上一篇《4個雷達10萬美元 自動駕駛真離不開雷射雷達？》中，我們介紹了雷射雷達的主要特點及技術發展方向，相對於雷射雷達，毫米波雷達技術較為成熟，從上世紀90年代開始就應用於自適應巡航，2012年英飛凌推出24GHz單片雷達方案，陸續拓展到ADAS的各個功能模塊，是現階段的主力傳感器，全球出貨量超過千萬級。
在自動駕駛上應用的毫米波雷達逐步從24GHz向77GHz和79GHz逐步發展，監測範圍和精度持續提升。目前自動駕駛毫米波雷達仍然被世界巨頭壟斷。方象知產研究院認為，國內廠商如能解決資金壓力問題，加快研發進程並實現量產，可能降低國內自動駕駛成本及對國外相關技術的依賴。
一、毫米波雷達是唯一能「全天候全天時」工作的核心傳感器
毫米波雷達指工作在毫米波波段的雷達，發出和接收的實質上是電磁波，頻段高於無線電，低於可見光和紅外線。通常毫米波是指30～300GHz頻域，波長為1～10mm的電磁波，毫米波的波長介於釐米波和光波之間，因此兼有微波制導和光電制導的優點，這個頻段和波長範圍及特性適合車載雷達的應用。
毫米波雷達通過發射電磁波並通過檢測回波來探測目標的有無、距離、速度和方位。由於毫米波雷達發射出去的電磁波是一個錐狀的波束，造成了本身特點：毫米波雷達的優點除了較強的可靠性外，能夠在全天候全天時工作，即在不良天氣、夜晚等環境下可以發揮作用，而雷射雷達會受雨雪霧霾的影響；並且毫米波雷達測距遠，200米以上都輕易勝任，而雷射雷達一般主流的在150米以內。同時因為反射面比較大，缺點就是解析度低、較難成像，無法識別圖像。
圖1：傳統毫米波雷達示意圖
來源：富士通天株式會社
由於毫米波雷達能夠全天候全天時工作，因而成為自動駕駛不可或缺的主力傳感器，一般在L3級別中長距離毫米波雷達至少需要4-5個，L4/L5級別再加上側向需求，毫米波雷達甚至需要8個以上。
圖2：自動駕駛主流傳感器功能特性示意
來源：北科天繪
二、77 GHz和79GHz應用是毫米波雷達的技術發展趨勢
毫米波的頻段裡很多頻率區域的電磁波在空氣裡傳播很容易被水分子、氧氣吸收，所以可用的就是幾個典型的頻段，在毫米波頻段開放給民用的波段有24GHz、60GHz、76-79GHz、120GHz等，其中，在汽車中應用較多的是24GHz和77GHz，79Ghz也逐漸開始應用。
針對汽車應用中的各種系統，24GHz開放得最早，目前應用較普遍。24GHz主要面向5-70m的中短距探測，主要應用有BSD、LDW、LKA、LCA、PA等，最核心的應用是BSD，市場需求來自中國品牌汽車。
77GHz雷達探測距離更遠、解析度更高、抗幹擾能力更強，主要面向100-250米的中長距探測，核心應用是ACC、FCW、AEB等。77GHz雷達解析度較24GHz 雷達已經高出了不少，但仍僅能獲取點目標，探測目標物的距離、速度、方位等信息，卻不能識別目標物是什麼。從這一點上，79GHz毫米波雷達更勝一籌，但目前79GHz毫米波雷達尚實現未大規模量產。
表1：不同頻段毫米波雷達的特點及應用
來源：麥姆斯諮詢，公開信息
隨著車用雷達系統對精度要求的提升，精度更高的77GHz雷達甚至79GHz正逐漸成為汽車領域主流傳感器。
表2：車載毫米波雷達應用及發展趨勢
來源：Yole Development
三、毫米波雷達市場前景良好，但國際巨頭壟斷明顯
目前國內的主機廠都在逐漸上毫米波雷達的項目，根據佐思產研的研究，2017年中國毫米波雷達市場規模約為13.4億元，到2021年預計能達到96.7億元，2016-2021年均增長率約為70.6%。
圖3：2016-2021中國國內毫米波雷達市場規模（億元）
數據來源：佐思產研
主機廠之外，全國的毫米波雷達創業企業在20家左右，團隊往往是科研背景、軍工背景、或供應商跳槽創業背景。國內毫米波雷達企業多為高學歷研究人員導向，研發基礎和執行力都較強，定位在對接自動駕駛方案提供商和一級供應商。但是企業都面臨資金問題，毫米波雷達從自動駕駛應用方案落地到實現量產還需要較高的資金支持。方象知產研究院梳理了我國主要的毫米波雷達企業及產品特點如下（見表3）。
表3：我國典型毫米波雷達企業及產品狀況
來源：達晨財智，車雲網
從世界範圍來看，全球毫米波雷達市場被博世、大陸集團、海拉、富士通天、電裝、採埃孚天合、德爾福、奧託立夫、法雷奧等廠商壟斷，這些9家巨頭2016年的毫米波整體市場佔有率達到88%。中國企業在市場經營上相比國際巨頭仍有較大的差距。
圖4：2016年全球毫米波雷達市場格局
數據來源：高工智能
目前中國市場中高端汽車裝配的毫米波雷達傳感器全部依賴進口，市場被美、日、德企業壟斷，價格昂貴，自主可控迫在眉睫。國內自主車載毫米波雷達產品總體處於研製階段，大規模量產產品有限。
四、方象觀察：國產產品的研發落地量產將打破巨頭產品的制約
目前自動駕駛技術快速發展，毫米波雷達因為其全天候全天時的特性以及相對成熟的技術發展水平仍是必不可少的傳感器。世界巨頭佔據了大部分市場，國內企業在加強研發生產有一定的資金需求。如果國內毫米波雷達產品能夠替代巨頭產品，將影響我國自動駕駛方案的成本和技術依賴，在市場中將佔有優勢。
方象知產研究院認為，隨著自動駕駛逐步落地和等級提升，未來毫米波雷達向77GHz和79GHz發展已成必然的技術趨勢，國內毫米波企業產品的研發和落地，將有望打破國際巨頭產品的制約，促進自動駕駛的實現。
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