随着智能网联汽车技术的飞速发展,世界各国均将发展智能网联汽车提升为重点战略,认为智能网联汽车将成为汽车产业转型升级的重点领域。在智能网联汽车系统架构中,感知系统作为智能网联汽车的“眼睛”和“耳朵”,在行驶中为车辆提供周围环境信息,是保证车辆安全运行的关键。其中,毫米波雷达凭借高可靠性、技术成熟等优点成为自动驾驶感知系统的关键部件,主流技术路线中都有其身影,未来将为自动驾驶的实现发挥重要作用。
各类车载传感器优缺点对比
资料来源:公开资料整理
车用毫米波雷达的相关频率划分受到国家无线电管理部门的密切关注和高度重视,为解决毫米波车载雷达频段使用的混乱情况,各个国家纷纷出台毫米波雷达频段政策。
我国无线电主管部门对车载雷达的频率划分一直在积极推进之中,2005年,原信息产业部就发布了《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》,将76~77GHz频段规划给了车辆测距雷达使用。此后,工信部于2012年发布了《关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》,将24.25~26.65GHz频段规划用于短距离车载雷达设备。
主要国家车载雷达频率划分情况
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国毫米波雷达行业竞争格局分析及投资战略咨询报告》
二、毫米波雷达行业现状
目前毫米波雷达被广泛应用于自适应巡航(ACC)、前向防撞报警(FCW)、盲点检测(BSD)、辅助停车(PA)、辅助变道(LCA)等ADAS相关功能中。为满足以上功能感知需求,一辆汽车上会安装多颗雷达组成系统,覆盖短程、中程、远程探测功能。其中24GHz雷达系统主要实现近距离探测(SRR),77GHz雷达系统主要实现中远距离探测(LRR)。除了汽车运用,毫米波雷达还在无人机、安防、智能交通、工业以及军用领域发挥着重要作用,尤其在智能交通领域,可应用于车辆检测、交通流量监控、超速检测、电子警察及红绿灯控制等领域,是未来智能交通体系的重要组成。
近年来我国毫米波雷达行业发展迅速,2018年我国毫米波雷达出货量增至358万颗,同比增长54.3%;毫米波雷达市场规模为41.4亿元,同比增长32%。
2016-2018年中国毫米波雷达出货量
资料来源:公开资料整理
2014-2018年中国毫米波雷达市场规模
资料来源:公开资料整理
三、毫米波雷达行业竞争格局
美国、德国、日本在车载雷达技术研究方面处于领先地位,博世、大陆、海拉、富士通天、电装、德尔福等零部件巨头几乎垄断了毫米波雷达市场。国内毫米波雷达在24GHz方面已发展较长时间,技术相对成熟,但是在77GHz毫米波雷达上由于受到限制,发展较为缓慢,其中核心零部件射频收发芯片与信号处理芯片为主要短板。毫米波雷达的核心芯片目前主要来自国外厂商,基本已被垄断。
近几年以豪米波、隼眼科技、行易道等为代表的中国企业正在大力开展毫米波雷达技术研发,其中森思泰克77GHz毫米波雷达产品已全面搭载红旗全新HS5,国内毫米波雷达产业发展正在加速。
2018年全球毫米波雷达市场份额分布
资料来源:公开资料整理
2019年中国毫米波雷达企业及其研发进度
资料来源:公开资料整理
四、毫米波雷达行业发展趋势
随着自动驾驶技术发展,对感知部件的要求进一步提升,毫米波雷达作为感知部件重要组成之一,近年来发展迅速,主要有三大趋势:一是高频化,目前国内毫米波雷达产品多为24GHz产品,分辨率较低,穿透力较弱。根据波的传播理论,频率越高,分辨率越高,穿透力越强,目前77GHz频段毫米波雷达产品正在成为各国主要发展方向,部分企业已开始79GHz毫米波雷达研究。
二是智能化,毫米波雷达相比其它传感器分辨率较低,无法辨识行人和对周围障碍物进行精准的建模,针对这个弱点,全球毫米波雷达企业正在加大研发力度,采用不同技术进行创新,比如采用新型的天线,发射可操控的高度定向的电磁波束,同时引入AI引擎,实现对物体的发现、识别、跟踪和分类,或者采用基于数学算法的合成孔径雷达成像技术等,进一步提高探测精度。
三是协同化,安全作为未来自动驾驶汽车最基本的要求之一,对于感知系统的要求尤为严格。毫米波雷达具有独特的技术优势,同时也具有不可规避的劣势。未来毫米波雷达将成为自动驾驶汽车综合感知系统重要部件之一,进一步加强与激光雷达、车载摄像头等感知部件的协同配合,共同对车辆周围环境数据进行收集、处理、分析、输出,保障车辆安全。