目前，随着大家对行车安全、智能驾驶的愈发关注，自动驾驶、高级驾驶辅助系统（ADAS）逐渐成为人们关注焦点，ADAS 是实现自动驾驶的基础，汽车智能化推动 ADAS 的快速发展。

自动驾驶或 ADAS 是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，使驾驶更安全。

因此，高精度、高灵敏度的传感器是无人驾驶汽车中最为核心部件之一。

目前，车用传感器包括毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达和摄像头等，它们会分置在汽车的各个角落，实现对周围环境高精度感知。

其中，毫米波雷达凭借多种优势在 ADAS 和自动驾驶的发展过程中充当起重要角色，成为相关企业竞争、抢占市场的关键。

本文就来介绍一下车载毫米波雷达的发展现状、产业格局，以及国内厂商的突围之势。

什么是毫米波雷达？

工作原理

图源 | oneriverhk.com

雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，获取汽车车身周围的物理环境信息，然后进行目标追踪和识别分类，结合车身动态信息进行数据融合，最终由中央处理单元(ECU)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，减少事故发生几率。

历史进展

毫米波雷达频段现状

此前，各国对车载毫米波雷达使用的频段较为混乱，2015 年世界通讯大会制订专属频段（ 76~81GHz）。目前，多集中在 24GHz 和 77GHz ，少数国家（日本）采用 60GHz 频段。

图源 | everythingrf.com

根据其探测距离范围毫米波雷达可分为：短程毫米波雷达 SRR（60 米以下）、中程毫米波雷达 MRR（100 米左右）、长程毫米波雷达 LRR（200 米以上）。通常 24GHz 雷达检测范围为中短距离，77GHz 为长距离。

24GHz

24.0GHz 到 24.25GHz 的频段是窄带(NB)，带宽为 250MHz。其中，24GHz 频带还包括一个带宽为 5GHz 的超宽带(UWB)。

在短程雷达中，24GHz 频段的 NB 和 UWB 雷达已经应用于传统的汽车传感器上。

通常 NB 雷达可以完成盲点检测、变道辅助等简单应用，但在大多数情况下包括超短距离的情况下，由于高频分辨率的需求，需要使用 UWB 雷达。

77GHz

反观 77GHz 频段，其中 76-77GHz 频段可用于远程车载雷达，可控制前端远程雷达，适用于紧急制动、自适应巡航控制等功能。

77-81GHz 短程雷达是新加入的频段。可提供高达 4GHz 的宽扫描带宽，显著提高了距离分辨率和精度，非常适合需要高范围分辨率(HRR)的应用。

图源 | STCNKAM

就单车装载量看，目前，L2 阶段配置基本是 1 个长距+2 个短距，到 L3 级别自动驾驶系统时，中长距离毫米波雷达至少需要 4-5 个，L4/L5 级别再加上侧向需求，毫米波雷达甚至需要 8 个以上。

根据美国 FCC 和欧洲 ESTI 的规划，24GHz 的宽频段（21.65-26.65GHz）将在 2022 年过期，之后 24GHz 能用的仅剩下 24.05-24.25GHz 范围的窄带频谱。

在 77GHz 频段，汽车雷达将能使用 77-81GHz 高达 4GHz 的带宽。随着车用雷达系统对精度要求的提升和规划走向，未来车载毫米波雷达将以 77GHz（76-81GHz）为趋势。

毫米波雷达工艺进程

毫米波雷达技术经历了三段历程：1990~2007 年的砷化镓(GaAs)工艺；2007~2017 年的锗硅（SiGe）工艺；2017 至今的 CMOS 工艺。目前，高集成的 CMOS 工艺将迎来增长期。

砷化镓(GaAs)

最大特点是速度快。但在砷化镓的毫米波雷达当中，由于金属层少、芯片集成度低，需要大量芯片搭建毫米波射频前端，导致雷达模块体积和价格不具备吸引力。导致半导体厂家都不愿意用这种工艺制造雷达。

锗硅(SiGe)

