無人駕駛技術(shù)是一種解放人類雙手和提高生產(chǎn)力效率的科技創(chuàng)新，雖是汽車中的一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，但又與其他汽車技術(shù)有所不同，即其對(duì)硬件和算法兩方面的要求都很高，所以不僅有傳統(tǒng)的整車廠以及博世、大陸等 Tier 1 廠商參與到了無人駕駛技術(shù)的角逐中來，也有許多以算法見長(zhǎng)的互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、百度參與其中，形成了群雄逐鹿的局面。

　　無人駕駛的底層支撐可以分為三部分，即：傳感器、高精地圖和計(jì)算平臺(tái)。在傳感器方面，主流的傳感器分為：毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭。

　　毫米波雷達(dá)：測(cè)距離遠(yuǎn)，可以在雨雪天氣等各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作，但是精度不高。

　　激光雷達(dá)：探測(cè)角度廣，精度高，厘米級(jí)精度的激光雷達(dá)結(jié)合高精地圖可以實(shí)現(xiàn)高精度自定位和物體識(shí)別跟蹤，定位可以精確到具體車道，但是價(jià)格昂貴，使用壽命較短。

　　攝像頭：直接識(shí)別可見光，價(jià)格適中，技術(shù)成熟，可以識(shí)別行人、車輛、路標(biāo)等物體，但易受視野、夜晚暗光、雨雪天氣等因素影響。

　　本文著重介紹毫米波雷達(dá)在無人駕駛領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　毫米波雷達(dá)市場(chǎng)概況

　　目前毫米波雷達(dá)技術(shù)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫、Denso 、德爾福等傳統(tǒng)零部件巨頭所壟斷，特別是 77GHz 毫米波雷達(dá)，只有博世、大陸、德爾福、電裝、TRW 、富士通天、Hitachi 等公司掌握。2015 年，博世及大陸汽車?yán)走_(dá)市場(chǎng)占有率均為 22% ，并列全球第一。

　　博世的長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)產(chǎn)品是其核心產(chǎn)品，探測(cè)距離可以達(dá)到 250 米，是目前探測(cè)距離最遠(yuǎn)的長(zhǎng)距離毫米波雷達(dá)，主要用在自巡航控制系統(tǒng) ACC 中。大陸較為全面，其主力產(chǎn)品則為 24 GHz 毫米波雷達(dá)。 Hella 則是以 24 GHz 雷達(dá)為其核心，客戶范圍最廣， 24 GHz 領(lǐng)域市場(chǎng)占有率全球第一。

　　毫米波雷達(dá)行業(yè)地圖

　　國(guó)外毫米波雷達(dá)廠商市場(chǎng)占有率（資料來源：佐思產(chǎn)研）

　　毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)

　　在毫米波雷達(dá)的頻率選擇上，各個(gè)國(guó)家主要有三種波段—— 24GHz 、60 GHz 、77 GHz ，而目前正在向 77 GHz 靠攏。歐洲和美國(guó)選擇的是對(duì) 77 GHz 的集中研究，而日本則選用了 60 GHz 的頻段，隨著世界范圍 77 G Hz 毫米波雷達(dá)的廣泛應(yīng)用，日本也逐漸轉(zhuǎn)入了 77 GHz 毫米波雷達(dá)的開發(fā)。

　　目前毫米波雷達(dá)主要是以 24 GHz SRR（Short Range Radar）系統(tǒng) + 77 GHz LRR （Long Range Radar）系統(tǒng)的形式出現(xiàn)，24 GHz 毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)短距離探測(cè)，而 77 GHz 毫米波雷達(dá)主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離探測(cè)。

　　77 GHz 雷達(dá)相對(duì)于 24 GHz 雷達(dá)體積更小。 77 GHz 雷達(dá)波長(zhǎng)不到 24 GHz 的三分之一，所以收發(fā)天線面積大幅減小，整個(gè)雷達(dá)的尺寸有效下降，對(duì)于追求小型化非常有利。

　　77 GHz 雷達(dá)可以同時(shí)滿足高傳輸功率和寬工作帶寬，同時(shí)滿足這兩點(diǎn)使得其可以同時(shí)做到長(zhǎng)距離探測(cè)和高距離分辨率。

　　77 GHz 雷達(dá)在天線、射頻電路、芯片等的設(shè)計(jì)和制造難度更大，技術(shù)成熟度較低，目前成本更高。

　　另外，ITU 在 2015 年將 79 GHz 劃歸為汽車安全領(lǐng)域應(yīng)用，此頻段可檢測(cè)行人并可針對(duì)多個(gè)目標(biāo)，未來可能替代 24 GHz 成為短距離雷達(dá)，被廣泛應(yīng)用。

