毫米波雷达爆发——产业链龙头全梳理

根据推特科技领域的大V用户格林（Green）的爆料，特斯拉第四代自动驾驶硬件在感知、算力方面有着重大升级。

特斯拉新款Model3将标配4D毫米波雷达，或具备L4级自动驾驶潜力。

相比于传统的3D毫米波雷达，新雷达可探测高度，这意味着可以分辨物体形状，作用与激光雷达类似，但价格更低，并且该毫米波雷达具备加热接口，更有利于应对恶劣天气。

这款雷达很可能就是由以色列初创公司Arbe-Robotics提供的代号“Phoenix（凤凰）”的雷达，探测距离可达300米，是特斯拉原有激光雷达探测距离的2倍。#自动驾驶#

在汽车智能化渗透率不断提升的背景下，Yole预计2025年全球毫米波雷达市场逾460亿美元。

 毫米波雷达行业概览

毫米波雷达是指利用波长1-10mm、频率30-300GHZ的毫米波进行探测的传感器，具有全天候运行、距离景深信息丰富、对障碍物识别率高等优势。但其检测点稀疏、分辨率较低、对行人感知效果不佳，因此在ADAS中主要配合车载摄像头使用。

毫米波雷达具有受环境影响小、探测距离长等优势。叠加其成本优势、技术成熟度、算法简单，稳定性好等特性，是当前主流的汽车ADAS解决方案。

目前各个国家对车载毫米波雷达分配的频段主要集中在24GHz和77GHz两类。

由于欧洲电信标准协会和美国联邦通信委员会制定了频谱法规和标准，24 GHz的UWB将被淘汰。截至2022年1月1日，24 GHz超宽带将不再允许在欧洲和美国用于工业用途。

而77GHz带宽大、波长短，在探测距离、精度、体积上更具优势，可以显著提升获取的行车信息质量，但生产工艺以及良品率仍然较难，且成本较高。

目前的主流自动驾驶车型中，通常L2级别配备3个24GHz和1个77/79GHz毫米波雷达，L3/L4级别车一般配备4-6个24GHz和2-4个77/79GHz毫米波雷达。

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。例如，奥迪A8搭载5个毫米波雷达(1LRR+4MRR)，奔驰S级搭载6个毫米波雷达(1LRR+6SRR)。

L3及以上大概率需要6-8颗；ASP方面，77GHz及高分辨率雷达占比提升预计会带动平均价格提升。

4D毫米雷达：毫米波雷达的技术趋势

毫米波雷达的技术趋势还包括4D多维成像以及元件集成化等。

4D点云成像雷有望在激光雷达之外形成有效补充。

基于虚拟天线技术，4D点云成像雷达相比传统雷达性能大幅提升（探测距离+角分辨率），成本却基本类似。

4D点云成像雷达代表产品包括大陆的ARS 540毫米波雷达、Arber的Phoenix、傲酷的Eagle前向雷达和Falcon角雷达，以及华为的高分辨4D成像雷达。

虽点云数相比激光雷达仍有较大差距，如傲酷Eagle前向雷达点云数大致相当于法雷奥4线激光雷达Scala1，但在L3及以上自动驾驶中仍有望得到广泛应用。#2月财经新势力#

毫米波雷达产业链及市场格局

国内毫米波雷达产业链分为三大环节：上游环节主要包括射频前段MMIC芯片、数字信号处理器DSP、天线高频PCB以及控制电路等；中游环节主要是从事毫米波雷达生产的企业；下游毫米波雷达主要用于无人机、车联网、ADAS等领域，国产厂商均有涉猎。比如无人机领域的大疆、航天彩虹等，ADAS的东风、长安等汽车厂商，车联网的大唐电信、百度等。

射频前端MMIC

毫米波雷达MMIC(单片微波集成电路)芯片具备低噪声功率放大、混频、检波、调制、移相等功能，具备低噪声、低损耗、大动态范围、大功率、宽频带、强抗电磁辐射能力的特点。

MMIC基本由国外巨头引领，上游射频芯片我国国产实力相对薄弱。

目前国际市场主要被恩智浦（NXP）、英飞凌、德州仪器（TI）、意法半导体等芯片设计公司占据。

国内初创厂商有清能华波，矽杰微电子、加特兰微电子、厦门易行半导体、南京米勒等。

据加特兰微电子官网，其汽车级全集成毫米波雷达SoC可提供独立芯片与AIP（封装集成天线）两种版本，已具备量产能力。

毫米波雷达芯片基本架构：

 天线高频PCB

高频PCB是毫米波雷达重要材料。

毫米波频段的PCB材料选择主要遵循三点：低且稳定的介电常数，使用超光滑的铜箔，能够进行复杂结构PCB加工（多层和密集PTH孔），因此毫米波雷达的高频PCB价值量较高。

天线高频PCB板的工作原理是将高频PCB板集成在普通PCB板上达到在较小的集成空间中实现天线功能、并保持足够的信号强度的目的；这个过程称为微带阵列，是目前毫米波雷达天线的主流方案。

77GHz雷达需要使用更高规格的高频PCB板，因此77GHz雷达的大范围运用将带来相应高频PCB板的巨大需求。

据估算，特斯拉Model 3 ADAS 传感器PCB 价值量在536-1,364 元之间，占整车PCB 价值总量的21%~55%，可以看出自动驾驶感知硬件配置对汽车PCB 需求量增长的推动作用显而易见。

