博世转向毫米波雷达技术研发 中国车载毫米波雷达市场竞争

全球Tier 1汽车供应商的领先者博世最近宣布退出高端自动驾驶汽车激光雷达传感器的开发，并将其资源重新分配给毫米波雷达和其他传感技术。

博世转向毫米波雷达技术研发

在全球排名前十的德国公司中，大陆集团是最后一家持有激光雷达的公司，与AEye在2023年IAA Mobility展会上举办了联合展览。过去一年有传言称，大陆集团正在考虑将重点转向利润更高的轮胎和塑料业务，并可能剥离汽车零部件业务。

采埃孚集团在一年前放弃激光雷达，此前该公司向德国Ibeo投资了1亿美元。博世三年前涉足激光雷达传感器领域，并于今年7月正式退出该领域。尽管该公司正在将资源投入雷达技术，但其仍然认为激光雷达对于L3自动驾驶汽车至关重要，并为未来的潜在应用敞开了大门。

业内人士指出，这些德国巨头的退出很大程度上是因为激光雷达未能如期获得汽车厂商的订单。此外，L3级等高级自动驾驶在许多国家/地区仍陷入监管困境，使得企业不愿在激光雷达上投资。

博世转向的领域是毫米波雷达制造。目前该领域的顶级竞争者是24GHz SRR和77GHz雷达。降价和将雷达集成到汽车中的速成课程是公司争夺订单的常用技巧。半导体厂商通过推出新的芯片产能为该激烈市场做出了贡献。

中国车载毫米波雷达市场竞争力现状

车载毫米波雷达(mmWave Radar)是ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，高级驾驶辅助系统)重要感知装置之一，具有全天候/全时段速度、距离和水平角测量功能，远距测量性能最优，优势尤其体现在恶劣天气下摄像头和激光雷达失效时。该技术成熟度高，在汽车传感技术领域已有近20年经验积累，被经典品牌车企和新兴造车势力广泛应用。配置方案主要有1前、1前+2 、1前+4 、2前+2 /4 等，通常与摄像头联用。

然而，传统毫米波雷达不能测高、分辨率低且无法识别静物，随着ADAS感知指标不断提高，这些短板暴露日益明显。据Tesla公开信息，以上缺陷可能是汽车行驶中突然制动(又称“幽灵刹车”)引发交通事故主因之一，因此Tesla在2021年5月宣布取消在后继车型搭载毫米波雷达。另一方面，近年来激光雷达以分辨率绝对优势力图扩大市场份额。

为适应高阶进化ADAS需求，新一代4D成像雷达基于传统产品特性大幅提升分辨率，增加高度测量和成像功能。能计算目标距离、速度、水平角度和俯仰角度，可提供汽车周围环境信息，避免井盖、路肩等引发虚警制动。同时依据周围环境空间坐标和速度信息，还能提供更真实路径规划/通行空间检测功能。

据预测，2025年中国车载毫米波雷达市场规模将达到263亿CNY。车载4D成像雷达成本结构可分为软件和硬件两部分，软件占50%，硬件中射频前端MMIC占25%，信号处理芯片占10%，高频PCB占10%。

为突破车载毫米波雷达市场被国外巨头占据绝对优势现状，国内众多企业正在技术及成本方面不断努力进取。2022年华为实现4D成像雷达产品方案量产。2023年3月比亚迪(002594)旗下弗迪科技也规划4D成像雷达产品年内量产。

根据中研普华研究院《2023-2028年中国毫米波雷达行业竞争格局分析及发展前景研究报告》显示：

自特斯拉被曝考虑重新加入雷达，且有可能是高分辨率4D雷达以来，国内市场对4D毫米波雷达的热情持续高涨。

盖世汽车梳理发现，目前国内至少有20家公司在4D毫米波雷达方向上有所布局，包括老牌的Tier1、跨界巨头、创业公司等等。不过，相当一部分公司目前只是储备了4D毫米波雷达的技术，产品还处于研发或者调试过程中。

2月16日，特斯拉申请召回约36.28万辆配备“全自动驾驶”软件的车辆，原因就是这套软件可能导致车辆在停车标识前无法实现完全停车，从而引发安全隐患。同时，“幽灵刹车”的用户投诉量也增加了——特斯拉的辅助驾驶系统有时会出现不必要的诡异刹车——这可能跟感知元件受到误导有关，但没人知道确切答案。

这种情况下，不能说4D毫米波雷达能够解决特斯拉的所有问题，但至少提供了安全冗余。4D毫米波雷达之所以是“4D”，在于增加了“目标高度”这一维度解析，实现了“3D+高度”四个维度的信息感知，这让车辆能够适应更为复杂的路况。技术短板因此得以解决，甚至还部分实现了激光雷达力有不逮的性能盲区——比如在雨天场景中能够实现更为精准的感知，探测距离更是达到300米(激光雷达一般为100米-150米)。

最关键的是成本。公开资料显示，4D毫米波雷达的成本最低仅为激光雷达的十分之一，贵的也只有500美元左右，这完全符合马斯克的真香定律——性能更好，成本更低。

毫米波雷达通过飞行时间法完成测距和测方位角的功能，通过多普勒效应完成测速度的 功能。毫米波雷达通过发射毫米量级的电磁波并接收回波的方式，来获取远方物体二维 水平坐标信息。飞行时间法通过发出电磁波反射时间差完成对物体距离的测量和反射角 度的差异完成对方位角的测量，多普勒效应反射回的波频完成对前方物体速度的判断。

毫米波雷达的清晰度由雷达通道数决定。雷达通道数等于接收天线数量和发射天线数量 之积。以 4D 成像雷达为例，12 发射通道和 16 接收通道可以帮助雷达实现 192 通道数， 通道封装在射频芯片中。所以想要从硬件上提升毫米波雷达的清晰度，可以通过增加射 频芯片的方式提升通道数。除此之外，优化软件亦可以成为提升分辨率的重要方式，多 通道集成三维成像技术和虚拟孔径成像技术的应用帮助毫米波雷达清晰度进一步提升。

3D 毫米波雷达成本大幅度降低为其量产上车创造了必要条件。车载毫米波雷达最早可 以追溯到 1990 年代，三菱汽车 Diamante“车前距离控制”系统、奔驰汽车 Distronic 系 统中开创性地将毫米波雷达运用于汽车辅助驾驶领域。由于射频芯片以 GaAs 工艺为主 导，成本限制毫米波雷达无法大规模应用。2000 年代，SiGe 工艺的大力发展带来毫米 波雷达成本迅速降低，沃尔沃、大众、丰田、奥迪逐步增配毫米波雷达，如沃尔沃 S60、 大众 CC、丰田第四代皇冠、奥迪 A7 等。此时毫米波雷达虽具备一定量产条件，但渗透 率仍然相对较低。2017 年，基于 CMOS 工艺的 77Hz 射频芯片实现量产，工艺难度的 降低帮助毫米波雷达成本下探至 30 美元，渗透率和装配数量快速提升。叠加汽车电子 电气架构升级和智能化持续推进，毫米波雷达逐步成为汽车标配。

《2023-2028年中国毫米波雷达行业竞争格局分析及发展前景研究报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。