智能化推动车载毫米波雷达的发展，2025年国内市场规模达253亿元
国内车载毫米波雷达快速发展，2025年市场规模达253亿元。受益于国内汽车智能化浪潮，车载毫米波雷达将迎来快速发展，市场规模将不断增大，2025年国内车载毫米波雷达市场规模达253亿元，年复合增长率为23%。
多类型毫米波雷达满足不同车载场景需求。根据工作机制、探测距离、使用波段的不同，可将毫米波雷达分为不同的类型，通过合适选型可以满足车载场景的多样化需求。
汽车智能化助力车载毫米波雷达快速发展。毫米波雷达作为智能汽车感知系统的重要组成部分，受益于国家汽车智能化发展的政策法规，政策法规推动车载毫米波雷达的商业化进程；自动驾驶的升级迭代拉动车载毫米波雷达需求增长。
国外垄断毫米波雷达核心部件，国内加速破局
国外企业在核心组件的技术积累深厚，先发优势明显。国外开始研发前端收发组件、数字信号处理器、天线、控制电路及后端软件算法等毫米波雷达核心组件的时间较早，技术积累深厚，在前端收发芯片上的技术优势更明显。
毫米波雷达终端市场集中度高，国外巨头占据主导地位。全球毫米波雷达终端有较高的市场集中度，国外厂商占据大部分市场份额；国内乘用车市场的毫米波雷达终端由国外传统零部件巨头主导，占据90%以上的市场份额。
下游应用领域广泛，汽车行业是主力。毫米波雷达的应用领域广泛，市场空间巨大。毫米波雷达的下游应用领域包括汽车、无人机、智能家居、智能交通等；汽车领域是毫米波雷达最大的下游应用领域，且保持较高的增长速度。
77GHz频段和CMOS工艺是未来车载毫米波雷达的发展方向
77GHz频段的车载毫米波雷达将成主流。世界无线电通信大会已将77.5~78.0GHz频段划分给无线电定位业务，以促进短距高分辨车用雷达的发展；未来车载毫米波雷达将会统一到76GHz~81GHz频段，国内77GHz将成主流。
基于CMOS工艺，向集成化、成像化方向发展。MMIC芯片是毫米波雷达系统的核心，降低成本和提升性能的市场需求推动其向集成化发展，而CMOS工艺可实现单片全集成，并将逐渐替代SiGe工艺；随着对感知精度要求的提高，79GHz三维成像毫米波雷达将迎来发展契机。
投资策略：
汽车智能化将推动国内车载毫米波雷达的快速发展，同时，毫米波雷达产业链的国产替代将为资本市场带来投资机会。建议从毫米波雷达芯片和终端两个层面分析：在芯片层面，CMOS工艺具有集成度高的优势，是未来MMIC芯片的主流方向，因此，建议关注具有CMOS工艺生产毫米波雷达芯片的技术实力且逐步实现量产化的企业；在终端层面，77GHz车载毫米波雷达是未来的发展方向，因此，建议关注已具备77GHz车载毫米波雷达研发生产能力，并实现量产化的企业。
风险提示
下游汽车需求紧缩的风险，车载毫米波雷达关键技术发展不及预期的风险，智能汽车产品得不到消费者认可的风险。
1 智能化推动车载毫米波雷达的发展，2025年国内市场规模达253亿元
// 1.1 多类型毫米波雷达满足不同车载场景需求
毫米波雷达是一种以波长位于1-10mm范围、频率在30-300GHz的电磁波作为放射波的雷达传感器。通过发送和接收毫米波的时间差，运用多普勒效应来计算目标参数，最终得到周围物体的相对距离、相对像素、角度及运动方向等物理信息。
毫米波雷达具有多种工作机制，调频连续波式是最常用的车载毫米波雷达。根据测量原理的不同，毫米波雷达可分为脉冲式毫米波雷达和调频式连续毫米波雷达，其中调频式又可分为FSK（频移键控）、CW（恒频连续波）、FMCW（调频连续波）等类型。FMCW雷达具有结构相对简单、尺寸小、重量轻、成本低、可测量多个目标、分辨率高、信号处理难度低、技术成熟等优点，已成为最常用的车载毫米波雷达类型。
根据探测距离的不同，毫米波雷达可分为短程毫米波雷达（SRR）、中程毫米波雷达（MRR）、远程毫米波雷达（LRR）三种。一般情况下，SRR的探测距离小于60米，MRR的探测距离在100米左右，LRR的探测距离大于200米。不同探测距离决定了不同类型毫米波雷达的应用场景不同，因此，汽车的自适应巡航系统（ACC）、前向碰撞预警系统（FCW）、自动制动系统（AEB）、盲区监测系统（BSD）等需要不同的雷达选型。