市场格局方面，天线高频PCB板技术由罗杰斯(Rogers)、Isola、施瓦茨等少数公司掌握。

国内企业包括深南电路、沪电股份、生益科技、景旺电子等。

沪电股份是大陆和博世的PCB板材供应商，并与德国Schweizer在汽车RFPCB领域开展合作；此外深南电路、景旺电子也具备车载高频PCB板供应能力；生益科技生产毫米波雷达的高频高速基板也已经具备量产能力，正在完成全球主要龙头tier1供应认证。

数字信号处理器DSP

DSP（Digital signal processing，数字信号处理器）, 指能够实现数字信号处理技术的芯片，能够实时处理信息，多用于零延迟等实时信号处理领域，是通信、计算机、消费电子产品领域最普遍的基础器件。

全球市场来看，DSP头部玩家包括英飞凌、德州仪器、意法半导体、ADI和瑞萨等。

但由于DSP应用具有特殊性，国内军用需求较为紧迫，目前DSP产品较为成熟的公司，大部分都具有国家背景（除进芯电子）。

国内涉及DSP芯片的主要有：中电科14所，中电科38所、湖南进芯电子、北京中星微电子。

毫米波雷达市场格局：传统Tier1主导，自主加速国产替代

全球毫米波雷达市场海外厂商仍占据国内外市场主导地位，主要为博世、大陆、海拉等传统Tier1厂商。

毫米波雷达整机国外厂商占据头部位置，但尚未出现垄断厂商，市场份额分散化分布及车厂分散合作模式给国产带来机会。

国内汽车产业的崛起以及车企的多元供应模式给国内相关提供了渗透条件。

2014年起，国内涌现大批毫米波雷达初创企业和相关上市企业，就产品指标而言，国产毫米波雷达与竞品相比无太大差别，均满足车规级要求，但在信噪比、探测精度、良品率等方面仍有一定差异，长期来看存较大进口替代空间。

2019年5月底红旗HS5搭载的森思泰克77GHz车载毫米波雷达成为国内首个真正实现“上路”的ADAS毫米波雷达传感器，突破了国际巨头垄断。

国内厂商如德赛西威、华域汽车、保隆科技、森斯泰克、承泰科技、楚航科技、隼眼科技、浙江智波、行易到、安智杰和纳雷科技等亦有布局。

其中，德赛西威和华域汽车24GHz和77GHz均已量产。德赛西威24GHz用于小鹏、奇瑞等；77GHz已量产，获自主品牌车企订单。

4D毫米波雷达

4D毫米波成像雷达其实就是基于传统毫米波雷达在感知维度扩展，不但可以测量水平信息，还可以测量高度和速度。同时，与传统的毫米波雷达相比，分辨率更高，感知的环境信息更丰富，可以成像，可以把目标物体的轮廓勾了出来。此外，还可以得到一些更为细致的信息，例如一些行为信息，包括朝向、姿态等等。

4D毫米波与传统毫米波的具体区别：

因为有传统毫米波的基础，因此4D毫米波80%难点在算法，20%在硬件，激光雷达反之。进一步讲，传统毫米波雷达是个线面，4D毫米波雷达是个面阵。因此从阵列上讲，从线阵到面阵的天线布局、雷达工作波形、硬件PCB板的设计等都是设计难点。同时，如何能形成高效的点云，在算法方面也不一样。以前的雷达看远距离，需要发两种模式的波形，一种是探测大FOV近距离、另一种是小FOV远距离，现在是只有一种波形解决以上问题。同时，雷达波数的变多，会带来存储、处理、并行数据处理。4D雷达门槛是12发16收，虚拟12*16=192个通道（几颗芯片级连在一起可以做到48*48），相较于传统拓展了数十倍，而通道数多了之后如果还用传统的物理方法校准，那会极大耽误量产时间，现在需要用2维联合校准方法和算法补足。

传统毫米波雷达通过发射调频连续波（FMCW），利用发射和接收信号时间差可计算出目标距离，通常拥有3D信息集（长/宽/速度）。常规毫米波雷达3T4R天线配置，【华为】4D毫米波雷达采取12T24R大天线阵列（12个发射通道，24接收通道），采取工程化创新堆叠射频天线组从而形成（长/宽/高/速度）4D数据集。

①性能：4D毫米波雷达可以cover毫米波雷达的性能，但是只能替代低线束激光雷达（16线），现激光雷达大多128线，堆叠过多射频天线成本很高且体积大。

②成本：传统毫米波（2-300元）/4D毫米波（1500元）/激光雷达（1500-3500元，补盲只需1500元）。

在L2+层级上，特斯拉HW4.0有可能前置1颗4D毫米波雷达兼顾毫米波&激光雷达性能，智能驾驶往L3以上智能硬件配置方案还有升级冗余必要性。

产业链价值分布及相关公司梳理：

毫米波雷达结构可分为射频前端，信息处理系统以及后端算法。

射频部分占比约40%，其中MMIC（25%）、PCB（10%）、控制电路（5%）。

信息处理系统DSP占比10%，后端算法占比最高达50%。

1） 整机厂商：Arbe（全球4D毫米波雷达龙头）、经纬恒润（Arbe合作协议），威孚高科（Arbe合作协议），苏州豪米波（国产初创公司），联合光电（4D毫米波雷达研发中）

2） 高频高速PCB：世运电路、胜宏科技、沪电股份、深南电路）

3） MMIC射频芯片：英飞凌全球龙头，硕贝德（4D毫米波雷达波导天线