2023年4D毫米波雷達市場規模測算及產業鏈分析報告.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 2 正文目錄正文目錄 4D 毫米波毫米波.3 什么是 4D 毫米波雷達？.3 回顧：4D 發展到了哪個階段？.4 展望：毫米波還有多少想象空間？.6 4D 毫米波毫米波 vs 其它傳感器其它傳感器.8 技術上看，替代還是互補？.8 成本上看，共生還是共滅？.9 4D 毫米波的市場規模測算毫米波的市場規模測算.11 4D 毫米波的技術路線探討毫米波的技術路線探討.12 前端收發模塊 MMIC：級聯、CMOS、AiP.12 設計：級聯、單芯片、虛擬孔徑.12 MMIC 工藝：GaAs-SiGe-CMOS.13 波形：FMCW、PMCW.14 天線：分立-AoB-A

2、iP.15 系統：分立-模塊合成-SoC 集成.16 4D 毫米波雷達產業鏈毫米波雷達產業鏈.18 MMIC 芯片.19 英飛凌（IFX GR）.19 德州儀器（TXN US）.20 恩智浦（NXPI US）.20 加特蘭微電子（未上市）.21 4D 毫米波雷達整機/解決方案.22 Arbe（ARBE US）.22 博世（RBOS GR）.23 大陸（CON GR）.24 經緯恒潤（688326 CH）.24 威孚高科（000581 CH）.25 森思泰克（未上市）.25 PCB.26 滬電股份（002463 CH）.26 深南電路（002916 CH）.26 生益電子（688183 CH）.

3、26 風險提示.26 VYhViXPWiWhUmPoNsQaQbP8OtRmMnPsRjMmMsOkPnMqM6MpPxPMYsOoOuOnMrO 3 4D 毫米波毫米波 什么是什么是 4D 毫米波毫米波雷達？雷達？4D 毫米波雷達是傳統毫米波雷達的升級版，毫米波雷達是傳統毫米波雷達的升級版，4D 指的是速度、距離、水平角度、垂直高度指的是速度、距離、水平角度、垂直高度四個維度。四個維度。相比傳統 3D 毫米波雷達，4D 毫米波雷達增加了“高度”的探測，將第四個維度整合到傳統毫米波雷達中，這使得 4D 毫米波雷達 1）獲取信息的維度更加豐富，可以測量俯仰角度，且角度分辨率可以達到 1 度左右；

4、2）探測距離更長，最遠探測距離可達 300 多米；3）目標點云更密集，可以形成點云成像級的輸出，進而可以使用數據驅動的方式進行圖像識別?？傮w而言，4D 毫米波雷達具有更佳的探測能力，更高的分辨率和精度，在人工智能技術的加持下，能夠實現更加智能化的感知和跟蹤，從而為自動駕駛、智能交通等領域提供更加可靠的數據支持。目前，特斯拉 Hardware4.0 或將從純攝像頭的視覺方案回歸到 4D 毫米波雷達的視覺方案，國內的上汽飛凡 R7、飛凡 F7、深藍 SL03 都已經搭載了 4D毫米波雷達，4D 毫米波雷達正在成為自動駕駛系統傳感器的“明日之星”。圖表圖表1：4D 毫米波雷達的涵義毫米波雷達的涵義

5、資料來源：CSDN，華泰研究 4D 毫米波雷達探測性能包括毫米波雷達探測性能包括距離距離、速度、方位角、俯仰角四個方面、速度、方位角、俯仰角四個方面：1)在距離探測中，主要性能指標包括最大探測距離、距離精度、距離分辨率，主要影響因素是 ADC 采樣率、調頻斜率、輸出功率、掃頻帶寬和信噪比等。2)在速度探測中，主要性能指標包括最大探測速度、速度精度、速度分辨率，主要影響因素是 Chirp 周期、有效幀周期和信噪比等。3)在方位角探測中，主要性能指標包括視場角、角度精度、角度分辨率，主要影響因素是天線間距、方位角和天線個數等。4)在俯仰角探測中，主要性能指標包括最大俯仰角、俯仰角精度和俯仰角分辨率

6、；主要影響因素是天線間距、方位角和天線個數等。4D 毫米波雷達測距三大指標、測速三大指標由雷達“一個幀的基本參數”決定。雷達性能受限于毫米波、模擬電路的性能、處理能力等因素。毫米波雷達測速和測距性能進步主要取決于 MMIC 芯片本身性能提升。對于 4D 毫米波雷達而言，最大探測距離主要受限于 ADC 采樣率、調頻斜率、輸出功率、系統設計等因素，這些與 MMIC 芯片本身性能、設計息息相關；距離精度和速度精度主要取決于毫米波雷達系統信噪比的提升，系統信噪比主要受到 MMIC 芯片的噪聲系數、相位噪聲等指標的影響。因此，MMIC 芯片的各類參數對于距離和速度的探測質量至關重要。天線的口徑決定雷達的

7、角度分辨率，因此，天線的間距、設計方式(級聯/單芯片)對于角度探測質量至關重要。8m1.Distance距離3.Doppler多普勒（速度）4.高度高度 4 圖表圖表2：4D 毫米波雷達的毫米波雷達的四大維度及主要影響因素四大維度及主要影響因素 資料來源：CSDN，華泰研究 回顧：回顧：4D 發展到了哪個階段？發展到了哪個階段？目前，目前，4D 毫米波雷達主流產品一般采用毫米波雷達主流產品一般采用 2 片或片或 4 片片 MMIC 級聯的技術方案級聯的技術方案，也有部分廠，也有部分廠商采用單芯片商采用單芯片集成集成的技術方案。的技術方案。其中，4 片級聯的 4D 毫米波雷達最為主流，它具有 1

8、2 個發射天線，16 個接收天線(12 發 16 收)，192 個通道，其方位和俯仰皆可達到 1 度左右的分辨率，理論上可以達到 0.1 的精度，最遠探測距離可達 300 多米，代表性生產商有德國大陸、采埃孚、麥格納、安波福和博世。2021 年，華為在上海車展發布 12 發 24 收的 4D毫米波雷達，采用 4 片 3 發 6 收的芯片級聯而成。以色列公司 vayyar 采用單芯片技術方案，通過密集天線陣列來實現更高、更好的效果，推出了 24 發 24 收，576 通道的 4D 毫米波雷達。以色列雷達供應商 Arbe 研制了目前最大的 48 發、48 收、2304 通道的 4D 毫米波雷達，配

9、合其自研專用處理器芯片，大大提升了毫米波雷達系統的角度分辨率。圖表圖表3：毫米波雷達主流產品進展毫米波雷達主流產品進展 資料來源：各公司公告，華泰研究 Fs：最大中頻帶寬(取決于ADC采樣率)S：調頻斜率(S=B/Tc)B：掃頻帶寬SNR:信噪比c：光速：波長Tc：Chirp周期Tf：有效幀周期N：一個幀內包含的Chirp數性能指標性能指標公式公式主要影響因素主要影響因素參數說明參數說明最大探測距離最大探測距離距離精度距離精度距離分辨率距離分辨率距離距離最大速度最大速度速度探測精度速度探測精度速度分辨率速度分辨率速度速度視場角視場角角度精度角度精度角度分辨率角度分辨率方位角方位角最大俯仰角最大

10、俯仰角俯仰角精度俯仰角精度俯仰角分辨率俯仰角分辨率俯仰角俯仰角毫米波雷達性能毫米波雷達性能/2RcB=2/3.6RsweepSNRcB=24maxmax3min2(4)ttrrPGGcFdRSPL=max4cvT=/3.6rescNTSNR=/2/2cfvNTT=1maxsin()2d=2sin d=cos resNd=1maxsin()2d=2sin d=cosresMd=ADC采樣率采樣率輸出功率輸出功率調頻斜率調頻斜率掃頻帶寬掃頻帶寬信噪比信噪比掃頻帶寬掃頻帶寬Chirp周期周期有效幀周期有效幀周期信噪比信噪比有效幀周期有效幀周期天線間距天線間距天線間距天線間距天線間距天線間距天線間距天

