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1、请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 Table_Main证券研究报告|行业深度 电子 2023 年 09 月 07 日 电子电子 优于大市优于大市(维持维持)证券分析师证券分析师 陈海进陈海进 资格编号:S0120521120001 邮箱: 陈蓉芳陈蓉芳 资格编号:S0120522060001 邮箱: 研究助理研究助理 市场表现市场表现 相关研究相关研究 1.电子板块中报总结:业绩修复,周期将起,2023.9.42.唯特偶(301319.SZ):23H1 业绩符合预期,半导体+光伏提升未来空间,2023.9.43.2023 年半年度报告点评-瑞可达(688800.SZ):业绩短期承压,出海
2、助力成长,2023.9.34.联创电子(002036.SZ):Q2 盈利能力环比改善,持续看好车载光学广阔前景,2023.9.25.长光华芯(688048.SH):上半年业绩承压,光芯片平台公司初长成,2023.9.2毫米波雷达专题:龙头厂商引毫米波雷达专题:龙头厂商引领,领,4D 毫米波颠覆式创新毫米波颠覆式创新 Table_Summary投资要点:投资要点:3D 毫米波雷达存在缺陷,毫米波雷达存在缺陷,4D 毫米波成像雷达引人关注毫米波成像雷达引人关注。由于 3D 毫米波雷达无法测量物体高度,不能识别前方静止物体是否会对车辆通行产生影响,且信噪比过低存在大量误测,导致特斯拉曾宣布放弃毫米波
3、雷达。然而,4D 毫米波雷达问世带来了转机,相比传统毫米波雷达,4D 毫米波雷达增加了俯仰角的测量信息,并在角度分辨率、探测距离等方面存在显著优势。根据 Yole 预测,到 2027 年 4D 毫米波成像雷达全球市场规模有望达到 43 亿美元。4D 毫米波毫米波成像成像雷达技术主要存在三种方案。雷达技术主要存在三种方案。为获取更好的角度分辨率,提高点云信号的密度,目前 4D 毫米波成像雷达技术路线围绕增加通道数展开,大致有三类:1)芯片级联)芯片级联,该方案较为成熟,开发难度低,但存在功耗大、后续性能难以提升等缺点,目前采用该方案的厂商有大陆、采埃孚、华为等;2)虚拟孔径成像)虚拟孔径成像,该
4、方案硬件成本与功耗较低,尺寸也偏小,但需要先通过算法的方式实现通道数量的增加,实时性较差,目前采用该方案的厂商为傲酷;3)单芯片集成)单芯片集成,该方案能以每通道最低的成本实现最先进的射频性能,但对处理器要求高,并且天线布局、干扰、信噪比等问题仍需要大量验证,目前采用该方案的厂商有 Vayyar、Uhnder 等。我们认为,短期内为快速推出产品,4D 毫米波成像雷达短期以级联+虚拟孔径方案为主,未来看好单芯片集成方案。4D 毫米波成像雷达产业链整理。毫米波成像雷达产业链整理。4D 毫米波成像雷达产业链主要分为三部分:上游包括射频 MMIC 芯片(硬件核心)、高频 PCB、处理芯片以及后端算法等
5、相关企业,涉及 NXP、英飞凌、TI 等传统芯片厂商;中游包括成品 4D 毫米波雷达的生产企业,包括传统 Tier 1 巨头博世、大陆、安波福等以及 Mobileye、傲酷等新玩家;下游为主机厂,目前确定采用 4D 毫米波雷达的车型有上汽飞凡 R7、长安深蓝 SL03、理想 L7 等。投资建议:投资建议:建议关注相关标的:上游:上游:4D 毫米波雷达天线(硕贝德)、高频 PCB板需求提振(生益科技、世运电路、沪电股份);中游中游:Arbe 产业链双子星(经纬恒润、威孚高科)、联合光电。风险提示:风险提示:宏观经济复苏未达预期风险;技术迭代进度不及预期风险;下游汽车销售量不及预期风险-15%-1
6、1%-7%-4%0%4%7%2022-092023-012023-05沪深300 行业深度 电子 2/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录内容目录 1.毫米波雷达:从 3D 走向 4D.5 1.1.毫米波雷达已广泛应用于汽车 ADAS 系统.5 1.2.4D 毫米波成像雷达:颠覆性、创新性产品.7 1.3.4D 毫米波成像雷达技术路线演进.9 2.4D 成像雷达投资机会.12 2.1.上游:建议关注雷达天线&PCB 相关标的.14 2.2.中游:建议关注经纬恒润、威孚高科、联合光电.15 3.风险提示.18 eZpOwPyRtQeZaQdN8OmOqQoMsRfQrRwPeR
7、mMyQbRqQvMNZtQtRvPoMxP 行业深度 电子 3/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图表目录图表目录 图图 1:多传感器融合的单车感知层:多传感器融合的单车感知层.5 图图 2:多种汽车雷达性能对比图:多种汽车雷达性能对比图.5 图图 3:多普勒效应示意图:多普勒效应示意图.5 图图 4:车载毫米波雷达工作原理:车载毫米波雷达工作原理.5 图图 5:部分车型配备毫米波雷达数量:部分车型配备毫米波雷达数量.6 图图 6:中国毫米波雷达出货量及预测:中国毫米波雷达出货量及预测.6 图图 7:特斯拉与白色拖挂卡:特斯拉与白色拖挂卡车相撞车相撞.7 图图 8:3D 毫米波雷
8、达成像示意图毫米波雷达成像示意图.7 图图 9:4D 毫米波雷达与传统毫米波雷达的对比毫米波雷达与传统毫米波雷达的对比.7 图图 10:4D 毫米波毫米波 vs 3D 毫米波毫米波 vs 激光雷达激光雷达&摄像头摄像头.8 图图 11:自动驾驶级别提升与不同雷达用量:自动驾驶级别提升与不同雷达用量 2020-2030(北美(北美&欧洲)欧洲).9 图图 12:2021-2027 不同雷达市场规模增长幅度比较不同雷达市场规模增长幅度比较.9 图图 13:4D 毫米波雷达的方案趋势是通道数越来越多毫米波雷达的方案趋势是通道数越来越多.9 图图 14:大陆:大陆 ARS540 立交桥信号效果立交桥信