从 2007 年开始毫米波雷达市场渗透率开始有了质的飞跃，目前 SiGe 制程在 24GHz 和 77GHz 毫米波雷达中有着广泛的使用。

SiGe 工艺最早是由 IBM 于 1998 年推出的量产方案，之后便广泛用于无线通信 IC 制程技术之一，也是目前较高端车型中普遍采用的量产 77GHz 毫米波雷达。

其主要优势在于噪声低，动态范围大，且制程成熟，既拥有硅工艺的集成度、良率和成本优势，又具备第 3 到第 5 类半导体在速度方面的优点。

CMOS

图源 | Phys.org

相对于 SiGe 而言，CMOS 整体造价又下降40%。其次，CMOS 的集成度非常高，所以 RF 前端芯片占比下降，也加速设计开发的时间周期。

CMOS 工艺研发的难点一个是在 CMOS 本身能承受的功率较少。另一个就是 CMOS 噪声较大，需要在硬件设计和降噪算法上多下功夫。

基于 CMOS 工艺的 77GHz 雷达进入市场时间较短，性能优化空间还非常大，国内厂商还需在 CMOS 上做更多的技术积累。

CMOS 工艺成主流，不仅可将 MMIC 做得更小，也可与微控制单元和数字信号处理（DSP）集成在一起，做成 SoC，实现更高的集成度，显著地降低系统尺寸、功耗和成本，还能嵌入更多的功能，也将处于快速增长期。

毫米波雷达产业现状

据Plunkeet Research预测，2020 年全球毫米波雷达的出货量将达到 7000 万个，市场规模将达到 50 亿美元，2015-2020 年的年均复合增速约为 24%。

据中商产业研究院统计，2018 年国产车载毫米波雷达为 42 亿元，预计到 2020 年中国毫米波雷达或将超 70 亿元。

可见，虽然距离 L5 或 L4 级自动驾驶大规模落地还有相当一段时间，但作为自动驾驶关键器件的毫米波雷达的市场规模却在以惊人的速度增长。

毫米波雷达主要包括雷达射频前端、信号处理系统、后端算法三部分。

其中射频的技术难度较高，而毫米波雷达射频前端 MMIC（单片微波集成电路）芯片以及天线 PCB 板则是毫米波雷达的硬件核心。

制图 | 与非网编辑部

MMIC 芯片

毫米波雷达的核心芯片主要来自国外厂商，几乎呈垄断格局。从 MMIC 芯片国内外企业的市场占有率来看，目前国际市场主要被恩智浦、英飞凌、德州仪器、意法半导体等芯片设计公司占据。

相比国外企业，车载毫米波雷达在国内仍属于起步阶段。国内毫米波雷达芯片公司因为起步晚，芯片核心技术积累少，目前尚未形成规模。

尽管如此，随着我国集成电路产业化进程的加快，以及面向更为广阔的 ADAS 和自动驾驶市场，国内芯片设计企业已经开始布局毫米波雷达领域。

由意行半导体自主研发的 24GHz SiGe 雷达射频前端 MMIC 套片，率先实现国内该领域零的突破；南京米勒也正在研发雷达 MMIC...

可见，部分企业已经完成了毫米波雷达全集成核心芯片的研发，并逐步进入产业化进程，毫米波雷达核心芯片将有望在未来 2 到 4 年之内逐步实现部分自主可控。

PCB 板材

毫米波雷达天线的主流方案是微带阵列，简单说将高频 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。

PCB 天线的性能对于车载雷达系统至关重要，它们需要向目标发射并几乎瞬间接收反射信号。

目前该领域由沪电股份、Rogers(罗杰斯)、Isola、Schweizer（施瓦茨）等少数公司掌握。国内高频 PCB 板厂商暂无技术储备，只能根据图纸代加工，仍需国外进口。