11、線間距天線間距天線間距天線間距天線間距方位角方位角天線個數天線個數方位角方位角天線個數天線個數天線孔徑：L=NdN：方位角方向上虛擬通道個數d：天線間距M：俯仰角方向上虛擬通道個數：波長2,02resdN=時，020406010305005010203040MIMO12244D 成像成像Tx 天線Rx 天線2565762304192288384 5 毫米波按照安裝位置分可分為前向雷達與角雷達。毫米波按照安裝位置分可分為前向雷達與角雷達。已有部分廠商在前向雷達產品中引入俯仰維度。目前，大陸集團的 ARS540，博世的第五代、森思泰克的 STA77-6、福瑞泰克的FVR40 等產品都支持俯仰角度探

12、測，其中在分辨率上，性能較高的毫米波雷達產品是福瑞泰克的FVR40，支持1度的角度分辨率；在精度上，性能較高的產品是大陸集團的ARS540，可以達到 0.1 度的角度精度。在這些毫米波雷達中，最遠探測距離可達 300 米。角雷達的性能要求沒有前向雷達苛刻。博世的第五代引入了俯仰維度，但其角度分辨率較差，且最大探測距離為 160 米。我們認為，隨著智能駕駛技術的不斷發展，4D 毫米波雷達的性能或將得到進一步的優化，滲透率有望提升。圖表圖表4：各公司前向毫米波雷達對比各公司前向毫米波雷達對比 資料來源：各公司公告，華泰研究 圖表圖表5：各公司角毫米波雷達對比各公司角毫米波雷達對比 資料來源：公司公

13、告，華泰研究 K77CTLRR-410CTLRR-220CTLRR-220PlusAMRR200天蝎座天蝎座(長距長距)天蝎座天蝎座(短距短距)MDRFVR40STA77-6STA77-5第五代第五代ARS404ARS408ARS430ARS540型號型號木牛承泰科技承泰科技承泰科技行易道蠻酷蠻酷縱目科技福瑞泰克森思泰克森思泰克博世大陸集團大陸集團大陸集團大陸集團廠商前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達前雷達(4D)類型77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz77GHz7

14、7GHz77GHz頻率200m220m220m250m200m250m80m210m300m280m210m210m170m170m250m300m最大探測距離0.5m0.10.2m0.10.2m0.10.25m0.15m0.16m0.16m0.1m0.1m0.2m0.23m0.11-0.15m0.1m0.2m0.1m0.10.3m距離精度0.250.5m0.250.85m0.290.98m0.5m0.33m0.33m0.2m0.1m0.9m0.21-0.29m0.4m0.75m0.39m0.4m距離分辨率5094594594515452412012012012030120181818120水

15、平視場角0.370.150.250.20.20.30.30.30.50.20.30.10.10.10.10.1方位角精度1.52.53.33374412334.63.31.61.2方位角分辨率-180180km/h-400200km/h-400200km/h-400200km/h-260130km/h240km/h-11070m/s-400200km/h400km/h400km/h400km/h400km/h400km/h最高速度0.1m/s0.15km/h0.1km/h0.07km/h0.1m/s0.05m/s0.05m/s0.05m/s0.03m/s0.03m/s0.06m/s0.1km/

16、h0.1km/h0.1km/h0.1km/h速度探測精度0.5km/h0.36km/h0.36km/h0.3m/s0.2m/s0.2m/s0.2m/s0.2m/s0.09m/s0.1m/s0.29m/s0.28km/h0.28km/h0.43km/h0.1m/s速度分辨率6610996163024163018188俯仰視場角0.150.250.20.20.50.50.60.20.1俯仰角精度1.52.53.331462.3俯仰角分辨率雙魚座雙魚座國際國際B國際國際ASDR1STA79-2STA79-1第五代第五代SRR308型號型號蠻酷縱目科技森思泰克森思泰克博世大陸集團廠商角雷達角雷達角雷達

17、角雷達角雷達角雷達角雷達角雷達森林77GHz77GHz77GHz79GHz79GHz77GHz24GHz頻率120m75m110m80m110m80m160m95m最大探測距離0.1m0.15m0.1m0.05m0.1m0.35m5m0.09-1.2m0.2m距離精度0.18m0.3m0.36m0.2m0.23m0.75m0.45-0.47m1.0m距離分辨率15090150150150150150150視場角0.30.30.30.50.50.10.45角度精度48.5468.5134.514角度分辨率240km/h75m/s55.5m/s300km/h最高速度0.05mps0.1mps0.1

18、mps0.05m/s0.13m/s0.14m/s0.040.06m/s0.2km/h速度探測精度0.2mps0.2mps0.2mps0.13m/s0.3m/s0.28m/s0.23-0.24m/s1.2km/h速度分辨率3012123012俯仰視場角0.4俯仰角精度6俯仰角分辨率 6 展望：毫米波還有多少想象空間？展望：毫米波還有多少想象空間？我們認為，我們認為，4D 毫米波毫米波雷達雷達未來的發展趨勢未來的發展趨勢是成本是成本/雷達尺寸雷達尺寸/功耗的功耗的下降下降與產品性能的提升與產品性能的提升。1)成本方面：Yole 預測，4D 成像雷達當前的成本約為 300 美元，未來的成本目標是 1

19、00美元。我們認為，4D 毫米波雷達成本的下降或將主要來自于：設計層面，CMOS工藝的改進、天線封裝技術的優化、MCU+DSP 在 SoC 上的系統集成；以及工程層面，技術成熟度提升，規模效益帶來的成本攤薄。2)尺寸方面：Yole 認為，可接受的 4D 毫米波前向雷達的尺寸為 11*11*3cm，角雷達的尺寸為 6*7*2cm。車載毫米波雷達的尺寸受限，我們認為通過算法的優化、天線內置等方式可以在保障性能的前提下，壓縮尺寸，便于車企進行靈活的設計安裝。3)功耗方面：Yole 測算，4D 毫米波雷達當前功耗約為 20W。但考慮到車載傳感器、通信模塊數量的增加，單顆功耗下降或將便于整車系統設計。Y

20、ole 預測，4D 毫米波雷達單顆功耗有望降至 10W 以下。隨著汽車電氣化的發展，設備的功耗將變得愈發重要。此外，4D 毫米波雷達的靈活性與可擴展性，多目標檢測的能力也有望得到提升。圖表圖表6：4D 毫米波雷達的發展路徑毫米波雷達的發展路徑 資料來源：Yole 預測，華泰研究 毫米波雷達毫米波雷達始終在尋求性能與成本的平衡。始終在尋求性能與成本的平衡。我們可以將毫米波雷達的發展拆分成成本/性能兩個驅動力的相互作用：1）成本驅動）成本驅動（從基于 GaAs 的傳統雷達到基于 CMOS 的單芯片集成方案）：探尋了成本最優解。為了降低成本，采用了硬件集成、CMOS 工藝轉換，工藝改進的同時提高了雷

21、達的性能表現。2）性能驅動）性能驅動（從 CMOS 單芯片集成到 4D 成像雷達）：為了最優化雷達的性能表現，級聯，CMOS 成為主流；算法優化；信號收發虛擬通道數量提高；點云密度提升，部分成像級雷達像素升級到 2k。毫米波雷達的復雜度與成本均有所上升。我們我們認為，認為，4D 成像毫成像毫米波雷達米波雷達或將或將進入新一輪的成本驅動發展階段進入新一輪的成本驅動發展階段。在物理設計、天線性能設計、電連接、封裝工藝和材料、散熱處理、可靠性與自動化測試等方面進行持續優化，推出可大規模量產的高性能毫米波雷達解決方案。成本下降成本下降雷達尺寸變小雷達尺寸變小功耗下降功耗下降11*11*3 cm前向雷達

22、6*7*2 cm角雷達024681012當前功耗目標功耗成像雷達功耗(瓦)功耗從功耗從10W降至降至5W以下以下050100150200250300350當前成本目標成本成像雷達成本(美元)成本從成本從300美元降美元降至至100美元以下美元以下 7 圖表圖表7：4D 毫米波雷達的發展路徑毫米波雷達的發展路徑 資料來源：Yole 預測，華泰研究 從市場空間的角度看，從市場空間的角度看，全球毫米波雷達市場增長全球毫米波雷達市場增長潛力潛力大大。根據 Yole，2021 年全球毫米波雷達市場規模為 58 億美元；其中標準/4D/成像/OMS 毫米波雷達分別為 54/3/1/1 億美元；預計到 20