9、号效果.10 图图 15:NXP MR3003 结构图结构图.10 图图 16:Uhnder S80 ROC 产品框图产品框图.11 图图 17:4D 毫米波雷达三种技术方案对比毫米波雷达三种技术方案对比.11 图图 18:毫米波雷:毫米波雷达结构达结构.13 图图 19:毫米波雷达硬件成本占比:毫米波雷达硬件成本占比.13 图图 20:4D 毫米波雷达产业链示意图毫米波雷达产业链示意图.13 图图 21:瑞萨:瑞萨 4 发发 4 收收 16-81GHz MMIC 产品产品 RAA270205.14 图图 22:英飞凌:英飞凌 77GHz 汽车毫米波雷达汽车毫米波雷达 MMIC 产品产品 RA
10、SICTM CTRX8181.14 图图 23:硕贝德产品应用场景:硕贝德产品应用场景.14 图图 24:全球各领域:全球各领域 PCB 产值及预测(亿美元)产值及预测(亿美元).15 图图 25:PCB 成本构成成本构成.15 图图 26:中国毫米波雷达市场竞争情况(:中国毫米波雷达市场竞争情况(2021).16 图图 27:中国前向雷达市场竞争情况(中国前向雷达市场竞争情况(2021).16 图图 28:Arbe Phoenix 样机样机.16 图图 29:Arbe Phoenix 性能性能.16 图图 30:Arbe 部分部分客户客户.16 图图 31:威孚高科与:威孚高科与 Arbe
11、合作开发合作开发 4D 成像雷达产品成像雷达产品.17 行业深度 电子 4/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表表 1:不同频率车载毫米波雷达对比:不同频率车载毫米波雷达对比.6 表表 2:不同探测距离车载毫米波雷达的:不同探测距离车载毫米波雷达的 ADAS 功能功能.6 表表 3:采用级联方案的部分厂商与产品:采用级联方案的部分厂商与产品.10 表表 4:傲酷两大产品参数:傲酷两大产品参数.10 表表 5:国内:国内 4D 毫米波雷达市场预测毫米波雷达市场预测.12 表表 6:采用:采用 4D 成像雷达的车型成像雷达的车型.14 行业深度 电子 5/19 请务必阅读正文之后的信息
12、披露和法律声明 1.毫米波雷达:从毫米波雷达:从 3D 走向走向 4D 1.1.毫米波雷达已广泛应用于汽车毫米波雷达已广泛应用于汽车 ADAS 系统系统 汽车智能驾驶需要感知层、决策层、执行层三大核心系统的高效配合,其中汽车智能驾驶需要感知层、决策层、执行层三大核心系统的高效配合,其中感知层通过传感器探知周围的环境。感知层通过传感器探知周围的环境。汽车智能驾驶感知层将真实世界的视觉、物理、事件等信息转变成数字信号,为车辆了解周边环境、制定驾驶操作提供基本保障,并为高级辅助驾驶系统的决策层提供准确、及时、充分的依据,进而由执行层对汽车安全行驶作出准确判断。目前市场上主流的汽车智能驾驶感知系统包括
13、视觉感知、超声波感知、毫米波感知、激光感知等技术路线。图图 1:多传感器融合的单车感知层:多传感器融合的单车感知层 图图 2:多种汽车雷达性能对比图:多种汽车雷达性能对比图 资料来源:亿欧智库,德邦研究所 资料来源:亿欧智库,德邦研究所 毫米波雷达是目前实现自动驾驶及毫米波雷达是目前实现自动驾驶及 ADAS 功能常用的感知层硬件。功能常用的感知层硬件。毫米波雷达通过天线发射调频连续波(FMCW),利用反射回波与发射波的时间差可计算出目标距离。此外,毫米波雷达可也基于多普勒原理,通过发射与反射信号的频率差异可以精确测量目标相对于雷达的运动速度,进一步通过多目标检测与跟踪算法实现多目标分离与跟踪。
14、图图 3:多普勒效应示意图:多普勒效应示意图 图图 4:车载毫米波雷达工作原理:车载毫米波雷达工作原理 资料来源:中国科普博览网,德邦研究所 资料来源:汽车与配件 AP 公众号,德邦研究所 毫米波雷达在自动驾驶领域主要分为毫米波雷达在自动驾驶领域主要分为 3 个波段,分别是个波段,分别是 24GHz、77GHz 和和79GHz。24GHz 探测距离有限,在自动驾驶系统中常用于感知车辆近处的障碍物,能够实现盲点补测、变道辅助等功能。77GHz 最大检测距离可达 160 米以上,能够用于实现紧急制动、高速公路跟车等 ADAS 功能;同时也能满足自动驾驶领域,对障碍物距离、速度和角度的测量需求。79
15、GHz 通信频段在 76GHz-81GHz,探测距离中等但分辨率高。根据公式:光速=波长频率,频率越高波长越短,而波长越短有利于提高分辨率,因此 79GHz 的毫米波雷达有望成为未来的发展趋势。行业深度 电子 6/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表表 1:不同频率车载毫米波雷达对比:不同频率车载毫米波雷达对比 不同频率车载毫米波雷达对比不同频率车载毫米波雷达对比 频率频率 24GH 77GH 79GH 探测距离探测距离 SRR/MRR(30m-120m)LRR(200m 及以上)SRR/MRR/LRR(30m 以上)探测角度探测角度 大 小 大 体积体积 大 天线是 24GHz
16、的 33%,体积小 小 识别精度识别精度 0.5m 左右 高,可达 cm 级别 最高,4-8cm 车速上限车速上限 150km/h 250km/h 260km/h 应用场景应用场景 盲区检测 BSD 车道偏离预警 LDW 车道保持辅助 LKA 泊车辅助 PA 变道辅助 LCA 自适应巡航 ACC 自动紧急制动 AEB 前向碰撞预警 FCW 自动驾驶 ADS 泊车辅助 PA 开门预警 DOW 盲区检测 BSD 变道辅助 LCA 汽车安装位置汽车安装位置 汽车前方、后方 汽车前方、两侧 汽车前方、后方、两侧 资料来源:华经产业研究院,德邦研究所 表表 2:不同探测距离车载毫米波雷达的:不同探测距离
