装载或超百万辆！这类芯片正在汽车领域加速渗透

原创芯八哥 2024-02-22 17:59

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受访嘉宾 | 庞治华

纽瑞芯科技产品方案总监

作为国内乃至全球领先的UWB芯片企业，纽瑞芯在汽车市场上已经完成了0-1的验证。随着700系列第一代产品的量产以及第二代产品的加速研发与迭代，预计公司未来在新能源汽车市场的时代红利中，将开创出属于自己的一片天地。

作者：Joey

编辑：Melody

UWB全称为Ultra Wide Band（超宽带），主要利用飞行时间（ToF）来实现精准测量，是一种非常具有发展前景的短距离无线通信技术。

搭载量有望超百万辆，UWB在汽车领域正加速渗透

从20世纪60年代开始，UWB技术利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信，主要用于军事的雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。在2002年2月，经美国联邦通信委员会批准，UWB技术开始从军用走向民用。此后，在市场的自发驱动下，对UWB芯片的研究在不断向前推进。

工业领域算是UWB在国内最早的To B应用，目前在工厂车间、工业机器人、采矿、仓储物流等领域有着较好的使用基础。其中，工厂、煤矿使用UWB能够实现对人员、物资进行精准定位，从而提高安全性和运营效率；而UWB 标签可跟踪叉车和工具，以便实时查看工作进展，从而有助于提高其工作流程的效率。

虽然UWB具有数据传输速率高、抗干扰能力强、功耗低、定位精确、穿透能力强、安全可靠等众多优势，并且已经在军工、工业实现广泛应用，但它在普通人的日常学习、工作和生活中一直没什么存在感。直到2019年，随着消费电子龙头苹果的入局，UWB才逐渐从B端走向了大众C端市场。

目前，在消费电子市场上，苹果公司带有UWB收发器的U1芯片已经嵌入到iPhone、AppleWatch、iPad和AirTag等设备中，成为多个主打系列产品的标配。而三星、华为、小米、魅族、OPPO等厂商陆续跟进，也研发并向市场推出了一系列装配UWB技术的产品，这让UWB技术与普通人的生活联系在不断加强。

超宽带技术主要应用场景

资料来源：网络

纽瑞芯科技产品方案总监庞治华表示：

UWB其实不算是一个新的通信技术，它的最大的特点就是超宽带，它整个带宽是500 MHz，比蓝牙技术1 MHz以及WiFi技术的20MHz要高出数倍。此外，它还具有非常强的室内定位能力、数传能力以及雷达能力并且兼具通信、感知、安全等多种优势，已经成为现在工业、消费电子等领域室内高精度定位的最佳方案之一。

近年来，随着汽车智能化的不断演进，UWB技术凭借定位精度高、安全性好、用户体验好等核心优势，逐渐开始在智能汽车的数字钥匙、生物雷达、踢脚雷达、自主代客泊车（AVP）领域渗透。发展至今，行业内已经包括宝马、奥迪、大众、福特、本田、现代、凯迪拉克等外资品牌，以及国内的小鹏、长城、比亚迪等自主品牌的多个车型上已经开始配备UWB数字钥匙。

数字车钥匙目前是UWB在新能源汽车上最大的应用场景。按距离的不同，又可以分为数字识别区、迎宾区、落锁区、驾驶区四个不同的区域。其中，数字识别区的距离为10~20米(可调)，在此距离下UWB可以实现精准定位并进行系统激活;而迎宾区距离为3~10米(可调)，到达此距离后车灯打开、迎宾灯亮起;落锁区的距离为1~3米(可调)，在此距离内汽车能够实现自动解锁;而到了驾驶区UWB能够实现一键启动。

庞志华说道，

当然，除了数字钥匙外，目前UWB也已经开始运用在寻找车辆、脚踢雷达、车内活体监测、智能支付、路网控制、自动充电桩、自动泊车、停车场导航、智慧交通、智能座舱娱乐系统等细分场景中。可以预见的是，随着技术的不断发展，UWB未来还将进一步在汽车无线充电、基于6DoF 汽车XR、L4级别自动驾驶甚至无人驾驶等更丰富前沿应用中渗透。

