1.毫米波雷達持續(xù)降本推動滲透至中低端車型

1.1 降本主因：核心芯片工藝改進，成本下降 70%

毫米波雷達核心元器件主要是 MMIC、毫米波雷達專用處理器、PCB，占 BOM 比重分別為 20%、30%、10%。毫米波雷達 MMIC 芯片集成了鋸齒波發(fā)生器、合成器、功率放大器 PA、低噪聲放大器 LNA、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC 等器件；主要作用是產(chǎn)生并放 大、接收毫米波信號，最后將毫米波信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。毫米波雷達專用處理器集成了 CPU、雷達信號專用處理單元、存儲（SRAM、Flash、DDR/LPDDR），其中雷達信號專 用處理單元可以是 FPGA、DSP、或者專用單元。

從毫米波雷達工作流程也可以看出，“MMIC”芯片和“雷達專用處理器”是毫米波雷達最核心的兩大元器件。以 77GHz 車載毫米波雷達為例，MMIC 芯片上的鋸齒波發(fā)生器和合成器生成 25.3-27GHz 周期性的 Chirp 信號，經(jīng)過 3 倍頻器將 Chirp 信號的頻率變換 為 76-81 GHz，一部分信號被傳輸至混頻器另一部分傳輸至移相器將信號的相位移動一定角度，再經(jīng)過功率放大器（PA）放大信號之后通過發(fā)射天線將 Chirp 信號發(fā)射到遠方物體 上，經(jīng)過物體反射由接收天線接收反射回來的信號。反射回來的信號經(jīng)過低噪聲放大器?（LNA）放大天線接收到的信號并且降低噪聲干擾之后，傳到混頻器將 Rx 信號和 Tx 信號進行混頻得到 IF 中頻信號，傳輸?shù)降屯V波器（用于限制信號，僅允許頻率之差的信號通過）,通過 ADC 進行采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換最終將中頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號——以上所有過程由 MMIC 芯片器件完成處理。之后，數(shù)字信號再傳輸?shù)郊闪?DSP 和 MCU 的毫米波雷達專用處理器上經(jīng)過算法計算出距離、速度、方位角和俯仰角，并進行目標分類和識別。

MMIC 芯片工藝改進（GaAs-SiGe-CMOS）推動車載毫米波雷達系統(tǒng)成本持續(xù)下行至初代工藝對應成本的 30%。

（1）GaAs 工藝時代（1990-2007）：早期 PCBA 上大部分的器件都可以使用硅來制造，只有射頻部分沒有辦法使用，主流都是采用砷化鎵（GaAs）的工藝來制造；由于砷化鎵工藝所需要的材料比較稀缺，不管是材料成本和制造成本都比較高，對于生產(chǎn)線的要求也很高。因此在 2009 年之前，毫米波雷達中的前端射頻芯片最初也是使用的 GaAs 工藝，而且集成度很低，一個毫米波雷達只需要 7-8 顆 MMICs、3-4 顆 BBICs，所以前端射頻芯片成本非常高占毫米波雷達整體成本大約 40%左右。

（2）SiGe 工藝時代（2007-2017）：SiGe（鍺硅）擁有硅工藝的集成度、良率和成本優(yōu)勢，從 2009 年開始 SiGe 工藝逐漸代替 GaAs 工藝，毫米波雷達前端射頻芯片的集成度大幅提升，一個毫米波雷達只需要 2-5 顆 MMICs、1-2 顆 BBICs，毫米波雷達整個系統(tǒng)成本降低 50%，其中前端射頻芯片 MMIC 占總成本比重從 40%下降至 36%。

（3）CMOS 工藝時代（2017 年至今）：最初 CMOS 工藝沒法用在毫米波雷達芯片，是因為不能工作在高頻中，以 180nm 為例，SiGe 可以工作在 180GHz 以上，而 CMOS 工作頻率只能達到 40GHz；直到 2010 年工藝進步到 40nm，才使得 CMOS 用于 77GHz 毫米波雷達成為可能。由于 CMOS 晶圓價格非常便宜（SiGe 是 8 英寸晶圓，CMOS 是 12 英寸晶圓，1 個 12 英寸晶圓比 8 英寸 晶圓產(chǎn)出的芯片數(shù)量要多很多，SiGe 單顆芯片成本比 CMOS 高約 20%）而且集成度非常高（可以把 MMIC 和數(shù)字處理芯片同時集成到一起），一個毫米波雷達只需要 1 顆 MMIC 芯片、1 顆 BBIC 芯片；CMOS 工藝與上一代 SiGe 相比，毫米波雷達整體系統(tǒng)成本進一步下降了 40%，其中 MMIC 占系統(tǒng)總成本比重從 36%下降至 18%。

（4）SoC 時代（2019 年至今）：還會帶來 30%的成本降低，而 CMOS AiP（封裝天線）將會讓成本進一步下降。

1.2 降本次因：國產(chǎn)突破，打破壟斷利潤

國內(nèi) 77GHz 毫米波雷達啟動是在 2015 年，國內(nèi)最早量產(chǎn)國產(chǎn) 24GHz 毫米波雷達是在 2018 年，國產(chǎn)廠商最早量產(chǎn)國產(chǎn) 77GHz 毫米波雷達是在 2019 年。2015 年左右，NXP 向國內(nèi)少數(shù)本土企業(yè)開放 77GHz CMOS 毫米波雷達芯片，國產(chǎn)毫米波雷達的征程由此開 始。2016 年 TI 向任意客戶全面開放 77GHz CMOS 毫米波雷達芯片，引發(fā)了第一波車載 毫米波雷達創(chuàng)業(yè)熱潮。2018 年，以森思泰克、華域汽車為代表的國產(chǎn)毫米波雷達廠商率先量產(chǎn) 24GHz 毫米波雷達。2019 年森思泰克、納瓦電子率先量產(chǎn) 77GHz 毫米波雷達，隨后華域汽車、德賽西威、楚航科技等國產(chǎn)廠商也陸續(xù)量產(chǎn) 77GHz 雷達。從 2018 年以來毫米波雷達價格呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢，主要由于雷達獲得國產(chǎn)突破，國內(nèi)廠商將長期占據(jù)壟斷地位的海外雷達廠商價格打了下來。目前角雷達單價大約 250 元，普通 3D/4D 前雷達單價大約 500 元，4D 成像毫米波雷達單價大約 1500 元，而 4D 成像雷達價格將從 1500 元下降至 1000 元左右。

1.3 降本次因：77GHz 全面替代 24GHz

77GHz 毫米波雷達必然將完全取代 24GHz 毫米波雷達，一方面是因為性能上：?77GHz 毫米波雷達的波長比 24GHz 更小，并且可用帶寬比 24GHz 更大，從原理上來講就可以實現(xiàn)更好的性能。A.波長差異：77GHz 毫米波波長是 3.9mm，24GHz 毫米波波長大約 12.5mm。B.可用帶寬差異：76-77GHz 有 1G 頻段可以用，而 77-81 有 4G 頻段可以用；而在 24GHz 這個頻段只有 250M 可以用。

上述兩個原理上的差異會直接導致以下性能指標上的差異：?（1）距離分辨率：掃頻帶寬越寬，距離分辨率越小。77GHz 的掃頻帶寬是 24GHz 的 4 倍甚至 16 倍，77GHz 毫米波雷達能夠?qū)崿F(xiàn)更小的距離分辨率，性能更好。實際上，77GHz 雷達可實現(xiàn)的距離分辨率通常為 4cm，24GHz 雷達分辨率為 75cm。（2）速度分辨率：假設幀周期相同，和波長越小，速度分辨率越小。77GHz 的波長 是 24GHz 的 1/3，所以 77GHz 毫米波雷達的速度分辨率要比 24GHz 精細 3 倍以上。（3）角分辨率：假定 PCB 面積相當，那么角分辨率是和 PCB 天線陣的電尺寸大小是正相關的。在相等的 PCB 面積下，波長越小，能夠擺放的天線和天線陣就越大（因為天線間距一般設為波長的一半），所以能夠提升角分辨率。

另一方面是因為從成本上講，77GHz 雷達工作波長變小，對應雷達天線尺寸和口徑變小能夠讓雷達尺寸變小進而成本降低。天線間隔一般取波長的一半，而 77GHz 的電磁波波 長是 24GHz 的 1/3，因此整體天線陣列尺寸也可以分別在長和寬上減小約 3 倍。

