汽车雷达

摘要:在当前自动驾驶和新能源汽车如火如荼发展的背景下,各大科技巨头纷纷宣布造车或者研发相关技术助力车企,带动汽车雷达市场迅猛发展,2022年中国汽车雷达行业市场规模达159.34亿元,其中,激光雷达占9.18%,毫米波雷达占62.03%,超声波雷达占28.79%,未来,随着汽车雷达在自动驾驶和安全驾驶领域的广泛应用,市场规模将进一步扩大。


、定义及分类


汽车雷达是一种利用雷达技术在汽车上安装的传感器设备,用于检测周围环境并提供关键信息,以帮助驾驶员做出更明智的决策。汽车雷达通常用于实现自动驾驶、碰撞预防、自适应巡航控制和其他高级驾驶辅助系统,根据技术不同,汽车雷达主要分为超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达三种。

汽车雷达主要类型及优缺点对比


二、商业模式


1、盈利模式


汽车雷达企业的主要盈利模式为直接向核心客户销售产品,通过技术及生产工艺等控制产品成本实现盈利。汽车雷达企业通过研发汽车雷达企业产品,并完善相关生产工艺,打造制造体系,为客户提供汽车雷达企业产品,获取合理利润。


2、采购模式


汽车雷达企业采购内容主要包括物料采购、行政采购。物料采购分电子、机械、光学、辅料四类,鉴于汽车雷达企业产品不断推出新型号,产品架构等在不断更新中,因而汽车雷达企业会持续根据实际业务发展的需求选择合适的供应商,在供应商选择上会综合考虑成本、质量和交货期等因素,选择优质供应商进行合作。


3、研发模式


首先,汽车雷达企业通过持续跟踪关注市场情况及激光雷达技术演进的趋势,并结合自身特点制定基础技术开发规划,进行预研;其次,汽车雷达企业基于市场需求及相关基础技术储备的情况,制定具体的产品开发计划;进而,根据产品开发计划,进行产品的概念设计、架构设计、子系统设计与测试、研发样机制作与测试等工作,完成产品开发;最后,研发与生产部门密切配合,持续提高产品的可生产性与质量,降低产品成本。


4、生产模式


汽车雷达企业生产部门根据生产计划进行生产,生产过程分为:封装→装配→校准→测试,生产部门根据订单排产进行生产作业。在生产完成并通过了所有的测试、质量检验后,产品会进入成品仓。物流部门可以在汽车雷达企业内部系统内查到库存情况,结合客户需求,安排外部物流服务商到公司提货,运输到客户指定地点。


5营销模式


汽车雷达企业的销售模式为直接销售,并通过展会和潜在客户拜访的模式进行产品推销。除针对不同地区进行客户开拓外,汽车雷达企业还根据无人驾驶、高级辅助驾驶、车联网等不同市场应用领域中客户关注的产品需求,有针对性地开拓客户。


、行业政策


1主管部门和监管体制


国家工业和信息化部是计算机、通信和其他电子设备制造业的行业政府主管部门,工业和信息化部主要职责为:拟订实施行业规划、产业政策和标准;监测工业行业日常运行;推动重大技术装备发展和自主创新;管理通信业;指导推进信息化建设;协调维护国家信息安全等。


行业自律协会主要包括中国半导体行业协会、中国电子元件行业协会、中国电子仪器行业协会等。中国半导体行业协会于1990年11月17日成立,是由全国半导体领域从事集成电路、半导体分立器件、半导体材料和设备的生产、设计、科研、应用等的单位及其它相关的企、事业单位自愿参加的行业自律的全国性社会团体。中国电子元件行业协会简称中电元协,现业务主管单位为中央和国家机关工委,社团登记管理机关为民政部。协会下设磁性材料元器件分会、敏感元器件与传感器分会等分会组织。中国电子仪器行业协会是民政部批准,成立于1988年的国家一级协会,管理归口于工业和信息化部。协会成员是以国内电子测量仪器行业的研发、生产、销售和服务单位为主。


2行业相关政策


近年来,中国汽车雷达行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持,国家陆续出台了多项政策,支持、鼓励和规范汽车雷达行业发展,2021年12月,工业和信息化部发布了《汽车雷达无线电管理暂行规定》,规定了汽车雷达使用频率(76-79GHz频段)、主要使用场景,明确了发射功率及功率谱密度限值、通用杂散发射限值、特殊频段保护限值、接收机阻塞特性等射频技术要求。2023年6月30日,工业和信息化部、教育部、科学技术部、财政部、国家市场监督管理总局联合印发《制造业可靠性提升实施意见》,指出:到2030年,10类关键核心产品可靠性水平达到国际先进水平,可靠性标准引领作用充分彰显,培育一批可靠性公共服务机构和可靠性专业人才,我国制造业可靠性整体水平迈上新台阶,成为支撑制造业高质量发展的重要引擎。