在苹果、三星、大众、比亚迪等巨头的带动下，近年来UWB出货量不断增长，市场规模也逐渐迎来爆发。据市场研究公司ABI market research的数据，2023年UWB市场规模为1.05亿美元，预计到2028年将达到13.13亿美元，期内复合年增长率为65.7%。而在汽车市场上，据其预测市场规模将在2023年的3300万美元的基础上，保持54%的复合增长率，到2028年将达到2.86亿美元。

竞争格局方面，在全球市场上，UWB的主要玩家包括苹果、恩智浦、QORVO等。其中，其中Qorvo 在2020年以4亿美元收购Decawave进入UWB 芯片领域，目前主导包括工厂、煤矿、半导体企业等需要定位的B端UWB市场，主要产品为DW系列；而手机领域的UWB的供应以恩智浦和QORVO两家供应商为主，苹果则是自研自用；而在车规级UWB芯片领域目前恩智浦一家独大，主要产品为Trimension™系列。其最新的Trimension™ NCJ29D6是一款完全集成的单芯片脉冲无线超宽带低能耗收发器IC，可以用在安全汽车门禁、儿童存在检测、入侵警报、手势识别等领域。此外，意法半导体、英飞凌、瑞萨等传统汽车大厂也加大了UWB的布局，近年来也已经取得了一定的进展；而在中国市场上，虽然UWB芯片设计领域起步较晚，但由于较好的市场及产业链优势，目前也正在加速崛起中。

当前，虽然UWB在高安全性、低功耗、高带宽、双向通信等许多方面优于蓝牙和Wi-Fi，使其在许多应用中都能获得好评。然而，UWB因行业使用量不高导致它的产品价格较高，市场推广仍然艰难。目前市场的一个认知是“UWB这个技术很好，但是产品太贵”。

对于此，庞志华指出：

UWB现在价格比较高最主要的原因还是产业链还没有起来。随着半导体工艺技术的不断演进，以及在国际贸易摩擦的背景下中国UWB厂商的不断崛起，UWB的出货量将不断增大，而出货量的快速增长将在很大程度上带动成本的降低，进而带动UWB在中低端设备中的普及。

从UWB在汽车行业的发展趋势来看，2020年8月，EEE发布了IEE 802.15.4z 2020 UWB行业标准，打开了UWB在汽车、支付等高安全要求场景应用的大门；在2021年7月，CCC联盟发布了汽车数字秘钥3.0版规范，明确了第三代数字钥匙是基于UWB/BLE(蓝牙)+NFC的互联方案。3.0规范的推出，相当于宣告了UWB技术车端运用时代的正式开启；而随着蔚来、长城、路虎、宝马等主机厂量产车型的推动，2022年已公认成为 UWB 钥匙上车元年。

资料来源：芯八哥整理

根据行业的预测，2023年装载UWB的汽车终端仍不足5%。不过，随着未来 UWB 普及率的逐步提高，到2024年预计乘用车UWB将实现超过百万量级的前装搭载量，到2025 年会占到汽车总市场的 15％，2027 年将增长到23.3％。

纽瑞芯UWB技术全球领先，有望迎来加速发展

纽瑞芯科技成立于2016年，致力于成为无线通信芯片领域的领导者，为智能手机、汽车电子、智能家居/穿戴设备、物联网等应用领域提供核心精准定位无线通信技术产品及服务，以改善终端用户的通信、定位及生活体验。

2020-2022年，纽瑞芯相继完成由湾区资管、中科科创、歌尔股份、中科招商、中科科创、朗玛峰创投等为代表的数千万人民币的天使轮、近亿元人民币的Pre-A轮以及2亿人民币的A轮融资，主要用于UWB芯片及系统的产品化研发、市场拓展，公司迎来快速发展。