1.4 2025 年中國市場規(guī)模預計 204 億

2021 年中國乘用車前雷達、后角雷達、前角雷達的前裝滲透率分別為 34%、14%、2%。2021 年中國乘用車前裝毫米波雷達出貨量總計 1360 萬顆，同比+42.3%，其中：前雷達 692 萬顆，同比+27%，滲透率為 33.9%。角雷達 668 萬顆，同比+63%，其中：后角雷達 580 萬顆，滲透率 14%；前角雷達 88 萬顆，滲透率 2%。

預計行泊一體 5V5R 方案占比提升+ADAS 滲透率提升將帶動中國乘用車毫米波雷達市場規(guī)模從 2021 年的 52 億升至 2025 年的 204 億。2021 年，L1 級 ADAS 系統(tǒng)的主流感知方案 1R1V 和 1R 的市場份額開始萎縮，3R1V 方案（1 個前雷達+2 個后角雷達）占比上升；L2 級 ADAS 系統(tǒng)感知方案中，1R1V 份額下滑，但仍然是市場主流，3R1V 占比 上升，5R1V 方案（1 個前雷達+2 個后角雷達+2 個前角雷達）逐步增長。根據(jù)下表中的假 設，我們計算得到 2021 年中國乘用車毫米波雷達市場規(guī)模為 52 億，其中前雷達 35 億，后角雷達 14 億，前角雷達 2 億；我們預計 2025 年毫米波雷達市場規(guī)模為 204 億，其中前雷達 92 億（4D 成像雷達占 48 億），后角雷達 67 億，前角雷達 45 億。

2.雷達的兩大難點：設計和量產(chǎn)

雷達設計能力核心體現(xiàn)在天線設計和軟件算法兩個環(huán)節(jié)。天線設計是各家雷達廠商能夠做出差異化的關鍵環(huán)節(jié)之一，決定了方位角和俯仰角性能（視場角、角分辨率、角度精度）。以天線布局設計為例：同樣是 3 發(fā) 4 收雷達，大陸集團、維寧爾、采埃孚在天線陣列設計上就很不一樣，水平和垂直方向上的天線間隔和天線數(shù)量不同，進一步影響了方位角和俯仰角性能（視場角、角度精度、角分辨率，具體關系見最后一節(jié)附錄中的公式）。例如大陸集團 3 發(fā) 4 收 MRR 虛擬陣列水平孔徑有 31 個單 位，垂直孔徑有 2 個單位；Veoneer 的 3 發(fā) 4 收 SRR 水平孔徑有 13 個單位，垂直孔徑有 2 個單位——這兩款雷達物理天線數(shù)量都是相同的，但是對應虛擬陣列水平孔徑不同，是由天線布局上的差異帶來的。

軟件算法包括信號處理算法和數(shù)據(jù)處理算法，分別針對“信號處理”和“數(shù)據(jù)處理”?兩個雷達計算環(huán)節(jié)，前者在 DSP 上計算，后者在 MCU 上計算?！靶盘柼幚怼杯h(huán)節(jié)是將 ADC 采樣后的原始數(shù)據(jù)計算處理轉(zhuǎn)化為點云數(shù)據(jù)的過程；“數(shù)據(jù)處理”是對點云數(shù)據(jù)處理的過程，包括追蹤、目標分類、數(shù)據(jù)融合等環(huán)節(jié)以及更上層的 ACC/AEB/BSD 等應用算法。

舉例說明算法對雷達性能的影響：（1）案例 1-超分辨算法：如何提升雷達角分辨率是各家雷達廠商最關注的問題之一，為了提升角分辨率最近超分辨算法開始從深度學習視覺領域應用到雷達領域（超分辨算法主要作用是把低分辨率圖像轉(zhuǎn)化為高分辨率圖像）。（2）案例 2-虛擬孔徑成像算法：雷達初創(chuàng)公司傲酷利用虛擬孔徑成像算法，其 6 發(fā) 8 收 的 2 片級聯(lián)雷達 EAGLE 宣稱可以達到 0.5°方位角分辨率，1°俯仰角分辨率，而大陸集團 12 發(fā) 16 收 4 片級聯(lián)的雷達方位角分辨率為 1°，俯仰角分辨率為 2.3°，傲酷硬件配置更低但通過軟件算法將角分辨率等表觀性能指標做到比硬件更強的雷達還要好的性能。毫米波雷達軟件人員配置遠大于硬件人員配置，由此可見軟件算法對毫米波雷達的重要性。凌波微步創(chuàng)始人于勝民認為在毫米波雷達總成本里算法大概占 70%，硬件占 30%。從毫米波雷達公司人員配置上來說，研發(fā)人員中軟件人員：硬件人員大概是 5:1 的比例。由此可以看出軟件算法在毫米波雷達研發(fā)中的重要程度。

量產(chǎn)主要是指生產(chǎn)制造能力，良率直接影響了產(chǎn)品成本，多家雷達廠商創(chuàng)始人都認為如何把雷達良率做高、成本做到足夠低是最難的環(huán)節(jié)。納瓦電子總裁李建林提到過：“如果將供應商能力的滿分數(shù)設置為一百的話，研發(fā)占三十分，生產(chǎn)則占七十分”。產(chǎn)品的直通率（從物料加工到組裝成品一次性成功合格品的比率）和良率直接決定了產(chǎn)品的穩(wěn)定性可靠性和成本的高低。從行業(yè)來看，目前業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品直通率為 70-80%左右，納瓦電子的直通率在 2020 年 10 月已經(jīng)達到 97%。

楚航科技創(chuàng)始人楚詠焱也在高工智能汽車會議上提到過“毫米波雷達的性能倒不是最難的，其實如何把價格做到最便宜把良率做到最高是比較難的”。小批量的雷達產(chǎn)品樣件是容易的，但是實現(xiàn)量產(chǎn)是件門檻很高的事，不僅需要嚴格把控品質(zhì)，將產(chǎn)線調(diào)試跑通，還要做到快速標定，以保證產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。形成“產(chǎn)能上升-良率上升-BOM 成本下降 -銷量上升”的正循環(huán)，可以使得雷達價格足夠便宜，目前楚航能做到 97-98%的良率。

森思泰克創(chuàng)始人秦屹也說過：“搞明白雷達怎么研發(fā)只是第一步，而后續(xù)的測試流程和量產(chǎn)與質(zhì)量管控體系才是重中之重（雷達的研發(fā)、測試和制造流程）”。

3.為什么此前國產(chǎn)替代進展緩慢？

競爭格局：前雷達和角雷達前五都是海外 Tier1；而且前雷達集中度明顯高于角雷達，門檻更高，CR3 份額分別為 80%和 60%，CR5 份額分別為 98%和 85%。前雷達集中度高于角雷達說明前雷達行業(yè)門檻和競爭難度明顯高于角雷達。角雷達也成為國產(chǎn)廠商相對 而言容易突破的細分市場，森斯泰克在角雷達市場排名第 6（國內(nèi)本土廠商中排名第 1），但是在前雷達市場份額卻幾乎為 0。

由于 2015 年之前雷達芯片禁售，因此中國毫米波雷達起步時間比國外晚了近 17 年，——這是導致目前國內(nèi)雷達市場仍由國外 Tier1 主導的最根本原因。國外車載毫米波雷達起步于 1998 年，歷經(jīng) 24GHz、77GHz、4D 雷達、4D 成像雷達四個階段。

（1）24GHz 雷達：1998 年 24GHz 毫米波雷達首次搭載在奔馳上，國外 24GHz 毫米波雷達由此起步。（2）77GHz 雷達：2010 年 77GHz 雷達 MMIC 問世，相較于 24GHz 毫米波雷達，77GHz 能夠讓雷達尺寸變小進而成本降低，另外能夠多集成幾個通道，性能 大幅提升，這是汽車雷達大規(guī)模量產(chǎn)裝車的重要里程碑。（3）4D 雷達：在 2015 年之前毫米波雷達只能獲得 3D 信息（距離、速度、方位角）只能做水平探測，不能獲得高度信息；?到 2015 年大陸博世發(fā)布第四代雷達，整個雷達行業(yè)進入 4D 雷達時代，相比于 3D 雷達新增俯仰角，從而能夠獲得高度維度信息。（4）4D 成像雷達：2020 年 9 月大陸發(fā)布成像雷達大陸 ARS540，雷達開始進入 4D 成像時代，雷達從此可以生成相對密集的點云，毫米波雷達作用也從對外輸出目標變?yōu)閷χ車h(huán)境建模。

