【中国汽车电子电气技术专家委员会】我国毫米波雷达产业链|附50+篇汽车电子文章

智享新汽车 2024-09-04 23:50

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文章来源:知乎TechTorch


一、产业链构成


毫米波雷达产业链分为三部分:产业链上游环节主要参与者包括射频前端组件(MMIC)、数字信号处理器(DSP/ FPGA)、高频 PCB 板、微控制器(MCU)、天线及控制电路等硬件供应商;产业链中游环节主体是毫米波雷达模块及整机方案企业;产业链下游环节主体包括智能汽车、智能交通、以及无人机、智能家居、工业测量仪器、全屋智能、家电照明、消费电子等应用企业。


目前,国内产业链上游的雷达核心部件几乎被国外供应商垄断,国内供应商的产品性能与国外供应商相当,但产品可靠性有待验证,并在功能工具链、未来产品前瞻性方面存在劣势;中游毫米波雷达模块生产企业,国内参与企业较多,处于快速追赶阶段;下游毫米波雷达应用企业,包括汽车厂商、智能交通、安防监控、工业测量、智能家居、康养等应用单位。

二、上游分析



上游元器件的采购成本在雷达生产总成本的占比超过 50%,是影响产业链价格的关键因素。其中,射频前端组件在硬件成本中占比 50%,数字信号处理器占比 15%,高频 PCB 板占比 20%,控制电路占比 10%,其他材料占 5%。


毫米波雷达各元器件占硬件总成本比重



射频前端组件




射频前端组件(MMIC)是毫米波雷达的核心射频部分,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7 部分构成,起到调制、发射、接收及解调毫米波信号的作用,主要通过单片微波集成电路(MMIC)将前端收发组件集成化。毫米波雷达要求前端收发组件应兼具体积小、稳定性好、成本低等特性。


当前毫米波雷达主要采用SiGe BiCMOS 技术,SiGe 高频特性良好、安全性高,但其采用分立式结构,发射器、接收器和处理组件均为独立单元,无法满足雷达传感器日益增长的小型化需求。因而,在高集成趋势下,体积更小、集成度更高(CMOS 工艺可将MMIC 与MCU、DSP 集成)的CMOS 工艺已逐渐成为主流技术。



国内MMIC 芯片供应商集中为国际企业,如英飞凌、NXP、TI、意法半导体等。国产芯片企业在毫米波雷达领域的布局近两年也明显加快,且已实现部分国产化,代表性公司包括加特兰微、岸达科技、矽杰微、矽典微、微度芯创等,均已推出量产产品。


数字信号处理器




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。


毫米波雷达的数字信号处理功能是通过DSP 芯片或FPGA 芯片实现的,占整个毫米波雷达硬件成本的20% 左右。DSP 芯片采取程序和数据分开的哈佛结构,可快速即时处理信号,FPGA 包含大量组合逻辑资源和触发器,可完成大规模的组合逻辑电路设计和实现时序逻辑功能。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,因而,“DSP+FPGA”融合在实时信号处理系统中的应用逐渐广泛。


目前,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NXP、英飞凌、亚德诺半导体、意法半导体等公司,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 板




天线是毫米波雷达发射和接收信号的重要组件,是其有效工作的关键设计之一。根据实践表明,当天线的长度为波长信号的25% 时,其发射和接收信号的转换效率最高,毫米波波长仅为毫米级别,因而其天线长度短。


此外,为提高产品精度,毫米波雷达可通过微带列阵方式将波束做窄,即将多根天线集成在PCB 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,主要供应商为罗杰斯、Isola、松下电工、雅龙及施瓦茨等大型国际PCB 生产企业。受益于5G 产业的发展,中国生益科技、沪电股份等公司已实现毫米波雷达用高频PCB 产品的技术突破,其产品性能可与国外大型企业的高端产品媲美。


控制电路




控制电路根据信号处理目标信息,结合自身速度、位置等动态信息,发出执行指令,是毫米波雷达系统实现主动控制的最后一环。控制电路包含报警显示系统和启动制动系统,占到毫米波雷达总生产成本的5%。