目前，纽瑞芯在UWB领域，已经开发了业内领先的“UrsaMajor大熊座系列”定位通信系统芯片，不管是定位精度还是测量范围，在全球范围都处于领先地位。

据公司介绍，ursamajor“大熊座”系列芯片具有高性能、高集成、低功耗等特点，可广泛应用于智能手机、智能汽车、智能家居、穿戴设备等多种场景和产品应用。2022年9月，公司第一代大熊座产品发布，率先实现了最大的1.3G接入带宽和4G的高采样率，首次实现1cm的定位精度、100米以上的测距范围、1度的测角精度、3D定位等，标志着纽瑞芯实现了在UWB从0到1的突破；2023年8月，公司发布第二代大熊座系列芯片。相比于1.0，大熊座2.0芯片测距精度从1厘米提升至0.5厘米，并且三路接收的设计使得单点测角的稳定性标准差从1度提升至0.5度，同时实现全空间测角和定位。此外，纽瑞芯2.0 UWB芯片延续了对1.3GHz大带宽的支持，信号、射频性能上均实现了提升。

纽瑞芯ursamajor“大熊座”系列芯片应用场景

资料来源：纽瑞芯

庞志华指出：

纽瑞芯致力于做领先的高精度空间感知定位技术，为定位生活提供更佳的体验。公司自成立以来，从最基础的底层架构开始不断开展UWB芯片的正向研发，一步步实现芯片性能的提升与技术上的领先性。截止目前，公司的大熊座UWB系列芯片不仅在测距精度、测距范国、测角精度及测角FoV、全生态全模式支持、雷达功能、数传功能、抗多径能力等方面领先同业公司，而且在产品布局宽度、布局数量上也是业界最多。

具体来看，目前纽瑞芯已经发布了3个系列多款UWB芯片产品，包含面向汽车电子产品的700系列，面向多样化的IoT设备的600系列，及面向智能手机和AR/MR等智能核心设备的800系列芯片，以满足不同市场下不同客户的多样化需求。

其中，800系列芯片完美契合智能手机产品需求，具有高集成度、高可靠性、小尺寸SiP封装、可定制等多种功能特点；600系列产品以丰富多样化的产品定义满足各种产品应用需求，可广泛应用于定位标签、智能音箱、全屋家居设备等多样化的IoT智能产品中；而700系列芯片具有高安全性、高可靠性专业车规设计、车规封装、车规工艺、车规质量管控，可应用于数字车钥匙、活体检测、脚踢雷达、车内智能设备音视频传输和交互等众多场景中。

纽瑞芯UWB芯片现有量产产品及未来规划

资料来源：纽瑞芯

700系列产品主要包括NRT81750和NRT81730两款产品。其中，NRT81750是纽瑞芯ursamajor UWB SoC面向汽车电子700系列的首发产品之一，并且是唯一一个具有三个独立接收通道的UWB车规芯片。该芯片除了车规芯片所共有的高可靠性、稳定性外，还具有高集成高性能射频前端、高精度安全定位测距、雷达功能及高速数据传输功能、通用协议全兼容、多技术协同、超低功耗设计等众多优势。得益于多通道、多天线的设计，NRT81750不仅可以实现更好的全空间角度测量，支持具有成本优势的单锚点或减锚点数字车钥匙方案，而且在测角精度和雷达灵敏度等主性能上领先已量产和即将量产的国际主流竞品。目前，该产品已实现量产，不少车厂项目正在有序推进中。

庞志华说道。

值得强调的是，虽然行业内做UWB芯片的厂商有很多，但是由于技术壁垒限制，目前能够做车规UWB芯片并且已经能够量产的在全球依然寥寥无几。

在此之前，全球只有很少几款国际大厂的UWB芯片通过车规认证，国产UWB芯片想真正进入汽车市场仍存在一道坎，纽瑞芯率先踏出了这一步，实现了国产UWB汽车芯片的突破。”庞志华说道，“和主流欧美芯片厂商相比，在测距精度上我们的产品为0.5~1cm，而国际厂商指标为3~10cm；在测角精度上，公司的产品为0.5~1°，远好于国际厂商的3~10°；而在测距范围上，公司的产品最大范围已经超过300m，而国际厂商主要还是以30~50m为主。此外，在测角范围及数传速率上，我们产品的相关指标也优于友商。总体而言，在UWB这个赛道，目前纽瑞芯产品已经具有在全球范围的领先优势。

庞志华说。