國內(nèi)毫米波雷達起步于 2015 年，2018 年少數(shù)幾家廠商開始量產(chǎn) 24GHz 雷達，2019 年量產(chǎn) 77GHz 雷達，在第五代成像雷達上仍然是追趕狀態(tài)。相比之下，國內(nèi)廠商從 2015 年才逐步拿到毫米波雷達芯片開始研發(fā) 24GHz 毫米波雷達，此時國外已經(jīng)量產(chǎn)第四代 4D 雷達而且開始著手研發(fā)第五代 4D 成像毫米波雷達。在 4D 成像毫米波雷達上，2021 年大陸集團已經(jīng)量產(chǎn) ARS540，采埃孚 4D 成像雷達 2022 年也已經(jīng)搭載到上汽飛凡 R7，博世進展稍慢在 2021 年 10 月首次展示了第五代雷達（至尊版），但是沒有公布具體量產(chǎn)時間；?而絕大多數(shù)國內(nèi) Tier1 仍在研發(fā)中，僅少數(shù)廠商拿到 4D 成像雷達定點（例如福瑞泰克拿到吉利路特斯定點并預計 2022 年底量產(chǎn)，楚航科技也將在 2022 年底量產(chǎn)）。

另外，還需要特別說明的是：前雷達市場的國產(chǎn)替代難度比角雷達市場更高（因此前雷達市場集中度更高），主要因為前雷達涉及到控制功能和功能安全。一個完整的 ADAS 系統(tǒng)涉及感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行三大環(huán)節(jié)，角雷達更多是輔助功能，前雷達會涉及到 控制功能，所以前雷達漏報率和誤報率要求比角雷達要求更高，前雷達的進入門檻也高于角雷達。

具體而言，角雷達提供的是 BSD（盲點監(jiān)測）、LCA（變道輔助）、RCTA（后方交通穿行提示）、DOW（開門預警）、RCW（后向碰撞預警）、FCTA（前方交通穿行提 示）、FCW（前防撞預警）等預警性功能，最終輸出的結果是警告提示；而前雷達提供的是 AEB（緊急剎車制動）、ACC（自適應巡航），最終輸出的結果是進行剎車、加減速等控制功能。因此國內(nèi)本土毫米波雷達廠商通常是從“乘用車角雷達”市場開始切入，再切入“商用車前雷達”市場（重卡和客車強制性安裝），最后進入“乘用車前雷達”市場。

4.雷達國產(chǎn)替代時機已至

雖然此前毫米波雷達國產(chǎn)替代進展緩慢，但是我們認為從現(xiàn)在開始國產(chǎn)毫米波雷達廠商替代國外廠商的時機已經(jīng)成熟，主要因為：?原因 1：行泊一體趨勢已經(jīng)確定，我們預計行泊一體滲透率將從 5%（2022 年）提升至 45%（2025 年）。行泊一體是從 2022 年下半年興起的行業(yè)趨勢，之前行車系統(tǒng)和泊車系統(tǒng)各自用一套獨立的傳感器和控制器，感知單元和算力都是獨立的無法復用；行泊一體就是把行車和泊車算法同時運行在一個 SoC 上，同時實現(xiàn)算力和傳感器的深度復用，整體成本相較于行車和泊車兩套系統(tǒng)的形式可以節(jié)省 20-30%。

行泊一體對于雷達國產(chǎn)替代的意義在于：行泊一體趨勢讓國產(chǎn)系統(tǒng)廠商開始掌握行車系統(tǒng)話語權；如果行車系統(tǒng)仍由海外 Tier1 把控，那么和系統(tǒng)一起搭售的毫米波雷達是不可能用國產(chǎn)廠商的，必然會用海外 Tier1 自己的雷達。國外在行泊一體方案上比國內(nèi)反應慢，至今仍然沒有 5V5R 行泊一體方案儲備應對已經(jīng)火起來的市場趨勢?？梢钥吹讲┦?5V5R 行泊一體方案預計于 2024 年量產(chǎn)。博世與文遠知行合作開發(fā)的 L2+級別高階智能駕駛方案（覆蓋城市、高架以及高速等應用場景）已獲得定點，預計將于 2023 年量產(chǎn)，但是是基于大算力域控制器（5R13VxL）而非 5V5R 低算力行泊一體方案。

原因 2：國內(nèi)雷達性能已經(jīng)和國外大廠接近。理想汽車已經(jīng)搭載了森思泰克的前雷達和角雷達。此前 2021 款理想 ONE 采用的是博世第五代毫米波雷達，但是由于芯片短缺，理想汽車也找到國內(nèi)頭部毫米波雷達公司森思泰克進行補充。2019 年森思泰克在研車載雷 達項目 16 個，2021 年定點車型 100 多個。森思泰克全套 5R 毫米波雷達解決方案已經(jīng)拿下兩家國內(nèi)排名前三的頭部車企定點，并且分別在 2022 年底和 2023 年 Q2 末量產(chǎn)上市。楚航科技也已經(jīng)獲得長城汽車、長安、奇瑞、哪吒汽車、零跑汽車等 30 多家整車廠 50 多款車型的前裝定點（其中哪吒和零跑定點項目包括前雷達）。德賽西威毫米波雷達也已經(jīng)在奇瑞、通用五菱量產(chǎn)。國產(chǎn)雷達逐漸在一線自主品牌和新勢力拿到定點并且量產(chǎn)，說明國內(nèi)雷達產(chǎn)品和國外同級別產(chǎn)品相比性能已經(jīng)十分接近。

原因 3：海外廠商較為封閉，不開放雷達原始數(shù)據(jù)。大陸、博世的第四代和第五代毫米波雷達既提供目標數(shù)據(jù)（Object 數(shù)據(jù)）也提供更原始的點跡數(shù)據(jù)（Cluster 數(shù)據(jù)）輸出；?其中 Cluster 數(shù)據(jù)是經(jīng)過 CFAR 采樣后得到的目標的原始信息（位置、速度、信號強度等），Object 數(shù)據(jù)是將 Cluster 數(shù)據(jù)經(jīng)過識別算法、跟蹤算法處理之后對目標的識別結果（車、人、自行車等），因此輸出 Object 數(shù)據(jù)需要消耗更多的算力。由于 Cluster 數(shù)據(jù)保留了更多的原始信息，因此能夠檢測的目標數(shù)量也更多，以大陸集團 ARS408 為例，Cluster 模式可以檢測的目標數(shù)量最多可達 250 個，而 Object 模式可以檢測與跟蹤的目標最大數(shù)量為 100 個。蠻酷科技聯(lián)合創(chuàng)始人朱旻提到：“外資企業(yè)與自主品牌車企合作過程中存在技術壁壘。有些中國客戶要求外資毫米波雷達提供更多的目標數(shù)據(jù)，但外資品牌不夠開放，無法提供更多的目標數(shù)據(jù)。但國產(chǎn)毫米波雷達廠商就可以滿足自主品牌車企的這些需求?！?/p>

5.份額終局的關鍵：競爭策略的不同

5.1 芯片選型是前提

普通的 3D/4D 毫米波雷達大家芯片選型幾乎沒有什么差異，大部分廠商都是用的英飛 凌、NXP、TI 等大廠的芯片；但是在 4D 成像雷達上中游廠商的芯片選型出現(xiàn)了分化，對中游廠商 4D 成像毫米波雷達的產(chǎn)品競爭力有至關重要的影響。因此先就主流的芯片廠商產(chǎn)品做簡單介紹，方便闡述中游廠商競爭力。英飛凌、NXP、TI 三家雷達芯片中，英飛凌和 NXP 于 2020 年發(fā)布 4D 成像雷達方案，TI 在 2018 年就開始提供基于 AWR2243 的 4 片級聯(lián)方案，是三家中最早布局 4D 成像毫米波雷達的廠商。