17、车载毫米波雷达的 ADAS 功能功能 短程雷达短程雷达 SRR 中程雷达中程雷达 MRR 长程雷达长程雷达 LRR 工作频段工作频段 24GHz 76-77GHz 77GHz 探测距离探测距离 小于 60m 100m 左右 大于 200m 盲点识别盲点识别(后方)(后方)变道辅助变道辅助(后方)(后方)后方穿越车辆预警后方穿越车辆预警(后方)(后方)后侧碰撞预警后侧碰撞预警(后方)(后方)自动待客泊车自动待客泊车(后方)(后方)倒车车侧警示系统倒车车侧警示系统(前方)(前方)驻车开门辅助驻车开门辅助(车身)主动车道控制主动车道控制(前方)(前方)自适应巡航自适应巡航 (前方)(前方)前方碰撞预
18、警前方碰撞预警 (前方)(前方)自动紧急制动自动紧急制动 (前方)(前方)行人检测系统行人检测系统(前方)(前方)资料来源:MEMS 公众号,德邦研究所 单车搭载毫米波雷达数量不断增多,带动整个毫米波雷达出货量高速增长单车搭载毫米波雷达数量不断增多,带动整个毫米波雷达出货量高速增长。近年来,汽车智能化发展改革不断推进,毫米波雷达已广泛应用于汽车的 ADAS系统。根据智研咨询的数据,2021 年我国毫米波雷达出货量已达 2000 万颗,同比增幅超 40%,展望未来,毫米波雷达出货量将不断扩大,2026 年出货量有望超 7000 万颗。市场规模方面,我国毫米波雷达市场规模由 2018 年的 31
19、亿元增加至 2021 年的 69 亿元,其中汽车领域市场规模为 56 亿元;预计 2026 年市场规模将接近 200 亿元,其中汽车领域占比约为 77%。图图 5:部分车型配备毫米波雷达数量:部分车型配备毫米波雷达数量 图图 6:中国毫米波雷达出货量及预测:中国毫米波雷达出货量及预测 行业深度 电子 7/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:岚图官网、IT 之家、汽车之家等,德邦研究所 资料来源:智研咨询,德邦研究所 1.2.4D 毫米波成像雷达:颠覆性、创新性产品毫米波成像雷达:颠覆性、创新性产品 3D 毫米波雷达存在缺陷。毫米波雷达存在缺陷。目前主流毫米波雷达主要功能为测
20、角、测距与测速,故也称之为 3D 毫米波雷达。3D 毫米波雷达固有的缺陷为无法测量物体高度,从而使其不能识别前方静止物体是否会对车辆通行产生影响。除此之外,3D 毫米波雷达另一个缺陷是信噪比太低,存在大量误测。当视觉感知结果与 3D 毫米波雷达的结果发生冲突的时候,通常会屏蔽掉后者,这或是特斯拉 AutoPilot 出现多次事故的原因:一旦视觉感知结果有误,将对汽车驾驶安全产生严重威胁。2021 年5 月,特斯拉宣布为北美市场制造的 Model 3 和 Model Y 将不配备毫米波雷达,Autopilot 将由摄像头系统提供运算支持。图图 7:特斯拉与白色拖挂卡车相撞:特斯拉与白色拖挂卡车相
21、撞 图图 8:3D 毫米波雷达成像示意图毫米波雷达成像示意图 资料来源:21Tech 公众号,德邦研究所 资料来源:A IOT 大数据公众号,德邦研究所 4D 毫米波成像雷达突破了传统毫米波雷达的局限性。毫米波成像雷达突破了传统毫米波雷达的局限性。4D 毫米波成像雷达也称为 4D 成像雷达,与传统毫米波雷达相比,4D 成像雷达增加了俯仰角的测量信息,并且角度分辨率可达到亚度(1)级别,能够通过输出大量的测量点清晰地呈现出目标障碍物的轮廓。4D 成像雷达也能通过神经网络技术,根据呈现的点云图像信息,对道路的使用者和障碍物进行目标检测及分类,可在最远 300m 处检测、区分、追踪多个静止和移动的目
22、标。此外,4D 成像雷达在前前车刹车,防止连续追尾以及大光比、恶劣天气等 corner case 场景下能够保持较好的性能。图图 9:4D 毫米波雷达与传统毫米波雷达的对比毫米波雷达与传统毫米波雷达的对比 02468岚图Free问界M5智驾版哪吒S蔚来ET7智己LS7小鹏G6阿尔法S Hi毫米波雷达(个)0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%010002000300040005000600070008000中国毫米波雷达出货量(万颗,左轴)YOY(%,右轴)行业深度 电子 8/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:NXP 官网,德邦研究
23、所 4D 成像雷达与激光雷达性能各有千秋。成像雷达与激光雷达性能各有千秋。在点云密度与质量方面在点云密度与质量方面,根据九章智驾披露的信息,4D 成像雷达可达到几万点云密度,性能相当于低线数激光雷达,无法与可达到几十万甚至百万点云密度的高线数激光雷达相提并论。在角度分辨率方面在角度分辨率方面,根据九章智驾披露的信息,百线激光雷达水平与垂直角度分辨率可达到 0.1-0.2,而 4D 成像雷达短期内难以做到 1以下。成本价格方面成本价格方面,根据与非研究院披露的信息,激光雷达成本价格在 1000 美元左右,而 4D 成像雷达成本约为激光雷达的 1/10。工作环境方面工作环境方面,与摄像头和激光雷达