23、27 年全球毫米波雷達市場規模有望到達 128 億美元；2021-2027E 的 CAGR 為14%；其中標準/4D/成像/OMS 毫米波雷達分別為 45/35/43/5 億元，2021-2027E 的 CAGR分別為-3/48/109/119%圖表圖表8：毫米波雷達市場規模毫米波雷達市場規模 資料來源：Yole 預測，華泰研究 VCO成本/復雜度性能表現GaAs/SiGe處理器處理器多芯片多芯片射頻射頻模塊模塊舊一代雷達舊一代雷達GaAs/SiGe處理器處理器當前雷達當前雷達集成射頻集成射頻CMOS單芯片單芯片高級高級 CMOS/FDSOI處理器處理器級聯級聯射頻射頻4D0.2k“像素”“像

24、素”高級高級 CMOS/FDSOI處理器處理器成像成像雷達雷達2k“像素”“像素”TxRx成本最優成本最優成本驅動硬件集成、CMOS工藝轉換性能驅動級聯，CMOS成為主流成本驅動？高性能激光雷達降本高性能激光雷達降本高性能激光雷達降本4D/成像雷達成像雷達級聯？級聯？AiP？54億美元億美元3億美元億美元1億美元億美元1億美元億美元45億美元億美元CAGR-3%5億美元億美元CAGR 119%43億美元億美元CAGR 109%35億美元億美元CAGR 48%2021-2027年年CAGR 14%2021年：年：58億美元億美元2027年：年：128億美元億美元 標準標準 4D 成像成像 OMS

25、 8 4D 毫米波毫米波 vs 其它傳感器其它傳感器 技術上看，替代技術上看，替代還是還是互補互補？我們認為我們認為性能上性能上看，看，4D 毫米波雷達毫米波雷達未來或可在分辨率上逼近未來或可在分辨率上逼近 16-64 線的激光雷達。線的激光雷達。4D 毫米波相較于激光雷達的主要優缺點有：優點：優點：1）不受天氣影響。）不受天氣影響。毫米波的分辨率越高，穿透能力越強、大氣衰減小、受雨雪煙塵等天氣影響小，故而毫米波雷達具有全天時全天候的工作能力。2）測速。測速?？赏ㄟ^多普勒效應直接測速，并且測速精度較高，可以對攝像頭等其他傳感器形成互補。3）成本低。）成本低。4D毫米波雷達主流方案是基于硅基的

26、CMOS，成本較激光雷達更低。4）測距長。測距長。4D 毫米波雷達可實現 300m 甚至更遠范圍的覆蓋，激光雷達一般感知距離在 210-250m 左右；5）穿）穿透性強在一些透性強在一些場景場景上表現更優。上表現更優。例如理論上可以直接通過穿透實現對前前車的識別與探測。缺點：缺點：1）性能不及激光雷達。性能不及激光雷達。目前 4D 毫米波雷達的方位角*俯仰角分辨率 1*1 度左右；激光雷達可達到 0.1*0.1 度。2）多普勒效應的局限性。）多普勒效應的局限性。在對橫向移動的物體、距離較近的兩輛車、人車等場景的識別上尚存在缺陷?；诤撩撞ɡ走_/激光雷達分別在全天候工作能力/對物體的精準檢測識別

27、等方面有一定程度的不可替代性，我們認為長期來看，在自動駕駛、高級別輔助駕駛階段，我們認為長期來看，在自動駕駛、高級別輔助駕駛階段，4D 毫米波雷達毫米波雷達與激光雷達并非替代關系。與激光雷達并非替代關系。另一方面，如何實現感知層的前融合、算法處理能力的提升或將是激光雷達、4D 毫米波雷達充分發揮技術優勢，將“科技感”、“安全感”轉化為自動駕駛性能提升的關鍵。短期考慮低階輔助駕駛對傳感器性能的要求較低、主機廠的降本壓力較大，短期考慮低階輔助駕駛對傳感器性能的要求較低、主機廠的降本壓力較大，4D 毫米波雷達毫米波雷達或將率先實現規?；慨a上車?；驅⒙氏葘崿F規?；慨a上車。圖表圖表9：傳感器性能對比

28、傳感器性能對比 資料來源：九章智駕，EET，華泰研究 攝像頭攝像頭激光雷達激光雷達3D毫米波雷達毫米波雷達4D毫米波雷達毫米波雷達Corner case性能性能可測距,精度低精度高縱向精度高，橫向精度低精度高測距/測速150-160m210-250m150-200m300-350m感知距離（二維信息無法探測距離及位置）（可探測到水平分辨率0.1探測距離300m）（無法探測到水平分辨率3探測距離300m）（可探測到水平分辨率1探測距離300m）辨別300m外的兩輛車（二維信息無法探測距離及位置）3D點云成像可以精準判定高度垂直精度較差，無法精準判定紅綠燈的位置垂直精度0.2車前150m處懸空的紅

29、綠燈無法越過前方障礙物探測到更前方的物體穿透性差可探測到前前車，但置信度低，結果容易被過濾可探測前前車的速度、距離較為準確（僅理論上可行，未有成熟應用）前前車剎車-最小1mm/最小120-60cm/5*7.5-60cm/小于1*分辨率/角分辨率可識別無法識別無法識別無法識別交通標線、交通信號識別通過AI算法識別通過3D建模,易識別難以識別可識別行人/物體識別（無穿透力，無法識別）（分辨率極高，可分辨同一場合中的不同障礙物）（分辨率低，無法分辨距離太近的障礙物）（分辨率高，可分辨同一場合中的不同障礙物）停放的車旁邊站著一個人特殊天氣成像效果差特殊天氣穿透差不受天氣影響不受天氣影響惡劣天氣-40-

30、80-40-85-40-85-40-85沙漠/極寒地區受影響受影響不受影響不受影響光照不受影響不受影響EMC易受影響EMC易受影響電磁干擾/屏蔽能力高一般高較高算法、技術成熟度 9 成本上看，成本上看，共生還是共滅？共生還是共滅？從單個傳感器的角度看從單個傳感器的角度看：毫米波雷達的成本區間大致為 30-80 美元，4D 毫米波雷達的成本約為 300 美元。硬件 BOM拆分：射頻前端 MMIC（包括發射、接收、及信號處理器）的成本約占 50%、PCB（包括接收、發射天線）的成本約占 20%、DSP/FPGA 的成本約占 20%；其它硬件成本約占 10%。由此可見，由此可見，MMIC 芯片與天線

31、是芯片與天線是 4D 毫米波雷達成本的重要組成部分，也是未來降本的關鍵毫米波雷達成本的重要組成部分，也是未來降本的關鍵領域。領域。圖表圖表10：各公司毫米波雷達主流產品成本及拆分各公司毫米波雷達主流產品成本及拆分 資料來源：加特蘭微電子，華泰研究 根據加特蘭微電子在接受 EET 的采訪時表示，毫米波雷達成本在 CMOS SoC+AiP 的技術下可實現大幅縮減，較CMOS SoC/CMOS/SiGe/GaAs方案分別節約25/50/70/85%的成本。圖表圖表11：毫米波雷達成本在毫米波雷達成本在 CMOS SoC+AiP 的技術下可實現大幅縮減的技術下可實現大幅縮減 資料來源：加特蘭微電子，華

32、泰研究 考慮到車企對智能駕駛配置的選擇決策不單依賴于某一種傳感器的價格，而是綜合考慮整個智能駕駛硬件 BOM 成本、自動駕駛數據采集的長遠訴求、以及品牌形象定位。我們對智能駕駛硬件的 BOM 進行拆解。集成電路與電子元器件26%外殼6%PCB板6%射頻PCB板6%微控單元20%主微波芯片36%$48集成電路與電子元器件39%外殼14%PCB板2%射頻PCB板4%微控單元26%主微波芯片15%$42集成電路與電子元器件34%外殼23%PCB板3%射頻PCB板2%微控單元19%視覺處理器19%$34集成電路與電子元器件42%外殼6%PCB板4%射頻PCB板3%微控單元6%視覺處理器26%主微波芯片