英飛凌 MMIC 有 RXS8156、RXS8157、RXS8161、RXS8162，都是基于 SiGe 工 藝；今年新發(fā)布 CTRX8181，基于 28nmCMOS 工藝。英飛凌和博世合作非常緊密，長期為博世定制雷達芯片。英飛凌在 2009 年推出了全球首款基于 SiGe 技術的 77 GHz 車用毫米波雷達芯片，迄今為止英飛凌在 77GHz 毫米波雷達 MMIC 市場占據(jù) 2/3 份額。2017 年英飛凌發(fā)布了 RTN7735PL，3 發(fā) 4 收。2020 年英飛凌發(fā)布 RXS816x，可以支持 4D 雷達級聯(lián)，3 發(fā) 4 收方案。2022 年 11 月英飛凌發(fā)布新一代 CTRX8181 收發(fā)器，4 發(fā) 4 收，這也是英飛凌發(fā)布的首款采用 28nm CMOS 工藝的 MMIC，此前英飛凌所有的 MMIC 都是 130nm SiGe 工藝，CTRX8181 的發(fā)布說明英飛凌直接跳過了 40/45nm CMOS 工藝。

在毫米波雷達專用 MCU 上，英飛凌主要有 TC3x 和 TC4x，TC4x 相比于 TC3x 升級了信號處理單元 SPU，增加了可以運行機器學習算法的并行計算單元 PPU。其中 TC3x 系列中可以用做毫米波雷達專用處理器的是 TC336、TC356/357、TC397，性能最強的 TC397 可以支持 3 片/5 片 RXS8162 級聯(lián)。而下一代 TC4x 系列基于臺積電?28nm，首批樣品將于 2023 年底提供給客戶，將最快于 2024 年開啟交付，其信號處理單元從上一代的 SPU2.0 升級為了 SPU3.0，使得 FFT 等信號處理運算延遲大幅減少；增加了并行計算單元 PPU，可以運行機器學習算法。但是英飛凌在 4D 成像毫米波雷達領域布局緩慢，導致英飛凌在這一市場落后于 TI 和 NXP。2019 年 12 月 19 日，英飛凌和傲酷達成戰(zhàn)略合作，英飛凌準備使用傲酷虛擬孔徑成像軟件提升 77GHz 單芯片毫米波雷達的角分辨率性能。

NXP 目前主推的 MMIC 芯片一共有兩代：TEF81XX 和 TEF82XX。NXP 從飛思卡爾時代就和大陸集團有長期合作，為大陸集團 ARS300 和 ARS400 系列提供射頻芯片和雷達 MCU，但是為大陸提供的 MMIC 芯片不對中國銷售，這一時期 NXP 提供的 MMIC 都是基于 SiGe 工藝。2018 年 NXP 開始提供基于 40nmCMOS 工藝的 MMIC 也就是 TEF810X 系列，TEF810X 系列包含 7 個型號，包括最低端的 1 發(fā) 3 收、中端 2 發(fā) 4 收、高端的 3 發(fā) 4 收。2020 年 NXP 發(fā)布了新一代 MMIC 芯片 TEF82 系列，3 發(fā) 4 收。

NXP 在毫米波雷達專用處理器的市場份額高達 50%，先后推出了 MPC5775K、S32R27x、S32R37x、S32R29x、S32R45、S32R41 等產(chǎn)品。S32R27 單價為 14-17 美元/顆，S32R37 單價 10-12 美元/顆。在 S32R 出來之前，毫米波雷達的系統(tǒng)設計是非常復雜的，需要中游雷達廠商自己把 ADC、DAC 和做信號處理的 FPGA、存儲大量雷達數(shù) 據(jù)的 SRAM、用于安全的 MCU 貼在一個 PCB 板上，恩智浦的 S32R 的出現(xiàn)解決了這個問題，把信號處理器、安全 MCU、SRAM 都集成為一片，毫米波雷達處理器的集成度大幅提升。整個 S32R 系列的雷達專用處理器最核心的在于 SPT 計算單元，專門用于雷達信號處理加速。NXP 針對 4D 成像毫米波雷達主要有兩個芯片組：（1）第一個芯片組是 TEF82 系列，第二代 CMOS 射頻芯片，預計最快 2022 年下半年量產(chǎn)；（2）后端信號處理芯片 S32R45 系列和 S32R41 系列：45 系列已經(jīng)在 2022 年初量產(chǎn)，支持 4 片 MMIC 級聯(lián)；41 系列新版本芯片在 2022 年底量產(chǎn)，支持 2 片 MMIC 級聯(lián)。S32R45 相比 S32R41 增加了 LAX 矩陣加速器，擁有 300 GFLops 算力，可以支持超分辨算法計算。

TI 現(xiàn)在已經(jīng)推出了兩代毫米波雷達芯片產(chǎn)品，第一代主要用來做角雷達，第二代用于前雷達和高端前角雷達，TI 是三家芯片大廠中唯一一家已經(jīng)將 MMIC 和雷達 MCU 集成在 一起打包售賣的廠商：其中第一代（AWR1XXX）一共發(fā)布了 5 款芯片；第二代（AWR2XXX）有 2 款芯片，第二代 MMIC 射頻性能比第一代整體高 50%，另外 SoC 數(shù)字信號處理性能也比第一代好，DSP、MCU 核心、HWA 等均進行了升級。沿著橫軸從左到右 TI 的毫米波雷達芯片集成度越來越高，集成度提升的好處在于成本下降，節(jié)省 PCB 面積。第一代產(chǎn)品主要用來做角雷達，其中用 AWR1642 做后角雷達，用 AWR1843 做 4D 角雷達；第二代 產(chǎn)品用來做前雷達和高端角雷達，其中 AWR2243 用來做 4D 成像毫米波雷達（2018 年 TI 就開始提供基于 AWR2243 的 4 片級聯(lián)方案），用 AWR2943 和 AWR2944 做高端前角雷達和前雷達（2022 年 1 月發(fā)布）。

TI 芯片出現(xiàn)“弱化 DSP 加強 HWA”的趨勢，信號處理環(huán)節(jié)有可能變?yōu)闃藴势?，存在中游雷達廠商能夠進行差異化競爭的環(huán)節(jié)之一被上游剝奪的風險。在 TI 的第一代產(chǎn)品中，信號處理和數(shù)據(jù)處理的計算任務幾乎都是由 DSP 承擔，MCU 只是承擔簡單的配置、控制和管理任務；但是到了 TI 的第二代產(chǎn)品，DSP 的作用被弱化（由上一代的 C674 核心換成 了 C66 的核心，處理頻率從 600MHz 變?yōu)?360MHz），信號處理部分計算任務幾乎都由 HWA 承擔，另外 ARM 被加強（不僅用于配置和控制，還可以用于數(shù)據(jù)處理），進一步削弱了 DSP 的作用。TI 毫米波雷達芯片上的 HWA 實際上是將許多先進信號處理算法固定下來，將信號處理環(huán)節(jié)逐漸變?yōu)椤皹藴势贰薄?/p>

Arbe 一共發(fā)布了 2 款產(chǎn)品：48 發(fā) 48 收毫米波雷達芯片組 Phoenix，作為前雷達；?以及 24 發(fā) 12 收毫米波雷達芯片 Lynx，作為角雷達。（1）Phoenix：Arbe 的毫米波雷達芯片組 Phoenix 由發(fā)射器（單顆 12 發(fā)）、接收器（單顆 24 收）、處理器三部分構成，Arbe 在 2018 年發(fā)布的 RF 射頻芯片，在 2020 年發(fā)布雷達處理器。雷達處理器最多可以 支持 4 顆發(fā)射器和 2 顆接收器，也就是 48 發(fā) 48 收射頻信號的處理，采用格羅方德半導體公司 22nm 射頻 CMOS 工藝，幀率約 30Hz。（2）Lynx：Lynx 發(fā)布于 2022Q1，Lynx 也是由發(fā)射器、接收器、專用處理芯片三部分構成，但是由于是 24 發(fā) 12 收的方案，因此虛擬通道數(shù)為 288 個，成本和性能較 Phoenix 更低，適合用做角雷達和更低價位車型前雷達。

