毫米波雷達(dá)的發(fā)展歷史及供應(yīng)商

77GHz 正在取代24GHz 成為主流

毫米波雷達(dá)是一種使用天線發(fā)射波長(zhǎng)1-10mm、頻率24-300GHz 的毫米波（Millimeter Wave，MMW）作為放射波的雷達(dá)傳感器。毫米波雷達(dá)根據(jù)接收和發(fā)射毫米波的時(shí)間差，結(jié)合毫米波傳播速度、載體速度及監(jiān)測(cè)目標(biāo)速度，可以獲得汽車與其他物體相對(duì)距離、相對(duì)速度、角度及運(yùn)動(dòng)方向等物理環(huán)境信息。毫米波的波長(zhǎng)介于厘米波和光波之間，因此毫米波兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。與激光雷達(dá)（LiDAR）相比，目前毫米波雷達(dá)技術(shù)更加成熟、應(yīng)用更加廣泛、成本更加低廉；與可見(jiàn)光攝像頭相比，毫米波雷達(dá)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性更好，價(jià)格差距也在不斷縮小。尤其是全天候工作無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，已成為汽車電子廠商公認(rèn)的主流選擇，擁有巨大的市場(chǎng)需求。

車載毫米波雷達(dá)根據(jù)毫米波頻率可以分為24GHz、77GHz 和79GHz 毫米波雷達(dá)三大種類。目前各個(gè)國(guó)家對(duì)車載毫米波雷達(dá)的頻段各有不同，除了少數(shù)國(guó)家（如日本）采用60GHz 頻段外，主要集中在24GHz 和77GHz 兩個(gè)頻段。世界無(wú)線電通信大會(huì)已將77.5~78.0GHz 頻段劃分給無(wú)線電定位業(yè)務(wù)，以促進(jìn)短距高分辨車用雷達(dá)的發(fā)展。由于77GHz 相對(duì)于24GHz 的諸多優(yōu)勢(shì)，未來(lái)全球車載毫米波雷達(dá)的頻段會(huì)趨同于77GHz 頻段（76-81GHz）。

各國(guó)車載毫米波頻段分配

根據(jù)探測(cè)距離的不同，毫米波雷達(dá)可分為短程毫米波雷達(dá)（SRR）、中程毫米波雷達(dá)（MRR）、遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)（LRR）三種。24GHz 主要是以SRR 和MRR 雷達(dá)為主，77GHz 主要以LRR 雷達(dá)為主。一般情況下，SRR 的探測(cè)距離小于60 米，MRR 的探測(cè)距離在100 米左右，LRR 的探測(cè)距離大于200 米。

24GHz、77GHz 及79GHz 毫米波雷達(dá)

77 GHz 車載激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)顯著，正在逐漸替代24GHz 成為主流。（1）77GHz雷達(dá)的分辨率和精度更高：由于速度分辨率和精度與射頻成反比，更高的射頻頻率導(dǎo)致更好的速度分辨率和精度。77GHz 的毫米波雷達(dá)比24GHz 的速度分辨率和精度提高了3 倍；（2）77GHz 雷達(dá)的體積更?。?7GHz 天線列陣的間距僅為24GHz 的三分之一，因此整個(gè)毫米雷達(dá)的體積也可以實(shí)現(xiàn)其三分之一。

海外廠商正主導(dǎo)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)正起步追趕

國(guó)外毫米波雷達(dá)發(fā)展歷史悠久，國(guó)產(chǎn)正在逐步追趕。1973 年德國(guó)首次出現(xiàn)汽車防撞雷達(dá)，歐美大型毫米波雷達(dá)制造商已累積近40 年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。早期的毫米波雷達(dá)采用高電子遷移晶體管制作集成電路，集成度低且成本高昂，直到2012年，英飛凌及飛思卡爾成功推出芯片級(jí)別的毫米波射頻芯片，降低了毫米波波雷達(dá)的技術(shù)門檻，同時(shí)降低其制造成本，推動(dòng)毫米波雷達(dá)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。2013年，24GHz 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)，2018 年，實(shí)現(xiàn)24GHz 毫米波雷達(dá)國(guó)產(chǎn)，但是在77GHz 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品仍未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化，只有少數(shù)國(guó)內(nèi)廠商具備77GHz 產(chǎn)品的量產(chǎn)能力，國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)仍在持續(xù)追趕中。

毫米波雷達(dá)的發(fā)展歷史

毫米波雷達(dá)的硬件占比約50%，主要由射頻前端（MMIC）、數(shù)字信號(hào)處理器、天線及控制電路等部分構(gòu)成，軟件算法占比約50%。

射頻前端（MMIC）：是核心射頻部分，占總成本的25%左右。由發(fā)射器、接收器、功率放大器、低噪聲放大器、混頻器、濾波器及壓控振蕩器組成，起到調(diào)制、發(fā)射、接收及解調(diào)毫米波信號(hào)的作用。在技術(shù)趨勢(shì)上，集成度更高、體積更小的高集成趨勢(shì)下，CMOS 工藝有望成為主流。在供應(yīng)商方面，加特蘭微電子、意行半導(dǎo)體、矽杰微電子、矽典微等本土廠商已有能力自行研發(fā)生產(chǎn)低頻24GHz 芯片，且價(jià)格較海外有30%以上的優(yōu)勢(shì)。但在高頻段77GHz 芯片方面，主要由恩智浦、英飛凌、德州儀器、意法半導(dǎo)體等供應(yīng)。

