【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 市場(chǎng)分析】 自動(dòng)駕駛汽車作為解放人類雙手和提升效率的未來出行工具，需要大量黑科技加持，其中傳感器是其底層支撐的重要部分，車用毫米波雷達(dá)就扮演了傳感器的角色。近年來，隨著集成電路和天線設(shè)計(jì)等技術(shù)的成熟及元器件成本的降低，民用車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)并投入實(shí)際應(yīng)用。

當(dāng)前，在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的影響下，新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合，汽車正由典型的機(jī)械產(chǎn)品，逐步演變?yōu)闄C(jī)電一體化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的高科技產(chǎn)品，呈現(xiàn)出與電子、信息等相關(guān)產(chǎn)業(yè)緊密相連、協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì)。在此背景下，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、天津智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)研究院組織智能網(wǎng)聯(lián)汽車及相關(guān)行業(yè)資深專家共同編寫完成“智能網(wǎng)聯(lián)汽車藍(lán)皮書”，是一部關(guān)于中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究性年度報(bào)告，2018年為首次出版。

首次出版的智能網(wǎng)聯(lián)汽車年度報(bào)告包括總報(bào)告、產(chǎn)業(yè)篇、技術(shù)篇、政策篇、應(yīng)用篇、熱點(diǎn)篇、借鑒篇七個(gè)部分，旨在全面展現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展概貌，宣傳普及智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展理念，并能為政府部門、生產(chǎn)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)等的科學(xué)決策提供參考。

本文節(jié)選自藍(lán)皮書中自動(dòng)駕駛核心技術(shù)進(jìn)展之毫米波雷達(dá)的部分內(nèi)容。

自動(dòng)駕駛汽車作為解放人類雙手和提升效率的未來出行工具，需要大量黑科技加持，其中傳感器是其底層支撐的重要部分，車用毫米波雷達(dá)就扮演了傳感器的角色。

毫米波雷達(dá)開始車用

在軍事上，毫米波雷達(dá)已廣泛應(yīng)用于預(yù)警探測(cè)、武器制導(dǎo)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。

近年來，隨著集成電路和天線設(shè)計(jì)等技術(shù)的不斷成熟、元器件成本的不斷降低，民用車載毫米波雷達(dá)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)并投入實(shí)際應(yīng)用。車載毫米波雷達(dá)利用天線發(fā)射電磁波后，對(duì)前方或后方障礙物反射的回波進(jìn)行不斷檢測(cè)，并通過雷達(dá)信號(hào)處理器進(jìn)行綜合分析，計(jì)算出與前方或后方障礙物的相對(duì)速度和距離，并生成警告信息傳遞給汽車控制電路，由汽車控制電路控制汽車變速器和制動(dòng)器作出應(yīng)對(duì)動(dòng)作，從而避免發(fā)生碰撞。

毫米波雷達(dá)具有探測(cè)性能穩(wěn)定、作用距離較長(zhǎng)、環(huán)境適用性好等特點(diǎn)。與超聲波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)具有體積小、質(zhì)量輕和空間分辨率高的特點(diǎn)。與紅外、激光、攝像頭等光學(xué)傳感器相比，毫米波雷達(dá)穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，具有全天候全天時(shí)的特點(diǎn)。

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200m的感知與探測(cè)。

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)。

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)。

各類車載傳感器優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

車載雷達(dá)頻率劃分情況

2005~2013年，歐盟將24GHz、79GHz作為車載毫米波雷達(dá)的頻譜，而美國(guó)使用24GHz、77GHz頻帶，日本選用了60～61GHz的頻段。隨著世界范圍內(nèi)76～77GHz毫米波雷達(dá)的廣泛應(yīng)用，日本也逐漸轉(zhuǎn)入了79GHz毫米波雷達(dá)的開發(fā)中。各大國(guó)的車載雷達(dá)頻段主要集中在在23～24GHz、60～61GHz和76～77GHz（79GHz）3個(gè)頻段，而世界各國(guó)對(duì)毫米波車載雷達(dá)頻段使用的混亂情況使得汽車行業(yè)車載雷達(dá)的發(fā)展受到了限制。

主要國(guó)家車載雷達(dá)頻率劃分情況

在日內(nèi)瓦召開的2015年世界無線電通信大會(huì)（WRC-15）上，各國(guó)討論決定，77.5～78.0GHz頻段劃分給無線電定位業(yè)務(wù)，以支持短距離高分辨率車載雷達(dá)的發(fā)展，車載雷達(dá)正式獲得了全球統(tǒng)一頻率劃分。

