第一部分 为什么看好车载毫米波雷达
第二部分 车载毫米波雷达工作原理及关键技术
第三部分 车载毫米波雷达发展趋势
第四部分 国内外行业差距及市场发展前景
第五部分 受益标的
汽车ADAS系统常用主要功能
ADAS的普及是未来无人驾驶实现的先行条件，是提高汽车主动安全性能的技术基础。
无人驾驶阶段及智能驾驶等级划分
目前绝大部分汽车处于L0~L2阶段，即ADAS的应用普及阶段。ADAS的普及和融合既能促进单车的智能化，同时也是完全无人驾驶实现的基础条件。谷歌的无人驾驶汽车已经达到L3水平，各大整车厂在无人驾驶方面也正从L1阶段向L2以上阶段过渡。
ADAS系统三大模块
多种传感器融合应用是未来必然趋势，毫米波雷达将率先成为ADAS系统主力传感器。
毫米波雷达是使用工作频段为30～300GHz毫米波(波长为1～10mm)的雷达。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。早期毫米波雷达主要应用于军事领域，随着雷达技术的发展与进步，毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、无人机、智能交通等多个行业中。常见的车载毫米波雷达工作频段为24GHz频段和77Ghz频段。少数国家（如日本等）采用60GHz频段。
汽车ADAS系统传感器功能对比 & 长/中短距离车载毫米波雷达简介
毫米波雷达目前主要应用于中高端车型，随着大众对汽车主动安全性能的认可度增加，ADAS相关产品将逐渐向低端车型普及。
完全实现ADAS各项功能一般需要“1长+4中短”5个毫米波雷达。目前全新奥迪A4采用5个毫米波雷达（1长+4短），奔驰的S级采用7个毫米波雷达（1长+6短）。
以自动跟车型（Stop & Go）ACC功能为例，一般需要3个毫米波雷达。车正中间一个77GHz的LRR，探测距离在150-250米之间，角度为10度左右；车两侧各一个24GHz的MRR，角度都为30度，探测距离在50-70米之间。
AEB是最有实际意义的ADAS功能，未来会成为中高档汽车的标配，需要1个77GHz LRR。
车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息（如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等），然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终通过中央处理单元(ECU)进行智能处理。经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式告知或警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性，减少事故发生几率。
ADAS系统中毫米波雷达工作路径
短距毫米波雷达SRR（24GHz）功能
长距毫米波雷达LRR（77GHz）功能
车载毫米波雷达工作体制：LFMCW线性调频连续波
调频连续波雷达系统工作原理
车载毫米波雷达核心工艺
前端单片集成电路MMIC和雷达天线高频PCB板是毫米波雷达的硬件核心。
前端单片毫米波集成电路（MMIC）包括多种功能电路，如低噪声放大器（LNA）、功率放大器、混频器、甚至收发系统等功能。具有电路损耗小、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、附加效率高、抗电磁辐射能力强等特点。
雷达天线高频PCB 板：毫米波雷达天线的主流方案是微带阵列，即将高频PCB板集成在普通的PCB基板上实现天线的功能，需要在较小的集成空间中保持天线足够的信号强度。
毫米波雷达汽车应用发展历程
车载毫米波雷达的研究始于20世纪60年代，研究主要在以德、美、日等发达国家内展开。
早期车载毫米波雷达发展缓慢，21世纪后随着汽车市场需求增长开始进入蓬勃发展期。