　　毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)

　　毫米波雷達(dá)具有波長(zhǎng)短、頻帶寬（頻率范圍大），穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)形成了毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)：

　　穿透能力強(qiáng)，不受天氣影響。大氣對(duì)雷達(dá)波段的傳播具有衰減作用，毫米波雷達(dá)無論在潔凈空氣中還是在雨霧、煙塵、污染中的衰減都弱于紅外線、微波等，具有更強(qiáng)的穿透能力。毫米波雷達(dá)波束窄、頻帶寬、分辨率高，在大氣窗口頻段不受白天和黑夜的影響具有全天候的特點(diǎn)。

　　體積小巧緊湊，識(shí)別精度較高。毫米波波長(zhǎng)短，天線口徑小，元器件尺寸小，這使得毫米波雷達(dá)系統(tǒng)體積小重量輕，容易安裝在汽車上。對(duì)于相同的物體，毫米波雷達(dá)的截面積大、靈敏度較高，可探測(cè)和定位小目標(biāo)。

　　可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離感知與探測(cè)。毫米波雷達(dá)分為遠(yuǎn)距離雷達(dá)（LRR）和近距離雷達(dá)（SRR），由于毫米波在大氣中衰減弱，所以可以探測(cè)感知到更遠(yuǎn)的距離，其中遠(yuǎn)距離雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)超過 200 m 的感知與探測(cè)。

　　毫米波雷達(dá)的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，其目前在汽車防撞傳感器中占比較大，根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，毫米波/微波雷達(dá)+攝像頭在汽車防撞傳感器中占比達(dá)到了 70% 。

　　國(guó)外毫米波雷達(dá)廠商

　　國(guó)際巨頭在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域研究歷史久，技術(shù)積累深厚，在全球市場(chǎng)占據(jù)支配地位。車載毫米波雷達(dá)的研究主要在以德國(guó)、美國(guó)及日本為代表的一些發(fā)達(dá)國(guó)家內(nèi)展開。目前，毫米波雷達(dá)的技術(shù)主要由博世、大陸、電裝、奧托立夫、德爾福等傳統(tǒng)零部件巨頭所壟斷。

　　資料來源：佐思產(chǎn)研，公司官網(wǎng)，中信證券研究部

　　國(guó)外廠商主要毫米波雷達(dá)產(chǎn)品（資料來源：博世等公司官網(wǎng)，中信證券研究部

　　國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)廠商

　　毫米波雷達(dá)方面的核心技術(shù)和廠商都集中在國(guó)外，同時(shí)由于國(guó)外對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖以及人才短缺、元器件進(jìn)口依賴等，對(duì)于毫米波雷達(dá)尤其是 77GHz 毫米波雷達(dá)的技術(shù)難度大。但由于毫米波雷達(dá)市場(chǎng)空間大、潛力足，所以國(guó)內(nèi)近期涌現(xiàn)出多家相關(guān)公司，有望逐步取得技術(shù)和市場(chǎng)上的突破。

　　國(guó)產(chǎn)廠商主要毫米波雷達(dá)產(chǎn)品（資料來源：森思泰克等公司官網(wǎng)，中信證券研究部）

　　國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)產(chǎn)品在各方面相對(duì)落后

　　其中 24GHz 已取得快速進(jìn)展。目前，蕪湖森思泰克，湖南納雷、亞太股份的杭州智波等企業(yè)已推出多款產(chǎn)品化的 77 GHz 、24 GHz 毫米波雷達(dá)，華域汽車、南京隼眼等企業(yè)也在進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)。除此之外，廈門意行半導(dǎo)體的 24 GHz 毫米波雷達(dá)芯片 SG24T1 作為首枚國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)芯片已于 2016 年已量產(chǎn)。

　　在國(guó)內(nèi)外毫米波雷達(dá)技術(shù)參數(shù)對(duì)比中，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在精度、距離等方面差距仍然明顯，隨著毫米波雷達(dá)國(guó)產(chǎn)化的不斷推進(jìn)，預(yù)計(jì)在未來的兩到五年，國(guó)產(chǎn) 24 GHz 毫米波雷達(dá)會(huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展，并憑借成本等優(yōu)勢(shì)搶占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，技術(shù)相對(duì)困難的 77 GHz 毫米波雷達(dá)國(guó)產(chǎn)化也會(huì)快速推進(jìn)，并在三到十年內(nèi)逐漸取代 24 GHz 毫米波雷達(dá)。