三、中游分析



毫米波雷达产业链中游企业主要包括雷达方案供应商和方案集成商。其中雷达方案供应商主要通过完成雷达系统设计、天线设计和后端算法开发,为客户提供毫米波雷达方案模块或整机产品。方案集成商则依托毫米波雷达技术,为各具体应用领域提供定制化的智能集成方案,例如汽车tier 1 供应商、智能交通方案集成商等。


目前,中国毫米波雷达中游市场整体上仍由博世、大陆、安波福、维宁尔、海拉、电装等国际企业占主要份额,但国内企业也正在加速追赶。在汽车雷达领域,森思泰克、华域电子、华为、承泰科技等本土企业已经实现量产落地,进入国产化替代周期。


在智能交通领域,毫米波雷达的作用尤为关键,中游企业慧尔视、海康智联、大华股份、象德信息、宇视科技、木牛科技、雷森电子为市场主要参与者;智能家居雷达经过近几年探索,国内市场已经初步形成,主要参与者包括云帆瑞达、迈睿智能、电目科技、精益远达、全耀传感、易探科技、速数智能等;智慧康养领域主要参与者有清雷科技、兆观科技、德心智能、苗米科技、英特睿达、知谱科技、算丰征途等。






四、下游分析



毫米波雷达可应用于智能汽车、智能交通、以及无人机、智能家居、工业测量仪器、全屋智能、家电照明、消费电子等多个领域。

汽车是毫米波雷达最大的下游应用领域。中国是全球最大的汽车生产国,随着消费者对汽车安全性要求的提升和智能驾驶需求的提升,国内各大主机厂对车载毫米波雷达的需求量持续增长,代表性企业包括上汽、一汽、长安、比亚迪、蔚来等。

车路协同是毫米波雷达附加值最高的应用领域。车路协同所使用的毫米波雷达生产成本与车用雷达持平,但售价却为车用雷达的两倍左右,销售利润空间大。车路协同是交通智能化的核心,具备政策支持,中国交通运输部公路科学研究院等国家机构积极助力中国车路协同发展,华为、阿里、百度等巨头也纷纷布局该领域,未来中国车路协同行业将迎来新的发展机遇,将促进毫米波雷达需求量上升。

消费级应用主要包括智能家居、智慧康养等,近两年兴起速度较快。下游应用代表性企业包括美的、海尔、格力等家电企业,以及泰康人寿、平安人寿、民政局、公立医院等单位。




五、产业链企业分析



企业数量




相比于国外企业,中国毫米波雷达行业起步较晚,行业仍处于初级发展阶段。据AIOT 星图研究院统计,2022 年国内毫米波雷达企业累计注册量达到226 家,其中70% 以上企业于2014 年后成立。

区域分布




从区域分布来看,国内毫米波雷达企业主要分布在东部沿海地区。如图表19 所示,其中广东省、上海市和江苏省毫米波雷达企业数量超过30 家;北京市、浙江省、安徽省和福建省数量在10 家以上。此外,毫米波雷达产业伴随着物联网的兴起,在其它区域,如四川、湖南和陕西等地也逐步发展起来。



毫米波雷达企业数量TOP10 省市排名



中国毫米波雷达企业区域分布图




六、市场规模



总规模




近几年,得益于汽车智能化的高速发展与雷达芯片制作工艺的进步,国内毫米波雷达整体市场增速较快。根据我们初 步测算,2022 年中国毫米波雷达市场总规模预计达到 86 亿元,实现同比增长 24.6%。其中车载毫米波雷达规模在 70 亿元, 工业毫米波雷达 11 亿元,家用毫米波雷达 5 亿元。



2018-2026 年中国毫米波雷达市场规模(单位:亿元)


未来,随着我国汽车、交通、安防、工业、家居、康养等产业的智能化升级不断推进,毫米波雷达的应用将进一步扩大。预计到 2026 年中国毫米波雷达市场规模将达到 197 亿元,年复合增长率为 23.3%。


细分产品规模




从各频率细分产品的市场结构来看,2021 年 77GHz 雷达产品出货量正式超过 24GHz 雷达产品,成为市场主流。随着 《汽车雷达无线电管理暂行规定》的正式实施,未来毫米波雷达市场高频化发展趋势将更明显。

24GHz 雷达产品具有技术成熟、成本相对较低等特点,因此其应用范围更广,包括交通、无人机、安防、家居等诸多领域,2021 年出货量达到了 836 万颗。由于国内汽车雷达无线电管理新规对汽车雷达频段的限定,预测 24GHz 雷达产品未来几年需求增量空间有限。