數(shù)字信號(hào)處理器：通過(guò)嵌入不同的信號(hào)處理算法，分析前端收集的信號(hào)獲取目標(biāo)信息，是保證毫米波雷達(dá)穩(wěn)定性及可靠性的核心部件，主要通過(guò)DSP 芯片或FPGA 芯片實(shí)現(xiàn)，占總成本的10%左右。在技術(shù)趨勢(shì)上，DSP芯片在復(fù)雜算法處理上具備優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)PGA 在大數(shù)據(jù)底層算法上具備優(yōu)勢(shì)，“DSP+FPGA”融合在實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸廣泛。在供應(yīng)商方面，高端DSP 芯片和FPGA 芯片主要被國(guó)外企業(yè)壟斷，DSP 芯片供應(yīng)商有飛思卡爾、英飛凌、亞德諾半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體等，F(xiàn)PGA 芯片供應(yīng)商有賽靈思、阿爾特拉、美高森美、萊迪思等公司。

高頻PCB：天線是毫米波雷達(dá)發(fā)射和接收信號(hào)的重要組件，毫米波雷達(dá)可通過(guò)微帶列陣方式將多根天線集成到PCB 板上。由于毫米波頻率高，對(duì)電路尺寸精度要求高，所需印制電路板為高頻板材PCB，占總成本的10%。主要供應(yīng)商為羅杰斯、Isola、施瓦茨為主，國(guó)內(nèi)主要是滬電股份等公司。

博世的LRR2 和LRR3 毫米波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)

毫米波雷達(dá)成本組成

毫米波雷達(dá)上游主要供應(yīng)商

博世、大陸、電裝、海拉等國(guó)外廠商占據(jù)全球毫米波雷達(dá)的七成市場(chǎng)份額。全球毫米波雷達(dá)主要供應(yīng)商有博世、大陸、電裝、海拉、天合、安波福、奧托立夫等。博世、大陸、電裝、海拉等國(guó)外巨頭占據(jù)行業(yè)73%的市場(chǎng)空間，行業(yè)集中度較高。

2018 年全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)份額

中國(guó)毫米波雷達(dá)市場(chǎng)份額情況

維寧爾、大陸、海拉占據(jù)SRR 市場(chǎng)，博世、大陸、電裝等占據(jù)LRR 市場(chǎng)。根據(jù)佐斯汽研的數(shù)據(jù)顯示，維寧爾、大陸、海拉、安波福和法雷奧五家企業(yè)占據(jù)中國(guó)短程毫米波雷達(dá)（SRR）96.4%的市場(chǎng)空間，其中維寧爾排名第一，市占率32%；博世、大陸、電裝和安波福占據(jù)長(zhǎng)距毫米波雷達(dá)（LRR）95.7%的市場(chǎng)空間，博世排名第一，市占率高達(dá)40%。

海外主要廠商的毫米波雷達(dá)及參數(shù)

24GHz 國(guó)產(chǎn)化率較高，77GHz 僅少部分國(guó)產(chǎn)玩家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。國(guó)產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)24GHz 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品市場(chǎng)化供貨，而僅少數(shù)玩家具備77GHz 毫米波雷達(dá)產(chǎn)品的量產(chǎn)能力，其中森思泰克是目前國(guó)內(nèi)乘用車前裝77GHz 毫米波雷達(dá)市場(chǎng)份額排名首位的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商，正在逐漸縮小與海外廠商的差距，其毫米波雷達(dá)的定點(diǎn)車型接近100 個(gè)，而德賽西威、華域汽車等公司也已達(dá)到77GHz 雷達(dá)的量產(chǎn)條件。

毫米波雷達(dá)國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)商

空間測(cè)算：預(yù)計(jì)到2025 年全球市場(chǎng)規(guī)模380 億元，CAGR 26%

毫米波雷達(dá)作為最常用的車載傳感器之一，目前L1 或L2 級(jí)一般需要搭載0-3個(gè)左右，L3 級(jí)一般需要搭載3-6 個(gè)左右，而L4 或L5 級(jí)一般需要6-10 個(gè)左右，隨著高階輔助駕駛功能的滲透率逐漸提升，也將帶動(dòng)平均單車搭載個(gè)數(shù)的提升。目前毫米波雷達(dá)正在逐漸從24GHz 朝著77GHz 遷移，24GHz 毫米波雷達(dá)平均單價(jià)300 元左右，77GHz 的在400 元左右，有望帶動(dòng)平均毫米波雷達(dá)的價(jià)格提升。根據(jù)我們的測(cè)算，預(yù)計(jì)到2025 年全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到384 億元，復(fù)合增長(zhǎng)率為25.5%，全球毫米波雷達(dá)搭載量將達(dá)到1.1 億顆，復(fù)合增長(zhǎng)率為23.7%。在中國(guó)市場(chǎng)方面，預(yù)計(jì)到2025 年，中國(guó)毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到149 億元，中國(guó)毫米波雷達(dá)搭載量將達(dá)到4250 萬(wàn)顆。

全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模（億元）

全球毫米波雷達(dá)搭載量（百萬(wàn)顆）

全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)空間測(cè)算