车载毫米波雷达行业发展蓝皮书(2021-2025).pdf
《车载毫米波雷达行业发展蓝皮书(2021-2025).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车载毫米波雷达行业发展蓝皮书(2021-2025).pdf(45页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 1 前前 言言 智能驾驶是当今汽车行业的热点。作为智能驾驶解决方案的重要组成部分,感知系统的性能优劣是影响智能驾驶安全性和驾驶体验的关键因素。在过去几十年中,毫米波雷达技术经过多轮迭代,得到了长足的发展,逐步走向成熟。毫米波雷达能够实时感知周围环境,并实现障碍物检测和距离测量,为智能驾驶车辆提供必要的感知和决策依据,提高驾驶的安全性和舒适性。同时,为了增强感知能力,提升系统安全的保障,互补不同传感器的优劣势,多传感器融合方案成为行业共识。毫米波雷达+摄像头融合成为 ADAS 系统的主流感知配置。随着智能驾驶技术的快速发展,ADAS 普及率迅速提高,智能驾驶正向高阶智能驾驶演进。相比 ADAS
2、,高阶智能驾驶对于系统的准确性、安全性要求更高,对环境感知技术提出更高的要求,对毫米波雷达的数量和性能要求也随之提升。传统毫米波雷达向高分辨率的 4D 成像雷达演进成为必然。智能驾驶浪潮下,主机厂积极推动毫米波雷达上车部署,毫米波雷达市场扩大。汽车电子电气架构将从分布式架构向集中式架构发展,感知配置从 1R、1R1V 向3R1V、5R1V1D 升级。主机厂可以用更多的传感器来实现丰富的功能,或者用更低的成本实现基本的功能,给消费者带来更多的选择。同时,越来越多的企业进入车载毫米波雷达赛道,市场竞争愈发激烈,推动了车载毫米波雷达技术的不断创新和进步。在中国市场,国内毫米波雷达厂商打破了国外汽车零
3、部件巨头的垄断,实现了前装量产突围,在小范围内实现国产替代。在 4D 成像雷达技术上,国内和国外厂商站在同一个起跑线上,国内毫米波雷达厂商实现国产“超越”成为可能。在此背景下,高工智能汽车研究院联合国内毫米波雷达头部厂商楚航科技联合推出车载毫米波雷达行业发展蓝皮书,从毫米波雷达含义、政策法规、市场进展、关键技术应用趋势、典型参与者等方面,综合分析毫米波雷达发展现状及未来发展前景,为政府决策、行业研究和企业发展提供参考。由于时间仓促,书中难免会有疏漏和不足之处,敬请各位专家、同行、读者批评指正。高工智能汽车研究院 二零二三年八月 I 目目 录录 1 1 行业发展概述行业发展概述.1 1.1 毫米
4、波雷达定义及产品演进.1 1.1.1 毫米波雷达定义.1 1.1.2 车载毫米波雷达产品演进.2 1.2 车载毫米波雷达行业发展背景.2 1.3 车载毫米波雷达行业相关政策与标准.3 1.3.1 车载毫米波雷达行业相关政策.3 1.3.2 车载毫米波雷达行业相关标准.4 2 2 产业篇产业篇.5 2.1 车载毫米波雷达产业链结构.5 2.1.1 毫米波雷达系统结构.5 2.1.2 毫米波雷达产业链结构.7 2.2 车载毫米波雷达产业链主要玩家分析.8 2.2.1 毫米波雷达芯片供应商.8 2.2.3 毫米波雷达模组供应商.11 3 3 市场篇市场篇.14 3.1 车载毫米波雷达市场分析.14
5、3.2 车载毫米波雷达竞争格局分析.22 3.3 车载毫米波雷达商业模式分析.24 3.4 4D 成像雷达市场需求及挑战.24 3.4.1 4D 成像雷达市场需求及应用.24 3.4.2 4D 成像雷达面对的挑战.26 4 4 技术篇技术篇.27 4.1 车载毫米波雷达技术原理.27 4.2 4D 成像雷达技术路线分析.28 4.3 车载毫米波雷达技术发展趋势.30 5 5 企业案例企业案例.31 5.1 博世.31 II 5.1.1 公司简介.31 5.1.2 雷达产品发展历程.31 5.1.3 客户及合作伙伴.32 5.2 海拉.33 5.2.1 公司简介.33 5.2.2 雷达产品及技术
