重磅！國產(chǎn)毫米波汽車(chē)雷達將爆發(fā)

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

 國內外主流汽車(chē)毫米波雷達頻段為24GHz(用于短中距離雷達,15-30米)和77GHz(用于長(cháng)距離雷達,100-200米)。24Ghz的波長(cháng)雖超過(guò)了1cm,有12.5mm長(cháng),一般這個(gè)波長(cháng)附近的雷達叫微波雷達,也叫做毫米波雷達。24Ghz雷達和77Ghz相比,直線(xiàn)性差一些,但周?chē)慕饘傥镆彩悄軌驒z測出來(lái)的。參照這樣的特性,車(chē)輛周?chē)能?chē)輛檢測使用24Ghz,前方車(chē)輛檢測使用77GHz。

 毫米波雷達與其他傳感技術(shù)對比表

 超聲波攝像頭紅外線(xiàn)激光雷達毫米波雷達

 優(yōu)勢結構簡(jiǎn)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,響應快,不受地面雜波影響不受天氣情況和夜間影響,可以探測遠距離物體(100米以上)

 劣勢會(huì )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(huì )受到視野的影響,也會(huì )受到惡劣天氣影響會(huì )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(wú)法工作成本較高,行人的反射波較弱,難以探測

 汽車(chē)毫米波雷達傳感器因為其抗環(huán)境干擾能力強、穩定性高的特點(diǎn)而被各大汽車(chē)制造商看好。這類(lèi)應用在歐美日汽車(chē)已經(jīng)普及化,目前這些地區幾乎所有的汽車(chē)均開(kāi)始配備汽車(chē)毫米波雷達傳感器,其中包括汽車(chē)防撞雷達、汽車(chē)盲區檢測雷達等。

 汽車(chē)毫米波雷達傳感器市場(chǎng)規模

 在汽車(chē)主動(dòng)安全領(lǐng)域,汽車(chē)毫米波雷達傳感器因為能夠全天候工作,不受光線(xiàn)、霧霾、沙塵暴等惡劣天氣的影響,已成為業(yè)界公認的主流選擇,擁有巨大的市場(chǎng)需求,因而也是汽車(chē)電子廠(chǎng)商當前的主要研發(fā)方向。

 2014年全球汽車(chē)毫米波雷達市場(chǎng)出貨量在1900萬(wàn)個(gè),據市場(chǎng)研究機構Plunkeet Research預測,預計到2020年全球汽車(chē)毫米波雷達將近7000萬(wàn)個(gè),2015年-2020的復合增速約為24%。

 中國是全球最大汽車(chē)生產(chǎn)和消費國家,2015年中國汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)達到了1.7億輛的保有量(其中私家車(chē)有1.25億輛),并且今后將按每年近2000萬(wàn)輛的增速快速發(fā)展。中國汽車(chē)市場(chǎng)占全球汽車(chē)銷(xiāo)量30%以上,但ADAS份額卻顯著(zhù)低于30%。隨著(zhù)消費結構升級和中產(chǎn)階級購車(chē)需求的增加,未來(lái)基于毫米波雷達的ADAS需求量呈現爆發(fā)式增長(cháng)。

 根據國內產(chǎn)業(yè)機構調查,國內2014年汽車(chē)毫米波雷達銷(xiāo)量約為120萬(wàn)顆,2015年約為180萬(wàn)顆。主要應用為盲點(diǎn)檢測和后方車(chē)輛提醒的中短距雷達(24Ghz),每車(chē)需要兩顆。
 2015年中國汽車(chē)銷(xiāo)售量為2459.8萬(wàn)輛,如果2015-2020年我國的乘用車(chē)復合增速為4%,到 2020年乘用車(chē)全年銷(xiāo)量將近約為3000萬(wàn)輛。

 到2020年,如果中國汽車(chē)銷(xiāo)售量中有15%裝配汽車(chē)毫米波雷達的話(huà),按每輛車(chē)裝配2 個(gè),預計2020年的毫米波雷達需求量近900萬(wàn)個(gè),未來(lái)五年復合增速約為50%。

 汽車(chē)毫米波雷達競爭格局

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

 前端單片微波集成電路(MMIC)是毫米波雷達的關(guān)鍵部件,前端單片毫米波集成電路(MMIC)技術(shù)主要由在國外半導體公司掌控, 基本在英飛凌、ST、恩智浦∕飛思卡爾等極少數國外芯片廠(chǎng)商手中。國內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(mén)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,國內之前一直積累不深,驚喜的是沈陽(yáng)承泰、廈門(mén)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國家重點(diǎn)實(shí)驗室-東南大學(xué)也一直在研發(fā)77GHz毫米波集成電路。

 天線(xiàn)是汽車(chē)毫米波雷達有效工作的關(guān)鍵設計之一, 同時(shí)也是毫米波車(chē)用雷達能否贏(yíng)得市場(chǎng)的關(guān)鍵。

 毫米波雷達天線(xiàn)的主流方案是微帶陣列,簡(jiǎn)單說(shuō)將高頻PCB板集成在普通的PCB基板上實(shí)現天線(xiàn)的功能,需要在較小的集成空間中保持天線(xiàn)足夠的信號強度。