中国汽车雷达行业相关政策


、发展历程


中国汽车雷达行业的起步阶段大致可以追溯到2000年左右,在此阶段,汽车雷达技术主要用于高端车型,以提高车辆的安全性能。随着时间的推移,中国汽车雷达技术逐步发展和改进,车企和科研机构在雷达传感器的性能、成本、尺寸和功耗等方面进行了不断的研发和改进。近年来,中国政府对新能源汽车和智能驾驶技术的发展给予了积极支持,鼓励企业加大在智能驾驶领域的研发投入,在市场政策加持下,中国汽车雷达行业涌现出一批拥有自主研发能力的企业,随着汽车雷达技术的成熟和成本的下降,雷达传感器在更多的汽车型号中得到广泛应用,从高端车型逐步渗透到中低端市场,中国汽车雷达企业在国际市场上也开始崭露头角,一些中国企业与国际车企或技术公司合作,推动了全球汽车雷达技术的交流与发展。未来,随着自动驾驶技术的不断演进,汽车雷达作为重要的感知器件将继续发挥关键作用。

中国汽车雷达行业发展历程


、行业壁垒


1资本壁垒


汽车雷达行业属于资本、技术密集型行业。由于对产品质量要求较高,前期对高精生产设备等固定资产的投入较大,同时在产品检验、检测,质量控制方面需要投入大量的人力、物力和时间。而随着下游厂商产品升级节奏加快,企业为了牢牢把握市场,经常需要投入大量的研发费用与整车厂商同步开发新产品,因此,汽车雷达行业具有一定的资金壁垒。


2技术壁垒


汽车雷达属于新兴产业,技术含量较高,研发与制造壁垒较高。如激光雷达作为一种新兴的传感器技术,激光雷达系统结构精密且复杂,精细的光机设计和收发对准、微弱信号的灵敏探测和快速响应是实现探测目标的前提。为了实现最优的探测效果,激光雷达不仅在开发过程中需要光、机、电等子模块的高度配合和协同优化,而且还需要在生产过程中具有相匹配的高精度生产制造能力。


3规模壁垒


汽车雷达迭代速度快,部分类型尚无确定的行业标准和成熟稳定的工艺,生产环节包括多步针对产品特性的精准装调和测试工序,需要汽车雷达厂商对生产环节具有较强的把控能力,规模化生产能力会逐渐成为汽车雷达企业的核心壁垒之一。


、产业链


1、行业产业链分析


汽车雷达产业链上游主要包括半导体和光学元器件等行业,为汽车雷达行业提供各类型芯片、传感器以及PCB等电子元器件,下游为汽车制造业、汽车服务业等,包括各类型汽车厂商与4S店等汽车售后服务环节。汽车雷达行业产业链如下图所示:

汽车雷达行业产业链
半导体
中芯国际集成电路制造有限公司
杭州士兰微电子股份有限公司
江苏长电科技股份有限公司
日月光投资控股股份有限公司
Samsung Electronics
Intel
Qualcomm
SK Hynix
Broadcom Limited
光学元器件
浙江水晶光电科技股份有限公司
福建福晶科技股份有限公司
长春奥普光电技术股份有限公司
舜宇光学科技(集团)有限公司
宁波永新光学股份有限公司
浙江蓝特光学股份有限公司
腾景科技股份有限公司
上游
禾赛集团
深圳市速腾聚创科技有限公司
华为技术有限公司
北京行易道科技有限公司
中游
汽车制造业
汽车服务业
下游


超声波雷达零部件有超声波碳芯和传感器;毫米波雷达零部件为单片微波集成电路、基带数字处理芯片和天线高频PCB板;激光雷达零部件有广电探测器和接收器IC、位置导航系统、激光器和扫描仪和光学组件。整体而言,汽车雷达上游行业主要为半导体和光学元器件等行业,近年来中国半导体和光学元器件行业飞速发展,2022年中国半导体销售收入达30903.8亿元,光学元器件市场规模为1455亿元,上游市场稳步发展,为汽车雷达行业发展打下扎实的基础。


汽车雷达下游主要面向汽车市场,应用领域主要分为无人驾驶、高级辅助驾驶和车联网,近年来中国电动车渗透率快速提升,为L3及以上自动驾驶技术推广奠定基础,2022年成为L3普及落地的元年,其带来的最大变化就是雷达产品大范围实装量产车型,由此推动的汽车雷达市场迎来高速增长期。