24、相比,毫米波雷达受天气影响较小,恶劣天气条件带来的环境污垢或水滴折射不会影响雷达工作。穿透能力方面,穿透能力方面,毫米波雷达也可以穿过介电材料(例如汽车保险杠)发射信号,因此它不需要开放的窗口来收发信号。此外,4D 成像雷达能够穿过前方障碍物探测到激光雷达无法探测到的前前方障碍物。图图 10:4D 毫米波毫米波 vs 3D 毫米波毫米波 vs 激光雷达激光雷达&摄像头摄像头 资料来源:傲酷,德邦研究所 行业深度 电子 9/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 随着自动驾驶级别的提高,随着自动驾驶级别的提高,4D 成像雷达将在各级别自动驾驶方案中均得到更成像雷达将在各级别自动驾驶方案中均
25、得到更多应用。多应用。根据 Arbe 的预测,4D 毫米波雷达将于 2024 年在欧洲与北美市场 L1-L4级别自动驾驶车型中开始列装。市场规模方面,根据 Yole 预测,4D 毫米波雷达2021 年-2027 年复合增长率将达到 48%,而 4D 成像雷达 CARG 将达到 109%。中国市场方面,根据高工智能汽车研究院预测,2023 年中国乘用车前装市场 4D成像雷达的搭载量有望突破百万颗,到 2025 年 4D 成像雷达占全部前向毫米波雷达的比重有望超过 40%。图图 11:自动驾驶级别提升与不同雷达用量:自动驾驶级别提升与不同雷达用量 2020-2030(北美(北美&欧欧洲)洲)图图
26、12:2021-2027 不同雷达市场规模增长幅度比较不同雷达市场规模增长幅度比较 资料来源:Arbe,德邦研究所 资料来源:Yole,德邦研究所 1.3.4D 毫米波成像雷达技术路线演进毫米波成像雷达技术路线演进 为了获取更好的角度分辨率,提高点云信号的密度,目前为了获取更好的角度分辨率,提高点云信号的密度,目前 4D 成像雷达的技成像雷达的技术路线围绕增加通道数展开。术路线围绕增加通道数展开。对于多发多收的毫米波雷达而言,虚拟通道数为收发天线数的乘积。通过增加天线的数量和密度,可以优化角度和速度分辨率,使得输出点云图像更密集,更有效地分析测量目标的轮廓、行为和类别。目前,Arbe的 Pho
27、enix 可做到 48 发 48 收,共计 2304 通道(高于大陆、采埃孚的 192 个)。据高工智能汽车公众号披露的信息,Mobileye 也已在部署具有 2304 个虚拟通道的 4D 成像雷达,计划于 2025 年量产。整体而言,为提升通道数目前主要存在三种技术方案,分别为多芯片级联、多芯片级联、虚拟孔径算法与单芯片集成虚拟孔径算法与单芯片集成。图图 13:4D 毫米波雷达的方案趋势是通道数越来越多毫米波雷达的方案趋势是通道数越来越多 资料来源:Yole,德邦研究所 行业深度 电子 10/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 多芯片级联方案指的是将标准雷达芯片通过多芯片级联方案指
28、的是将标准雷达芯片通过 2 级联级联/4 级联级联/8 级联的方式实现级联的方式实现虚拟通道数的增加。虚拟通道数的增加。多芯片级联方案的优点在于,该方案较为成熟,开发难度低,上市时间短,但弊端在于成本、功耗、体积较大,并且会面临 PCB 板面翘曲、中频同步等问题。此外该方案并非长久之计,后续产品性能提升困难。目前采用多目前采用多芯片级联方案的厂商有大陆、芯片级联方案的厂商有大陆、采埃孚采埃孚、华为等。、华为等。以大陆为例,大陆 ARS 540基于 Xilinx 的 Zynq UltraScale+MPSoC 平台开发,是全球第一款量产的 4D成像雷达,宝马的下一代自动驾驶车辆 iNext 将首
29、先使用。ARS540 采用 4 片级联的形式,将 4 片 NXP 的 77GHz 毫米波雷达收发器(即 MMIC)MR3003 级联,每个 MR3003 是 3 发 4 收,4 片就是 12 发 16 收,形成 192 个虚拟通道,大大提升了分辨率,效果逼近 8 线激光雷达。图图 14:大陆:大陆 ARS540 立交桥信号效果立交桥信号效果 图图 15:NXP MR3003 结构图结构图 资料来源:Xilinx 官网,德邦研究所 资料来源:NXP 官网,德邦研究所 表表 3:采用级联方案的部分厂商与产品:采用级联方案的部分厂商与产品 厂商厂商 大陆大陆 采埃孚采埃孚 华为华为 森思泰克森思泰克
30、 产品型号 ARS 540 PREMIUM 高分辨 4D 成像雷达 STA77-6 STA77-8 合作厂商 宝马 上汽集团/理想 国内一线主机厂 上车时间 2021 2022/2023/收发天线 12T16R 12T16R 12T24R 6T8R 12T16R 距离探测范围 300m 350m 300m 280m 350m 水平视场角 120 120 120 120 120 角度分辨率 1.2/1 2 0.7 垂直视场角 30 30 30 12 30 角度分辨率 2.3/2 4 2 资料来源:九章智驾、采埃孚官网、快科技网等,德邦研究所 虚拟孔径成像方案指的是每根接收天线在不同时间产生不同的
31、相位,有效虚虚拟孔径成像方案指的是每根接收天线在不同时间产生不同的相位,有效虚拟出更多的接收天线,创建出很大的“虚拟孔径”。拟出更多的接收天线,创建出很大的“虚拟孔径”。与传统雷达依赖堆叠天线数相比,该方案使用软件智能增加处理的数据量,从而提升雷达的分辨率与灵敏度。虚拟孔径成像技术的优点在于硬件成本与功耗较低,尺寸也偏小,缺陷在于需要先通过算法的方式实现通道数量的增加,实时性较差。目前采用虚拟孔径成像方案的是傲酷。目前采用虚拟孔径成像方案的是傲酷。傲酷的 FALCON 77 GHz 成像雷达在单芯片(3T4R)平台上的宽 FOV 范围内提供高角度分辨率和仰角信息,通过虚拟孔径成像技术使角分辨率