6、.33 5.2.3 本土化布局.34 5.2.4 客户及合作伙伴.34 5.3 楚航科技.35 5.3.1 公司简介.35 5.3.2 雷达产品及技术.36 5.3.3 产能保障.38 5.3.4 客户及合作伙伴.38 III 图表目录 图表 1 各环境感知传感器的优劣势对比.1 图表 2 楚航科技毫米波雷达硬件结构.5 图表 3 车载毫米波雷达系统架构.6 图表 4 车载毫米波雷达产业链主要玩家.7 图表 5 英飞凌车载毫米波雷达解决方案.8 图表 6 恩智浦毫米波雷达芯片产品序列.9 图表 7 德州仪器毫米波雷达芯片产品矩阵.10 图表 8 77GHz 毫米波雷达需要突破的核心技术.12
7、图表 9 传统毫米波雷达产品参数.12 图表 10 4D 成像雷达产品参数.13 图表 11 2020-2025 年国内乘用车毫米波雷达前装搭载总量预测.15 图表 12 2023 年 1-6 月国内各价格区间乘用车前雷达与角雷达渗透率.15 图表 13 2022 年 H1&2023 年 H1 国内乘用车毫米波雷达单车配置数量(舱外).16 图表 14 2022 年 HI&2023 年 H1 L0 级 ADAS 传感器配置方案占比.17 图表 15 2022 年 H1&2023 年 H1 L1 级 ADAS 传感器配置方案占比.17 图表 16 2022 年 H1&2023 年 H1 L2 及
8、以上级别 ADAS 传感器配置方案占比.18 图表 17 2023 年 1-6 月自主品牌前装搭载前向雷达交付上险 TOP10 品牌.19 图表 18 2023 年 1-6 月合资品牌前装搭载前向雷达交付上险 TOP10 品牌.19 图表 19 2023 年 1-6 月自主品牌前装搭载角雷达交付上险 TOP10 品牌.20 图表 20 2023 年 1-6 月合资品牌前装搭载角雷达交付上险 TOP10 品牌.21 图表 21 前装搭载 4D 成像雷达已上市车型.21 图表 22 2023 年 1-6 月前向雷达供应商市场份额.22 图表 23 2022 年 H1&2023 年 H1 前向雷达供
9、应商自主合资占比.22 图表 24 2023 年 1-6 月角雷达供应商市场份额.23 图表 25 2022 年 H1&2023 年 H1 角雷达供应商自主合资占比.23 图表 26 4D 成像雷达厂商市场化进度(部分).23 IV 图表 27 传统毫米波雷达的性能短板.25 图表 28 4D 成像雷达与传统毫米波雷达关键指标对比.25 图表 29 基于 TI 2243 四片级联方案.28 图表 30 Arbe 4D 成像雷达系统实物图.29 图表 31 傲酷 4D 成像雷达路测视频截图.30 图表 32 博世传统毫米波雷达传感器的发展历程.32 图表 33 博世毫米波雷达合作伙伴.33 图表
10、 34 海拉毫米波雷达合作伙伴.35 图表 35 楚航科技车载毫米波雷达产品矩阵.36 图表 36 楚航科技第五代雷达方案-波导天线.37 图表 37 楚航科技隐形雷达 ART.37 图表 38 楚航科技合作伙伴.39 1 本报告内容仅供参考,请务必阅读正文后的免责声明 1 1 行业发展概述行业发展概述 1.1 1.1 毫米波雷达定义及产品演进毫米波雷达定义及产品演进 1.1.1 1.1.1 毫米波雷达定义毫米波雷达定义 毫米波雷达(mmWave Radar)是指工作在毫米波波段的雷达,其频域介于 30300GHz,波长 110mm。毫米波雷达稳定性高,抗干扰能力强,可穿透雾、烟、灰尘环境,可