国产成品供应商

从竞争格局来看，全球毫米波雷达设备市场主要被博世、大陆集团、法雷奥、海拉、德尔福、电装、奥托立夫、富士通等厂商占领。

全球毫米波雷达市场占比 图源 | 前瞻产业研究院

回看中国市场，中国第一批做毫米波雷达的创业企业，大多都成立在 2014-2016 这几年，团队往往是科研背景、军工背景、或供应商跳槽创业背景。

比如海归派：森思泰克、杭州智波；科研派：行易道、南京隼眼、苏州安智、苏州豪米波；实业转型派：深圳安智杰、德赛西威、雷博泰克等。

目前国内市场上 24GHz 毫米波雷达的产品体系已经相对成熟，供应链已经相对稳定，24GHz 的核心芯片射频芯片能从英飞凌、恩智浦等芯片供应商获得。

但目前中国 24GHz 雷达市场依然主要由法雷奥、海拉和博世等公司主导，合计出货量占总出货量的 60%以上。

中国 77GHz 雷达市场主要由大陆集团、博世和德尔福等企业主导，合计出货量约占总出货量的 80%。

目前，行易道、加特兰微电子、岸达科技、德赛西威、森斯泰克、华域汽车等企业，已逐步实现 77GHz 毫米波雷达的量产，开始和国内外整车厂展开合作，逐渐占有了部分国内市场份额。

小结

我国企业进入毫米波雷达领域较晚，经过几年的努力已经有了较大的进步，但发展依然受到国际厂商的制肘。

除了开发难度高以及相关知识产权的原因，国内 77GHz 产品的缺乏和毫米波雷达芯片（MMIC）的材料工艺发展及其影响有着密切关系。

现阶段，国内 24GHz 毫米波（中短距）雷达已实现量产，77GHz 毫米波（长距）雷达实现技术突破，逐渐有企业已经或即将实现量产。

随着国内 ADAS 市场快速增长，自主品牌纷纷加快研发进度，预计未来 1-2 年具有量产产品的自主企业将越来越多。

参看国外产业链模式，我国企业需要在材料和技术工艺的制造和封测上填补空白，整合 MMIC 设计企业，向 IDM 模式转型，提高产业链整体效率和产品性价比。

国内毫米波雷达市场痛点

图源 | blog.bliley.com

通过上述产业现状可以看到，国内车载毫米波雷达领域还存在诸多不足。

差异求生 本土出路

面对痛点和不足，毫米波雷达产业的发展自然离不开研发企业人才、资金、技术的持续投入以及政策的大力支持。

除此之外，国产厂商还应如何突围？笔者就此问题，找到了国内毫米波厂商们的一些观点。

差异中寻找机遇

苏州毫米波雷达董事长白杰表示：虽然国外“ABCD（奥托立夫、博世、大陆、德尔福）”四家企业表现强势，其实这只是表象。

从近期智能驾驶的几起事故中不难发现，在简单的工况下，“ABCD”的毫米波雷达或者 ADAS 系统仍会出错并导致事故，在技术层面，还不是一个绝对成熟的技术。

另外，在系统层面，我国道路交通条件下约 54%的危险还未采取有效措施。

因此，在国外的雷达技术还没覆盖完全或技术尚未成熟的前提下，开发针对中国道路交通特征的雷达产品和 ADAS 系统，将给国内的雷达厂商带来更多的发展机遇。

聚焦细分市场

图源 | smart2zero.com

深圳承泰科技 CEO 陈承文表示，随着 ADAS 和汽车主动安全功能的发展，在商用车和乘用车领域，毫米波雷达将进入各款车型成为选配乃至标配。

ABCD 等国际 Tier1 并不能有效满足国内众多主机厂的需求，国产车载毫米波雷达产品必然会进入前装序列，且逐步成为主流。

因此，国内厂商要苦练内功，针对细分市场和特定需求，能够推出一些可以快速落地变现的产品。根据中国这个巨大市场，提前做好技术储备和创新意识，在市场前进中伺机而上。

专注新工艺

加特兰微电子 CEO 陈嘉澍向记者表示，希望通过提供的高集成度、低造价和易使用的 CMOS 工艺，能够将毫米波雷达系统的成本显著降低，让更多的 Tier1 和 OEM 尽快导入毫米波雷达传感器。