32、提高了 20 倍。傲酷的 EAGLE 77 GHz 成像雷达采用的是双芯片非级联,通过虚拟孔径成像技术可使角分辨率提高 50 倍。目前,傲酷已经与包括通用汽车、戴姆勒、吉利、长城汽车、海拉、松下、摩比斯、AutoX 等多家国内外知名主车企巨头、Tier1 及自动驾驶公司等展开深度合作。表表 4:傲酷两大产品参数:傲酷两大产品参数 产品型号产品型号 FALCON EAGLE 距离探测范围 200m 350m+水平视场角 120 120 行业深度 电子 11/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 角度分辨率 2 0.5 垂直视场角 30 30 角度分辨率 5 1 资料来源:傲酷官网,德邦研
33、究所 单芯片集成方案指的是将多发多收天线集成在一颗芯片中。单芯片集成方案指的是将多发多收天线集成在一颗芯片中。该方案的优点一方面在于硬件尺寸较小,另一方面在于具有更加灵活的调制方式与架构。整体而言,该方案可将毫米波雷达的体积大大缩小,并可以市场上每通道最低的成本实现了最先进的射频性能,但仍存在两大挑战:一是是对处理器要求高,单芯片实现的数据量更多,对 MCU 性能提出更高要求,二是天线布局、干扰、信噪比等问题仍需要大量验证。目前采用单芯片集成方案的厂商有目前采用单芯片集成方案的厂商有 Vayyar、Uhnder 等。等。Vayyar 曾推出一款车规级 ROC(Radar on Chip),搭载
34、 48 个收发天线+数字信号处理器(DSP)+实时信号处理微控制器单元(MCU)。Uhnder 曾推出一款 77 GHz 的车规级 4D 数字成像 ROC,型号为 S80。这款产品采用调相连续波(PMCW),搭载天线 12 发16 收,共 192 个通道。该设备的 DCM(数字调码技术)最大限度地减少了相邻雷达的相互干扰,并提供了高对比度分辨率(HCR)以及独立目标的高可信度检测。2022 年 Uhnder 与欧菲光共同宣布将基于 Uhnder 的 DCM,研发智能驾驶高级辅助系统(ADAS),并将于 2023 年发布一款数字雷达产品 图图 16:Uhnder S80 ROC 产品框图产品框图
35、 资料来源:Uhnder 官网,德邦研究所 4D 毫米波雷达短期以级联毫米波雷达短期以级联+虚拟孔径方案为主,未来看好单芯片集成方案。虚拟孔径方案为主,未来看好单芯片集成方案。短期而言,厂商需要尽快推出 4D 毫米波雷达抢占市场份额,而级联方案基于成熟的标准雷达芯片打造,前期开发难度低,便于资本雄厚的公司快速实现产品量产。然级联方案下,堆叠芯片带来的尺寸问题、多芯片之间存在干扰等问题严重限制了级联方案提升通道数的上限,故级联方案并非为长久之计。虚拟孔径成像方案则是在少量芯片级联的基础上,通过算法去提升通道数,该方案的优点在于能够降低 4D 毫米波雷达的价格,便于产品的渗透,但该方案在实时性上的
36、不足也使得其难以成为高阶自动驾驶上的选择。单芯片方案能够满足 4D 毫米波雷达小型化的需求,同时在成本上也存在优势,虽然目前在算法与硬件上仍需攻关,但我们认为单芯片集成方案有望成为未来 4D 毫米波雷达的主流技术路径。图图 17:4D 毫米波雷达三种技术方案对比毫米波雷达三种技术方案对比 行业深度 电子 12/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:九章智驾、汽车商业评论公众号、高工智能汽车公众号,德邦研究所 2.4D 成像雷达投资机会成像雷达投资机会 至至 2026 年,国内年,国内 4D 毫米波雷达市场规模有望达到毫米波雷达市场规模有望达到 87.5 亿元。亿元。4D 毫米
37、波雷达方面,产品分为前向雷达与角雷达,在此假设 4D 前向雷达采用四级联方案,4D 角雷达采用单芯片方案,价格给予 5%的年降。毫米波雷达配置方案方面,参考 ittbank 披露的信息,L1 等级的车将配备 1 个 4D 毫米波前向雷达,L2 等级的车将配备 1 个 4D 毫米波前向雷达与两个 4D 角雷达,L3 及以上我们选择配备 1个 4D 毫米波前向雷达与 6 个 4D 角雷达的方案。综上,由于目前国内并未正式放开 L3 等级的自动驾驶,L4、L5 等级的放开更是需要时间,故 L2 等级以下车型在近几年将成为配置 4D 毫米波雷达的主力,我们预计到 2026 年,国内 4D 毫米波雷达市
38、场规模有望达到 87.5 亿元左右。表表 5:国内:国内 4D 毫米波雷达市场预测毫米波雷达市场预测 2022A 2023E 2024E 2025E 2026E 中国汽车销量(万台)中国汽车销量(万台)2686.4 2854.9 2963.4 3048.9 3150.8 L1 渗透率(渗透率(%)14.7%20.4%25.8%24.8%26.8%L2 渗透率(渗透率(%)34.50%42%48%55%56%L3 以上渗透率(以上渗透率(%)-0.5%1.1%1.4%LRR 价格(元)价格(元)2000 1900 1805 1715 1629 SRR 价格(元)价格(元)500 475 451
39、429 407 价格降幅(价格降幅(%)-5%5%5%5%4D 毫米波雷达渗透率毫米波雷达渗透率(%)0.19%2%5%10%15%市场规模(市场规模(L1,亿元),亿元)0.15 2.21 6.90 12.95 20.60 市场规模(市场规模(L2,亿元),亿元)0.53 6.83 19.33 43.02 64.25 市场规模(市场规模(L3 以上,亿元)以上,亿元)0.33 1.39 2.62 整体市场规模(亿元)整体市场规模(亿元)0.68 9.05 26.56 57.35 87.47 资料来源:佐思汽研、太平洋汽车、焉知汽车公众号等,德邦研究所 注:2022 年自动驾驶渗透率数据采用
