毫米波雷达:自动驾驶关键传感器,核心布局龙头全梳理

国产汽车 行业资讯 2024-02-22 2324

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在自动驾驶技术中,感知环节至关重要,而高性能传感器则是实现这一目标不可或缺的组件。自动驾驶车辆必须能够准确理解和解读驾驶环境的信息,以确保行驶安全。

随着特斯拉纯视觉方案的更新并重新引入毫米波雷达,预计将引领更多汽车制造商跟随这一趋势,从而有望推动毫米波雷达市场的持续增长。

据佐思汽车研究院预测,到2025年,毫米波雷达的安装量预计将超过1800万个。从市场空间的角度来看,AIoT星图研究院预计到2024年,市场规模将超过百亿元,显示出强劲的增长潜力。

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毫米波雷达行业概览

毫米波是一种电磁波,其频率范围在30至300GHz之间,属于极高频段。这种波长的特性使其具有出色的抗环境噪声干扰能力。

与激光相比,毫米波的波长更长,这使得它在传输距离、绕射能力以及穿透性方面表现出色。

毫米波雷达通过调制、收发以及信号处理等技术手段,能够感知到障碍物的存在,因此得以在自动驾驶领域得到广泛应用。

毫米波雷达相比其他传感器具有独特优势。它能够识别被遮挡的物体,通过反射等方式检测到遮挡车辆及其周围的物体,从而提高自动驾驶的安全性能。其次,毫米波具有全天候工作的能力,其波长比可见光和红外线更长,能够穿透雨雪等障碍物,确保在各种天气条件下的可靠性。此外,毫米波雷达还能提供精确的速度信息,有助于算法准确识别物体的运动轨迹和方向。

4D毫米波雷达

作为毫米波雷达的升级版,4D毫米波雷达不仅能够输出包括速度、方位角、俯仰角以及距离在内的四个维度的点云信息,而且其点云密度相较于传统毫米波雷达有了大幅增强,从而为算法处理提供了更有力的支持。

当前4D毫米波雷达正加速应用于自动驾驶车辆,可以作为部分激光雷达的替代品,有助于降低感知方案的成本。

此外,由于高度信息的引入,4D毫米波雷达在减少误刹和漏刹情况方面表现出色,使其在自动驾驶的安全保障中发挥着越来越重要的作用。

4D雷达实现了探测范围和距离的双提升:

4D毫米波雷达与激光雷达在自动驾驶领域各有千秋,存在一定的竞争关系。

4D毫米波雷达在性能上有所提升,而激光雷达在识别精度上仍保持领先。

具体而言,4D毫米波雷达的角分辨率可以达到1~2度,相较于传统3D毫米波雷达,其清晰程度提高了5-10倍。

此外,通过提升射频芯片能力和增加通道数,4D毫米波雷达在保证探测视角的同时,也确保了探测距离。

与激光雷达相比,虽然4D毫米波雷达在点云数据的稠密度和反馈频率上稍逊一筹,但其在成本上具有明显优势。

尽管在测距精度上,4D毫米波雷达尚无法完全替代激光雷达,但其不受环境和光线影响的特性使其能够在浓雾、雨天等恶劣环境下弥补摄像头和激光雷达的性能损失。

同时,由于其毫米级的波长,4D毫米波雷达能够提供“穿透数据”,对于被遮挡的物体具有更强的感知能力。

此外,高性价比的4D毫米波雷达与摄像头也形成了优势互补的关系。

车载4D毫米波雷达不仅能够解算出目标的距离、速度、水平角信息(方位),还能解算出目标的俯仰角信息(高度),并拥有更高的角分辨率。

这使得4D毫米波雷达能够提供更加真实的路径规划和空间检测功能,同时大幅减少由窨井盖、路肩、减速带等产生的误报现象。

未来随着技术的不断进步和成本的降低,4D毫米波雷达有望在自动驾驶领域加速应用。

4D成像毫米波雷达:新型传感器助力自动驾驶

资料来源:傲酷官网

毫米波雷达产业链梳理

毫米波雷达产业链涵盖了上游的射频MMIC芯片、高频PCB、处理芯片以及后端算法等相关企业。

其中,软件算法的技术壁垒较高,其成本占比达到了50%,成为了产业链中的核心环节。其次是射频芯片、处理器芯片和高频PCB,它们分别占据了产业链的不同环节。

4D毫米波雷达引入了深度学习框架,通过算法提升产品的感知性能。这也使得算法开发成本和软件成本相应增加。在整体成本构成中,算法占据了50%的比重,成为了成本的主要部分。由于国内雷达算法在测量精度和范围上存在一定的局限性,而国外算法又受到专利保护价格昂贵的影响,因此算法成本的控制和优化成为了产业链中的一个重要挑战。

