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自动驾驶带火毫米波雷达市场 芯片企业应寻求差异化之路

  随着自动驾驶、ADAS(高级驾驶辅助系统)等概念的普及,作为核心零部件的毫米波雷达市场需求也进入快速上升通道。在2016年中国汽车工程学会年会上发布的《节能与新能源汽车技术路线图》指出,2020年我国驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率将达到50%左右,2030年将达到80%。2020年按平均每辆车装配3颗毫米波雷达(2颗短距离+1颗长距离),预计新车的毫米波雷达需求量近4500万颗;2030年平均每辆车装配5颗毫米波雷达(4颗短距离+1颗长距离),预计需求量将达到1.2亿颗。

  毫米波雷达需求旺盛

  据介绍,智能网联汽车的自动驾驶系统主要包括三个层面的内涵:环境感知、智能决策与车辆控制。环境感知在自动驾驶车辆体系结构中承担着“基石”作用,其性能的优劣直接关系到自动驾驶车辆整体功能的实现,环境感知技术也是实现自动驾驶产业化的关键技术瓶颈。全国汽车标准化技术委员会智能网联汽车分技术委员会委员、清华大学副教授、清能华波技术顾问张雷告诉《中国电子报》记者,自动驾驶车辆的环境感知系统依赖于各种传感器对复杂道路环境的信息采集,主流传感器技术包括毫米波雷达、固态激光雷达和摄像头,而毫米波雷达是智能网联汽车自动驾驶系统中应用最广泛的全天候核心传感器。

  与传统的超声波、摄像头等传感技术相比,汽车毫米波雷达具有探测距离远、分辨率高、能够全天候工作等优点,在自动驾驶中发挥着不可替代的作用。意行半导体总经理杨守军告诉记者,车载毫米波雷达已成为合资品牌B级车型的标配,并已逐步渗透到大多数A+车型上。国内各大自主整车厂均加速布局ADAS车型,高性价比的ADAS毫米波雷达市场需求旺盛。

  矽杰微电子董事长兼总经理卢煜旻举例说,特斯拉目前的Autopilot方案包括1个77GHz雷达、2个24GHz雷达、1个前置摄像头、4个全景摄像头、2个超声雷达;奔驰辅助驾驶系统配置了7个毫米波雷达。“未来的辅助驾驶和无人驾驶车或将采用高达18个毫米波雷达传感器。”卢煜旻说。

  目前,在L1级、L2级和L3级自动驾驶汽车中,毫米波雷达被用于目标侦测和目标分离,从而实现各种ADAS主动安全应用。毫米波雷达成像技术将在L4和L5级自动驾驶系统中搭载,并最终实现毫米波雷达360度全覆盖。张雷说,麦肯锡的分析报告指出,到2025年,12项颠覆性技术中,自动驾驶的智能网联汽车排在第6位,将带来每年1.9万亿美元产值。他强调说,目前车用毫米波雷达的价格大致100美元,自动驾驶对毫米波雷达需求增加的规模效益,将带来成本的下降。2018年毫米波雷达的成本有望下降一半,这将极大地推动毫米波雷达产业化进程。而各国在法规方面对主动安全AEB(自动刹车辅助系统)的应用,将带来对毫米波雷达传感器的刚性需求。

  毫米波雷达核心芯片主要来自国外厂商

  在毫米波雷达生态链上有四个环节,分别是芯片、模块、方案商及整机厂。国内毫米波雷达整机市场方面,目前,行易道、森斯泰克等企业已经逐步实现77GHz毫米波雷达的量产,开始和国内整车厂展开合作,并占有了部分的国内市场份额。但核心芯片还是来自国外厂商,几乎被他们垄断。张雷介绍说,从毫米波雷达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(NXP)、英飞凌、德州仪器(TI)等芯片设计公司占据。雷达模块和整机方面,博世、大陆、德尔福、电装等企业占据了60%以上的市场份额。