11、全天候全天时工作;频段宽,容易实现窄波束,可实现远距离探测(200米以上);对速度感知灵敏,测速准确度高。在车辆环境感知领域,毫米波雷达是除车载摄像头外的另一主流方案。毫米波雷达通过发射电磁波,对行人、其他交通参与者以及车辆周围的物体进行有无检测,实时提供自车与目标物体的距离、相对速度、方位角等信息,生成障碍物预警或规避信息并传输到控制电路,由控制电路控制车辆变速器、制动器等发出应对动作。图表图表 1 1 各环境感知传感器的优劣势对比各环境感知传感器的优劣势对比 类型类型 毫米波雷达毫米波雷达 超声波雷达超声波雷达 摄像头摄像头 激光雷达激光雷达 探测方式 无线电 机械波 视觉 激光 作用距离
12、 远 近 中近 中远 夜晚/强光工作 好 好 差 好 恶劣天气 好 受影响 差 差 交通标志识别 差 差 好 差 目标分类 差 差 好 中 成本 中等 很低 较低 高 资料来源:高工智能汽车研究院整理 车载毫米波雷达常用的工作频段:24GHz、77GHz,60GHz。过去,24GHz 频段主要用于短距离应用,77GHz频段的毫米波雷达适用于更远距离和更复杂的应用。目前大多数新开发的车载毫米波雷达大都在 77GHz 频段,根据探测范围又可分为:短程雷达 SRR(60 米以下)、中程雷达 MRR(100 米左右)、远程雷达 LRR(200m 以上),主要用于实现自适应巡航(ACC)、2 本报告内容
13、仅供参考,请务必阅读正文后的免责声明 自动紧急制动(AEB)、前向碰撞预警(FCW)、盲区监测(BSD)、变道辅助(LCA)、后方交通穿行提示(RCTA)、后向碰撞预警(RCW)、车门开启预警(DOW)等功能。60GHz频段多用于车内雷达,主要应用包括儿童遗忘提醒、驾驶员呼吸心跳检测、车内手势识别等。1.1.2 1.1.2 车载毫米波雷达产品演进车载毫米波雷达产品演进 毫米波雷达技术最早用于军事领域,随着雷达技术的发展与进步,毫米波雷达传感器逐渐进入民用领域。汽车毫米波雷达传感器的研究始于 20 世纪 60 年代,德国、日本、美国的公司相继投入资源研究汽车雷达防撞系统。1999 年,梅赛德斯-
14、奔驰率先在 S 级轿车上引入基于77GHz毫米波雷达的ACC系统,开创了车载毫米波雷达在乘用车上应用的先河。与此同时,基于雷达的 ACC 被用在中高端车型上,提供预碰撞感应和汽车防撞功能。随着毫米波雷达的性能提升、成本进一步下降,汽车毫米波雷达大规模量产装车。智能驾驶等级的提升,推动系统更复杂、功能更强大的毫米波雷达研发。2015 年前后,大陆、博世推出第四代雷达,在上一代毫米波雷达只能输出距离、速度、方位角信息基础上,增加俯仰角度测量,但俯仰角分辨率较低。2021 年左右,大陆、博世、采埃孚等厂商推出 4D成像雷达,其中,4D 成像雷达中的“4D”表示目标的距离、速度、水平角度、俯仰角度,“
15、成像”则代表点云密度提升,各维度(速度、距离、角度)分辨率的提升,可以有效解析目标的轮廓、类别、姿态、行为。4D 成像雷达弥补了传统毫米波雷达的弱点,推动毫米波雷达从目标探测升级对周边环境的识别感知,带动毫米波雷达进入高分辨率时代。1.2 1.2 车载毫米波雷达行业发展背景车载毫米波雷达行业发展背景 (1)汽车智能驾驶渗透率逐年提升,潜在市场空间大 智能驾驶行业正处于 L2 级自动化迈向 L3 级自动化的过程中。2022 年,国内乘用车新车L2 及以上级别辅助驾驶渗透率 29.31%,较去年同期增加 11.54 个百分点。接近 L3 级自动化的 NOA 开始出现,渗透率 1.10%。2023