33、13%$73集成電路與電子元器件45%外殼5%PCB板4%射頻PCB板5%微控單元7%視覺處理器21%主微波芯片13%$47集成電路與電子元器件42%外殼4%PCB板9%射頻PCB板5%微控單元34%主微波芯片6%$27德國大陸 ARS4-A BOM 博世 MRR1Plus BOM 博世 LRR4 BOM 維寧爾 MMRV1 BOM德爾福SRR2 BOM德爾福SRR3 BOM射頻前端MICC芯片：50%。作為核心器件，包括發射機、接收機及信號處理器。PCB：20%。包括接收天線和發射天線，負責電信號與毫米波信號之間的轉換。DSP/FPGA：20%。信號處理芯片，主要是用于集成不同算法。其它：1

34、0%電源PCB散熱中樞毫米波雷達PCBMMIC芯片毫米波雷達的組成結構毫米波雷達的成本拆分標準化單位成本：標準化單位成本：1標準化單位成本：標準化單位成本：0.5標準化單位成本：標準化單位成本：0.3標準化單位成本：標準化單位成本：0.2標準化單位成本：標準化單位成本：0.15GaAs(1990-2009)SiGe(2009-)CMOS(2017-)CMOS SoC(2018-)CMOS SoC AiP(2019-)40%20%8%16%16%RF-MS IC數字IC機械部分雷達組件測試模塊36%29%14%11%11%RF-MS IC數字IC機械部分雷達組件測試模塊18%35%24%12%1

35、2%RF-MS IC數字IC機械部分雷達組件測試模塊53%26%11%11%單芯片射頻/數字IC機械部分雷達組件測試模塊63%17%8%13%封裝天線SoC機械部分雷達組件測試模塊 10 從從整個智能駕駛硬件整個智能駕駛硬件 BOM 的角度看：的角度看：我們基于市面上主流高級別輔助駕駛的硬件配置成本測算1。當前各品牌旗艦車型智能駕駛硬件的平均總成本為 10,531 元；其中激光雷達占 26.8%、攝像頭占 24.4%、毫米波雷達占17.6%、芯片占 11.6%、高精度地圖與定位占 10.2%、V2X 占 5.7%、超聲波雷達占 3.7%。圖表圖表12：L2/L2+智能駕駛智能駕駛 BOM 成本

36、拆分成本拆分 注：樣本為蔚來、理想、小鵬、問界、極氪、智己、飛凡、廣汽埃安、瑞虎、紅旗、嵐圖、極狐、豐田、大眾、現代、寶馬、福特、凱迪拉克 L2/L2+級別車型 資料來源：公司公告，華泰研究 1注：樣本為蔚來、理想、小鵬、問界、極氪、智己、飛凡、廣汽埃安、瑞虎、紅旗、嵐圖、極狐、豐田、大眾、現代、寶馬、福特、凱迪拉克 L2/L2+級別車型 芯片11.6%攝像頭24.4%毫米波雷達17.6%激光雷達26.8%超聲波雷達3.7%高精地圖與定位10.2%5G-V2X5.7%6,214 2,755 2,047 1,519 1,140 818 241 平均激光雷達芯片毫米波雷達高精地圖與定位5G-V2X

37、超聲波雷達 11 4D 毫米波的市場規模測算毫米波的市場規模測算 1）汽車汽車銷量：銷量：根據公安部 2022 年 3 月數據，我國千人汽車保有量約為 210 輛，距離發達國家每千人四百輛的汽車保有量仍有差距。疊加經濟復蘇等宏觀因素向好，我們預測2022-2030 年中國新能源汽車銷量的 CAGR 為 20%；整體汽車銷量的 CAGR 為 2%，維持低個位數增長。2）智能駕駛：乘用車智能駕駛：乘用車 L2 級輔助駕駛將成為標配。級輔助駕駛將成為標配?？紤]到 L3 級以上級別自動駕駛所面臨的法規、權責、以及技術長尾問題，我們預測 2025 年之前，輔助駕駛配置向 L2/L2+級別升級（ADAS）

38、將是大規模商業化落地的主要方向。具體而言，我們預測 L0/L1 級車型將向 L2升級，L2以下級別滲透率將由 2021年的 71.6%下降到 2030年的 29.3%，而 L2 級別智能駕駛滲透率將由 2021 年的 28.4%上升至 2030 年的 59.9%，L3 及以上級別智能駕駛取得一定的突破。3）4D 毫米波雷達：受汽車智能化趨勢的影響，我們預測我們預測 2030 年中國年中國 4D 毫米波雷達市場毫米波雷達市場規模有望達到規模有望達到 449 億元。億元。圖表圖表13：中國汽車銷量預測中國汽車銷量預測-分智駕級別分智駕級別 圖表圖表14：4D 毫米波雷達滲透率預測毫米波雷達滲透率預

39、測-分智駕級別分智駕級別 資料來源：中汽協，華泰研究預測 資料來源：中汽協，華泰研究預測 圖表圖表15：中國中國 4D 毫米波雷達市場規模預測毫米波雷達市場規模預測 資料來源：中汽協，華泰研究預測 02040608010020212022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030EL0L1L2L3L4L5-0%5%10%15%20%25%30%35%20222023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030EL0L1L2L3L4L53 9 56 81 154 217 305 396 449 02004

40、006008001,0001,2001,4001,60005010015020025030035040045050020222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E4D毫米波市場規模（億元）4D毫米波價格（元，右軸）12 4D 毫米波的技術路線探討毫米波的技術路線探討 前端收發模塊前端收發模塊 MMIC：級聯：級聯、CMOS、AiP 設計：設計：級聯級聯、單芯片單芯片、虛擬孔徑虛擬孔徑 4D 毫米波雷達的技術路線主要分為三種，分別是多級聯、級聯毫米波雷達的技術路線主要分為三種，分別是多級聯、級聯+虛擬孔徑成像技術、以及虛擬孔徑成像技術、以及集成芯片。集成

41、芯片。（1）多級聯）多級聯：級聯方案以成熟的標準雷達芯片為基礎，在業內得到廣泛應用。級聯方案通常應用德州儀器、英飛凌、恩智浦等公司的標準雷達芯片，通過 2 級聯、4 級聯或 8 級聯方式增加天線數量，形成多發多收通道。由于該方案基于成熟芯片打造，前期開發難度低，有利于加快產品上市節奏。目前，大陸集團、采埃孚、博世、安波福、華為、華域汽車等零部件供應商，均基于級聯方案打造 4D 毫米波雷達。但由于級聯方案由多顆芯片級聯而成，產品尺寸較大、功耗較高。另一方面，天線之間存在互相干擾的問題，零部件供應商需要解決信噪比較低的問題。（2）集成芯片）集成芯片：集成芯片方案集成度更高，對技術應用的要求提升。集

42、成芯片方案通過將多發多收天線集成在一顆芯片中，以 ASIC 芯片實現上述功能。與級聯方案相比，集成芯片方案集成度更高，有利于大幅縮小 4D 毫米波雷達的體積，降低產品功耗。但由于芯片方案尚未完全成熟，該方案成本較高。根據 Vehicle 數據，現階段集成芯片方案的 4D 毫米波雷達單價約為 300-400 美元，級聯方案則為 150-200 美元。同時，采用集成芯片方案的廠商需要解決天線密集布置、天線之間互相干擾等問題，對技術應用的要求更高。目前，Arbe、Uhnder、Vayaar 為該技術路線的代表性企業。（3）級聯）級聯+虛擬孔徑成像虛擬孔徑成像：級聯+虛擬孔徑成像方案通過算法實現天線數

43、量倍增。對于傳統毫米波雷達而言，產生多種波形的唯一方法是增加接收天線數量。級聯+虛擬孔徑成像方案在標準雷達芯片的基礎上，借助虛擬孔徑成像算法進行相位調制，使得每根接收天線在不同時間產生不同的相位響應，從而將原有物理天線虛擬至十倍甚至數十倍，角分辨率能夠從 10 提升至 1。與級聯方案相比，該方案使用的芯片數量更少，有利于縮小產品尺寸，降低產品功耗。與集成芯片方案相比，該方案使用的芯片更加成熟，且不依賴于特定廠商的芯片方案，兼容度更高。該方案在虛擬孔徑成像算法、天線布局等方面具有較高壁壘，目前的主要參與者為傲酷和幾何伙伴。圖表圖表16：前端收發模塊前端收發模塊 MMIC：級聯：級聯、單芯片單芯片