  “目前国内毫米波雷达在上述四个环节上都存在较大的不足,其中最大的瓶颈可能还是在整车厂对采用国产雷达的意愿和态度上。”卢煜旻表示,目前看,国内的半导体产业链上还没有成熟的工艺及封测厂商,以支持车规级的毫米波雷达芯片的开发和生产。他希望,随着国内半导体产业的进一步澳门金沙线上娱乐平台,未来能有所改变。“在这个过程中,可能封测部分国内的厂商会比较容易突破,晶圆的制造会稍困难。”卢煜旻说。

  国内的毫米波雷达芯片业目前还未形成规模已成业界共识。杨守军认为,毫米波芯片是涉及学科范围非常广的高难度工程,国内企业在以下两个方面还与国外大公司有一定的差距:芯片核心技术积累少,创新应用基本由国外巨头引领;差异化产品创新、品牌信誉度还有待进一步提升。他同时认为,尽管存在差距,但如果自主IC设计企业体量足够大了,相信国内也会建设毫米波雷达芯片的生产线,确保产业澳门金沙线上娱乐平台的安全、核心技术自主可控。

  可喜的是,随着我国集成电路产业化进程的加快,国内芯片设计企业已经开始布局毫米波雷达领域。张雷介绍说,清华大学、清能华波等单位在毫米波雷达芯片领域有着深厚的积累,长期以来,在国家项目、企业合作和社会资本的通力支持下,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会在未来3到5年之内逐步实现部分自主可控。

  差异化和信誉度是国内芯片企业重点

  鉴于车用毫米波雷达产业的现状,张雷认为,我国应从政策、技术、产业链、军民融合四方面进行突破。政策层面,由工信部、国家发改委、交通部牵头和指导,加快制定国家政策、国家标准和相关法规,形成政策环境,规范和保护我国车用毫米波雷达产业的健康澳门金沙线上娱乐平台。

  技术层面,要从毫米波雷达核心芯片、阵列天线、整机、生产线等方面支持和鼓励现有和新兴产业力量的澳门金沙线上娱乐平台和壮大,鼓励、引导和加快大学、科研机构和企业的先进技术产业化进程,发扬“工匠精神”,并持续性投入,抢占技术澳门金沙线上娱乐平台高地,逐步形成对国外企业的技术并轨与技术超越,并形成自主知识产权与技术壁垒。

  产业链层面,要全面达成芯片企业、整机企业、一级供应商、整车企业、金融资本等的通力合作,形成产业集群优势和上下游产业链条,支持我国智能网联汽车产业的长期澳门金沙线上娱乐平台。

  军民融合层面,要将军用技术优势与民用产业充分融合,一方面借助军工雷达技术的积累,着力澳门金沙线上娱乐平台民用雷达传感器、微系统等技术领域;另一方面,借力民用领域的应用和产业澳门金沙线上娱乐平台,藏军于民,实现军用技术升级换代和制造能力的规模化、产业化。

  卢煜旻认为,毫米波雷达市场的瓶颈主要来自整车厂对采用国产雷达的态度,需要给国产雷达上车的机会,否则整个汽车雷达产业的技术和产品提升无从谈起,这对于整个生态链上的所有环节(从芯片到方案商)都至关重要。此外,国内的毫米波雷达产业因起步较晚,在人才、技术等方面都缺少积累。技术人员以科研院校为主,相对缺少汽车电子行业的经验,未来,需要在从海外引进人才的同时加强国内人才的培养。

  杨守军则认为,国内毫米波芯片企业应在产品的差异化和品牌的信誉度等方面积极寻求突破。汽车毫米波雷达(前装市场)研发、验证、上车周期长,给国内产业链的创业企业带来了极大的挑战,射频芯片、天线、软件算法(包括DSP/MCU芯片)等关键技术的积累,没有捷径可走。相关企业应积极拓展更多非车载领域的产品和创新应用,如推出无人机、安防以及智能家居、物联网的适用产品及解决方案,同时不放弃车载领域。

责任编辑:陈近梅

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