Arbe 已經(jīng)確定了 5 家 Tier1 和車廠客戶：維寧爾、法雷奧、經(jīng)緯恒潤、威孚高科，北汽集團的 L2+車型將搭載基于 Arbe 芯片的雷達；另外還有 2 家非汽車前裝客戶，即中國 L4 無人出租車公司 AutoX 和瑞典公司 Qamcom。其中：維寧爾選用 Arbe 的 Phoenix 芯片組做前雷達、用 Lynx 芯片做角雷達，預計將于 2023 年年中進入預生產(chǎn)階段；經(jīng)緯恒 潤和威孚高科的毫米波雷達將在 2023 年中量產(chǎn)，其中經(jīng)緯恒潤向 Arbe 訂購了 34 萬個芯片組；AutoX 預計將在 5 年內(nèi)將 40 萬個基于 Arbe 芯片的雷達集成到 L4 無人出租車隊中。公司預計上述客戶能夠在未來帶來每年 40-100 萬片的需求量。之前媒體報導特斯拉曾經(jīng)想選用 Arbe 的 Phoenix 芯片來做毫米波雷達，但是之后特斯拉又放棄了這一方案，改為自研的 6 發(fā) 8 收 4D 成像毫米波雷達方案。

我們認為 Arbe 單芯片實現(xiàn)超大規(guī)模虛擬陣列的路線優(yōu)勢在于可以形成致密點云，但是關鍵在于價格是否能控制在比多芯片級聯(lián)方案更低的水平，這主要取決于 Arbe 芯片銷量，Arbe 預計 3 年內(nèi)芯片單價將從 260 美元降低至 111 美元。根據(jù) Arbe 披露的基于 Phoenix 芯片的毫米波雷達性能參數(shù)，Arbe 的 48 發(fā) 48 收方案和大陸集團 ARS540 用 4 芯片級聯(lián)所實現(xiàn)的 12 發(fā) 16 收方案相比，在探測距離、視場角、角分辨率等指標上性能相當；而虛擬通道數(shù)量就好比是攝像頭生成圖像的像素數(shù)量，Arbe 虛擬通道數(shù)量 2304 個明顯要比大陸 192 個虛擬通道更多，因此點云更密集，前者大約是后者的 10 倍。Arbe 的硬件設計已經(jīng)決定了其性能比多芯片級聯(lián)方案更有優(yōu)勢，但關鍵是性價比上如何超越多芯片級聯(lián)方案，如果 Arbe 能夠在成本和價格上做到和大陸 ARS540 相當甚至更低，從邏輯上推測 Arbe 是很有希望提升市占率替代多芯片級聯(lián)方案的。

根據(jù) Arbe 在 2021 年 3 月投資者日 PPT 上的數(shù)據(jù)，Arbe 預計遠期基于 Phoenix 設計的前雷達價格能降到 150 美金/個，基于 Lynx 設計的角雷達價格能降到 100 美金/個，2021 年大陸 ARS540 單價大約 200 美元/個；并且預計當 2022 年雷達芯片銷量在 5 萬片時對應芯片單價 260 美元，當 2025 年芯片銷量 281 萬片時對應芯片單價可降至 111 美元。

中國國產(chǎn)毫米波雷達芯片廠商走在最前面的是加特蘭微電子。截止至 2022 年底加特蘭定點車型已經(jīng)超過 50 款，車廠客戶包括奇瑞、比亞迪、上汽、東風、智己、飛凡、蔚來、賽力斯、極氪、通用等，2022 年全年出貨量大于 250 萬片，2021 年出貨量 103 萬片。針對車載毫米波雷達領域，加特蘭微電子一共推出了 Alps 系列和 Andes 系列兩個平 臺，前者用于普通 3D/4D 雷達和艙內(nèi)活體檢測雷達，后者用于 4D 成像毫米波雷達。

（1）Alps 系列：主要有 Alps、Alps-Mini、Alps-Pro 三類，Alps 用于普通單芯片 3D/4D 雷達，有 2 發(fā) 4 收、4 發(fā) 4 收兩類，另外還推出了 AiP 版 60GHz 和 77GHz 產(chǎn)品用于艙內(nèi)活體檢測；Alps-mini 是 AiP 版 60GHz 和 77GHz 艙內(nèi)活體檢測雷達，相比于 Alps 系列同類產(chǎn)品，區(qū)別主要在于收發(fā)通道變?yōu)?2 發(fā) 2 收，因此尺寸功耗也相應減??；Alps-Pro 是 2022 年 12 月最新發(fā)布的新品，預計 2023 年 2 月送樣，模擬、基帶、數(shù)字三方面性能都較上一代 Alps 顯著提升，探測距離更遠、精度更高、分辨率更好，雷達點云數(shù)量大幅提升。

（2）Andes 系列：Andes 是加特蘭第三代雷達平臺，專門針對高端 4D 成像雷達市場，預計 2023 年 Q2 送樣，22nm 制程的 4 發(fā) 4 收 SoC 芯片，包含 MMIC（射頻前端）、DSP（數(shù)字信號處理器）與 RSP（雷達信號處理器）。

5.2 普通 3D/4D 雷達不同廠商的競爭策略

普通 3D/4D 毫米波雷達和 4D 成像毫米波雷達這兩個市場不一樣，所以分別來分析。

首先是 3D/4D 毫米波雷達市場：

策略 1：“價格優(yōu)勢+本地化服務優(yōu)勢”的打法（典型代表：絕大多數(shù)本土雷達廠商）。這是幾乎所有國產(chǎn)毫米波雷達廠商都會采取的策略以及自帶的優(yōu)勢。以目前獲得國內(nèi)角雷 達市場本土廠商第一的森思泰克為例，創(chuàng)始人秦屹在接受車東西采訪時提到：“在角雷達 領域，其 BSD 雷達較 Tier1 巨頭的產(chǎn)品能有 20%的價格優(yōu)勢，因此用價格優(yōu)勢率先突破 BSD 等提醒類 ADAS 功能的雷達市場”。承泰科技創(chuàng)始人陳承文曾經(jīng)提到在 2018 年后裝 預警雷達實現(xiàn)出貨 3000 多顆之后，開始進入前裝市場，這個時候，承泰再以低于對手 30% 左右的價格和更好的配套服務體系來搶占車企客戶（資料來源：車東西）。凌波微步創(chuàng)始人于勝民也提到“在產(chǎn)品性能上，客戶直接拿我們和國外的品牌作對比，最后認可我們的性能。同樣性能產(chǎn)品，我們的價格可以降低 30%到 40%”。另外，承泰科技表示“基于國產(chǎn)加特蘭雷達芯片方案，應用于商用車 FCW 前向雷達的方案，價格還可以繼續(xù)下探 10% 左右?！?/p>

策略 2：前融合/中融合（典型代表：德賽西威、縱目科技、華為）。德賽西威的 L2+ 行泊一體方案 IPU04，其自研的毫米波雷達只輸出點云數(shù)據(jù)，通過前/中融合的方式，做到 傳感器和算力深度復用，從而提升系統(tǒng)整體性價比，以此路徑實現(xiàn)毫米波雷達國產(chǎn)替代。在低速泊車領域，縱目科技推出的 HPP&AVP 產(chǎn)品基于 4 顆環(huán)視攝像頭+12 顆超聲波雷達 +4 顆自研的 4D 角雷達，縱目科技副總經(jīng)理李旭陽提到“因為縱目毫米波雷達自研，因此可以獲得原始數(shù)據(jù)，從而可以通過將視覺數(shù)據(jù)和點云數(shù)據(jù)融合，把融合的結果做數(shù)據(jù)標記，再利用特殊算法可以將識別精度做到 10cm 以下的水平，得到更好的物體識別”。華為在 2020 年 9 月北京車展期間提到華為“擁有自主研發(fā)的毫米波雷達，因此可以拿到毫米波雷達最原始的點云數(shù)據(jù)，將三種傳感器同時進行像素級前融合”。雖然大陸博世等國外 Tier1 的毫米波雷達也能同時輸出 Cluster 點云數(shù)據(jù)和 Object 目標數(shù)據(jù)，但是從點云數(shù)據(jù)到生成目標數(shù)據(jù)所需要經(jīng)過的識別算法、跟蹤算法是在 MCU 上 運行的，因此對于只需要 Cluster 點云數(shù)據(jù)的 L2+系統(tǒng)而言，帶 MCU 的毫米波雷達實則浪費了一片 MCU 的成本。這種情況下，ADAS 系統(tǒng)廠商出于智能駕駛系統(tǒng)算法特點的角度自研不帶 MCU 的毫米波雷達，可以節(jié)省系統(tǒng)整體成本，還可以提升系統(tǒng)性能。