七、汽车雷达市场分析




市场背景




1、汽车安全和智能化发展的必要性


安全和效率是出行产业最为关注的两个话题。发展智能汽车不仅可极大改善交通安全和堵塞问题,还可促进汽车产业转型升级,助推经济发展。据麦肯锡预测,到2025 年智能汽车预估的潜在经济影响最高达1.9 万亿美元。


智能汽车的优势


智能汽车可以提供更安全、更节能、更高效、更舒适的出行体验,是国际公认的未来发展方向。其意义不仅在于汽车行业的技术升级,更会带来全球化供应链和产业生态的革新,成了当前各国必争的战略高地。


全球主要国家和地区智能汽车产业发展规划


2、毫米波雷达在智能汽车中的应用场景

在智能汽车L0~L2 阶段,毫米波雷达主要应用于自动紧急制动、自适应巡航、前向碰撞预警、盲区监测、后向碰撞预警、倒车车侧预警、开门预警、自动泊车、变道辅助、乘客成员监测、驾驶员生命体征监测、手势识别等功能。

根据毫米波雷达在汽车上的安装位置不同,可分为前向雷达、角雷达和舱内雷达三类。前向雷达又称主雷达,一般安装在车标或车头格栅内。角雷达一般放置于车辆的四个拐角处,单车搭载数量较多,相互配合形成车身环绕覆盖。舱内雷达安装在驾驶座椅内或车顶位置。

智能汽车毫米波雷达应用场景图

根据SAE 的分级,当前智能驾驶正处在L2 向L3 过渡的阶段。在此阶段,智能驾驶系统通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支持,其他的驾驶动作均有人类驾驶员进行操作,实现准确、全面的环境感知是实现下一步规划决策的基础。提升感知系统的准确度和精度是智能汽车需要突破的关键。

随着自动驾驶等级提升,将带动毫米波雷达搭载量提升。目前L1/2 级别车辆为智能汽车市场主流,单车毫米波雷达搭载量一般为1-3 颗。随自动驾驶等级向L3+ 迈进,单车雷达搭载量将增至5 颗以上,与ADAS 渗透率提升双轮驱动毫米波雷达放量。


L0~L5 智能驾驶汽车传感器需求

竞争格局




当前,我国汽车雷达市场参与主体可分为国际 Tier 1 企业和本土企业两大阵营。其中,国际 Tier 1 企业阵营包括博世、大陆、安波福、维宁尔、海拉、电装天、法雷奥、万都、摩比斯、采埃孚等,共有约 15 家;本土汽车雷达企业阵营根据公司背景情况可分为上市公司、初创公司和其他三类,具体如图表 29 所示,代表企业包括森思泰克、华域汽车、德赛西威、华为、行易道、承泰科技、大疆车载、行易道、隼眼科技等,共有约 50 家。



中国汽车雷达市场竞争格局

得益于我国近年汽车雷达产业的快速发展,国际 Tier 1 企业在国内汽车雷达市场的长期垄断格局被打破,以森思泰克、华域汽车、德赛西威为代表的本土汽车雷达企业的角雷达前装订单逐步放量,更多的国产汽车雷达企业陆续进入乘用车前装市场并获得更多的资源支持,后续国产毫米波雷达市场份额将逐渐扩大。

从国内市场具体占比来看,目前行业头部仍由国际 Tier 1 企业占据。以乘用车前装市场为例,2021 年国产乘用车毫米波雷达 TOP10 供应商为博世、大陆、安波福、维宁尔、海拉、电装天、森思泰克、法雷奥、万都、摩比斯。其中,博世和大陆两家为第一梯队,市场地位显著,合计占比超过 55%,这一数据在前向主雷达市场上更大,达到了 74.5%。


2021 年国产乘用车毫米波雷达供应商市场份额

价格分析




由于雷达芯片工艺的改进,汽车雷达原材料和系统开发成本自2018 年以来明显下降,并直接体现在国内汽车雷达产品的定价上,2022 年国内汽车前向雷达价格降至450 元/ 颗以内,角雷达价格降至300 元/ 颗以内。