44、、虛擬孔徑虛擬孔徑 資料來源：4D 成像毫米波雷達系統的發展與趨勢（DrWang，2022），華泰研究 13 級聯級聯方案方案開發難度低開發難度低、產品落地快產品落地快，成為國成為國外外內為主流內為主流技術路線技術路線。TI 在公司早期推出的毫米波雷達芯片 AWR1243 中通過發射 FMCW 信號來探測目標的距離和速度，而使用時分波形的方式將三個發射和四個接收構成的12個虛擬通道來探測角度，然而受限于角度分辨率，其獲取的目標信息有效。而毫米波雷達系統級聯方案，通過將四個三發四收的單個 MIMO芯片級聯方案可以構成 12 發 16 收的 MIMO 雷達陣列，此時雷達系統的虛擬通道數可從 12提

45、升到了 192，該方法可以極大地提升雷達系統的角度分辨率。目前大部分毫米波雷達公司，包括國內、國外、傳統、頭部的雷達供應商，都采用級聯的方式實現，一般采用 2 片或者 4片級聯的技術方案。級聯的方式很多時候比單芯片方式更合適，效果和可行性更好。比如一個芯片的集成度非常高，單個芯片就要做得很大，因為單入單出非常占面積，成本也會很高。另外一個問題就是單芯片天線通道高頻段耦合互耦非常強，這是一個很不好的設計。即使通過精心設計消除互耦，也存在同一芯片中通道拉的遠的傳輸距離遠導致損耗大的問題，但如果采用分布式或級聯的解決方案，就能很好的解決這個問題。MMIC 工藝工藝：GaAs-SiGe-CMOS MM

46、IC 芯片工藝改進（GaAs-SiGe-CMOS）推動車載毫米波雷達系統成本持續下行。1）GaAs 工藝時代（工藝時代（1990 年年-2009 年年）：）：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，一個毫米波雷達需要 7-8 顆 MMICs、3-4 顆 BBICs。2）SiGe 工藝時代（工藝時代（2009 年至今年至今）：

47、）：SiGe（鍺硅）擁有硅工藝的集成度、良率和成本優勢，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成本降低50%。3）CMOS 工藝時代（工藝時代（2017 年至今）：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

48、于 CMOS 晶圓價格便宜且集成度非常高，一個毫米波雷達只需要 1 顆 MMIC芯片、1 顆 BBIC 芯片。圖表圖表17：前端收發模塊前端收發模塊 MMIC 工藝工藝：GaAs-SiGe-CMOS 資料來源：加特蘭微電子，YoleAutomotive Radar Comparison 2020，華泰研究 毫米波雷達MMIC芯片經歷了砷化鎵、鍺硅、CMOS工藝時期。目前CMOS已逐漸成為主流工藝。隨著集成化迭代，芯片邏輯密度得到不斷提升，同時成本不斷下降，有助于毫米波雷達上車。CMOS作為主流工藝趨勢。其優點是成本低和集成度高，是未來毫米波雷達技術路線降本途徑之一。前端射頻芯片（MMIC）負責

49、信號調制、發射、接收工藝趨勢砷化鎵工藝鍺硅工藝CMOS工藝1990-2009年期間，砷化鎵作為主要的半導體工藝。優點：速度快。缺點：砷化鎵工藝的毫米波雷達由于金屬層少、芯片集成度低，需要大量芯片搭建毫米波射頻前端，導致雷達模塊體積大、同時成本高。砷化鎵工藝2009至今，鍺硅工藝突飛猛進，在毫米波雷達中的滲透率大幅提升。目前 SiGe 制程在 24GHz 和77GHz 毫米波雷達中有著廣泛的使用。優點：主要在于噪聲低，動態范圍大，而且制程成熟，既擁有硅工藝的集成度、良率和成本優勢，又具備第 3 到第 5 類半導體在速度方面的優點。成本相對 GaAs 工藝來講也有大幅下降。鍺硅工藝2017年至今，

50、CMOS工藝被大量應用于手機通信中。優點：第一，相較于SiGe而言，CMOS整體造價又下降了40%。第二，CMOS集成度非常高。整個雷達模塊設計的復雜度和難度降低，加速了研發周期。CMOS工藝 14 波形波形：FMCW、PMCW 目前車載毫米波雷達多采用連續調頻式（目前車載毫米波雷達多采用連續調頻式（FMCW）。）。顧名思義，調頻連續波是連續發射調頻信號，以測量距離、角度和速度等。在該方法中，在特定周期 T 內對特定頻率的連續波進行調頻，同時傳輸該連續波。以這種方式傳輸的信號可以被視為“帶有時間戳”。發射波到達目標，其中一部分被反射。雷達接收到的反射波與原始信號混合、比較，進行信號處理。相對其

51、他電磁波雷達，調頻連續波雷達發射功率較低、成本低且信號處理相對簡單，被毫米波雷達廠商廣泛使用。圖表圖表18：前端收發模塊前端收發模塊 MMIC 波形：波形：FMCW、PMCW 資料來源：九章智駕，華泰研究 圖表圖表19：FMCW 汽車雷達汽車雷達原理和組件原理和組件 資料來源：Renesas，華泰研究 調相連續波（PMCW）雷達會根據碼序列，由正交調制器對載波進行相位調制后發送，接收來自目標的反射信號，由正交檢測器根據發送的載波信號進行正交檢波，在 LPF 中消除諧波。用 ADC 將檢波輸出的實部（I）和虛部（Q）轉換成數字信號，用數字濾波器進行頻帶限制后，用相關器計算發送碼系列和接收碼系列的

52、相關值，通過峰值檢測來檢測目標。PMCW 毫米波雷達技術,相較于傳統的 FMCW 雷達，具備探測距離更遠、分辨率更高、抗干擾能力更強等優勢。目前，Uhnder 有一款 28nm，具有 12TX/16RX 通道收發器的產品，使用自己的軟件來實現帶數字編碼調制（DCM）的相位調制連續波形（PMCW），有助于通過使用幾乎獨特的相位編碼探測信號來消除相互的雷達干擾。FMCW調頻連續波是目前波形設計的主流形式PMCW（調相連續波方案）通過多天線同時發射正交相位編碼信號的方式來探測目標的距離和速度。該方案不僅可以探測更遠距離（有效探測距離可達500m左右），同時可有效抗除雷達與雷達之間的相互干擾。前端射頻

53、芯片（MMIC）負責信號調制、發射、接收波形設計FMCW調頻連續波PMCW相位調制連續波（消除干擾）功率時間市場準入壁壘業界接受度功耗通信能力多發多收TX正交干擾敏感性功率譜密度ADC速度/IF寬帶ADC分辨率相位噪聲敏感度鬼影（旁瓣影響）電磁波能量輻射圖成本測量復雜度測量精度測量距離+較低較高高遠FMCW調頻連續波+較低較高更高更遠PMCW調相連續波 15 圖表圖表20：PMCW 雷達的結構雷達的結構 資料來源：Zadoff-Chu 系列用 PMCW 基本特性評価（岡田浩平，2018），華泰研究 天線：分立天線：分立-AoB-AiP 射頻前端收發射頻前端收發模塊模塊集成集成有有分立模式、分立

54、模式、AoB、AiP 三次技術三次技術路線路線。AoB(板載天線)是指將天線貼在高頻 PCB 板上；AiP(封裝天線)是指將天線和芯片集成封裝到一起，天線采用 IC 封裝工藝制作。相比于 AoB，AiP 具有以下優勢：1)帶有天線封裝的雷達傳感器的板級面積比采用AoB的傳感器的天線所占板級空間的面積小約 30%。2)降低高頻 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，毫米波雷達系統廠商無需做天線設計和開發，可以降低工程成本。4)由于從硅芯片到天線的路徑更短，因此可以實現更高的效率和更低的功耗。小型化、增加新的應用場景、易安裝、低成本是 AiP 技術的核

55、心優勢?？紤]到未來車載 4D毫米波雷達的發展趨勢，采用 AiP 技術將帶來更小的雷達尺寸、更低的雷達成本、更靈活的應用場景。圖表圖表21：天線：分立模式天線：分立模式-AoB-AiP 資料來源：九章智駕，封裝天線技術發展歷程回顧（張躍平，2017），封裝天線技術最新進展（張躍平，2018），華泰研究 封裝天線（封裝天線（AiP）未來會逐步替代板載天線（）未來會逐步替代板載天線（AoB）定義：AiP：基于封裝材料與工藝，將天線與芯片集成在封裝內，即天線采用IC封裝工藝制作AoB：將天線貼在高頻PCB板上，即將天線與射頻模塊進行分開設計AiP優點：（1）成本低：板載天線是需要使用高頻基板材料的，A

