市场的关键。  

一、毫米波雷达产业现状 

据Plunkeet Research预测,2020年全球毫米波雷达的出货量将达到7000万个,市场规模将达到50亿美元,2015-2020年的年均复合增速约为24%。  

据中商产业研究院统计,2018年国产车载毫米波雷达为42亿元,预计到2020年中国毫米波雷达或将超70亿元。  

可见,虽然距离L5或L4级自动驾驶大规模落地还有相当一段时间,但作为自动驾驶关键器件的毫米波雷达的市场规模却在以惊人的速度增长。  

毫米波雷达主要包括雷达射频前端、信号处理系统、后端算法三部分。其中射频的技术难度较高,而毫米波雷达射频前端MMIC(单片微波集成电路)芯片以及天线PCB板则是毫米波雷达的硬件核心。 

 

制图|与非网编辑部  

在MMIC芯片方面,目前毫米波雷达的核心芯片主要来自国外厂商,几乎呈垄断格局。从MMIC芯片国内外企业的市场占有率来看,目前国际市场主要被恩智浦、英飞凌、德州仪器、意法半导体等芯片设计公司占据。  

相比国外企业,车载毫米波雷达在国内仍属于起步阶段。国内毫米波雷达芯片公司因为起步晚,芯片核心技术积累少,目前尚未形成规模。尽管如此,随着我国集成电路产业化进程的加快,以及面向更为广阔的ADAS和自动驾驶市场,国内芯片设计企业已经开始布局毫米波雷达领域。  

由意行半导体自主研发的24GHzSiGe雷达射频前端MMIC套片,率先实现国内该领域零的突破;南京米勒也正在研发雷达MMIC...可见,部分企业已经完成了毫米波雷达全集成核心芯片的研发,并逐步进入产业化进程,毫米波雷达核心芯片将有望在未来2到4年之内逐步实现部分自主可控。  

在PCB板材方面,国内高频PCB板厂商暂无技术储备,只能根据图纸代加工,仍需国外进口。目前主要被沪电股份、Rogers(罗杰斯)、Isola、Schweizer(施瓦茨)等少数国外公司掌握。

在产品供应方面,全球毫米波雷达设备市场主要被博世、大陆集团、法雷奥、海拉、德尔福、电装、奥托立夫、富士通等厂商占领。 

 

全球毫米波雷达市场占比图源|前瞻产业研究院  

回看中国市场,中国第一批做毫米波雷达的创业企业,大多都成立在2014-2016这几年,团队往往是科研背景、军工背景、或供应商跳槽创业背景。比如海归派:森思泰克、杭州智波;科研派:行易道、南京隼眼、苏州安智、苏州豪米波;实业转型派:深圳安智杰、德赛西威、雷博泰克等。  

目前国内市场上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,24GHz的核心芯片射频芯片能从英飞凌、恩智浦等芯片供应商获得。  

但目前中国24GHz雷达市场依然主要由法雷奥、海拉和博世等公司主导,合计出货量占总出货量的60%以上。中国77GHz雷达市场主要由大陆集团、博世和德尔福等企业主导,合计出货量约占总出货量的80%。  

目前,行易道、加特兰微电子、岸达科技、德赛西威、森斯泰克、华域汽车等国产企业,已逐步实现77GHz毫米波雷达的量产,开始和国内外整车厂展开合作,逐渐占有了部分国内市场份额。  

综上,我国企业进入毫米波雷达领域较晚,经过几年的努力已经有了较大的进步,但发展依然受到国际厂商的制肘。现阶段,国内24GHz毫米波(中短距)雷达已实现量产,77GHz毫米波(长距)雷达实现技术突破,逐渐有企业已经或即将实现量产。随着国内ADAS市场快速增长,自主品牌纷纷加快研发进度,预计未来1-2年具有量产产品的自主企业将越来越多。  

二、国内毫米波雷达市场痛点 

通过上述产业现状可以看到,国内车载毫米波雷达领域还存在诸多不足。主要有以下四点:  

①、先天不足  

此前,各国高频毫米波雷达芯片对我国长期实行禁运管制,致使国内77GHz毫米波雷达企业成立晚,体量小,前装经验有限;  

②、竞争壁垒  

目前,中国毫米波雷达尚未全部国产化,市场大部分份额被国外大厂占据。国内24GHz毫米波集成电路已量产试用,但是77GHz毫米波雷达芯片的国产化工作仍在持续进行中。  

车载毫米波雷达产品技术门槛高、标准严格,开发验证周期长,国外品牌相关产品已经经历了近十年的持续迭代,国产化替代仍需较长的时间。 

 

③、技术难点  

国内企业研发毫米波雷达产品在信噪比、检测精度和实用性方面存在差距。同时,在量产上也存在良率不足的问题出现,导致国内企业77GHz产品量产环节较差。  

④、资金匮乏  

缺钱也是国内毫米波雷达企业的短板之一,做个demo很快,但是要考虑到体系建设、市场推广、车载适配、系统设计、校准和稳定性、工艺难度和生产稳定性,就需要大量的资金投入。  

 三、国产如何破局毫米波雷达?