40、22 年 1-11 月的数据测算,23 年自动驾驶数据采用 23 年 1-5 月的数据测算。毫米波雷达硬件成本结构主要为算法毫米波雷达硬件成本结构主要为算法+射频前端射频前端+信号处理芯片信号处理芯片+高频高频 PCB板板。算法方面,成本占比约为算法方面,成本占比约为 50%。国内雷达算法测量精度和范围具有一定局限性,国外算法受到专利保护,价格昂贵。行业深度 电子 13/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 射频方面,成本占比约为射频方面,成本占比约为 25%。射频前端 MMIC 包括发射机、接收机及信号处理器,发射机用于生成射频信号,接收机用于将射频信号转换成低频信号,信号处理器负责
41、在低频信号中提取距离、速度、方位等信息。信号处理芯片方面信号处理芯片方面,成本占比约为成本占比约为 10%。分别有以 TI 为代表的 DSP 路线与以赛灵思为代表的 FPGA 路线。高频高频 PCB 板方面板方面,成本占比约为成本占比约为 10%。目前常见的是将微带贴片天线集成到高频 PCB 板上,再将高频 PCB 板集成到普通 PCB 板上,同时需要在较小的集成空间中保持天线足够的信号强度。随着 77GHz 雷达的大范围运用,高频 PCB板将迎来巨大需求。图图 18:毫米波雷达结构:毫米波雷达结构 图图 19:毫米波雷达硬件成本占比:毫米波雷达硬件成本占比 资料来源:焉知汽车公众号、ittb
42、ank,德邦研究所 资料来源:盖世汽车社区公众号,德邦研究所 4D 成像雷达产业链主要分为三部分:上游包括射频成像雷达产业链主要分为三部分:上游包括射频 MMIC 芯片(硬件核心)、芯片(硬件核心)、高频高频 PCB、处理芯片以及后端算法等相关企业,中游包括成品、处理芯片以及后端算法等相关企业,中游包括成品 4D 毫米波雷达的毫米波雷达的生产企业,下游则为主机厂。生产企业,下游则为主机厂。上游标准射频芯片供应商包括 NXP、英飞凌、TI等传统芯片厂商以及采用自研射频芯片方案的 Arbe。中游包括传统的 Tier 1 巨头博世、大陆、安波福等,以及新切入 4D 成像领域的科技类公司 Mobile
43、ye 等。下游方面,根据高工智能汽车研究院的数据,目前包括上汽、比亚迪、理想、吉利、红旗、长安在内的多个品牌已经定点 4D 成像雷达,目前确定上车的车型有上汽飞凡 R7、长安深蓝 SL03、理想 L7 等。图图 20:4D 毫米波雷达产业链示意图毫米波雷达产业链示意图 资料来源:九章智驾公众号,德邦研究所 软件算法,50%射频前端MMIC,25%信号处理芯片,10%高频PCB,10%其他,5%软件算法射频前端MMIC信号处理芯片高频PCB其他 行业深度 电子 14/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表表 6:采用:采用 4D 成像雷达的车型成像雷达的车型 车型车型 上汽飞凡上汽飞凡
44、 R7 长安深蓝长安深蓝 SL03 理想理想 L7(AD MAX)路特斯路特斯 ELETRE 定点厂商(4D 成像雷达)采埃孚 森思泰克 森思泰克 福瑞泰克 定点产品(4D 成像雷达)Premium/STA77-6 FVR40 搭载数量(4D 成像雷达)2 1 1 2 上市时间 2022 2022 2023 2022 摄像头数量 12 10 11 12 3D 毫米波雷达数量 4 4/4 激光雷达数量 1/1 4 超声波雷达数量 12 12 12 12 售价 27.99 万-38.99 万 增程式 14.99 万 纯电 16.79 万-19.99 万 氢燃料 67.79 万 31.98 万-37
45、.98 万 82.80 万-102.80 万 资料来源:九章智驾公众号、上汽飞凡 R7 官网、汽车之家、理想官网、路特斯官网等,德邦研究所 2.1.上游:建议关注雷达天线上游:建议关注雷达天线&PCB 相关标的相关标的 MMIC 市场主要被海外半导体巨头英飞凌、市场主要被海外半导体巨头英飞凌、TI 等占据,国内可关注等占据,国内可关注 MMIC 国国产突破。产突破。瑞萨电子于 2022 年宣布正式进军车用毫米波雷达市场,首发推出 4 发 4收、76-81GHz 的单片微波集成电路(MMIC)。产品基于新收购的 Steradian Semiconductors 设计,预计 2024 年量产。英飞
46、凌也在 2022 年发布了基于 28 纳米 CMOS 技术的 76-81GHz 雷达 MMIC 系列,产品进一步提高了系统级性能与集成度。图图 21:瑞萨:瑞萨 4 发发 4 收收 16-81GHz MMIC 产品产品 RAA270205 图图 22:英飞凌:英飞凌 77GHz 汽车毫米波雷达汽车毫米波雷达 MMIC 产品产品 RASICTM CTRX8181 资料来源:瑞萨官网,德邦研究所 资料来源:英飞凌官网,德邦研究所 天线供应商硕贝德在天线供应商硕贝德在 4D 毫米波雷达波导天线产品商取得了小批量出货的成毫米波雷达波导天线产品商取得了小批量出货的成果。果。硕贝德是一家专业从事移动通信行
47、业,以无线射频技术为核心的高新技术企业。公司深耕行业多年,完成了 5G 终端天线、5G 射频前端模组、5G 基站天线等核心技术积累。硕贝德为理想 L7、L8 提供的 5G、高精度定位及收音放大器等天线相关产品,2022 年采用硕贝德天线产品的理想 L9 已成功上市。依托公司的技术研发优势,硕贝德已经布局了 4D 毫米波雷达波导天线产品,并且该产品已于 2022 年获得客户认证,开始小批量阶段,公司有望持续受益于汽车智能化浪潮催动下 4D 毫米波雷达市场的持续扩容。图图 23:硕贝德产品应用场景:硕贝德产品应用场景 行业深度 电子 15/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:硕