從我國(guó)的情況看，無線電主管部門對(duì)車載雷達(dá)的頻率劃分一直在積極推進(jìn)之中。2005年，原信息產(chǎn)業(yè)部就發(fā)布了《微功率（短距離）無線電設(shè)備的技術(shù)要求》，將76～77GHz頻段規(guī)劃給了車輛測(cè)距雷達(dá)使用。此后，工信部于2012年發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布24GHz頻段短距離車載雷達(dá)設(shè)備使用頻率的通知》，將24.25～26.65GHz頻段規(guī)劃用于短距離車載雷達(dá)業(yè)務(wù)的頻率。

作為智能汽車和智慧交通的重要組成，車用毫米波雷達(dá)的相關(guān)頻率劃分受到國(guó)家無線電管理部門的密切關(guān)注和高度重視。2016年，國(guó)內(nèi)正式啟動(dòng)國(guó)際電聯(lián)智能交通全球頻率統(tǒng)一（WRC-191.12）議題工作。工信部下發(fā)《關(guān)于同意車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟開展智能交通無線電技術(shù)頻率研究試驗(yàn)的批復(fù)》文件，授權(quán)車聯(lián)組織產(chǎn)業(yè)單位在合肥、大連、泰州、綿陽等城市開展77～81GHz車用毫米波雷達(dá)研究試驗(yàn)工作，驗(yàn)證雷達(dá)性能參數(shù)、頻率需求等各類技術(shù)指標(biāo)，為中國(guó)車載雷達(dá)頻率規(guī)劃和WRC-191.12議題中國(guó)提案工作提供了技術(shù)參考，推動(dòng)了車載雷達(dá)安全、可靠地應(yīng)用于中國(guó)智能汽車和智慧交通行業(yè)。

國(guó)內(nèi)外車載雷達(dá)產(chǎn)品現(xiàn)狀

美國(guó)、歐洲和日本在車載雷達(dá)技術(shù)研究方面處于領(lǐng)先地位。目前，越來越多的公司和供應(yīng)商投入到汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)研制、器件開發(fā)和算法研究當(dāng)中。1999年，德國(guó)奔馳汽車公司率先采用77GHz毫米波雷達(dá)的自主巡航控制系統(tǒng)；2003年，博世研制的77GHz車載雷達(dá)正式投入商用；2013年，松下與富士通研制出79GHz頻帶毫米波車載雷達(dá)。目前，毫米波車載雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)主要由大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統(tǒng)汽車零部件巨頭所壟斷，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。

國(guó)外毫米波雷達(dá)廠商市場(chǎng)占有率

在我國(guó)，24GHz和77GHz毫米波集成電路的關(guān)鍵技術(shù)已取得突破。其中，24GHz毫米波集成電路已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并試用中，但77GHz毫米波集成電路的國(guó)產(chǎn)化一直進(jìn)展緩慢。國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)也在陸續(xù)進(jìn)展中。東南大學(xué)毫米波國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已完成8mm波段混頻器、倍頻器、開關(guān)、放大器等單功能芯片的研制，目前，正在開展單片接收/發(fā)射前端的設(shè)計(jì)與研制；廈門意行半導(dǎo)體科技有限公司在24GHz汽車主動(dòng)安全雷達(dá)射頻前端集成電路取得突破，是國(guó)內(nèi)唯一一家提供24GHz汽車主動(dòng)安全雷達(dá)射頻前端MMIC解決方案的企業(yè)；沈陽承泰科技有限公司在研發(fā)77GHz汽車毫米波雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)上取得突破，預(yù)計(jì)產(chǎn)品不久將問世。

相比國(guó)外，目前國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要面臨以下幾個(gè)問題：

1、行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力偏弱。目前，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，國(guó)外商用車載雷達(dá)已經(jīng)走了幾十年的歷史了，國(guó)內(nèi)近幾年才開始起步，產(chǎn)品上市要面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

2、人才極度缺乏。車載雷達(dá)研發(fā)需要豐富的雷達(dá)系統(tǒng)和毫米波射頻設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與能力，而這一領(lǐng)域的人才多集中在軍工企業(yè)和國(guó)外企業(yè)。

3、資金壓力大。由于技術(shù)基礎(chǔ)底子薄，研發(fā)所需的測(cè)試設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備都需要從國(guó)外購(gòu)買，價(jià)格高昂，后期收益情況又未知，國(guó)內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)廠家面臨很大的資金壓力。

4、開發(fā)周期較長(zhǎng)。一款毫米波雷達(dá)開發(fā)周期就要12個(gè)月以上，產(chǎn)品還需要通過靜態(tài)測(cè)試、動(dòng)態(tài)測(cè)試、上車測(cè)試以及各種復(fù)雜的環(huán)境下測(cè)試，整個(gè)研制周期至少要2年以上。