重磅！國產(chǎn)毫米波汽車?yán)走_(dá)將爆發(fā)

毫米波雷達(dá)傳輸距離遠(yuǎn),在傳輸窗口內(nèi)大氣衰減和損耗低,穿透性強(qiáng)。汽車毫米波雷達(dá)傳感器,可以滿足車輛對全天氣候的適應(yīng)性的要求,并且毫米波本身的特性,決定了毫米波雷達(dá)傳感器器件尺寸小、重量輕等特性。很好的彌補(bǔ)了如紅外、激光、超聲波、攝像頭等其他傳感器,在車載應(yīng)用中所不具備的使用場景。

 國內(nèi)外主流汽車毫米波雷達(dá)頻段為24GHz(用于短中距離雷達(dá),15-30米)和77GHz(用于長距離雷達(dá),100-200米)。24Ghz的波長雖超過了1cm,有12.5mm長,一般這個波長附近的雷達(dá)叫微波雷達(dá),也叫做毫米波雷達(dá)。24Ghz雷達(dá)和77Ghz相比,直線性差一些,但周圍的金屬物也是能夠檢測出來的。參照這樣的特性,車輛周圍的車輛檢測使用24Ghz,前方車輛檢測使用77GHz。

 毫米波雷達(dá)與其他傳感技術(shù)對比表

 超聲波攝像頭紅外線激光雷達(dá)毫米波雷達(dá)

 優(yōu)勢結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、體積小巧成本適中,可以分辨出障礙物的大小和距離,并能識別行人低成本,夜間不受影響測距精度高,方向性強(qiáng),響應(yīng)快,不受地面雜波影響不受天氣情況和夜間影響,可以探測遠(yuǎn)距離物體(100米以上)

 劣勢會受到天氣和溫度變化影響,最大測量距離只有幾米和人眼一樣 會受到視野的影響,也會受到惡劣天氣影響會受到天氣條件限制,只能探測近距離物體,難以識別行人成本很高,不能全天候工作,遇濃霧、雨天氣無法工作成本較高,行人的反射波較弱,難以探測

 汽車毫米波雷達(dá)傳感器因?yàn)槠淇弓h(huán)境干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)而被各大汽車制造商看好。這類應(yīng)用在歐美日汽車已經(jīng)普及化,目前這些地區(qū)幾乎所有的汽車均開始配備汽車毫米波雷達(dá)傳感器,其中包括汽車防撞雷達(dá)、汽車盲區(qū)檢測雷達(dá)等。

 汽車毫米波雷達(dá)傳感器市場規(guī)模

 在汽車主動安全領(lǐng)域,汽車毫米波雷達(dá)傳感器因?yàn)槟軌蛉旌蚬ぷ?不受光線、霧霾、沙塵暴等惡劣天氣的影響,已成為業(yè)界公認(rèn)的主流選擇,擁有巨大的市場需求,因而也是汽車電子廠商當(dāng)前的主要研發(fā)方向。

 2014年全球汽車毫米波雷達(dá)市場出貨量在1900萬個,據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Plunkeet Research預(yù)測,預(yù)計(jì)到2020年全球汽車毫米波雷達(dá)將近7000萬個,2015年-2020的復(fù)合增速約為24%。

 中國是全球最大汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國家,2015年中國汽車市場已經(jīng)達(dá)到了1.7億輛的保有量(其中私家車有1.25億輛),并且今后將按每年近2000萬輛的增速快速發(fā)展。中國汽車市場占全球汽車銷量30%以上,但ADAS份額卻顯著低于30%。隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級和中產(chǎn)階級購車需求的增加,未來基于毫米波雷達(dá)的ADAS需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

 根據(jù)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)查,國內(nèi)2014年汽車毫米波雷達(dá)銷量約為120萬顆,2015年約為180萬顆。主要應(yīng)用為盲點(diǎn)檢測和后方車輛提醒的中短距雷達(dá)(24Ghz),每車需要兩顆。
 2015年中國汽車銷售量為2459.8萬輛,如果2015-2020年我國的乘用車復(fù)合增速為4%,到 2020年乘用車全年銷量將近約為3000萬輛。