2、行业领先企业分析


(1)禾赛集团


禾赛集团是一家在开曼群岛注册成立的境外控股母公司,主要通过其境内实体子公司上海禾赛科技有限公司运营。其子公司禾赛科技于2014年创立于中国上海,致力于做“机器人的眼睛”,是全球自动驾驶及高级辅助驾驶(ADAS)激光雷达的领军企业。禾赛的客户包括全球主流自动驾驶公司和顶级汽车厂商、一级供应商、机器人公司等。禾赛在光学、机械、电子、软件等激光雷达核心领域有着卓越的研发能力和深厚的技术积累,在上海、硅谷、斯图加特等地均设有办公室,客户遍及全球40多个国家。2022年禾赛集团营业收入达12.03亿元,激光雷达产品收入占比高达93.31%。

2019-2022年禾赛集团营收情况


(2)深圳市速腾聚创科技有限公司


速腾聚创(RoboSense)利用公司自主研发的具有世界领先水平的机器人感知产品,将三维数据处理算法和深度学习技术相结合,通过持续的技术创新,让机器人拥有超越人类眼睛的环境感知能力。目前,RoboSense自主研发的激光雷达产品可广泛应用于无人驾驶、无人机、服务机器人、三维测量及数字建模等领域,并针对不同的需求配套定制化的专业软件。公司围绕芯片驱动的激光雷达硬件,同时布局人工智能感知软件技术形成解决方案,推动市场探索应用的边界。截至2023年3月31日,RoboSense已取得21家汽车整车厂及一级供应商的58款车型的量产定点订单,已交付超过10万台激光雷达。

深圳市速腾聚创科技有限公司发展历程


行业现状


近年来中国经济不断发展,人们的生活与汽车的联系日渐紧密,对汽车的要求也越来越高,从提高驾驶安全性到如今热门的自动驾驶技术,都要求汽车搭载各种传感器用于周围环境的感知,在当前自动驾驶和新能源汽车如火如荼发展的背景下,各大科技巨头纷纷宣布造车或者研发相关技术助力车企,带动汽车雷达市场迅猛发展,2022年中国汽车雷达行业市场规模达159.34亿元,其中,激光雷达占9.18%,毫米波雷达占62.03%,超声波雷达占28.79%,未来,随着汽车雷达在自动驾驶和安全驾驶领域的广泛应用,市场规模将进一步扩大。

2017-2022年中国汽车雷达行业市场规模统计


、发展因素


1、机遇


(1)无人驾驶市场潜力巨大


无人驾驶系统具备高性能的传感系统、强大的数据分析能力和具有逻辑的决策管理程序,以反应速度快且不会疲倦的人工智能取代驾驶者,能够有效的减少交通事故数量和伤亡人数。此外,无人驾驶技术的应用能够有效减轻交通拥堵,无人驾驶系统能够通过车上的传感器和通信网络,接收附近交通参与者的信息以及信号灯、限速、警示标志等信息,从而对巡航的速度进行实时调整,有效提升道路的容量及通行效率,减少交通拥堵的情况,提高社会运转效率。近年来,搭载激光雷达的无人驾驶出租车、无人驾驶卡车已相继在美国、中国、新加坡等多地进行道路测试及小范围运营,开始商用化转变并带来经济效益。庞大的市场需求以及无人驾驶技术给人类社会运行带来的潜在变革,为汽车雷达带来了广阔的应用前景以及巨大的市场。


(2)新基建助力车路协同(V2X)高速发展


2020年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议提出,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设(即“新基建”)进度。同年4月,国家发改委首次划定“新基建”范围,主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施,其中融合基础设施中包含智能交通基础设施。车路协同(V2X)技术是智能城市、智能交通中的基础与重点,同时也与5G通讯、大数据中心和人工智能等领域的建设相互支撑、互相促进。在“新基建”政策的推动下,以政府为主导作用、多元主体协作参与的车路协同产业格局正加速形成。车路协同变普通道路为智能道路,赋予其与智能汽车、管理云平台交互的能力。汽车雷达结合智能算法能够提供车辆、行人、非机动车等交通要素的高精度位置、运动状态、识别追踪等信息,能够对交通状况进行全局性精确把控,对车路协同功能的实现至关重要。车路协同的市场潜力也为汽车雷达的规模化应用带来了广阔的机遇。


(3)人口老龄化对智能服务的需求增加


近年来,中国人口老龄化不断加深,无人驾驶可以方便行动受限的年长人士便捷出行,提高其生活质量。此外,人口老龄化的到来将给快递、物流等行业带来巨大的劳动力缺口,但社会的发展对物流运输的需求只会越来越强,这为智能服务的发展带来了广阔的应用前景。无人驾驶卡车、无人运货小车、无人码头运送车等的推广将大量解放劳动力,汽车雷达作为其重要传感器也将为社会的转型与发展提供技术支持。