毫米波雷達和視覺數(shù)據(jù)的融合分為三個層次：數(shù)據(jù)級融合、特征級融合、目標級融合；?上述排序越靠前數(shù)據(jù)損失越少，但算力消耗越高。（1）數(shù)據(jù)級融合（前融合）：指將雷達點云和圖像像素匹配。（2）特征級融合（中融合）：指各類傳感器僅完成障礙物的特征提取但不進行跟蹤，由融合算法來完成聚類和跟蹤。（3）目標級融合（后融合）：將攝像頭和毫米波雷達各自經(jīng)特征提取后的障礙物結果（各傳感器獨立完成對目標的檢測和跟蹤）再由融合算法輸出一個最合適的屬性進行輸出，毫米波雷達提供的數(shù)據(jù)是一個目標物體列表，每個目標物體都有對應的速度、距離、角度信息。對于 Tier1 而言，后融合便于做標準模塊化開發(fā)，只需要把接口封裝好提供給車廠就可以實現(xiàn)即插即用。華為的毫米波雷達也針對不同算力域控制器支持 3 種架構：對接小算力域控，雷達僅輸出目標；對接大算力域控，所有跟蹤處理在域控完成，僅輸出 4D 點云；或點云+目標混合輸出模式。

除了上述商業(yè)策略上的差異，“先發(fā)優(yōu)勢”和“戰(zhàn)略決策的前瞻性”也是在競爭中能夠突圍的關鍵原因，典型如目前國內(nèi)本土毫米波雷達 Tier1 中份額排名第一的森思泰克。森思泰克總經(jīng)理秦屹表示，TI 2016 年在行業(yè)內(nèi)率先推出高度集成的 AWR1642，是第一家采用 CMOS 工藝，將雷達前端和處理器集成在單芯片中。從 2017 年起，森思泰克就采用德州儀器第一代車載毫米波雷達 AWR1642，基于 1642 芯片，2019 年森思泰克在國內(nèi)實現(xiàn)了第一個前裝 77G 車載毫米波雷達的量產(chǎn)上市。也正因此當森思泰克推出采用單芯片的 77GHz 毫米波雷達時，“大部分競爭對手還采用 24GHz”，無論性能、成本等方面都具有明顯代差優(yōu)勢，也使得森思泰克作為新入局者可以迅速搶占市場。2018 年，森思泰克在北京車展上推出了第一個 4D 成像角雷達產(chǎn)品。到了 2021 年，森思泰克與長安汽車達成 了 4D 成像前向雷達定制與開發(fā)合作，此后的 2022 年又陸續(xù)與理想（前雷達和角雷達）、紅旗、吉利等公司達成多項合作，其中包括 4D 成像前向雷達，也包括了 4D 成像角雷達項目。

5.3 4D 成像雷達不同廠商的技術路線之爭

4D 成像毫米波雷達由于價格偏貴（目前 1500 元，未來 800-1000 元），因此目前主要應用在 30 萬價位及以上高級智能駕駛車型中，這種車型一般還會搭載激光雷達，大算力 域控制器、10+顆攝像頭；待未來價格下降再往中端車型滲透去替代普通 4D 雷達。根據(jù)目前中游雷達廠商芯片選型方案，可以概括出 4D 成像雷達分為兩條路線：

路線一：多芯片級聯(lián)。將多顆 MMIC 級聯(lián)形成大規(guī)模虛擬陣列，這是目前最主流的路 線，大陸（4 片級聯(lián)）、博世（4 片級聯(lián)）、采埃孚（4 片級聯(lián)）、安波福、華為、森思泰克、德賽西威、楚航科技、華域汽車、納瓦電子等都是采用的多芯片級聯(lián)方案，其中森思泰克、華域汽車既推出了 2 片級聯(lián)又有 4 片級聯(lián)雷達，納瓦電子是 6 片級聯(lián) 18 發(fā) 24 收方案。多芯片級聯(lián)方案優(yōu)點在于前期開發(fā)難度低上市周期短，缺點在于成本偏高且量產(chǎn)門檻高（量產(chǎn)難度體現(xiàn)在例如“中頻同步”問題導致良品率偏低）。

路線二：單芯片超大規(guī)模虛擬陣列。在單顆 ASIC 芯片上實現(xiàn)超大規(guī)模虛擬陣列，這種 路線的典型代表是 Arbe 和 Mobileye 兩家廠商，目前 Arbe 的產(chǎn)品已經(jīng)可以商用，但是 Mobileye 仍在研發(fā)中預計最早 2025 年量產(chǎn)，而且 Mobileye 更有可能作為 Tier1 直接提 供雷達而非定位 Tier2 向雷達廠商提供雷達芯片（2023 年 1 月 Mobileye 宣布和臺灣啟碁 科技合作生產(chǎn)毫米波雷達）。九章智駕有文章指出這種路線的挑戰(zhàn)主要在于“如何在極小 的密閉空間里布置那么多天線”、“天線之間干擾問題”、“ASIC 芯片之上算法固化問題”?等。還有一家廠商 Unhder 也是這種路線，Unhder 由麥格納支持，單片 16 發(fā) 12 收，但 是其波形調(diào)制方式比較特殊，是 PMCW（調(diào)相連續(xù)波）方式，而非主流 FMCW（調(diào)頻連 續(xù)波）方式，缺點在于系統(tǒng)設計復雜、增加成本、損失動態(tài)范圍等。

路線二相較于路線一最大優(yōu)勢在于點云數(shù)量更加密集，但主要障礙在于價格偏高（約 $550 元 VS ￥1500 元），2025 年價格若能下降到 150 美金一顆，則路線二是更有性價 比優(yōu)勢的方案。從 Arbe 的 Phoenix 和大陸集團 ARS540、博世第五代至尊版這三款 4D 成像雷達性能來看，以 Arbe 為代表的單芯片超大規(guī)模虛擬陣列路線的雷達方位角和俯仰角分辨率、視場角和大陸博世為代表的多芯片級聯(lián)方案性能其實差不多，但是前者相較于后者最大的優(yōu)勢在于點云數(shù)量更加密集，在幀率相同的情況下，具有 2304 個虛擬通道的雷達其每秒產(chǎn)生的點云數(shù)量是具有 192 個虛擬通道雷達的 12 倍。

從性能的角度上說，路線二?（單芯片超大陣列）確實比路線一（多芯片級聯(lián)）更有優(yōu)勢，但是目前價格也更貴，Arbe 預計單芯片價格在 2023 年大約降到 192 美元/片，如果按雷達芯片占 BOM 一半計算，整體物料成本約 384 美金，不算軟件價值量，假設雷達毛利率為 30%，對應售價約為 550美金/顆，現(xiàn)在大陸、博世等多芯片級聯(lián) 4D 成像雷達價格大約 1500 元人民幣，以速騰聚創(chuàng) M1 為代表的激光雷達價格大約 4000 元。

除了上述兩種芯片選型上的兩種不同主要路線，還有一些廠商在 4D 成像雷達某些技術 細節(jié)點上做了創(chuàng)新，這些創(chuàng)新點可以使用在上述兩種不同芯片路線的雷達上，因此我們不 作單獨分類，僅做說明：

軟件算法創(chuàng)新：虛擬孔徑成像。虛擬孔徑成像算法通過改變雷達電磁波的幅度、相位、頻率來增加天線數(shù)，主要是傲酷在推。這種方法的缺陷在于通過軟件算法做出的虛擬陣列 效果比通過硬件多芯片級聯(lián)做出的虛擬陣列效果要差，優(yōu)勢就是在于通過挖掘軟件算法潛 力這種低成本方式提升角分辨率性能。2021 年 10 月安霸收購傲酷之后，將傲酷虛擬孔徑成像算法搭載到安霸大算力芯片 CV3 上，可以把毫米波雷達原始點云數(shù)據(jù)去和攝像頭數(shù)據(jù)做前融合，可以提升雷達點云密度和角分辨率。

天線材料創(chuàng)新：超材料。例如 Metawave、Lunewave、Echodyne 等廠商。Echodyne 設計的超材料天線陣列是在速度分辨率、角分辨率、幀率三者之間做權衡，而且由于使用 特殊的超材料因此成本高昂，更有可能在國防車輛、無人駕駛車上應用，而非前裝量產(chǎn)乘 用車。

