浅析毫米波雷达的发展历史 77GHz正在取代24GHz成为主流

77GHz 正在取代24GHz 成为主流

毫米波雷达是一种使用天线发射波长1-10mm、频率24-300GHz 的毫米波（Millimeter Wave，MMW）作为放射波的雷达传感器。毫米波雷达根据接收和发射毫米波的时间差，结合毫米波传播速度、载体速度及监测目标速度，可以获得汽车与其他物体相对距离、相对速度、角度及运动方向等物理环境信息。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。与激光雷达（LiDAR）相比，目前毫米波雷达技术更加成熟、应用更加广泛、成本更加低廉；与可见光摄像头相比，毫米波雷达的准确性和稳定性更好，价格差距也在不断缩小。尤其是全天候工作无可替代的优势，已成为汽车电子厂商公认的主流选择，拥有巨大的市场需求。

车载毫米波雷达根据毫米波频率可以分为24GHz、77GHz 和79GHz 毫米波雷达三大种类。目前各个国家对车载毫米波雷达的频段各有不同，除了少数国家（如日本）采用60GHz 频段外，主要集中在24GHz 和77GHz 两个频段。世界无线电通信大会已将77.5~78.0GHz 频段划分给无线电定位业务，以促进短距高分辨车用雷达的发展。由于77GHz 相对于24GHz 的诸多优势，未来全球车载毫米波雷达的频段会趋同于77GHz 频段（76-81GHz）。

各国车载毫米波频段分配

根据探测距离的不同，毫米波雷达可分为短程毫米波雷达（SRR）、中程毫米波雷达（MRR）、远程毫米波雷达（LRR）三种。24GHz 主要是以SRR 和MRR 雷达为主，77GHz 主要以LRR 雷达为主。一般情况下，SRR 的探测距离小于60 米，MRR 的探测距离在100 米左右，LRR 的探测距离大于200 米。

24GHz、77GHz 及79GHz 毫米波雷达

77 GHz 车载激光雷达优势显著，正在逐渐替代24GHz 成为主流。（1）77GHz雷达的分辨率和精度更高：由于速度分辨率和精度与射频成反比，更高的射频频率导致更好的速度分辨率和精度。77GHz 的毫米波雷达比24GHz 的速度分辨率和精度提高了3 倍；（2）77GHz 雷达的体积更小：77GHz 天线列阵的间距仅为24GHz 的三分之一，因此整个毫米雷达的体积也可以实现其三分之一。

海外厂商正主导市场，国内正起步追赶

国外毫米波雷达发展历史悠久，国产正在逐步追赶。1973 年德国首次出现汽车防撞雷达，欧美大型毫米波雷达制造商已累积近40 年的技术经验。早期的毫米波雷达采用高电子迁移晶体管制作集成电路，集成度低且成本高昂，直到2012年，英飞凌及飞思卡尔成功推出芯片级别的毫米波射频芯片，降低了毫米波波雷达的技术门槛，同时降低其制造成本，推动毫米波雷达在各领域的应用。2013年，24GHz 毫米波雷达产品开始进入中国，2018 年，实现24GHz 毫米波雷达国产，但是在77GHz 毫米波雷达产品仍未实现大规模国产化，只有少数国内厂商具备77GHz 产品的量产能力，国产毫米波雷达仍在持续追赶中。

毫米波雷达的发展历史

毫米波雷达的硬件占比约50%，主要由射频前端（MMIC）、数字信号处理器、天线及控制电路等部分构成，软件算法占比约50%。

 射频前端（MMIC）：是核心射频部分，占总成本的25%左右。由发射器、接收器、功率放大器、低噪声放大器、混频器、滤波器及压控振荡器组成，起到调制、发射、接收及解调毫米波信号的作用。在技术趋势上，集成度更高、体积更小的高集成趋势下，CMOS 工艺有望成为主流。在供应商方面，加特兰微电子、意行半导体、矽杰微电子、矽典微等本土厂商已有能力自行研发生产低频24GHz 芯片，且价格较海外有30%以上的优势。但在高频段77GHz 芯片方面，主要由恩智浦、英飞凌、德州仪器、意法半导体等供应。

 数字信号处理器：通过嵌入不同的信号处理算法，分析前端收集的信号获取目标信息，是保证毫米波雷达稳定性及可靠性的核心部件，主要通过DSP 芯片或FPGA 芯片实现，占总成本的10%左右。在技术趋势上，DSP芯片在复杂算法处理上具备优势，FPGA 在大数据底层算法上具备优势，“DSP+FPGA”融合在实时信号处理系统中的应用逐渐广泛。在供应商方面，高端DSP 芯片和FPGA 芯片主要被国外企业垄断，DSP 芯片供应商有飞思卡尔、英飞凌、亚德诺半导体、意法半导体等，FPGA 芯片供应商有赛灵思、阿尔特拉、美高森美、莱迪思等公司。

 高频PCB：天线是毫米波雷达发射和接收信号的重要组件，毫米波雷达可通过微带列阵方式将多根天线集成到PCB 板上。由于毫米波频率高，对电路尺寸精度要求高，所需印制电路板为高频板材PCB，占总成本的10%。主要供应商为罗杰斯、Isola、施瓦茨为主，国内主要是沪电股份等公司。