2、挑战


(1)技术的更迭需要持续高研发投入


汽车雷达应用市场处于高速发展之中,行业的快速发展是机会,同时也是挑战。当前汽车雷达技术形态以及参数指标还没有最终定型,行业内竞争激烈。世界范围内各地汽车雷达公司不断涌现,汽车雷达技术方案不断迭代,下游市场对汽车雷达性能的要求也不断提高。这种发展态势对企业的创新能力以及产品的迭代速度提出了考验,只有持续的技术创新和大量的研发投入才能不被市场淘汰,并在不断增长的市场中获得更大的发展。同时,汽车雷达整体性能的提升有赖于基础元器件与核心功能模块的芯片化,技术发展方向与半导体技术深度契合,芯片设计、工艺改进以及流片生产需要大量的高水平技术人员储备以及长期的大量资金投入,这为汽车雷达公司的发展带来了巨大的挑战。


(2)科技巨头公司纷纷入局,行业竞争加剧


汽车雷达广泛的应用前景、高速增长的市场容量以及为社会带来变革的潜在影响不止吸引了众多的科技型初创公司入局,同时在世界范围内也不断有巨头公司加入汽车雷达行业的竞争,这些公司或在传感器研发与生产领域具有深厚的积累,或在消费电子领域积累了大量的技术经验,或在汽车电子市场具有巨大的影响力,他们普遍对上游供应商有更强的议价能力,对下游客户有更受认可的品牌效应,而且具有更加充足的技术人员与资金储备,这对行业内的汽车雷达公司造成了冲击。虽然巨头公司由于其体量的原因面临着效率相对较低、产品迭代速度相对较慢的问题,但是他们的入局将会加剧行业的竞争,加快技术的升级换代。


(3)量产车项目开发周期长、回报慢


高级辅助驾驶是乘用车市场的发展方向,相比无人驾驶市场、车路协同市场,量产车市场往往面临着很长的协同开发周期。量产车型从概念到最终上市需要经历长时间的迭代过程,前装于量产车的激光雷达从定义到最终开始量产,也需要经历多次迭代和反复的试验验证。虽然产品一旦量产将会带来巨额的经济效益,但前期开发过程往往需要企业投入大量的人力和物力,该现状给成长型的汽车雷达公司带来了挑战。


、竞争格局


汽车雷达作为一类高精密元器件,从研发到制造的各个环节,要求都为严格,汽车雷达厂家需要具备较高的技术研发能力和产业链管控能力。目前全球市场主要有博世、大陆、森萨塔、英飞凌、霍尼韦尔、天合、德尔福等企业,这些企业汽车雷达产品线较广,技术领先,客户众多,同时,国外厂商在中国汽车雷达市场也占据重要地位,许多高水平汽车雷达产品依赖进口。近年来,随着国内自主汽车品牌的不断发展,国内汽车雷达企业也受到带动,质量提升迅速,相对于国外同类产品的差距进一步缩小,并逐渐开始替代博世、大陆、电装等企业。目前,超声波雷达领域国内Tier1主要包括辉创电子、航盛电子、同致电子等,初创企业有晟泰克、辅易航。在激光雷达领域,新势力及传统主机厂旗下车型,除沙龙机甲龙外,使用激光雷达的数量在1-3颗,倾向于国内激光雷达供应商,如速腾聚创、禾赛科技、华为、图达通等。在毫米波雷达领域,近些年国内创新创业厂商逐渐增长,比如行易道科技、华域汽车、集眼科技、智波科技、森思泰克、衰米波技术、意行半导体、清能华波、矽杰微电子、加特兰微电子等,并实现了部分核心技术的突破。

中国汽车雷达市场主要国内厂商及业务介绍


、发展趋势


随着自动驾驶技术的不断发展,汽车雷达作为自动驾驶感知系统的核心部分将持续发挥关键作用,未来,汽车雷达将更加智能、高效,以实现更高级别的自动驾驶功能。此外,随着技术的不断进步,汽车雷达系统有望变得更加紧凑、轻巧和功耗更低,这将有助于在车辆上更灵活地集成雷达传感器,同时提高整车的能效性能。另外,随着汽车雷达技术的成熟,市场可能会出现细分,针对不同的应用场景和车型提供专门定制的解决方案,例如,长程雷达在高速自动驾驶中的应用,短程雷达在城市交通拥堵中的应用等等。

中国汽车雷达行业未来发展趋势

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