56、iP天線技術可以降低天線對高頻基板材料的需求，故可以減少高頻PCB基板面積，降低BOM成本。（2）低功耗：由于從硅芯片到天線的路徑更短，因此器件到天線的布線距離縮短也有利于降低功率損耗。前端收發模塊趨勢集成趨勢分立模式AoBAiP分立模式基于封裝材料與工藝，將天線與芯片集成在封裝內優勢：兼顧天線性能、成本及體積，縮小厚度并減少面積劣勢：片內天線大多由封裝廠獨立完成，一旦封裝完成后，片上天線系統定性，無法針對不同使用場景進行調整片內集成將天線設計在芯片封裝模塑的頂層優勢：厚度和面積都變?。豪@過PCB對昂貴高頻基板材料的需求，降低BOM成本劣勢：定型的封裝天線不利于應用層客戶對硬件的二次開發：片上

57、集成的天線饋線需經過過孔，損耗高片上集成定義：天線與射頻模塊分開設計優勢：分立設計的模式有利于對不同模塊產生的向題進行檢查與驗證，并可根據不同需求進行調整劣勢：互相之間的連接帶來較大挑戰，厚度較高導致體積較大 16 系統：分立系統：分立-模塊合成模塊合成-SoC 集成集成 4D 毫米波雷達系統結構集成毫米波雷達系統結構集成技術經歷了技術經歷了分立模式、分立模式、模組合成模組合成、SoC 集成集成三次技術升級，我三次技術升級，我們認為，們認為，SoC 集成是未來發展趨勢集成是未來發展趨勢。MMIC、DSP(數字信號處理器)、MCU(微控制器)是4D 毫米波雷達的核心部件，不同的系統結構集成技術代

58、表了這三個部件不同的集成方式：1)分立模式：指 MMIC,DSP 和 MCU 模塊都分開，可由不同的供應商提供產品 2)模組合成：MMIC 與 DSP 集成，或者 DSP 與 MCU 集成 3)SoC 集成：SoC(SystemonaChip)是指將多個電子元件、模塊或者子系統集成到一塊芯片上的技術。這里指將 MMIC，DSP，MCU 集成在雷達 SoC 芯片上。低成本、小型化、高性能、低功耗是 SoC 集成最大優勢，也符合車載 4D 毫米波雷達未來的發展趨勢：1)高集成帶來的直接優勢就是高性價比，因為可以用單 SoC 方案解決以前用三個子系統組成的毫米波雷達傳感器，這顯著降低了毫米波雷達的成

59、本，大幅拉低了車載毫米波雷達硬件的開發難度。2)將各個部件集中在一塊芯片上，可以減小毫米波雷達體積。3)各部件排布更為緊密，有效較少了各部件之間信息傳輸的損耗，提高了信息傳輸效率。圖表圖表22：系統：分立系統：分立-模塊合成模塊合成-SoC 集成集成 資料來源：九章智駕，華泰研究 圖表圖表23：4D 毫米波雷達系統毫米波雷達系統 資料來源：EET，華泰研究 系統（收發+處理）集成趨勢分立模式模組合成SoC集成定義：前端MMIC、DSP和MCU模塊都分開優勢：可由不同的供應商提供產品，不會受一家供應商掣肘劣勢：針對不同的模塊需要與不同的供應商溝通需求，溝通與維護成本較高；體積較大分立模式定義：將

60、MMIC與DSP或者DSP與MCU模塊進行合成，從三個模塊集成到兩個模塊優勢：集成度提高，體積相對縮小劣勢：供應商溝通與維護成本高模組合成SoC集成是未來趨勢。定義：將前端MMIC RF、DSP和MCU三個模塊集成在雷達SoC芯片上優勢：顯著降低毫米波雷達成本，大幅拉低了車載毫米波雷達的硬件開發難度劣勢：作為核心部件受到供應商的掣肘SoC集成發射天線Tx antenna功率放大器PA移相器Phase shiftN倍頻器合成器synthesizer鋸齒波發生器Ramp generator低通濾波器Decimation filter模數轉換ADC中頻信號IF低噪聲放大器LNA接收天線Rx ante

61、nna混頻器MMIC數字信號數字信號處理器DSP微控制器MCUSOC集成集成分立分立模組合成模組合成模組合成模組合成 17 圖表圖表24：德州儀器（德州儀器（TI）AWR1642 毫米波雷達芯片的高級架構框圖毫米波雷達芯片的高級架構框圖 資料來源：德州儀器，華泰研究 18 4D 毫米波雷達產業鏈毫米波雷達產業鏈 毫米波雷達產業鏈主要分為上游射頻 MMIC 芯片、高頻 PCB、處理芯片以及后端算法等相關企業，中游包括成品毫米波雷達的生產企業，下游則為主機廠。1）MMIC 芯片目前主要來自恩智浦、英飛凌、德州儀器、Mobileye 等海外芯片設計公司，我國國產實力相對薄弱，國內廠商有加特蘭微電子、

62、清能華波、矽杰微電子等。2）上游 PCB 方面，主要企業包括Rogers、Isola 以及國內的滬電股份、生益電子、深南電路等。3）整機/解決方案供應商方面，傳統 Tier1 普遍采用級聯技術在 4D 產品量產方面走在前列，主要為 Arbe、博世、大陸、海拉等，新進入廠商或依托專用芯片組和虛擬孔徑方案實現換道超車，如 Arbe 產品通道數具備較強競爭力。國內主要整機廠商包括經緯恒潤、威孚高科、華域汽車、森思泰克等。圖表圖表25：毫米波雷達產業鏈梳理毫米波雷達產業鏈梳理 資料來源：各公司公告，華泰研究 傳統傳統毫米波雷達市場毫米波雷達市場：主要被海外企業主導。主要被海外企業主導。毫米波雷達市場主

63、要被海外企業主導，國外企業包括博世、大陸、電裝 Denso、海拉、富士通、采埃孚等。根據高工智能汽車測算，2021 年僅博世、大陸兩家企業就占據了國產乘用車市場超過 50%的市場份額。圖表圖表26：毫米波雷達市場格局毫米波雷達市場格局 資料來源：高工智能汽車，華泰研究 MMIC基帶數字處理芯片毫米波雷達毫米波雷達PCB/板材國外：國外：英飛凌(IFX GR)德州儀器(TXN US)意法半導體(STM US)亞德諾半導體(ADI US)恩智浦(NXPI US)國內：國內：加特蘭微電子(未上市)清能華波(未上市)矽杰微電子(未上市)易行半導體(未上市)南京米勒(未上市)國外：國外：英飛凌(IFX

64、GR)德州儀器(TXN US)意法半導體(STM US)亞德諾半導體(ADI US)瑞薩(6723 JP)國內：國內：加特蘭微電子(未上市)國外：國外：羅杰斯(ROG US)施瓦茨(SCE GR)lsola(未上市)國內：國內：滬電股份(002463 CH)深南電路(002916 CH)生益電子(688183 CH)解決方案國外：國外：ARBE(ARBE US）博世(RBOS GR)大陸(CON GR)采埃孚(ZF US）國內：國內：經緯恒潤(688326 CH)德賽西威(002920 CH)華為（未上市）森思泰克(未上市)整機廠國外：國外：ARBE(ARBE US)德爾福(APTV US)博

65、世(RBOS GR)奧托立夫(ALV US)大陸(CON GR)法雷奧(FR FP)電裝(6902 JP)安霸(AMBA US)海拉(HLE GR)富士通(6702 JP)采埃孚(ZF US)日立(6501 JP)國內：國內：經緯恒潤(688326 CH)德賽西威(002920 CH)威孚高科(000581 CH)華域汽車(600741 CH)保隆科技(603197 CH)縱目科技(未上市)卓影科技(未上市)森思泰克(未上市)易來達(未上市)智波科技(未上市)卓泰達科技(未上市)隼眼科技(未上市)豪米波雷達(未上市)安智汽車(未上市)岸達科技(未上市)行易道(未上市)莫之比(未上市)安智杰(未