 到2020年,如果中國汽車銷售量中有15%裝配汽車毫米波雷達(dá)的話,按每輛車裝配2 個,預(yù)計(jì)2020年的毫米波雷達(dá)需求量近900萬個,未來五年復(fù)合增速約為50%。

 汽車毫米波雷達(dá)競爭格局

 汽車毫米波雷達(dá)系統(tǒng)主要包括天線、收發(fā)模塊、信號處理模,而MMIC芯片和天線PCB板是毫米波雷達(dá)的硬件核心。

 前端單片微波集成電路(MMIC)是毫米波雷達(dá)的關(guān)鍵部件,前端單片毫米波集成電路(MMIC)技術(shù)主要由在國外半導(dǎo)體公司掌控, 基本在英飛凌、ST、恩智浦∕飛思卡爾等極少數(shù)國外芯片廠商手中。國內(nèi)24G/77GHz毫米波集成電路(MMIC)已取得突破,24GHz毫米波集成電路(MMIC)已由廈門意行24GHz集成電路(MMIC)量產(chǎn)并試用中,但77GHz毫米波集成電路(MMIC)的研制,由于國外的封鎖,國內(nèi)之前一直積累不深,驚喜的是沈陽承泰、廈門意行目前也都取得突破,不久產(chǎn)品將面世。另外唯一的豪米波雷達(dá)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-東南大學(xué)也一直在研發(fā)77GHz毫米波集成電路。

 天線是汽車毫米波雷達(dá)有效工作的關(guān)鍵設(shè)計(jì)之一, 同時(shí)也是毫米波車用雷達(dá)能否贏得市場的關(guān)鍵。

 毫米波雷達(dá)天線的主流方案是微帶陣列,簡單說將高頻PCB板集成在普通的PCB基板上實(shí)現(xiàn)天線的功能,需要在較小的集成空間中保持天線足夠的信號強(qiáng)度。

 由于ADAS的功能,往往是通過傳感器+處理器的方式捆綁銷售,使得系統(tǒng)供應(yīng)商在里面擔(dān)當(dāng)了產(chǎn)業(yè)鏈中核心角色,基于毫米波雷達(dá)的ADAS技術(shù)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統(tǒng)零部件系統(tǒng)供應(yīng)商巨頭所壟斷。國內(nèi)已有廠商如華域汽車、杭州智波、蕪湖森思泰克、北京行易道等也在開發(fā)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品有所突破,有的產(chǎn)品已問世或即將問世。

 汽車毫米波雷達(dá)國產(chǎn)化亮點(diǎn):

 下面是近年來我國在汽車毫米波雷達(dá)國產(chǎn)化方面取得的突破和顯著成績,其亮點(diǎn)有:

 東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在毫米波單片集成電路方面,已完成8mm波段VCO、混頻器、倍頻器、開關(guān)、放大器等單功能芯片的研制,目前正在開展單片接收/發(fā)射前端的設(shè)計(jì)與研制。

 廈門意行半導(dǎo)體科技有限公司在24GHz汽車主動安全雷達(dá)射頻前端集成電路取得突破,已獨(dú)立開發(fā)出多款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的毫米波集成電路,是國內(nèi)唯一一家提供24GHz汽車主動安全雷達(dá)射頻前端MMIC解決方案的企業(yè)。目前該公司77GHz汽車主動安全雷達(dá)射頻前端MMIC研制也取得一定突破,期待早日面世。

 沈陽承泰科技有限公司在研發(fā)77GHz汽車毫米波雷達(dá)上也取得突破,預(yù)計(jì)今年產(chǎn)品會問世。

 此外國內(nèi)專注毫米波雷達(dá)系統(tǒng)集成公司也都取得顯著成績。

 華域汽車系統(tǒng)股份有限公司是上海證券交易所上市公司,公司業(yè)務(wù)為獨(dú)立汽車零部件研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。華域汽車在24Ghz汽車毫米波雷達(dá)研發(fā)已積累多年,產(chǎn)品即將問世。