面对痛点和不足,国产厂商应如何突围?笔者就此问题,找到了国内毫米波厂商们的一些观点。  

(1)、差异中寻找机遇  

苏州毫米波雷达董事长白杰表示:虽然国外“ABCD(奥托立夫、博世、大陆、德尔福)”四家企业表现强势,其实这只是表象。  

从近期智能驾驶的几起事故中不难发现,在简单的工况下,“ABCD”的毫米波雷达或者ADAS系统仍会出错并导致事故,在技术层面,还不是一个绝对成熟的技术。  

另外,在系统层面,我国道路交通条件下约54%的危险还未采取有效措施。  

因此,在国外的雷达技术还没覆盖完全或技术尚未成熟的前提下,开发针对中国道路交通特征的雷达产品和ADAS系统,将给国内的雷达厂商带来更多的发展机遇。  

(2)聚焦细分市场  

深圳承泰科技CEO陈承文表示,随着ADAS和汽车主动安全功能的发展,在商用车和乘用车领域,毫米波雷达将进入各款车型成为选配乃至标配。  

ABCD等国际Tier1并不能有效满足国内众多主机厂的需求,国产车载毫米波雷达产品必然会进入前装序列,且逐步成为主流。  

因此,国内厂商要苦练内功,针对细分市场和特定需求,能够推出一些可以快速落地变现的产品。根据中国这个巨大市场,提前做好技术储备和创新意识,在市场前进中伺机而上。  

(3)专注新工艺  

加特兰微电子CEO陈嘉澍向记者表示,希望通过提供的高集成度、低造价和易使用的CMOS工艺,能够将毫米波雷达系统的成本显著降低,让更多的Tier1和OEM尽快导入毫米波雷达传感器。  

2017年发布第一代77GHz毫米波雷达射频单芯片,此后在2019年,又发布了更高集成度的系统单芯片——Alps系列芯片,集成高速ADC、完整的雷达信号处理baseband以及CPU核。  

当时同步推出的AlpsAiP产品更是将天线单元集成到芯片封装层,极大降低了雷达开发的难度和成本,能够更好的满足短距、超短距雷达的需求。  

自2017年第一代CMOS毫米波雷达芯片发布后,加特兰微电子与下游应用厂商开展了广泛的合作,成功在汽车前装市场量产。  

(4)挤进供应链条  

行易道创始人兼CEO赵捷认为,毫米波雷达市场,国内企业被国际大厂围剿的现象依然存在。但垄断这个事,不管是Tire1、主机厂还是我们,可能都不会觉得能真正发生。  

技术积累和技术源头相差不多,即国内外的雷达公司专家基本上来源于各国的军用雷达领域,所以就技术积累和来源上来说不分伯仲。  

另外,从智能驾驶发展的趋势来看,智能化是主机厂的核心技术之一。赵捷认为,从战略角度来看,主机厂不会放弃这个主动权,他们希望在配件上做拆分,自己控制和判断。  

图源 | mordorintelligence.com

此,为了更好地生存下去,国内毫米波雷达公司应努力把自己的产品整合进其他大型零部件商的供应链条里,这是实现市场突破的有效途径之一。但此举也并非易事,还得通过循序渐进的方式。  

Tier1里面有毫米波雷达能力的公司很少,剩下的大多数的Tier1如果想共赢,实现ADAS功能,但不具备毫米波雷达的产品能力,就给了国内毫米波雷达厂商机会。  

国内企业只要确保产品质量方面过硬,就能撬开这一市场。然后后期的循序渐进,则是不断扩大自身市场规模的必要条件。  

此外,相比于国外大厂,国内企业或许还具备另一个独特优势,即其定位并不必要固着在Tier1,合适情况下,可作为二级供应商,将产品提供给Tier1,Tier1再提供系统给主机厂。  

(5)提高性价比,注重服务  

从目前竞争格局上看,国内雷达厂商的竞争重点不是国内同行,而是国际Tier1的围剿。  

国际Tier1掌握着成熟的雷达技术、市场份额、产业链等关键环节,似乎竞争壁垒已经牢不可破,市场普遍对国产雷达厂商缺乏信心。  

对此,倒车雷达和车机的国产化具有很大的借鉴意义。2010年前后,倒车雷达的前装装配率不足5%,市场几乎在博世、法雷奥等厂商占据。  

但随着国内奥迪威在传感器技术上突破后,豪恩等集成商迅速启动,本土企业往往具备服务能力强、响应速度快、产品性价比高的优势。  

国内厂商可以通过农村包围城市战略,先锻炼队伍,做大规模并完成品质提升,将有望切入一线车企的供应链。  

近几年国内Tier1的进步还是值得肯定,虽然在基层原创技术上还需要提高,但应用开发的能力是国内Tier1的强项。  

所以,性价比、重服务也将是国内企业有机会寻到的突围之路。  

 写在最后 

未来几年,毫米波雷达市场或许还是跑马圈地的几年,有人成长有人离去,而国产则需奋力追击,在巨头疯狂打压下艰难谋生或另辟蹊径。  

在这个汽车智能化的发展浪潮中,希望本土企业能够抓住机遇,以不断加大技术研发为不变原则,在产业市场、细分领域、新兴技术等不断变化的环境中谋求新的可能。

以此不变应之万变。  

本文转载自与非网,作者:李晨光;略有增删改。

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