16、年 6 月,工信部表示支持 L3 级及更高级别的自动驾驶功能商业化应用。预计在智能驾驶相关上路法规的支持下,L3 级别有条件自动驾驶乘用车将逐步落地。(2)智能驾驶程度提升,带动毫米波雷达需求提升 3 本报告内容仅供参考,请务必阅读正文后的免责声明 随着智能驾驶程度的提高,汽车传感器行业将迎来更大的发展空间。在汽车领域,毫米波雷达技术经过多轮迭代,得到了长足的发展,逐步走向成熟。毫米波雷达能够实时感知周围环境,并实现障碍物检测,为智能驾驶车辆提供必要的感知和决策依据,提高驾驶的安全性和舒适性,是智能驾驶不可或缺的传感器。未来车载毫米波雷达市场空间将得到进一步释放。(3)多传感器融合感知方案成为
17、主流 智能驾驶级别的提高,对感知层传感器的性能和数量提出更高的要求。为了增强感知能力,提升系统准确性和鲁棒性,互补不同传感器的优劣势,多传感器融合感知方案成为行业共识。ADAS 感知配置以摄像头为主,毫米波雷达作为冗余,带激光雷达的方案逐渐增多。融合方式上从目前的后融合向更具优势的前融合演进。(4)毫米波雷达自主供应商迎来国产化替代市场机遇期 在国内汽车智能化升级需求强劲、政策支持关键技术自主可控的背景下,国内毫米波雷达厂商迎来国产化替代市场机遇期。当前,一批国内毫米波雷达供应商凭借高性价比、合作开放性、个性化服务等优势,打破了国外汽车零部件巨头的垄断,切入国内自主品牌供应链,在小范围内实现国
18、产替代。未来,随着国内毫米波雷达产业进一步发展与成熟,国产化替代程度将逐步深化。1.3 1.3 车载毫米波雷达行业相关政策与标准车载毫米波雷达行业相关政策与标准 1.3.1 1.3.1 车载毫米波雷达行业相关政策车载毫米波雷达行业相关政策 在毫米波雷达频段使用上,我国对于汽车雷达的频率划分已明确为 76-81GHz,与其他主流国家一致。我国汽车雷达无线电管理暂行规定规划 76-79GHz 频段用于汽车雷达,2022年 3 月 1 日起不能再生产和进口使用 24.25-26.65GHz 频段的汽车雷达。2023 年 6 月发布的中华人民共和国无线电频率划分规定规定:79-81GHz 频段无线电定
19、位业务将优先用于汽车雷达等应用,相关兼容共存条件及协调程序确定前,不投入实际部署使用。在商用车领域,中国商用车场景的独特需求催生了毫米波雷达市场的快速发展。商用车交通事故频发,造成大量人员伤亡、财产损失等负面影响。为了提高行车安全性能,减少交通事故的发生,我国制定营运客车安全技术条件(JT/T1094-2016)、机动车运行安全技 4 本报告内容仅供参考,请务必阅读正文后的免责声明 术条件(GB 7258-2017)、营运货车安全技术条件(JT/T 1178)等标准,规定部分商用车强制安装 FCW、LDW、AEB、LKA 等主动安全功能。而要实现以上功能,需要借助车载毫米波雷达等环境感知传感器
20、的力量。在强制标准的驱动下,满足特定条件的商用车陆续装备 FCWS、AEBS 等主动安全系统,促进了毫米波雷达在商用车上搭载应用。在乘用车领域,新车评价规程持续引入主动安全功能,提升道路交通安全性。美国、欧盟、日本、中国等主要国家在 NHTSA 或新车评价规程(NCAP)等测试评价体系中对汽车主动安全功能提出了更高的要求。例如,NHTSA于2023年6月宣布一项拟议规则制定通知(NPRM),要求在乘用车和轻型卡车上安装针对车辆和行人的 AEB 系统。我国实施的C-NCAP 管理规则(2021 年版)对主动安全要求进一步提高,AEB 车对行人测试项目增加了纵向行人和夜间行人测试场景,另外,增加了
21、 AEB 对二轮车的测试场景。还对 LKA、LDW、BSD、SAS 性能测试报告审核,主动安全权重也进一步提升。联合国欧洲经济委员会 2019 年披露决议,从 2022 年 7月开始,AEB 系统将成为欧盟所有新推出的乘用车和轻型商用车的强制性配置;2024 年 7 月起,对所有在售的新车执行强制性配置要求。舱内应用上,为避免儿童单独留车内而导致悲剧事件的发生,欧盟 E-NCAP 2025 Roadmap规划了车内儿童存在检测的需求,促使 OEM 在未来产品设计上提供此功能。东南亚、澳洲也陆续将儿童遗忘提醒功能纳入新车评价规程。60GHz生命检测雷达可感知轻微呼吸与心跳,探测儿童和宠物,可保护