目前毫米波雷达技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部件巨头所垄断，特别是77GHz毫米波雷达，只有博世、大陆、德尔福、电装、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。
车载毫米波雷达频段划分历程
为避免与其他设备频段冲突，车载雷达需要分配专属频段，各国频段划分略有不同。
由于在大气中衰减较弱等原因，目前主流市场产品多集中在24GHz频段和77GHz频段。
车载毫米波雷达未来趋势：77GHz频段
长期来看，最终车载毫米波雷达将会统一于77GHz频段（76-81GHz），该频段带宽更大、功率水平更高、探测距离更远；相比于24GHz，物体分辨准确度提高2-4倍，测速和测距精确度提高3-5倍，能检测行人和自行车；且设备体积更小，更便于在车辆上安装和部署。
77GHz频率范围是全球装配永久认可的权威频段，因此更适用于全球车辆平台。其中76-77GHz主要用于长距离毫米波雷达，77-81GHz主要用于中短距离毫米波雷达。
未来79GHz频段（77-81GHz）中短距离毫米波雷达会成为中距离MRR的主流，且有望全面替代24GHz短距离雷达，取代周期取决于各国工业水平、市场趋势及政策力度。
国外传统汽车零部件巨头长期垄断车载雷达市场，近年来中国许多企业开始进行毫米波雷达的研制，不断加大研发力度，取得了一定突破。
全球车载毫米波雷达市场主要供应商为传统汽车电子优势企业，如博世、大陆、Hella、富士通天、电装、TRW、德尔福、Autoliv等。2015年，博世及大陆汽车雷达市场占有率均为22%，并列全球第一。
目前中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，市场被美、日、德企业垄断，价格昂贵，自主可控迫在眉睫。
国内自主车载毫米波雷达产品总体仍处于研制阶段。因研发成本及难度较低，目前国内厂商研发方向主要集中于24GHz雷达产品。
预计2016-2017年，自主品牌车载毫米波雷达传感器可逐步实现批量装车应用。
车载毫米波雷达国内外竞争格局
国外厂商经过多年研发积累，技术水平较高，生产工艺较为成熟，毫米波雷达产品体系较为完善，供应链也已相对稳定。
国内厂商车载毫米波雷达市场化进度
24GHz产品：国内已有部分企业取得研发成果，市场化产品即将面世。
76-77GHz产品：国内研制工作刚刚起步，仅少数企业做到样机测试阶段。
车载毫米波雷达国内外硬件工艺
毫米波雷达关键部件——射频前端集成电路MMIC技术基本完全由国外半导体公司掌控，而高频集成电路技术更是仅掌握在英飞凌、NXP/飞思卡尔、意法ST等少数厂商手中。
高频PCB板：Schweizer公司在雷达高频PCB产技术上优势明显，尤其是77GHz更高PCB板；Rogers、Isola等公司可生产供雷达频PCB使用的层压板材。
英飞凌、NXP、意行半导体
各国ADAS安全法规进程：美、日、欧逐步完善安全评级体系，中国有望2018年将ADAS列入安全法规
汽车安全法规和评级规定助力ADAS快速发展与渗透，带动车载毫米波雷达旺盛需求。
ADAS功能渗透率
ADAS各项功能渗透率在不同国家各有不同，总体来看：
· 全球范围内，欧美国家ADAS渗透率较高，中国ADAS渗透率仍处于较低水平；
· AEB、LDW、BSD等ADAS主要功能渗透率较高；
· 中高端车型ADAS渗透率远高于低端车型；
目前国内新车ADAS功能渗透率总体在3%左右，低于发达国家的7-8%，ADAS主要功能渗透率在稳步提升，市场空间巨大。
车载毫米波雷达市场空间
根据Plunkedt Research 的调查与预测，2014年全球的毫米波雷达市场出货量在1900万颗，预计到2020年全球毫米波雷达市场出货量将近7200万颗，未来五年的复合增速约为24%。
中国汽车市场占全球30%左右，2015年汽车保有量已达到1.7亿，年增量2500万辆以上。
消费结构升级，中产阶级需求增加，ADAS车型销量看涨，带动国内毫米波雷达前后装市场需求爆发式增长。
............（后台回复“MEMS”，获取完整版《MEMS：智能汽车及消费电子的创新基础》专题研究报告）
报告内容来源于中国中投证券，转载请注明出处。
联系客服