66、上市)木?？萍?未上市)納雷科技(未上市)承泰科技(未上市)2021年國產乘用車毫米波雷達供應商市場份額年國產乘用車毫米波雷達供應商市場份額博世32.3%大陸23.9%安波福9.6%veoneer9.2%海拉9.0%電裝7.6%森思泰克2.6%法雷奧1.5%萬都1.3%其他3.0%博世38.4%大陸36.1%電裝13.3%安波福5.4%veoneer4.6%萬都1.6%采埃孚0.6%其他0.1%2021年國產乘用車前向雷達供應商市場份額年國產乘用車前向雷達供應商市場份額2021年國產乘用車角雷達供應商市場份額年國產乘用車角雷達供應商市場份額博世25.8%海拉19.0%安波福15.0%veone

67、er14.1%大陸11.4%森思泰克5.3%法雷奧3.1%電裝1.7%萬都1.0%現代摩比斯1.0%19 4D 毫米波市場：毫米波市場：國內上車量產快，國內上車量產快，MMIC 芯片和軟件芯片和軟件算法算法仍是稀缺標的。仍是稀缺標的。國內市場方面，4D 毫米波雷達已搭載于上汽集團旗下飛凡汽車、長安汽車旗下深藍品牌等量產車型，產品量產速度領先。但是，在車載毫米波雷達中，MMIC 芯片和軟件算法等關鍵部件仍被國外企業掌控，而如博世、恩智浦等企業在軟件硬件層面具備雙重優勢，各類 MMIC、DSP、FPGA、CMOS 芯片產品也以過硬的品質成為業內首選。軟件方面：國內目前急缺類似華為這種能夠在軟件算法

68、軟件有所突破的供應商；芯片供應商方面：開始有了一定的積累，如 CMOS供應商中國電科、加特蘭、岸達科技等。MMIC 芯片芯片 英飛凌（英飛凌（IFX GR）英飛凌科技公司于 1999 年在德國慕尼黑正式成立，是全球領先的半導體公司之一。公司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 77GHz 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 2/3 份額。2017 年英飛凌發布了 RTN7735PL，3 發 4 收。2020 年英飛凌發布 RXS816x，可以支持 4D 雷達級聯，3 發 4 收方案。2

69、022 年 11 月英飛凌發布新一代 CTRX8181 收發器，4 發 4 收，這也是英飛凌發布的首款采用 28nmCMOS 工藝的 MMIC，此前英飛凌所有的 MMIC都是 130nmSiGe工藝，CTRX8181的發布說明英飛凌直接跳過了 40/45nmCMOS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 RX

70、S8162 級聯。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。圖表圖表27：英飛凌車載毫米波雷達解決方案英飛凌車載毫米波雷達解決方案 資料來源：Infineon，華泰研究 20 德州儀器（德州儀器（TXN US）德州儀器于 1930 年在美國德克薩斯州成立，是一家全球性的半導體公司，致力于設計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片。TI 在 2018 年就開始提供基于

71、AWR2243 的 4 片級聯方案，是最早布局 4D 成像毫米波雷達的廠商之一。TI 現在已經推出了兩代毫米波雷達芯片產品，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。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，節省 PCB 面積。第一代產品主要

72、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，用 AWR2943 和 AWR2944 做高端前角雷達和前雷達。圖表圖表28：德州儀器德州儀器汽車汽車 4D 成像雷達成像雷達芯片設計方案芯片設計方案 資料來源：TI，華泰研究 恩智浦（恩智浦（NXPI US）恩智浦半導體創立于 2006 年，總部位于荷蘭埃因霍溫，是全球領先的嵌入式應用安全連接解決方案提供商。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

73、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 3 收、中端 2 發 4 收、高端的 3 發 4 收。2020 年 NXP 發布了新一代 MMIC 芯片 TEF82 系列，3 發 4 收。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

74、，預計最快 2022 年下半年量產；（2）后端信號處理芯片 S32R45 系列和 S32R41 系列：45 系列已經在 2022 年初量產，支持 4 片 MMIC 級聯；41 系列新版本芯片在 2022 年底量產，支持 2 片 MMIC 級聯。S32R45 相比 S32R41 增加了 LAX 矩陣加速器，擁有 300GFLops 算力，可以支持超分辨算法計算。21 圖表圖表29：恩智浦恩智浦 4D 成像雷達框圖成像雷達框圖 資料來源：NXP，華泰研究 加特蘭微電子加特蘭微電子（未上市）（未上市）加特蘭微電子科技創立于 2014 年，是 CMOS 工藝毫米波雷達芯片開發與設計的領導者。公司匯聚了

75、射頻毫米波電路設計、雷達系統算法研發、大規模數字電路實現、高頻天線設計以及汽車級芯片量產運營等領域的頂尖人才，并于 2017 年成功量產了全球首個汽車級CMOS 工藝 77/79GHz 毫米波雷達射頻前端芯片，率先實現了在汽車前裝市場的突破。隨著汽車自動駕駛和駕駛輔助技術的快速發展，高性能、易開發、小型化成為毫米波雷達發展的熱點和趨勢。加特蘭率先推出了集成雷達基帶處理的 SoC 芯片，為毫米波雷達傳感器的開發實現帶來了全新的變革。公司又進一步推出了 AiP 技術，通過在芯片封裝內部集成天線陣列，減少用戶天線設計和高頻板材投入，并大幅縮短模塊研發和生產周期，加速毫米波雷達在汽車和行業市場的普及。

76、公司堅持汽車級可靠性和安全性的設計理念，通過了 ISO 9001 質量體系認證和 ISO 26262功能安全管理體系認證。產品滿足 AEC-Q100 的可靠性規范，包含計算單元的 SoC 產品達到 ASIL-B 的功能安全等級。2022 年 12 月 20 日，加特蘭舉辦“Next Wave”Calterah Day 活動，發布了下一代全新毫米波雷達 SoC 芯片系列Andes，代表了目前毫米波雷達技術的前沿。Andes 系列芯片可實現 4D 高端雷達以及成像雷達功能。加特蘭 CEO 陳嘉澍博士在新品發布會上提到，車載毫米波雷達有三大發展趨勢：小尺寸低功耗雷達、高性價比雷達和 4D 成像雷達。

77、加特蘭擁有全面的毫米波雷達芯片產品組合，可滿足三大雷達發展趨勢的需求。截至 2022 年 12月 20 日，加特蘭已服務超 400 家客戶，與 20 余家 OEM 車企達成合作，賦能 70 余款乘用車，累計汽車芯片出貨量超過 300 萬片。22 圖表圖表30：加特蘭電子毫米波雷達加特蘭電子毫米波雷達產品矩陣產品矩陣 資料來源：加特蘭電子官網，華泰研究 4D 毫米波雷達整機毫米波雷達整機/解決方案解決方案 Arbe（ARBE US）ArbeRobotics 是新一代 4D 成像雷達解決方案的頭部企業，總部位于以色列特拉維夫，于2021 年 10 月通過 SPAC 的方式在納斯達克上市，是第一家在

78、美國公開上市的汽車成像雷達公司。ArbeRobotics 公司自主開發的雷達芯片組解決方案鳳凰，適用于 L2.5/L3/L4/L5場景的 4D 點云高清成像雷達，四個維度分別為 Azimuth（水平夾角），Elevation（高程），Range（距離）和 Speed（本車速度矢量），優點是支持全天候測量，易車規，測速準，成本低，并且可以高清點云成像，達到高角分辨率，特別是高程角分辨率。Arbe 2022 年全年營收 350 萬美元，同比增長 59.1%。2022 年全年的新訂單營收為 160 萬美元，截至 2022年 12 月 31 日，積壓訂單金額為 20 萬美元。2022 年全年的毛利潤為

79、 63.5%，上年同期為36.0%，主要與規模經濟、收入構成和 Arbe 逐步實現生產而降低單位成本有關。公司 2023年的預期營收將在 500 萬美元至 700 萬美元之間，同比增長大約 71%。Arbe 目前一共發布了 2 款產品：48 發 48 收毫米波雷達芯片組 Phoenix，作為前雷達；以及 24 發 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 由發射器（單顆 12 發）、接收器（單顆 24 收）、處理器三部分構成，Arbe 在2018 年發布的 RF 射頻芯片，在 2020 年發布雷達處理器。雷達處理器最多可以

