4D毫米波雷达或成为智驾感知新方案 2023年毫米波雷达行业市场发展现状

为应对毫米波雷达的加速上车趋势，各家芯片厂商不断迭代升级技术，如2022年德州仪器推出新一代毫米波雷达单芯片SoC方案AWR2944，相比第一代方案集成度更高。这将进一步提升产品的尺寸、分辨率和RF器件的综合性能。在德州仪器看来，高集成带来的直接优势就是高性价比，因为可以用单SoC方案解决以前用三个子系统组成的毫米波雷达传感器。

更高的分辨率也是毫米波雷达重要发展方向之一。2022年意法半导体消费和工业用全局快门图像传感器已推出VD55G0 40万像素和VD56G3 150万像素两款产品。这些产品在940nm处具有最高的量子效率，拍摄性能稳健;正方形传感器的分辨率与镜头最佳匹配，适合旋转拍摄使用场景;拍摄时间很短，降低系统功耗，能够在确保准确成像的同时降低系统功耗。

据中研产业研究院《2023-2028年毫米波雷达行业深度分析及投资价值研究咨询报告》分析：

(资料图)

毫米波雷达是一种使用天线发射波长1-10mm、频率24-300GHz的毫米波作为放射波的雷达传感器。通过处理回波测得汽车与探测目标的相对距离、速度、角度及运动方向等信息的传感器。在环境监测传感器中毫米波雷达是除车载摄像头外另一主流方案。目前车载毫米波雷达多采用连续调频式(FMCW)。顾名思义，调频连续波是连续发射调频信号，以测量距离、角度和速度等。相对其他电磁波雷达，调频连续波雷达发射功率较低、成本低且信号处理相对简单，被毫米波雷达厂商广泛使用。

毫米波雷达作为最常用的车载传感器之一，目前L1 或L2 级一般需要搭载0-3个左右，L3 级一般需要搭载3-6 个左右，而L4 或L5 级一般需要6-10 个左右，随着高阶辅助驾驶功能的渗透率逐渐提升，也将带动平均单车搭载个数的提升。目前毫米波雷达正在逐渐从24GHz 朝着77GHz 迁移，24GHz 毫米波雷达平均单价300 元左右，77GHz 的在400 元左右，有望带动平均毫米波雷达的价格提升。

完整的毫米波雷达系统包括发送和接收射频(MMIC)组件，以及时钟等模拟组件，还有模数转换器(ADC)、微控制器(MCU)和数字信号处理器(DSP)等数字组件。目前毫米波雷达已经广泛应用于汽车的ADAS系统。值得注意的是，英飞凌、意法半导体等厂商还在推动车厢内监测雷达的应用，如中控大屏/连屏、驾驶员监控系统(DMS)、乘客识别等。工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生也看好毫米波雷达等传感器件在汽车领域的应用。

2023年毫米波雷达行业市场发展现状

车载毫米波雷达因具备受天气气候影响程度低、不受前方目标物形状与颜色等干扰等特性，广泛应用于主动安全系统。不同探测距离决定了不同类型毫米波雷达的应用场景不同，因此，不同高级辅助驾驶功能也需要不同的雷达选型。角雷达通常是SRR短程雷达负责盲点检测(BSD)、变道辅助(LCA)和前后交叉交通警报(F/RCTA)的要求，而前雷达通常是负责自动紧急制动(AEB)和自适应巡航控制(ACC)的MRR和LRR中远程雷达。

国内毫米波雷达起步于2015年，2018年少数几家厂商开始量产24GHz雷达，2019年量产77GHz雷达，在第五代成像雷达上仍然是追赶状态。相比之下，国内厂商从2015年才逐步拿到毫米波雷达芯片开始研发24GHz毫米波雷达，此时国外已经量产第四代4D雷达而且开始着手研发第五代4D成像毫米波雷达。在4D成像毫米波雷达上，2021年大陆集团已经量产ARS540，采埃孚4D成像雷达2022年也已经搭载到上汽飞凡R7，博世进展稍慢在2021年10月首次展示了第五代雷达(至尊版)，但是没有公布具体量产时间;而绝大多数国内Tier1仍在研发中，仅少数厂商拿到4D成像雷达定点(例如福瑞泰克拿到吉利路特斯定点并预计2022年底量产，楚航科技也将在2022年底量产)。

4D毫米波雷达通过增加发射、接收通道数量，提升纵向分辨能力，提供更高质量点云成像。传统毫米波雷达可探测物体的二维水平坐标信息(距离、方位角)及相对速度，4D雷达增加了纵向天线及处理器，可实现对物体高度的探测，提供更高密度、高分辨率的点云信息。4D雷达探测范围超过300米，可有效过滤虚假警报，是目前唯一能在各种天气下实现1度角分辨率的传感器。

在智能驾驶感知系统中，单目视觉系统是最为基础的方案之一，其原理是通过图像匹配进行目标识别，并通过目标在图像中的大小估算目标距离。这一方案在横向测距上精准度较高，但对纵向维度的探测则较弱，且无法对非标准障碍物进行判断，因此智能车企业大多会选择增加毫米波雷达或激光雷达的融合方案。激光雷达目前最被国内业界看好，但其成本高、可量产性等问题仍是该方案大规模落地上车的痛点。在此背景下，头部零部件企业对4D毫米波雷达的开发进程正在提速。

毫米波雷达优劣势

毫米波雷达的优势在于不受天气影响，即使是恶劣天气和光照情况下也能正常工作，穿透烟雾、雨雪、灰尘能力强，具有全天候、全天时的工作特性，且探测距离远、精度较高、被广泛用于车载距离探测，具体应用包括自适应巡航、碰撞预警、自动紧急制动、盲区探测等。

毫米波雷达的劣势在于包括无法识别物体颜色，视场角较小，需要多个雷达组合使用，同时对行人的反射波较弱，难以识别，并且对金属表面非常敏感，一个弯曲的金属表面会被误认为是一个很大面积的表面，在隧道里效果不佳。未来随着搭载毫米波雷达车辆增加，相近频率的毫米波会相互干扰、降低了信噪比、严重时甚至会使雷达“致盲”。

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