48、贝德官网,德邦研究所 生益科技:国内覆铜板龙头,深度布局毫米波雷达生益科技:国内覆铜板龙头,深度布局毫米波雷达 PCB 材料。材料。根据第三方调研机构 Prismark 的报告,从 2013 年至 2022 年,生益科技刚性覆铜板销售总额已跃升全球第二,全球市场占有率稳定在 12%左右。在毫米波雷达方面,公司已拥有适用于 77Ghz 汽车毫米波雷达的 PTFE 类型产品 mmWave77 和 PPO 体系的 mmWave G 材料,目前公司下属控股的生益电子已向客户提供包含 4D 雷达产品在内的多种高级辅助智能驾驶 PCB 产品。世运电路:精准卡位车用世运电路:精准卡位车用 PCB 赛道,深度
49、绑定头部客户赛道,深度绑定头部客户。公司是国内 PCB行业领先企业之一,在新能源领域经过多年布局,目前已实现对特斯拉、宝马、大众、保时捷、小鹏、奔驰等多家品牌新能源汽车的供货。目前包含高频高速汽车远程雷达 PCB、汽车辅助驾驶和自动驾驶 77GHz 毫米波雷达和 4D 高精度毫米波雷达 PCB 在内的部分新产品已处于打样或小批量供货阶段。沪电股份:国内汽车和通信沪电股份:国内汽车和通信 PCB 领军企业领军企业。公司通过与客户在新能源车三电系统,自动驾驶,智能座舱,车联网等方面深度合作,夯实在 ADAS(高级驾驶辅助系统)、动力系统电气化、汽车电子功能架构等领域高端 PCB 的竞争优势。在具体
50、产品方面,应用于 4D 车载雷达,自动驾驶域控制器,智能座舱域控制器,车载网关等领域的产品已实现量产,公司汽车 PCB 业务下游客户包括博世、大陆、特斯拉等。图图 24:全球各领域:全球各领域 PCB 产值及预测(亿美元)产值及预测(亿美元)图图 25:PCB 成本构成成本构成 资料来源:亿渡数据,德邦研究所 资料来源:亿渡数据,德邦研究所 2.2.中游:建议关注经纬恒润、威孚高科、联合光电中游:建议关注经纬恒润、威孚高科、联合光电 我国毫米波雷达行业集中度较高,被国外企业占据绝对的主导地位。我国毫米波雷达行业集中度较高,被国外企业占据绝对的主导地位。毫米波雷达方面,2021 年博世、大陆集团
51、、安波福、Veoneer、海拉五家企业占据了我国毫米波雷达 84%的市场份额,其中博世占比 32.3%,大陆集团占比 23.9%。前向雷达方面,博世、大陆集团、电装三家公司分别占据了 38.4%、36.1%、13.3%020040060080010002020202120222023E 2024E 2025E 2026E通讯电子计算机消费电子汽车电子工控医疗军事航空及其他覆铜板,30%人工制造费用,40%铜箔,9%磷铜球,6%油墨,3%其他,12%覆铜板人工制造费用铜箔磷铜球油墨其他 行业深度 电子 16/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 的市场份额,合计占比 87.8%。角雷达方
52、面,前三企业分别为博世、大陆集团、安波福,合计占比达 60%。随着国内企业的不断发力,以及 4D 毫米波雷达技术的逐渐成熟,我国企业有望加速国产替代进程,占据更多的国内市场份额。图图 26:中国毫米波雷达市场竞争情况(:中国毫米波雷达市场竞争情况(2021)图图 27:中国前向雷达市场竞争情况(:中国前向雷达市场竞争情况(2021)资料来源:智研咨询,德邦研究所 资料来源:智研咨询,德邦研究所 中游 4D 毫米波雷达产品方面,建议关注 Arbe 双子星(经纬恒润经纬恒润&威孚高科)威孚高科)以及联合光电联合光电。Arbe 是一家感知雷达芯片组解决方案商是一家感知雷达芯片组解决方案商,与其他厂商
53、不同,Arbe 采用芯片组的技术路径,并由此推出了车规级 4D 成像雷达芯片组解决方案 Phoenix,该产品能实时处理 2304 个虚拟通道的数据,探测距离达到 300 米,支持提供 1方位角和 2仰角物理分辨率,视野范围达到 100方位角和 30仰角,并能以每秒30 帧的速度实时追踪数百个目标。除此之外,Arbe 还推出了首个 2K 高分辨率成像雷达开发平台,帮助客户革新自己的成像雷达系统,Tier 1 和 OEM 厂商也可利用该平台提升其感知软件。Arbe 目前已经和多家行业头部厂商展开了密切合作,合作伙伴包括 Veoneer、Valeo、经纬恒润、威孚高科、安途、北汽等。图图 28:A
54、rbe Phoenix 样机样机 图图 29:Arbe Phoenix 性能性能 资料来源:Arbe 官网,德邦研究所 资料来源:Arbe 官网,德邦研究所 图图 30:Arbe 部分客户部分客户 博世,32.30%大陆,23.90%其他,43.80%博世大陆其他博世,38.40%大陆,36.10%电装,13.30%其他,12.20%博世大陆电装其他 行业深度 电子 17/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源:Arbe 公众号,德邦研究所 经纬恒润:汽车电子龙头企业。经纬恒润:汽车电子龙头企业。经纬恒润长期供应国内外知名整车制造商与一级供应商,客户包括纳威斯达、博格华纳、北汽
55、、小鹏等。在 4D 毫米波雷达方面,经纬恒润承担北京市和国家级项目课题任务,其自主研发的 4D 毫米波成像雷达通过扩展 MIMO 体制的发射和接收通道数,构建了 48 路发射和 48 路接收通道,大大提升雷达信息获取能力,雷达探测距离达到 350m,可实现方位向 1和俯仰向 1.5的真实孔径分辨率。此外,根据 Arbe 公开信息,经纬恒润于 2022年向 Arbe 定购了 34 万个雷达芯片组,供 2023 年和 2024 年的项目应用。威孚高科:国内威孚高科:国内 TOP30 零部件企业。零部件企业。威孚高科在燃油喷射系统、尾气后处理系统、进气系统三大业务板块基础上,在新能源驱动和智能网联技