80、支持 4 顆發射器和 2 顆接收器，也就是 48 發 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 發布于 2022Q1，Lynx 也是由發射器、接收器、專用處理芯片三部分構成，但是由于是 24 發 12 收的方案，因此虛擬通道數為 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。AndesAndes-ProAIps/Rhine-Mini成像雷達成像雷達前向雷達前向雷達角雷達角雷達超超短程雷短程雷達達AIps艙內艙內雷達雷達AIps-MiniAIps/RhineAIps-ProAIps

81、/Rhine-ProAIpsT40,SoC,ARC,BB ASICAndesT22,SoC,NoC,Xtensa,Seq based RSP,DSP,C2C 23 圖表圖表31：Arbe 的雷達解決方案的雷達解決方案 圖表圖表32：Phoenix 雷達雷達 資料來源：ARBE 官網，華泰研究 資料來源：ARBE 官網，華泰研究 博世（博世（RBOS GR）博世集團從事汽車與智能交通技術、工業技術、消費品和能源及建筑技術相關產業，總部設在德國南部斯圖爾加市，是全球領先的技術和服務供應商。2023 年 4 月 4 日，博世首次在中國市場推出了其第五代雷達極致版4D 成像雷達，采用 76-77GHz

82、 頻段，最遠探測距離可達 302 米，水平視場可達 120 度，垂直視場可達 24 度。今年 3 月，博世宣布與芯片代工廠 GlobalFoundries 達成合作協議，開發用于自動駕駛功能的雷達芯片，其德國工廠將開始生產高頻雷達芯片。根據計劃，博世基于新解決方案的首個雷達 SoC 將于今年下半年交付，用于新一代汽車雷達的進一步測試和驗證。在公司經營方面，2022 年公司營業收入為 961.6 億美元，同比增長 12.0%，集團息稅前利潤為 40.3 億美元，同比增長 15.6%。其中，集團汽車與智能交通技術業務取得了 17%的銷售額增長，達到了 572.2 億美元。圖表圖表33：博世博世 4

83、D 成像雷達傳感器成像雷達傳感器 資料來源：BOSCH，華泰研究 24 大陸（大陸（CON GR）大陸集團是德國運輸行業制造商，主要產品為輪胎，制動系統，車身穩定控制系統，發動機噴射系統，轉速表，以及其他汽車和運輸行業零部件，總部設在德國漢諾威。大陸集團深耕車載毫米波雷達數十年，自 2016 年推出劃時代的 ARS4XX77GHz 毫米波前向雷達和BSD3XX24GHz 毫米波盲區檢測雷達，目前前向雷達和角雷達產品已更迭至第五代，客戶包括了戴姆勒、寶馬、大眾、豐田等知名主機廠。2020 年大陸推出了 4D 成像雷達 ARS540，采用 4 顆射頻芯片級聯的方式，實現 12 發射通道，16 接收

84、通道高分辨率雷達，采用賽靈思 Xillinx 的 ZynqUltraScale+MPSoC 處理雷達信號，支持 300 米的探測距離和的視場角。在公司經營方面，2022 年公司營業收入為 428.6 億美元，同比增長 16.7%，集團息稅前利潤為 21.8 億美元，同比增長 5.2%。圖表圖表34：大陸大陸 ARS540 雷達雷達 資料來源：ConTinental，華泰研究 經緯恒潤經緯恒潤（688326 CH）經緯恒潤成立于 2003 年，專注于為汽車、無人運輸等領域的客戶提供電子產品、研發服務和高級別智能駕駛整體解決方案。經緯恒潤基于 Arbe 雷達芯片組開發的 4D 毫米波雷達具有 48

85、 路發射和 48 路接收通道，探測距離達 350m，并可實現方位向 1和俯仰向 1.5的真實孔徑分辨率，相比傳統毫米波雷達，成像雷達分辨率提升一個數量級。通過定制專用雷達處理芯片，增加信號處理能力和數據處理能力，可提供市場上其他毫米波雷達解決方案無法實現的致密點云，媲美激光雷達的成像效果，可以滿足 L3 及以上級別的智能駕駛系統的需求。根據公司官網，公司 4D 毫米波雷達研發進展順利，且預計將于今年實現量產應用。公司已于 2022 年 11 月向 Arbe 訂購 34 萬個雷達芯片組，計劃應用于 2023 年和 2024年的 4D 毫米波雷達量產產品。25 圖表圖表35：經緯恒潤經緯恒潤 4D

86、 毫米波雷達探測效果毫米波雷達探測效果 資料來源：經緯恒潤官網，華泰研究 威孚高科威孚高科（000581 CH）無錫威孚高科技集團股份有限公司，始建于 1958 年，是國內汽車零部件的著名生產廠商，中國汽車零部件三十強企業。威乎高科與 Arbe 展開合作，其 4D 毫米波雷達已獲得干線物流定點項目。威孚高科同樣基于 Arbe 雷達芯片組，開發集成芯片方案的 4D 毫米波雷達產品。公司官網顯示，公司于 2021 年實現 4D 毫米波雷達的首批原型樣件試制和交付，目前處于技術研發和市場應用快速發展階段，并已獲得干線物流項目定點。圖表圖表36：威孚高科威孚高科 4D 毫米波雷達毫米波雷達 資料來源：

87、ARBE 官網，華泰研究 森森思思泰克泰克（未上市）（未上市）森思泰克注冊于 2015 年，是一家專業從事毫米波與激光雷達傳感器智能產品研發、生產與銷售的高科技企業。森思泰克在 2018 年就已經開始研發毫米波雷達 4D 成像技術。2021年，4D 成像雷達發展勢頭強勁，森思泰克率先與長安基于 4D 成像前向雷達定制與開發合作，拿下新一代平臺的多款車型的項目定點。2022 年森思泰克繼續保持行業領先，拿下理想、紅旗、吉利、長安等 4D 成像前向雷達的項目定點，也拿到了紅旗的 4D 成像角雷達的項目頂點。目前，森思泰克的4D毫米波雷達產品包括4級聯的STA77-8和2級聯的STA77-6，兩款產

88、品目前均已量產，森思泰克也是國內少有的實現 4D 毫米波雷達量產的企業。26 圖表圖表37：森森思思泰克泰克車載毫米波雷達產品車載毫米波雷達產品 資料來源：森思泰克官網，華泰研究 PCB 滬電股份滬電股份（002463 CH）滬電股份有限公司于 1992 年在江蘇省昆山市成立，專注于各類印制電路板的生產、銷售及相關售后服務，產品可廣泛應用于通訊設備、汽車、工業設備、微波射頻等多個領域。公司緊跟汽車行業的發展趨勢，提升技術能力和適用性，增強與客戶在技術上的準確支持以及在業務上的長期合作，夯實在 ADAS（高級駕駛輔助系統）、動力系統電氣化、汽車電子功能架構等領域高端 PCB 的競爭優勢。在具體產

89、品方面，應用于 4D 車載雷達，自動駕駛域控制器，智能座艙域控制器，車載網關等領域的產品已實現量產。滬電股份是大陸和博世的 PCB 板材供應商，目前已就 24GHz 和 77GHz 高頻雷達用 PCB 產品與國際頂尖廠商Schweizer 開展合作。深南深南電路（電路（002916 CH）深南電路成立于 1984 年，總部坐落于中國廣東省深圳市，公司經營范圍包括印刷電路板、封裝基板產品、模塊模組封裝產品等，下游應用領域廣泛，覆蓋通信、數據中心、工控醫療、汽車電子等領域。根據公司公告，汽車電子是公司 PCB 業務重點拓展領域之一，以新能源和 ADAS 為主要聚焦方向，主要生產高頻、HDI、剛撓、厚銅等產品，應用于攝像頭、雷達、電池、電控等設備。生益電子（生益電子（688183 CH）生益電子成立于 1985 年，總部位于廣東省東莞市。生益電子自成立以來始終專注于各類 PCB的研發、生產與銷售業務，是專業制作高精度、高密度、高品質印制電路板的高新技術企業。公司產品應用領域覆蓋通信設備板、網絡設備板、計算機服務器板、消費電子板、工控醫療板、汽車電子板等，產品行銷北美、歐洲、亞太等國家及地區。根據公司公告，生益電子已經向客戶提供包含 4D 雷達產品在內的多種高級輔助智能駕駛產品，目前業務發展整體向好。未來，公司將持續加大在汽車專線的投入，以應對日益增長的汽車 PCB 訂單需求。