6.變數(shù)：幾個重要的雷達行業(yè)趨勢補充

6.1 天線趨勢：從 AoB 發(fā)展為 AiP

AiP 在近場毫米波雷達領域（特別是 60GHz 艙內(nèi)活體檢測雷達）將成為確定性趨勢，但是前雷達和角雷達將仍然以 AoB 板載天線為主?，F(xiàn)在毫米波雷達天線與芯片的集成主要 有兩種方式：（1）AoB（板載天線）：將天線貼在高頻 PCB 板上。（2）AiP（封裝天線）：?將天線、MMIC、雷達專用處理芯片集成封裝到一起。高性能、小型化易安裝、低成本等是 AiP 芯片的核心競爭優(yōu)勢。

AiP 相比于 AoB 主要有以下好處：（1）帶有天線封裝的雷達傳感器比 PCB 傳感器的天線小約 30％。（2）減少高頻 PCB 基板面積，可以降低 BOM 成本。（3）由毫米波雷 達芯片廠商做了天線設計部分，中游毫米波雷達系統(tǒng)廠商無需做天線設計和開發(fā)降低工程 成本。（4）由于從硅芯片到天線的路徑更短，因此可以實現(xiàn)更高的效率和更低的功耗。

AiP 相比于 AoB 也存在劣勢：由于 AiP 采用了小型天線，因此降低了雷達增益，進而導致探測距離下降，所以 AiP 毫米波雷達主要用于近距離感知；除此之外，AiP 天線孔徑 過小，還會導致空間角分辨率能力減弱。

AiP 不會降低前雷達和角雷達的市場進入門檻，不會對現(xiàn)有格局造成破壞。按照產(chǎn)業(yè)規(guī)律，上游往中游模組環(huán)節(jié)越做越多，會造成中游進入門檻降低（例如山寨機）。AiP 意味 著芯片廠商把天線設計的環(huán)節(jié)也做了（天線設計原本是中游雷達廠商核心能力之一），會 打擊中游競爭格局。但是由于 AiP 只能用在艙內(nèi)和泊車等短距離場景，而角雷達前雷達所 在的 ADAS 場景往往要求探測距離 100-350m，不適用 AiP 技術。因此暫時不用擔心 AiP 技術會大幅降低車外前雷達和角雷達的市場進入門檻，使得雷達廠商盈利能力受損，競爭 格局變得分散。

6.2 算力趨勢：更多計算任務從雷達轉(zhuǎn)移到域控

普通的 4D/3D 毫米波雷達升級為 4D 成像毫米波雷達之后，對后端毫米波雷達處理芯片的算力要求大幅提高——所以全球第一款 4D 成像毫米波雷達大陸集團的 ARS540 選擇 了 FPGA 來做計算；毫米波雷達數(shù)字處理芯片大廠 NXP 看到 4D 成像毫米波雷達對算力需求的轉(zhuǎn)變，隨即開發(fā)了適用于 4D 成像毫米波雷達的后端信號處理芯片 S32R45 系列和 S32R41 系列：其中 S32R45 已經(jīng)在 2022 年初量產(chǎn)，支持 12 發(fā) 16 收（即支持 4 片前端 MMIC 芯片級聯(lián)）；S32R41 在 2022 年底量產(chǎn)，支持 6 發(fā) 8 收或者 8 發(fā) 8 收（支持 2 片 MMIC 級聯(lián)）。24GHz 雷達算力要求一般在 1GFlops 以下，77GHz 普通 3D/4D 雷達算力要求 15-20GFlops，4D 成像毫米波雷達算力要求在 350GFlops 以上。

多傳感器前融合將使得毫米波雷達 MCU 有“被去掉”的風險，目前 MCU 負責的計算任務將被轉(zhuǎn)移到智能駕駛域控制器上計算。毫米波雷達與其他傳感器融合主要有三種形式：后融合、中融合、前融合。多傳感器融合越偏底層，毫米波雷達后端專用處理器越多 的計算任務將被轉(zhuǎn)移到智能駕駛域控制器上。2021 年底安霸收購的傲酷在毫米波雷達軟件算法上具有獨特優(yōu)勢，傲酷有 70%以上的工程師都是算法及軟件相關開發(fā)人員，安霸收購的主要目的在于把毫米波雷達和攝像頭的前融合放到域控制器上進行計算，其大算力智能 駕駛芯片 CV3 集成了傲酷的毫米波雷達處理算法（VAI 軟件），支持視頻像素和雷達點云做原始數(shù)據(jù)級融合——安霸收購傲酷，已經(jīng)證明毫米波雷達 MCU“被去掉“的趨勢已經(jīng)正在發(fā)生。

6.3 4D 成像毫米波雷達替代激光雷達？

以 Arbe 和 Mobileye 為代表的單芯片超大虛擬陣列毫米波雷達廠商，其競爭策略就是想憑借 4D 成像毫米波雷達的相對密集點云替代激光雷達。根據(jù) Mobileye 在招股書上披露的信息，在自研的 4D 成像毫米波雷達和激光雷達開發(fā)出來之前，“真正冗余”方案將采用第三方廠商的激光雷達和毫米波雷達；但是 2025 年自研 4D 成像雷達上車之后，可以將 激光雷達數(shù)量由 3 顆減配到 1 顆，顯著降低智能化成本。而 Mobileye 的 4D 成像毫米波 雷達技術路線是和 Arbe 一樣通過單芯片實現(xiàn)超大規(guī)模虛擬陣列，優(yōu)勢在于點云數(shù)量相比級聯(lián)方案更加密集，從而可以在一定程度上替代激光雷達。

但是由于目前性能最強的 4D 成像毫米波雷達角分辨率才做到 1°，相比于激光雷達 0.1-0.2°角分辨率仍然偏低；另外 4D 成像毫米波雷達的點云數(shù)量和激光雷達相比也仍然有很大差距——因此 4D 成像毫米波雷達短期還無法替代激光雷達。車自動駕駛需要判斷 40 米之外的涵洞能不能通過，這時候要求垂直向角分辨率是 1.4°，水平線要求在 100 米之外區(qū)分兩個車道上的兩輛車，這要求水平角分辨率是 1.7°，也就是說 4D 成像毫米波雷達要求水平和垂直都是 1°左右角分辨率，目前 4D 成像雷達剛剛達到這個水平；而前裝量產(chǎn)的激光雷達前雷達角分辨率普遍在 0.1-0.2°。速騰聚創(chuàng) M1 每秒能夠輸出 150 萬個點，禾賽?AT128 也是每秒 153 萬個點，而現(xiàn)在 4D 成像毫米波雷達點云數(shù)量才幾千個（楚航 4D 成像毫米波雷達是 6000 個點云；大陸集團 ARS548 最大輸出點云數(shù)量為 800 個，實測下來 350 個左右；縱目SDR1 每幀點云數(shù)512；幾何伙伴4D成像毫米波雷達單幀6000 個點云）。

激光雷達目前也無法替代毫米波雷達，其一是因為極端天氣毫米波雷達必不可少，其二是因為激光雷達價格偏貴。首先，針對 30 萬價位以上高端車型，激光雷達在雨雪霧等極端天氣條件下感知效果會大幅降低，而毫米波雷達仍然能夠較為可靠地工作。另外對于 30 萬以下中低價位車型，現(xiàn)在最便宜的前向激光雷達價格大約 4000 元，相比于毫米波雷達前雷達價格 500 元仍然有很大差距，最便宜的補盲激光雷達價格大約 1000-1500 元，相比于毫米波雷達角雷達 200 元單價也仍然貴很多，因此激光雷達還無法滲透到中低端價位，30 萬以下中低價位仍然會以配置毫米波雷達和攝像頭為主。

7．產(chǎn)業(yè)鏈重點公司分析

上游-芯片環(huán)節(jié)（2025 年中國市場規(guī)模預計 102 億）：英飛凌、NXP、TI 三家占據(jù)了毫米波雷達芯片行業(yè)近 90%份額，國內(nèi)加特蘭微電子隨著中游國產(chǎn)雷達廠商崛起正加速替代海外份額。四家廠商最新進展已經(jīng)在第 5.1 節(jié)詳細說明，在此不再贅述。