　　毫米波雷達(dá)在中高端車型中的運(yùn)用

　　毫米波雷達(dá)在近幾年獲得了高速發(fā)展，逐漸形成了作為 ADAS 核心傳感器的趨勢(shì)。目前，奔馳 S 級(jí)使用多達(dá) 7 個(gè)雷達(dá)，而其中 4 個(gè)為 24 GHz 短距離毫米波雷達(dá)。新款的奧迪 A4 則配備了 5 個(gè)毫米波雷達(dá)及 8 個(gè)超聲波雷達(dá)，在其中毫米波雷達(dá)在前保險(xiǎn)杠的車標(biāo)部配備 77 GHz 機(jī)型，在前保險(xiǎn)杠左右配備 24 GHz 機(jī)型，在車身斜后方配備 24GHz 機(jī)型，超聲波雷達(dá)則在車輛前后各配臵 4 個(gè)。

　　除此之外，大眾、沃爾沃、豐田、雷克薩斯等品牌均有多款車型采用毫米波雷達(dá)傳感器。

　　國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)規(guī)模及前景預(yù)測(cè)

　　據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) Plunkeet  Research 預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到 2020 年全球汽車毫米波雷達(dá)將近 7000 萬個(gè)， 2015 年 - 2020 的復(fù)合增速約為 24% 。中國(guó)汽車市場(chǎng)占全球 30% 左右， 2015 年汽車保有量已達(dá)到 1.7 億，年增量 2500 萬輛以上。 消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，中產(chǎn)階級(jí)需求增加， ADAS 車型銷量看漲，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)前后裝市場(chǎng)需求爆發(fā)式增長(zhǎng)。

　　2015 年中國(guó)汽車銷售量為 2459.8 萬輛，如果 2015 - 2020 年我國(guó)的乘用車復(fù)合增速為 4% ，到 2020 年乘用車全年銷量將近約為 3000 萬輛。到 2020 年，如果中國(guó)汽車銷售量中有 15% 裝配汽車毫米波雷達(dá)的話，按每輛車裝配 3 個(gè)，預(yù)計(jì) 2020 年的毫米波雷達(dá)需求量近 900 萬個(gè)，未來五年復(fù)合增速約為 50% 。

　　作者觀點(diǎn)

　　在 ADAS 系統(tǒng)的供給體系中，國(guó)內(nèi)整車廠對(duì)前端感知端的傳感器需求尤其巨大，特別是車載毫米波雷達(dá)的供應(yīng)已經(jīng)成為其重中之重。結(jié)合國(guó)內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀，掌握毫米波雷達(dá)特別是 77GHz 雷達(dá)的企業(yè)數(shù)量較少，毫米波雷達(dá)企業(yè)在市場(chǎng)上屬于優(yōu)質(zhì)稀缺資源，目前各大廠商均在緊鑼密鼓整合毫米波雷達(dá)資源，爭(zhēng)取拿下先發(fā)優(yōu)勢(shì)。而結(jié)合整車廠的需求來看，整車廠對(duì) ADAS 的成套系統(tǒng)比單個(gè)傳感器需求更加強(qiáng)烈，各大廠商整合毫米波雷達(dá)資源時(shí)應(yīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)，做到貫穿整合整個(gè) ADAS 結(jié)構(gòu)終端——前端傳感器、中端算法處理、后端執(zhí)行部件的企業(yè)才能做到打包集成完整 ADAS 系統(tǒng)，切中整車廠需求痛點(diǎn)，這樣的企業(yè)機(jī)會(huì)最大。

　　在智能駕駛傳感器領(lǐng)域中，和激光雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)更接地氣，在技術(shù)上已非常成熟，而且其市場(chǎng)出貨量相當(dāng)可觀，以中國(guó)市場(chǎng)為例， 2015 年國(guó)內(nèi)車載毫米波雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模約 140 萬顆，國(guó)外市場(chǎng)規(guī)模約 1500 萬顆。 智能駕駛行業(yè)的終極目標(biāo)是做到無人駕駛，而無人駕駛對(duì)安全性的要求極高，因此從感知端傳感器的角度出發(fā)，汽車上每多一種傳感器融合使用，汽車相應(yīng)的探測(cè)精度越高，而安全性也越強(qiáng)，因此未來做到毫米波雷達(dá)、視頻攝像頭、激光雷達(dá)、紅外探測(cè)儀等多種傳感器的融合是必然趨勢(shì)。

　　未來無論是 ADAS 產(chǎn)業(yè)還是無人駕駛行業(yè)，毫米波雷達(dá)傳感器都將會(huì)是汽車感知端最核心的傳感器之一，車載毫米波雷達(dá)將會(huì)成為汽車行業(yè)的標(biāo)配。