前端收發射頻組件主要采用 MMIC 芯片技術,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、抗輻射能力強等優點,可極大簡化毫米波雷達結構,降低了毫米波雷達生產成本,利于推動毫米波雷達的廣泛使用。
目前國際 MMIC 市場主要由智浦(NXP)、英飛凌、德州儀器(TI)等國外企業壟斷,國內芯片設計企業積極布局毫米波雷達領域,力求縮小與行業領先企業的差距,以意行半導體、加特蘭微電子為代表的國內企業已完成 MMIC 芯片的研發,逐步進入產業化階段。
我們認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點,將在自動駕駛中發揮重要作用。市場規模方面,預計到 2022 年全球毫米波雷達市場規模將達到 160 億美元,隨著技術的成熟以及成本的下降,77GHz 雷達將逐漸取代 24GHz 雷達成為未來毫米波雷達市場的主流。
目前博世、大陸等海外企業占據的毫米波雷達主要市場份額,國內企業近年來加速布局,已經 24GHz 產品方面取得突破,77GHz 產品處于研發過程中。
超聲波雷達:自動駕駛的重要輔助傳感器
(一)成本優勢明顯,主要用于自動泊車系統
超聲波雷達是自動駕駛領域的重要輔助傳感器,不同頻率的超聲波雷達靈敏度和探測角度均不同,當前主流超聲波雷達包括 40kHz、48kHz 以及 58kHz 三種;根據技術方案的不同,超聲波雷達可分為模擬式、四線式數位、二線式數位、以及三線式主動數位,隨著信號抗干擾能力的逐漸提升,相應的技術難度與價格也逐漸增加;根據水平和垂直探測角度是否相同,超聲波雷達還可分為等方性和異方性兩種。
主要用于倒車雷達與自動泊車系統。目前市面上的超聲波雷達有兩種,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面障礙物距離的自動泊車輔助(APA)超聲波傳感器。倒車雷達系統配備有 4 個 UPA 超聲波傳感器,在此基礎上自動泊車系統增加了 4 個 UPA 超聲波傳感器以及 4 個 APA 超聲波傳感器,構成前側后 4+4+4的超聲波雷達布局。
價格低廉是最大優勢。超聲波雷達利用超聲波發射裝置發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,相應的測距范圍也較為有限,無法精準定位障礙物的位置。
但相較于毫米波雷達和激光雷達,超聲波雷達價格優勢顯著,整體成本較低,單個超聲波雷達售價約 10-100 元。低技術門檻和低成本為超聲波雷達的推廣和普及創造了良好的基礎條件。
行業規模將保持穩健增長。自動駕駛的普及以及超聲波雷達在倒車雷達以及自動泊車系統裝載率的提高推動了車載超聲波雷達市場的發展。據 P&S Intelligence 數據,2019 年全球車載超聲波雷達市場規模超 30 億美元,市場增速平穩,預計 2020-2030 年全球車載超聲波雷達市場規模 CAGR 為 5.1%,到 2030 年,全球市場規模將達 61 億美元。
據頭豹汽車研究院,2014年以來,中國超聲波雷達市場規模持續擴張,預計到 2023 年,中國超聲波雷達市場規模將超60 億元。隨著自動泊車市場需求的增加以及車型的更新換代,汽車搭載超聲波雷達日益提高,據 AI 車庫數據,當前國內在售車型的倒車雷達功能滲透率已接近 100%,自動泊車系統滲透率在 2019 年達到了 22%,預計在 2025 年將達到 50%。
(二)國外企業占據主要市場,國內企業已具備成熟技術
博世、法雷奧等海外企業占據超聲波雷達主要市場。據恒州博智數據,2018 年,全球超聲波雷達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量產經驗,其推出的最新一代自動泊車系統 Park4U,有平行與轉角兩種模式,可在狹小空間內完成自動泊車過程,目前可為路虎、起亞、大眾、途安等眾多車企提供相關產品和服務。
博世有超聲波雷達、倒車雷達、半自動泊車、全自動泊車等一系列產品線,其推出的第六代超聲波雷達將數字信號處理與信號編碼結合,在識別范圍和識別速度方面均取得了較大進展,可以識別第五代產品無法識別的低矮物體。通過超聲波雷達與車載攝像頭以及 毫米波雷達的配合,力求實現功能更加完備的 L2 級自動駕駛系統。