随着毫米波雷达搭载数量的增多和渗透率的提高,雷达出货量将不断加大,单个毫米波雷达成本和价格将进一步下降,实现由高端车型向中低端车型的普及。未来,随着自动驾驶级别提升,毫米波雷达的功能和单车搭载数量将继续增加,形成360 度无盲区检测、远近覆盖的感知部件。

车载毫米波雷达价格趋势(单位:元/ 颗)


文章来源:知乎TechTorch


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IGBT深度报告:新能源发展的核心部件
新能源车整车控制器(VCU)系统框图,功能拆解及供应商排名
一文吃透功率半导体
新能源汽车充电桩行业简析及15家相关企业梳理
特斯拉热管理系统研究报告

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  • 车身域是指负责管理和控制汽车车身相关功能的一个功能域,在汽车域控系统中起着至关重要的作用。它涵盖了车门、车窗、车灯、雨刮器等各种与车身相关的功能模块。与汽车电子电气架构升级相一致,车身域发展亦可以划分为三个阶段,功能集成愈加丰富:第一阶段为分布式架构:对应BCM车身控制模块,包含灯光、雨刮、门窗等传统车身控制功能。第二阶段为域集中架构:对应BDC/CEM域控制器,在BCM基础上集成网关、PEPS等。第三阶段为SOA理念下的中央集中架构:VIU/ZCU区域控制器,在BDC/CEM基础上集成VCU、
    北汇信息 2025-01-03 16:01 188浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 76浏览
  • 在快速发展的能源领域,发电厂是发电的支柱,效率和安全性至关重要。在这种背景下,国产数字隔离器已成为现代化和优化发电厂运营的重要组成部分。本文探讨了这些设备在提高性能方面的重要性,同时展示了中国在生产可靠且具有成本效益的数字隔离器方面的进步。什么是数字隔离器?数字隔离器充当屏障,在电气上将系统的不同部分隔离开来,同时允许无缝数据传输。在发电厂中,它们保护敏感的控制电路免受高压尖峰的影响,确保准确的信号处理,并在恶劣条件下保持系统完整性。中国国产数字隔离器经历了重大创新,在许多方面达到甚至超过了全球
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:10 122浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 71浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 73浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 78浏览
  • 自动化已成为现代制造业的基石,而驱动隔离器作为关键组件,在提升效率、精度和可靠性方面起到了不可或缺的作用。随着工业技术不断革新,驱动隔离器正助力自动化生产设备适应新兴趋势,并推动行业未来的发展。本文将探讨自动化的核心趋势及驱动隔离器在其中的重要角色。自动化领域的新兴趋势智能工厂的崛起智能工厂已成为自动化生产的新标杆。通过结合物联网(IoT)、人工智能(AI)和机器学习(ML),智能工厂实现了实时监控和动态决策。驱动隔离器在其中至关重要,它确保了传感器、执行器和控制单元之间的信号完整性,同时提供高
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:28 166浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 66浏览
  • 光耦合器,也称为光隔离器,是一种利用光在两个隔离电路之间传输电信号的组件。在医疗领域,确保患者安全和设备可靠性至关重要。在众多有助于医疗设备安全性和效率的组件中,光耦合器起着至关重要的作用。这些紧凑型设备经常被忽视,但对于隔离高压和防止敏感医疗设备中的电气危害却是必不可少的。本文深入探讨了光耦合器的功能、其在医疗应用中的重要性以及其实际使用示例。什么是光耦合器?它通常由以下部分组成:LED(发光二极管):将电信号转换为光。光电探测器(例如光电晶体管):检测光并将其转换回电信号。这种布置确保输入和
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:27 171浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 107浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 73浏览
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 41浏览
  • 物联网(IoT)的快速发展彻底改变了从智能家居到工业自动化等各个行业。由于物联网系统需要高效、可靠且紧凑的组件来处理众多传感器、执行器和通信设备,国产固态继电器(SSR)已成为满足中国这些需求的关键解决方案。本文探讨了国产SSR如何满足物联网应用的需求,重点介绍了它们的优势、技术能力以及在现实场景中的应用。了解物联网中的固态继电器固态继电器是一种电子开关设备,它使用半导体而不是机械触点来控制负载。与传统的机械继电器不同,固态继电器具有以下优势:快速切换:确保精确快速的响应,这对于实时物联网系统至
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:11 175浏览
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 63浏览
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