射频部分占据了成本的25%,包括发射机、接收机及信号处理器等组件。信号处理芯片则占据了成本的10%,主要有以TI为代表的DSP路线和以赛灵思为代表的FPGA路线两种技术路线。高频PCB板作为雷达的重要组成部分,占据了成本的10%左右。

中游则包括了生产成品毫米波雷达的企业,这些企业将上游提供的各种组件进行集成和生产,最终形成可以应用于自动驾驶系统的毫米波雷达产品。

下游则是主机厂,也就是汽车制造商。目前,已经有多款车型搭载了4D毫米波雷达,如飞凡R7、F7、理想L7/L7 Pro、睿蓝7(图片|配置|询价)、路特斯、深蓝SL03、问界M5等。其中,睿蓝7搭载的4D毫米波雷达数量最多,达到了5颗。随着4D毫米波雷达产品的不断渗透,整个产业链的价值有望得到全面提升。

毫米波雷达产业链和主要厂商梳理:

资料来源:亚洲新能源汽车网

毫米波雷达市场竞争格局和龙头梳理

在全球毫米波雷达市场,海外厂商长期占据主导地位。2022年,博世、大陆和安波福三大巨头以33%、24%和11%的市场占有率稳坐前三,合计占据了高达68%的市场份额。

近年来国内厂商也在积极追赶加速国产替代。森思泰克、德赛西威、华锐捷、华为等企业陆续进入量产阵营,展现出强大的发展势头。

在4D毫米波雷达这一细分赛道上,目前仅有采埃孚、森思泰克和福瑞泰克实现了前装量产交付。其中,森思泰克凭借在理想、深蓝等品牌车型上的量产搭载,已经实现了规模化的前装应用。

随着技术的不断进步和市场的逐步扩大,国产替代的节奏将进一步加快。国内厂商有望在全球毫米波雷达市场占据一席之地。



2022年全球毫米波雷达各品牌市占率:

资料来源:行行查

结语

随着自动驾驶技术的不断发展和普及,4D毫米波雷达正逐渐成为自动驾驶系统中不可或缺的传感器之一。其高度精确的感知能力和强大的环境适应能力,为自动驾驶功能的实现提供了重要支持。

相较于传统的传感器,4D毫米波雷达具有显著的优势。它能够输出包括速度、方位角、俯仰角、距离四个维度的点云信息,使得车辆能够更全面地感知周围环境。其次,4D毫米波雷达的点云密度大幅提升,为自动驾驶算法提供了更丰富的数据输入,从而提高了决策的准确性和可靠性。此外,4D毫米波雷达不受光照、天气等条件的影响,能够在各种恶劣环境下稳定工作,保证了自动驾驶系统的安全性和可靠性。#汽车##新能源汽车##雷达##毫米波雷达##激光雷达##科技##财经#

在自动驾驶系统中,4D毫米波雷达可以与其他传感器如摄像头、激光雷达等形成互补,共同构建车辆的环境感知系统。通过融合多种传感器的信息,车辆能够更加准确地识别行人、车辆、道路标志等目标,实现更高级别的自动驾驶功能。

在技术创新方面,各大企业正在不断探索新的技术路线和解决方案,以提高毫米波雷达的性能和可靠性。例如,通过优化射频前端设计、提升数字信号处理能力、引入更先进的算法等方式,不断提升毫米波雷达的探测精度、抗干扰能力和环境适应性。这些创新不仅有助于提升毫米波雷达在自动驾驶系统中的作用,也为其他领域的应用提供了更多可能性。

尽管毫米波雷达产业链的发展面临着多方面的挑战和机遇,但随着技术的不断进步和市场的不断扩大,产业链各环节的企业都在努力加强技术创新和成本控制,以提升自身的竞争力和市场地位。

未来,随着自动驾驶技术的不断发展和市场需求的不断增长,4D毫米波雷达有望在自动驾驶领域发挥更大的作用。同时,随着产业链上下游企业的持续创新和协作,4D毫米波雷达的性能和成本也将不断优化,进一步推动自动驾驶功能的落地和普及。

整体而言,4D毫米波雷达作为自动驾驶系统中的重要传感器之一,将为自动驾驶功能的实现提供强有力的支持。随着技术的不断进步和市场的不断拓展,毫米波雷达将在未来的自动驾驶领域大有可为。

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