 由于A(yíng)DAS的功能,往往是通過(guò)傳感器+處理器的方式捆綁銷(xiāo)售,使得系統供應商在里面擔當了產(chǎn)業(yè)鏈中核心角色,基于毫米波雷達的ADAS技術(shù)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統零部件系統供應商巨頭所壟斷。國內已有廠(chǎng)商如華域汽車(chē)、杭州智波、蕪湖森思泰克、北京行易道等也在開(kāi)發(fā)毫米波雷達產(chǎn)品有所突破,有的產(chǎn)品已問(wèn)世或即將問(wèn)世。

 汽車(chē)毫米波雷達國產(chǎn)化亮點(diǎn):

 下面是近年來(lái)我國在汽車(chē)毫米波雷達國產(chǎn)化方面取得的突破和顯著(zhù)成績(jì),其亮點(diǎn)有:

 東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗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(kāi)關(guān)、放大器等單功能芯片的研制,目前正在開(kāi)展單片接收/發(fā)射前端的設計與研制。

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

 沈陽(yáng)承泰科技有限公司在研發(fā)77GHz汽車(chē)毫米波雷達上也取得突破,預計今年產(chǎn)品會(huì )問(wèn)世。

 此外國內專(zhuān)注毫米波雷達系統集成公司也都取得顯著(zhù)成績(jì)。

 華域汽車(chē)系統股份有限公司是上海證券交易所上市公司,公司業(yè)務(wù)為獨立汽車(chē)零部件研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售。華域汽車(chē)在24Ghz汽車(chē)毫米波雷達研發(fā)已積累多年,產(chǎn)品即將問(wèn)世。

 北京行易道公司(Autoroad)是專(zhuān)注毫米波雷達技術(shù)的高科技公司,核心團隊從事雷達技術(shù)研發(fā)超過(guò)10年,目前已掌握毫米波雷達系統設計,毫米波雷達天線(xiàn)設計,雷達信號檢測、目標識別及跟蹤技術(shù),毫米波雷達成像等多項關(guān)鍵技術(shù)。公司出品的77GHz遠程防撞雷達,已經(jīng)裝配在自主品牌的無(wú)人車(chē)上,是我國第一家和主機廠(chǎng)合作的毫米波雷達公司。

 杭州智波科技有限公司研發(fā)團隊已經(jīng)成功研制出毫米波防撞雷達系統。該公司的毫米波防撞雷達系統主要涵蓋了主動(dòng)車(chē)距控制巡航系統、防撞預防系統、盲點(diǎn)偵測系統、支持型汽車(chē)泊車(chē)系統、后碰撞警告系統、緩解撞擊剎車(chē)系統、智能安防雷達系統等七大功能,其內部24GHZ和77GHZ雷達感應器方案使得整個(gè)ADAS系統能夠對不同的動(dòng)態(tài)進(jìn)行預警,此外,還研制了新型高度集成的毫米波雷達天線(xiàn)。預計裝有其24GHZ和77GHZ毫米波雷達的ADAS 系統今年下半年將進(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技術(shù)為平臺,專(zhuān)業(yè)從事24GHz、77GHz毫米波雷達傳感器智能應用產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售的高科技型企業(yè)。已經(jīng)成功研制了毫米波防撞預防系統、盲點(diǎn)偵測系統。

 深圳路王電子科技有限公司量產(chǎn)的汽車(chē)前方防碰撞預警系統(FVCWS)也是國內為數不多的使用77GHz毫米波雷達技術(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)驗室,專(zhuān)注于77GHz汽車(chē)毫米波雷達技術(shù)研究與應用。

 盡管?chē)a(chǎn)毫米波雷達突破了核心技術(shù),打破國外壟斷,取得了驕人成績(jì),但目前僅有廈門(mén)意行24GHz毫米波雷達芯片已量產(chǎn)。畢竟剛剛起步,力量還薄弱,國內汽車(chē)毫米波雷達系統的芯片、算法還主要依賴(lài)進(jìn)口,成本很高。加快開(kāi)發(fā)國產(chǎn)的77GHZ毫米波雷達芯片并盡快車(chē)載應用,將是我國汽車(chē)毫米波雷達產(chǎn)業(yè)擺脫受制于人的機遇。

 結語(yǔ):我國汽車(chē)毫米波雷達是新興領(lǐng)域,隨著(zhù)汽車(chē)ADAS系統的廣泛應用,有著(zhù)巨大的市場(chǎng)前景,容易形成大產(chǎn)業(yè)。

 千人計劃專(zhuān)家,同濟大學(xué)汽車(chē)學(xué)院白杰教授認為,相對在攝像頭方面的激烈競爭,毫米波雷達更有創(chuàng )新性,潛在的市場(chǎng)空間更大,機會(huì )更多。

 汽車(chē)毫米波雷達需要長(cháng)期的技術(shù)積累,重視基礎能力的提升更為必要,國內相關(guān)研究機構和企業(yè)要加大研發(fā)投入,沉下心打好基礎,形成有自己特色的技術(shù)積累。

 希望國內汽車(chē)毫米波雷達產(chǎn)學(xué)研緊密配合,產(chǎn)業(yè)資本和社會(huì )資本積極介入,抓住這難得機遇,力爭毫米波雷達產(chǎn)業(yè)成為構建我國未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)核心競爭力的排頭兵。