56、术等新兴业务领域积极布局。在 4D 毫米波雷达方面,根据 Arbe 公开信息,威孚高科于 2021年已在国内成立了雷达制造厂,基于 Arbe 的技术和 OEM 客户的个性化需求开发雷达系统。目前公司 4D 毫米波雷达产品目前处于技术研发和市场应用快速发展阶段,已获取市场干线物流定点项目,正积极寻求项目合作。联合光电:智能驾驶领域深入布局联合光电:智能驾驶领域深入布局。公司主要从事光学镜头、光学元器件及相关光电产品研发、生产和销售。在智能驾驶领域,公司主要产品包括车载镜头、毫米波雷达、AR-HUD 相关产品等,已获得比亚迪、蔚来、吉麦、江淮等多家汽车厂商定点。目前公司已储备了 4D 毫米波雷达的
57、相关技术,现取得一定的研发成果并出样品,现处于持续研发和业务拓展过程中。图图 31:威孚高科与:威孚高科与 Arbe 合作开发合作开发 4D 成像雷达产品成像雷达产品 资料来源:Arbe 公众号,德邦研究所 行业深度 电子 18/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3.风险提示风险提示 宏观经济复苏未达预期风险宏观经济复苏未达预期风险:世界通胀高企,叠加俄乌冲突影响外溢,后疫情时代全球经济仍面临较强下行压力。若宏观经济复苏未及预期,则对 4D 毫米波成像雷达产业链相关公司造成影响。技术迭代进度不及预期风险:技术迭代进度不及预期风险:4D 毫米波成像雷达目前主要存在 3 种技术路径,产
58、品尚处于发展早期,尚未成熟。若相关技术发展迭代不及预期,则会影响 4D毫米波成像雷达的推广。下游汽车销售量不及预期风险:下游汽车销售量不及预期风险:4D 毫米波成像雷达大规模推广与下游汽车销量息息相关。若下游受到客观原因汽车销量不及预期,则会对 4D 毫米波成像雷达产业链相关公司产生影响。行业深度 电子 19/19 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 信息披露信息披露 分分析师析师与研究助理简介与研究助理简介 陈海进,电子行业首席分析师,6 年以上电子行业研究经验,曾任职于民生证券、方正证券、中欧基金等,南开大学国际经济研究所硕士。电子行业全领域覆盖。陈蓉芳,电子行业研究助理,曾任职于民生
59、证券、国金证券,香港中文大学硕士,覆盖汽车电子、车载半导体等领域。分析师声明分析师声明 本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本报告所采用的数据和信 息均来自市场公开信息,本人不保证该等信息的准确性或完整性。分析逻辑基于作者的职业理解,清晰准确地反映了作者的研究观 点,结论不受任何第三方的授意或影响,特此声明。投资评级说明投资评级说明 Table_RatingDescription 1.投资评级的比较和评级标准:投资评级的比较和评级标准:以报告发布后的 6 个月内的市场表现为比较标准,报告发布日后 6 个月内的公司股价(或行业指数)的涨跌幅
60、相对同期市场基准指数的涨跌幅;2.市场基准指数的比较标准:市场基准指数的比较标准:A 股市场以上证综指或深证成指为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普500或纳斯达克综合指数为基准。类类 别别 评评 级级 说说 明明 股票投资评股票投资评级级 买入 相对强于市场表现 20%以上;增持 相对强于市场表现 5%20%;中性 相对市场表现在-5%+5%之间波动;减持 相对弱于市场表现 5%以下。行业投资评行业投资评级级 优于大市 预期行业整体回报高于基准指数整体水平 10%以上;中性 预期行业整体回报介于基准指数整体水平-10%与 10%之间;弱于大市 预期行业整体回报低于基准指数整体水平
61、 10%以下。法律声明法律声明 。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况 下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容 所引致的任何损失负任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可 能会波动。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。市场有风险,投资需谨慎。本报告所载的信息、材料及结论只提供特定客户作参考,不构成投资建议,也没有考虑到个别客户特殊 的投资目标、财务状况或需要。客户应考虑本报告中的任何意见或建
62、议是否符合其特定状况。在法律许可的情况下,德邦证券及其 所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易,还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送,未经德邦证券研究所书面授权,本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件 或复制品,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为 本公司的商标、服务标记及标记。如欲引用或转载本文内容,务必联络德邦证券研究所并获得许可,并需注明出处为德邦证券研究 所,且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。根据中国证监会核发的经营证券业务许可,德邦证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。