前端收發(fā)射頻組件主要采用 MMIC 芯片技術(shù),目前主要由海外巨頭壟斷。目前射頻組件的主流方案是單片微波集成電路(MMIC),毫米波雷達(dá)成本占比約為 25%。MMIC 芯片具有損耗低、噪聲低、頻帶寬、功率大、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點,可極大簡化毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu),降低了毫米波雷達(dá)生產(chǎn)成本,利于推動毫米波雷達(dá)的廣泛使用。
目前國際 MMIC 市場主要由智浦(NXP)、英飛凌、德州儀器(TI)等國外企業(yè)壟斷,國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)積極布局毫米波雷達(dá)領(lǐng)域,力求縮小與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的差距,以意行半導(dǎo)體、加特蘭微電子為代表的國內(nèi)企業(yè)已完成 MMIC 芯片的研發(fā),逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
我們認(rèn)為毫米波雷是自動駕駛的核心傳感器之一,具有全天候工作的優(yōu)點,將在自動駕駛中發(fā)揮重要作用。市場規(guī)模方面,預(yù)計到 2022 年全球毫米波雷達(dá)市場規(guī)模將達(dá)到 160 億美元,隨著技術(shù)的成熟以及成本的下降,77GHz 雷達(dá)將逐漸取代 24GHz 雷達(dá)成為未來毫米波雷達(dá)市場的主流。
目前博世、大陸等海外企業(yè)占據(jù)的毫米波雷達(dá)主要市場份額,國內(nèi)企業(yè)近年來加速布局,已經(jīng) 24GHz 產(chǎn)品方面取得突破,77GHz 產(chǎn)品處于研發(fā)過程中。
超聲波雷達(dá):自動駕駛的重要輔助傳感器
(一)成本優(yōu)勢明顯,主要用于自動泊車系統(tǒng)
超聲波雷達(dá)是自動駕駛領(lǐng)域的重要輔助傳感器,不同頻率的超聲波雷達(dá)靈敏度和探測角度均不同,當(dāng)前主流超聲波雷達(dá)包括 40kHz、48kHz 以及 58kHz 三種;根據(jù)技術(shù)方案的不同,超聲波雷達(dá)可分為模擬式、四線式數(shù)位、二線式數(shù)位、以及三線式主動數(shù)位,隨著信號抗干擾能力的逐漸提升,相應(yīng)的技術(shù)難度與價格也逐漸增加;根據(jù)水平和垂直探測角度是否相同,超聲波雷達(dá)還可分為等方性和異方性兩種。
主要用于倒車?yán)走_(dá)與自動泊車系統(tǒng)。目前市面上的超聲波雷達(dá)有兩種,分別是用于測量汽車前后障礙物的超聲波駐車輔助(UPA)超聲波傳感器以及用于測量側(cè)面障礙物距離的自動泊車輔助(APA)超聲波傳感器。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)配備有 4 個 UPA 超聲波傳感器,在此基礎(chǔ)上自動泊車系統(tǒng)增加了 4 個 UPA 超聲波傳感器以及 4 個 APA 超聲波傳感器,構(gòu)成前側(cè)后 4+4+4的超聲波雷達(dá)布局。
價格低廉是最大優(yōu)勢。超聲波雷達(dá)利用超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波以及接收器收到超聲波的時間差來測算障礙物的距離,測距方法較為簡單,相應(yīng)的測距范圍也較為有限,無法精準(zhǔn)定位障礙物的位置。
但相較于毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá),超聲波雷達(dá)價格優(yōu)勢顯著,整體成本較低,單個超聲波雷達(dá)售價約 10-100 元。低技術(shù)門檻和低成本為超聲波雷達(dá)的推廣和普及創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。
行業(yè)規(guī)模將保持穩(wěn)健增長。自動駕駛的普及以及超聲波雷達(dá)在倒車?yán)走_(dá)以及自動泊車系統(tǒng)裝載率的提高推動了車載超聲波雷達(dá)市場的發(fā)展。據(jù) P&S Intelligence 數(shù)據(jù),2019 年全球車載超聲波雷達(dá)市場規(guī)模超 30 億美元,市場增速平穩(wěn),預(yù)計 2020-2030 年全球車載超聲波雷達(dá)市場規(guī)模 CAGR 為 5.1%,到 2030 年,全球市場規(guī)模將達(dá) 61 億美元。
據(jù)頭豹汽車研究院,2014年以來,中國超聲波雷達(dá)市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,預(yù)計到 2023 年,中國超聲波雷達(dá)市場規(guī)模將超60 億元。隨著自動泊車市場需求的增加以及車型的更新?lián)Q代,汽車搭載超聲波雷達(dá)日益提高,據(jù) AI 車庫數(shù)據(jù),當(dāng)前國內(nèi)在售車型的倒車?yán)走_(dá)功能滲透率已接近 100%,自動泊車系統(tǒng)滲透率在 2019 年達(dá)到了 22%,預(yù)計在 2025 年將達(dá)到 50%。
(二)國外企業(yè)占據(jù)主要市場,國內(nèi)企業(yè)已具備成熟技術(shù)
博世、法雷奧等海外企業(yè)占據(jù)超聲波雷達(dá)主要市場。據(jù)恒州博智數(shù)據(jù),2018 年,全球超聲波雷達(dá)市場份額占比前兩位依次為法雷奧和博世,兩者市占率之和超過 50%。
法雷奧擁有豐富的超聲波雷達(dá)量產(chǎn)經(jīng)驗,其推出的最新一代自動泊車系統(tǒng) Park4U,有平行與轉(zhuǎn)角兩種模式,可在狹小空間內(nèi)完成自動泊車過程,目前可為路虎、起亞、大眾、途安等眾多車企提供相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。
博世有超聲波雷達(dá)、倒車?yán)走_(dá)、半自動泊車、全自動泊車等一系列產(chǎn)品線,其推出的第六代超聲波雷達(dá)將數(shù)字信號處理與信號編碼結(jié)合,在識別范圍和識別速度方面均取得了較大進(jìn)展,可以識別第五代產(chǎn)品無法識別的低矮物體。通過超聲波雷達(dá)與車載攝像頭以及 毫米波雷達(dá)的配合,力求實現(xiàn)功能更加完備的 L2 級自動駕駛系統(tǒng)。