2017 年发布第一代 77GHz 毫米波雷达射频单芯片，此后在 2019 年，又发布了更高集成度的系统单芯片——Alps 系列芯片，集成高速 ADC、完整的雷达信号处理 baseband 以及 CPU 核。

当时同步推出的 Alps AiP 产品更是将天线单元集成到芯片封装层，极大降低了雷达开发的难度和成本，能够更好的满足短距、超短距雷达的需求。

自 2017 年第一代 CMOS 毫米波雷达芯片发布后，加特兰微电子与下游应用厂商开展了广泛的合作，成功在汽车前装市场量产。

挤进供应链条

行易道创始人兼 CEO 赵捷认为，毫米波雷达市场，国内企业被国际大厂围剿的现象依然存在。但垄断这个事，不管是 Tire1、主机厂还是我们，可能都不会觉得能真正发生。

技术积累和技术源头相差不多，即国内外的雷达公司专家基本上来源于各国的军用雷达领域，所以就技术积累和来源上来说不分伯仲。

另外，从智能驾驶发展的趋势来看，智能化是主机厂的核心技术之一。赵捷认为，从战略角度来看，主机厂不会放弃这个主动权，他们希望在配件上做拆分，自己控制和判断。

图源 | mordorintelligence.com

因此，为了更好地生存下去，国内毫米波雷达公司应努力把自己的产品整合进其他大型零部件商的供应链条里，这是实现市场突破的有效途径之一。但此举也并非易事，还得通过循序渐进的方式。

Tier 1 里面有毫米波雷达能力的公司很少，剩下的大多数的 Tier 1 如果想共赢，实现 ADAS 功能，但不具备毫米波雷达的产品能力，就给了国内毫米波雷达厂商机会。

国内企业只要确保产品质量方面过硬，就能撬开这一市场。然后后期的循序渐进，则是不断扩大自身市场规模的必要条件。

此外，相比于国外大厂，国内企业或许还具备另一个独特优势，即其定位并不必要固着在 Tier 1，合适情况下，可作为二级供应商，将产品提供给 Tier 1，Tier 1 再提供系统给主机厂。

性价比 重服务

从目前竞争格局上看，国内雷达厂商的竞争重点不是国内同行，而是国际 Tier1 的围剿。

国际 Tier1 掌握着成熟的雷达技术、市场份额、产业链等关键环节，似乎竞争壁垒已经牢不可破，市场普遍对国产雷达厂商缺乏信心。

对此，倒车雷达和车机的国产化具有很大的借鉴意义。2010 年前后，倒车雷达的前装装配率不足 5%，市场几乎在博世、法雷奥等厂商占据。

但随着国内奥迪威在传感器技术上突破后，豪恩等集成商迅速启动，本土企业往往具备服务能力强、响应速度快、产品性价比高的优势。

国内厂商可以通过农村包围城市战略，先锻炼队伍，做大规模并完成品质提升，将有望切入一线车企的供应链。

近几年国内 Tier1 的进步还是值得肯定，虽然在基层原创技术上还需要提高，但应用开发的能力是国内 Tier1 的强项。

所以，性价比、重服务也将是国内企业有机会寻到的突围之路。

写在最后

未来几年，毫米波雷达市场或许还是跑马圈地的几年，有人成长有人离去，国产奋力追击、在巨头疯狂打压下艰难谋生或另辟蹊径。

在这个汽车智能化的发展浪潮中，希望本土企业能够抓住机遇，以不断加大技术研发为不变原则，在产业市场、细分领域、新兴技术等不断变化的环境中谋求新的可能。以此不变应之万变。

纵然过程仍旧艰难，好在总会浮现那让人憧憬的倒车雷达和车机中控的那几年。

毕竟，所有衷心的祝愿和精心的策略，都不及那个曾切实出现的借鉴令人心安。

编辑：拓跋猴儿