博世的LRR2 和LRR3 毫米波雷达的结构

毫米波雷达成本组成

毫米波雷达上游主要供应商

博世、大陆、电装、海拉等国外厂商占据全球毫米波雷达的七成市场份额。全球毫米波雷达主要供应商有博世、大陆、电装、海拉、天合、安波福、奥托立夫等。博世、大陆、电装、海拉等国外巨头占据行业73%的市场空间，行业集中度较高。

2018 年全球毫米波雷达市场份额

中国毫米波雷达市场份额情况

维宁尔、大陆、海拉占据SRR 市场，博世、大陆、电装等占据LRR 市场。根据佐斯汽研的数据显示，维宁尔、大陆、海拉、安波福和法雷奥五家企业占据中国短程毫米波雷达（SRR）96.4%的市场空间，其中维宁尔排名第一，市占率32%；博世、大陆、电装和安波福占据长距毫米波雷达（LRR）95.7%的市场空间，博世排名第一，市占率高达40%。

海外主要厂商的毫米波雷达及参数

24GHz 国产化率较高，77GHz 仅少部分国产玩家实现量产。国产厂商已实现24GHz 毫米波雷达产品市场化供货，而仅少数玩家具备77GHz 毫米波雷达产品的量产能力，其中森思泰克是目前国内乘用车前装77GHz 毫米波雷达市场份额排名首位的国产供应商，正在逐渐缩小与海外厂商的差距，其毫米波雷达的定点车型接近100 个，而德赛西威、华域汽车等公司也已达到77GHz 雷达的量产条件。

毫米波雷达国内主要供应商

空间测算：预计到2025 年全球市场规模380 亿元，CAGR 26%

毫米波雷达作为最常用的车载传感器之一，目前L1 或L2 级一般需要搭载0-3个左右，L3 级一般需要搭载3-6 个左右，而L4 或L5 级一般需要6-10 个左右，随着高阶辅助驾驶功能的渗透率逐渐提升，也将带动平均单车搭载个数的提升。目前毫米波雷达正在逐渐从24GHz 朝着77GHz 迁移，24GHz 毫米波雷达平均单价300 元左右，77GHz 的在400 元左右，有望带动平均毫米波雷达的价格提升。根据我们的测算，预计到2025 年全球毫米波雷达市场规模将达到384 亿元，复合增长率为25.5%，全球毫米波雷达搭载量将达到1.1 亿颗，复合增长率为23.7%。在中国市场方面，预计到2025 年，中国毫米波雷达市场规模将达到149 亿元，中国毫米波雷达搭载量将达到4250 万颗。

全球毫米波雷达市场规模（亿元）

全球毫米波雷达搭载量（百万颗）

全球毫米波雷达市场空间测算

相关公司：德赛西威、华域汽车、森思泰克

德赛西威：汽车智能化龙头，具备24GHz/77GHz 量产能力

德赛西威是国际领先的汽车电子企业之一，聚焦智能座舱、智能驾驶和网联服务三大领域的整合。公司拥有国际领先的制造工艺以及行业领先的制造装备，其中24GHz/77GHz 毫米波雷达自动化生产线达到国际一流水平，77G 毫米波雷达已经获得自主品牌车企订单。

华域汽车：依托上汽优质客户资源，毫米波雷达不断放量

华域汽车是国内最大的汽车零部件企业之一，主要业务涵盖汽车内外饰件、金属成型和模具、功能件、电子电器件、热加工件、新能源等。公司控股股东为上汽集团，持有公司58%的股份。公司在24GHz 和77GHz 角雷达已经实现产业化，其中，24GHz 后向毫米波雷达实现对上汽乘用车、上汽大通等客户的稳定供货。自动紧急刹车功能的77GHz 前向毫米波雷达已顺利通过国家法规测试，实现对金龙客车的批产供货。此外，华域汽车2021 年还发布了最新自主研发的4D 成像毫米波雷达产品LRR30，并计划于今年第四季度实现量产。相较于传统毫米波雷达，上汽华域LRR30 产品的探测距离提升了50%，对车辆等物体的探测距离可达300 米，对行人的探测距离亦可达150 米。

华域汽车77GHz 的4D 成像雷达

森思泰克：海康威视战略投资，国内首家77GHz 量产上车

森思泰克是国内首家实现77GHz 车载毫米波雷达量产的企业。公司成立于2013 年，总部位于芜湖，获得海康威视战略投资，目前海康威视位列第二大股东，持股比例35%。公司突破国际巨头的垄断，于2019 年实现77GHz 毫米波雷达产品量产，并搭载于一汽红旗HS5 上市，成为国内首个真正实现“上路”的ADAS 毫米波雷达传感器。此外，公司的车内成员检测毫米波雷达产品搭载于广汽蔚来HYCAN 007 和长城汽车2021 款WEY VV6 上市，标志生命体征监测车载毫米波雷达在国内首次实现量产上路。

公司作为国内领先的毫米波雷达传感器研发商，拥有合资、国内一二线的多家主机厂合作伙伴，车载雷达产品已与多家知名车厂的热销车型配套合作，定点车型接近100个。根据佐斯汽研数据显示，公司也是目前国内乘用车前装77GHz毫米波雷达市场份额排名首位的国产供应商。此外，公司也于今年率先开展研发毫米波雷达的4D 成像技术，推出STA77-6 高分辨远程雷达和STA77-8 高分辨远程雷达两款4D 成像雷达。

编辑：黄飞