22、隐私,成为了该领域的领先技术。1.3.2 1.3.2 车载毫米波雷达行业相关标准车载毫米波雷达行业相关标准 在国际标准上,由我国牵头/联合牵头的 ISO 国际标准项目 ISO/PWI 13389道路车辆 毫米波雷达探测性能试验方法、ISO/PWI 13377道路车辆 毫米波雷达干扰协同指南已通过 PWI(预研)投票,正式立项。其中,ISO/PWI 13389 道路车辆 毫米波雷达探测性能试验方法由楚航科技专家代表担任组长,来自中国、德国、日本、瑞典、芬兰、法国、韩国等30 多名专家共同参与,内容主要包含车载毫米波雷达的性能要求及试验方法,包括射频一致性、单目标和多目标识别要求以及车规环境评价等
23、要求。该标准的推出将为全球各国提供标准化的车载毫米波雷达性能规范,为上下游企业提供毫米波雷达产品评估的统一标准。在汽车行业标准上,适用于工作在 76GHz-79GHz 频率的车外目标探测毫米波雷达的 QC/T车载毫米波雷达性能要求及试验方法已完成征求意见。5 本报告内容仅供参考,请务必阅读正文后的免责声明 2 2 产业篇产业篇 2.1 2.1 车载毫米波雷达产业链结构车载毫米波雷达产业链结构 2.1.1 2.1.1 毫米波雷达系统结构毫米波雷达系统结构 毫米波雷达主要包括雷达射频前端、数字信号处理器、后端算法三部分。其中,射频前端由天线、射频前端 MMIC 芯片构成。射频前端 MMIC 芯片和
24、数字信号处理芯片是毫米波雷达的两大功能性器件。此外,毫米波雷达系统还包括电源、通信芯片(CAN收发器、以太网等)、存储单元(SRAM、Flash、LPDDR 等)等外围的电路,以及整流罩、塑料底板等组件。图表图表 2 2 楚航科技毫米波雷达硬件结构楚航科技毫米波雷达硬件结构 资料来源:楚航科技,高工智能汽车研究院整理 车载毫米波雷达系统的构成:车载毫米波雷达系统的构成:(1)天线:是发射和接收毫米波调频信号的组件。天线设计是车载毫米波雷达的关键设计之一。天线通常采用微带贴片天线。微带贴片天线需要选用超低损耗的 PCB 材料作为最上层天线设计的载板,以降低电路损耗,增大天线增益。6 本报告内容仅
25、供参考,请务必阅读正文后的免责声明(2)射频 MMIC 芯片:集成低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)、混频器(MIXER)、检波器(Detector)、滤波器(Filter)、压控震荡器(VCO)、移相器、模数转换器(ADC)等,用以实现毫米波信号的调制、发射、接收以及回波信号的解调。(3)数字信号处理器:负责处理前端采集的中频信号,获得速度、距离、角度信息。数字信号处理通过 DSP、FPGA 芯片实现。(4)软件算法:为雷达提供一套工作流程和规则。软件算法包括信号处理算法和数据处理算法。信号处理环节对 ADC 原始数据进行处理,转化为点云数据;数据处理环节把点云变成目标,涉及的算法包
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 车载 毫米波 雷达 行业 发展 蓝皮书 2021 2025
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【Stan****Shan】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【Stan****Shan】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。