 北京行易道公司(Autoroad)是專注毫米波雷達(dá)技術(shù)的高科技公司,核心團(tuán)隊(duì)從事雷達(dá)技術(shù)研發(fā)超過10年,目前已掌握毫米波雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì),毫米波雷達(dá)天線設(shè)計(jì),雷達(dá)信號檢測、目標(biāo)識別及跟蹤技術(shù),毫米波雷達(dá)成像等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。公司出品的77GHz遠(yuǎn)程防撞雷達(dá),已經(jīng)裝配在自主品牌的無人車上,是我國第一家和主機(jī)廠合作的毫米波雷達(dá)公司。

 杭州智波科技有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功研制出毫米波防撞雷達(dá)系統(tǒng)。該公司的毫米波防撞雷達(dá)系統(tǒng)主要涵蓋了主動車距控制巡航系統(tǒng)、防撞預(yù)防系統(tǒng)、盲點(diǎn)偵測系統(tǒng)、支持型汽車泊車系統(tǒng)、后碰撞警告系統(tǒng)、緩解撞擊剎車系統(tǒng)、智能安防雷達(dá)系統(tǒng)等七大功能,其內(nèi)部24GHZ和77GHZ雷達(dá)感應(yīng)器方案使得整個ADAS系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌膭討B(tài)進(jìn)行預(yù)警,此外,還研制了新型高度集成的毫米波雷達(dá)天線。預(yù)計(jì)裝有其24GHZ和77GHZ毫米波雷達(dá)的ADAS 系統(tǒng)今年下半年將進(jìn)行路面測試。

 蕪湖森思泰克智能科技有限公司是以毫米波雷達(dá)技術(shù)為平臺,專業(yè)從事24GHz、77GHz毫米波雷達(dá)傳感器智能應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高科技型企業(yè)。已經(jīng)成功研制了毫米波防撞預(yù)防系統(tǒng)、盲點(diǎn)偵測系統(tǒng)。

 深圳路王電子科技有限公司量產(chǎn)的汽車前方防碰撞預(yù)警系統(tǒng)(FVCWS)也是國內(nèi)為數(shù)不多的使用77GHz毫米波雷達(dá)技術(shù)的產(chǎn)品。

 南京隼眼電子科技有限公司依托東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,專注于77GHz汽車毫米波雷達(dá)技術(shù)研究與應(yīng)用。

 盡管國產(chǎn)毫米波雷達(dá)突破了核心技術(shù),打破國外壟斷,取得了驕人成績,但目前僅有廈門意行24GHz毫米波雷達(dá)芯片已量產(chǎn)。畢竟剛剛起步,力量還薄弱,國內(nèi)汽車毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的芯片、算法還主要依賴進(jìn)口,成本很高。加快開發(fā)國產(chǎn)的77GHZ毫米波雷達(dá)芯片并盡快車載應(yīng)用,將是我國汽車毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)擺脫受制于人的機(jī)遇。

 結(jié)語:我國汽車毫米波雷達(dá)是新興領(lǐng)域,隨著汽車ADAS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,有著巨大的市場前景,容易形成大產(chǎn)業(yè)。

 千人計(jì)劃專家,同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院白杰教授認(rèn)為,相對在攝像頭方面的激烈競爭,毫米波雷達(dá)更有創(chuàng)新性,潛在的市場空間更大,機(jī)會更多。

 汽車毫米波雷達(dá)需要長期的技術(shù)積累,重視基礎(chǔ)能力的提升更為必要,國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)要加大研發(fā)投入,沉下心打好基礎(chǔ),形成有自己特色的技術(shù)積累。

 希望國內(nèi)汽車毫米波雷達(dá)產(chǎn)學(xué)研緊密配合,產(chǎn)業(yè)資本和社會資本積極介入,抓住這難得機(jī)遇,力爭毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)成為構(gòu)建我國未來汽車產(chǎn)業(yè)核心競爭力的排頭兵。