上游-高頻 PCB 環(huán)節(jié)（2025 年中國市場規(guī)模預計 20 億）：高頻 PCB 是電磁頻率較高的特種電路板，高頻的頻率在 1GHz 以上；高頻 PCB 的主要原材料是高頻覆銅板，一般覆 銅板約占 PCB 成本 40%。

上游-雷達專用塑料環(huán)節(jié)（2025 年中國市場規(guī)模預計）：主要廠商有 laird（美國）、巴斯夫 BASF、帝斯曼 DSM、SABIC（沙特基礎工業(yè)公司）、寶理（日本）、東麗（日本）、南京聚?。?00644.SZ）、沃特股份（002886.SZ）、朗盛化學。

毫米波雷達要用到塑料的結構有天線罩（前蓋）、底板（后蓋）、電磁屏蔽材料（吸波罩）：天線罩主要用于保護內(nèi)部高頻 PCB 天線、芯片的強度，以及讓電磁波穿透的作用，理想的天線罩應對電磁波透明；吸波板用來吸收天線附近的電磁噪音，從而提高雷達信噪比。透波材料用于天線罩、吸波材料用于吸波罩。2020 年以來南京聚隆開發(fā)了 24GHz 和 77GHz 兩個頻段熱塑性吸波、透波材料，24GHz 雷達吸波罩材料，實現(xiàn)了國內(nèi)首家毫米波雷達吸波罩量產(chǎn)，產(chǎn)品已用于多款系列車型。公司根據(jù)客戶需求開發(fā)了多款 77GHz 吸波、透波材料，并得到多家雷達廠或主機廠的 認可，已在 2022 年實現(xiàn)量產(chǎn)。

德賽西威?77GHz 角雷達已經(jīng)迭代到第二代、前雷達已經(jīng)推出第一代，4D 成像毫米波雷達目前正在研發(fā)中；西威角雷達市占率僅次于森思泰克。德賽西威初代角雷達是 24GHz 雷達，2019 年已經(jīng)量產(chǎn)；第一代 77GHz 角雷達在 2020 年量產(chǎn)，第二代 77GHz 角雷達在 2022 年已經(jīng)量產(chǎn)；第一代前雷達已經(jīng)有定點預計將于 2023 年量產(chǎn)。主要客戶包括奇瑞、通用五菱、長城汽車等。目前西威角雷達前裝市場份額僅次于森思泰克，是本土雷達 Tier1 里量產(chǎn)規(guī)模排名第二的廠商。德賽西威作為智能駕駛系統(tǒng)廠商，差異化競爭策略在于自研雷達可以獲得 Raw Data 點云數(shù)據(jù)，去配合域控制器去做前/中融合方案。這樣可以帶來兩個好處：其一是雷達成本下降（雖然系統(tǒng)通信成本會有一定上升會抵消一部分雷達降低的成本，雷達成本下降主要來自于可以去掉 MCU），其二是中融合方案使得感知精度明顯上升，整體 ADAS 系統(tǒng)效果會比業(yè)內(nèi)通常采取的后融合方式好很多。目前西威 IPU02 定點項目里已經(jīng)有一定比例是搭配自研雷達一起售賣。

楚航科技創(chuàng)始團隊背景深厚，雖然成立時間偏晚，但是發(fā)展速度很快，目前已經(jīng)獲得 了大量乘用車雷達定點項目，估值 15 億，員工 300 人。楚航科技 CEO 楚詠焱在博世擁有 13 年研發(fā)管理經(jīng)驗，是博世認證的可靠性 DRBFM 專家（備注：DRBFM 中文名稱是基于失效模式的設計評估，DRBFM 有助于企業(yè)在產(chǎn)品設計初期發(fā)現(xiàn)設計問題并加以控制和預防，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量）；2015 年他參與到博世集團第五代毫米波雷達的開發(fā)，擔任團隊的系統(tǒng)架構專家和功能安全經(jīng)理，直到 2018 年產(chǎn)品量產(chǎn)，他完整參與了毫米波雷達從研發(fā)到落地的全過程；同時也是南德認證的為數(shù)不多的擁有十年以上工作經(jīng)驗的功能安全專家，參與做了很多博世乃至歐洲的功能安全等技術標準的制定。公司另一位聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CTO 張我弓是一名資深的射頻專家，曾在德國工作 15 年，期間一直從事毫米波雷達的研發(fā)工作，并在博世主導第三代雷達天線設計。

華域汽車是國內(nèi)最早實現(xiàn) 24GHz 毫米波雷達量產(chǎn)的公司之一，基本上和森思泰克同步，于 2018 年率先量產(chǎn)；主要供上汽體系下的上汽乘用車、上汽大通、上汽通用五菱，以及 金龍客車等商用車客戶。華域汽車毫米波雷達由旗下華域汽車電子分公司負責研發(fā)制造，除了毫米波雷達還有攝像頭、激光雷達、域控制器等產(chǎn)品。華域已經(jīng)推出了 77GHz 多模毫米波雷達 MMR10，79GHz 近場毫米波雷達 NFR10；4D 成像雷達包括 2 芯片級聯(lián)的前雷達和角雷達 LRR30（基于 NXP MCU，可輸出 1024 點點云和 64 個跟蹤目標，2021Q4 量產(chǎn)）、4 芯片級聯(lián)的前雷達 LRR40（基于 NXP S32R45，可輸出 3072 點點云和 128 個跟蹤目標）。華域汽車電子分公司 24GHz 后向毫米波雷達實現(xiàn)對上汽乘用車、上汽大通等客戶的穩(wěn)定供貨；AEB 功能的 77GHz 前向毫米波雷達已實現(xiàn)對金龍客車的批產(chǎn)供貨。

縱目科技已經(jīng)分別推出前雷達和角雷達，其中角雷達 SDR1 已經(jīng)在問界 M5 上量產(chǎn)，并獲得長安、奇瑞新能源定點?？v目已經(jīng)發(fā)布角雷達 SDR1，使用 NXP 芯片平臺，角分辨 率為 6°，2020Q4 量產(chǎn)，兼具高速 ADAS 角雷達功能和低速泊車功能。縱目第一代毫米波雷達單線年產(chǎn)能約 50 萬顆。2017 年縱目發(fā)布了 AVP1.0 產(chǎn)品，2019 年 11 月縱目發(fā)布 AVP2.0 產(chǎn)品，相比于上一代主要是多了 4 個 SDR1 毫米波雷達?？v目基于毫米波雷達的 AVP2.0 系統(tǒng)已經(jīng)定點長安汽車和一汽集團，角雷達已經(jīng)在賽力斯問界 M5 等車型上量產(chǎn)。縱目 2023 年 1 月獲得新定點，將為多款奇瑞新能源車型提供包括智能攝像頭和毫米波雷達在內(nèi)的 ADAS 產(chǎn)品。

納瓦電子 2018 年首次實現(xiàn)雷達量產(chǎn)，新一代角雷達 2022 年在北汽新能源和 PSA 量 產(chǎn)。納瓦電子獲得上市公司吳通控股（300292.SZ）戰(zhàn)略投資，持股比例 4.61%。納瓦電 子推出的 4D 成像毫米波雷達兩款成像雷達產(chǎn)品：一款是 6 發(fā) 8 收，既可作為角雷達也可以作為前向雷達；一款是 12 發(fā) 16 收，作為前雷達。前雷達 NOVA77GF-B PLUS 和角雷達 NOVA77GB-C Pro 在 2022 年 2 月正式實現(xiàn)批量量產(chǎn)。客戶覆蓋一汽解放、北汽新能源、法國標致 PSA、卡特彼勒。納瓦電子除了毫米波雷達產(chǎn)品，還布局 5G C-V2X OBU 和 RSU 產(chǎn)品、Wi-Fi 和藍牙產(chǎn)品。

蘇州豪米波雷達有 24G 和 77G、79G 三條雷達產(chǎn)品線，已經(jīng)定點江鈴、江淮、雷諾。24GHz 有長距和中距兩款，其中中距角雷達已經(jīng)在 2018 年量產(chǎn)；77GHz 也有長距和中短距（雙模）兩款、以及 4D 成像毫米波雷達。已經(jīng)獲得江鈴新能源汽車，宇通客車，東風雷諾，江淮汽車等車廠定點