根据波段的不同，主流车载毫米波雷达可分为24GHz、77GHz、79GHz三种。基于各国对频段资源分配的法规和性能优势，77GHz相比于24GHz优势明显，是未来车载毫米波雷达的发展方向。
与其它传感器相比，毫米波雷达性能优势突出，性价比高。毫米波雷达具有很强的穿透能力，在夜间、雨、雾、雪等环境下均能正常工作，而摄像头和激光雷达等传感器受环境影响大。同时，毫米波雷达具有探测距离远、可快速获取目标的距离等信息、系统响应快速可靠的优点，非常适用于各种安全预警和事故预防的ADAS功能系统。尽管激光雷达具备探测精度高、探测距离远、分辨率高和一定的物体识别能力的优势，但其价格高昂，目前仍不适合在对成本敏感的车辆上进行大批量商业化应用。
// 1.2 汽车智能化助力车载毫米波雷达快速发展
1.2.1 政策法规推动车载毫米波雷达的商业化进程
毫米波雷达作为智能汽车感知系统的重要组成部分，受益于国家汽车智能化发展的政策法规。为了大力推进汽车的智能化进程，近年国家发布了多项与汽车智能化相关的政策法规，在政策方面给予包括毫米波雷达在内的高新技术产业大量的资源和资金倾斜，旨在通过设立重大专项研究课题、给予财政优惠等方式激发国内企业研发车载雷达等技术的积极性，最终实现包括毫米波雷达在内的与智能化相关的关键技术的突破。
1.2.2自动驾驶的升级迭代拉动车载毫米波雷达需求增长
毫米波雷达作为自动驾驶重要的感知传感器，是驾驶等级在L2及以上的标配，在单车智能和车路协同场景中扮演着重要角色。根据美国汽车工程师学会（SAE）制定的智能网联汽车自动驾驶分级标准，不同的自动驾驶等级要求装配数量不同的毫米波雷达。通常而言，自动驾驶等级越高，所需安装的毫米波雷达的数量也就越多。
国内自动驾驶正处于L2向L3迈进的阶段，车载毫米波雷达的增长点主要来自驾驶辅助系统（ADAS）的需求，且渗透率将逐渐增大。由于监管机构对汽车驾驶安全等级要求的提高，以及用户对安全性能的重视，市场对ADAS功能的需求增强，ADAS功能也不再是高端车的专属，已开始下沉至中低端车型。目前，国内大部分ADAS功能的渗透率在20%左右，预计2025年渗透率将超过40%。因此，作为ADAS的重要组成部分，毫米波雷达也将迎来快速发展。
// 1.3 国内车载毫米波雷达快速发展，2025年市场规模达253亿元
受益于国内汽车智能化浪潮，车载毫米波雷达将迎来快速发展，市场规模将不断增大。自动驾驶装载的毫米波雷达主要有长距（LRR）和短距（SRR）两种，不同级别装载的毫米波雷达数量不同；汽车工业协会数据显示，2020年国内汽车总销量为2531万辆，以5%的增长率计算，2025年国内汽车总销量将达3230万辆；随着汽车智能化的发展，不同级别的渗透率将逐渐增长。通过考虑不同级别毫米波雷达的装载量、不同级别的渗透率、汽车年销量，可测算2020年国内车载毫米波雷达的市场规模为91亿元，2025年市场规模将达253亿元，年复合增长率为23%。
2 国外垄断毫米波雷达核心部件，国内加速破局
通常情况下，毫米波雷达主要由前端收发组件（MMIC）、基带数字信号处理器（DSP/FPGA）、天线（高频PCB板）、控制电路及后端软件算法等五个部分组成。
依据上下游关系，毫米波雷达的产业链可分为3个部分：
（1）上游主要为毫米波雷达的组成元件供应商，包括前端收发组件、基带数字信号处理器、天线、控制电路及后端软件算法等；该领域的国内企业较少，其中收发端的MMIC芯片、DSP/FPGA、高频PCB板等核心部件几乎被国外厂商垄断。
（2）中游主要为毫米波雷达整机生产制造企业，国内在该领域的参与企业较多，处于追赶阶段。
（3）下游主要为毫米波雷达的应用终端，主要包括汽车、无人机、智能家居、智慧交通等领域。
// 2.1 国外企业在核心组件的技术积累深厚，先发优势明显
上世纪40年代，国外就开始研发前端收发组件、数字信号处理器、天线、控制电路及后端软件算法等毫米波雷达的核心组件，经过多年的研发，技术积累深厚；而国内从上世纪80年代才开始相关的研究，起步较晚，处于追赶的状态。
毫米波雷达功能的实现需要软硬件的支撑，前端收发组件、数字信号处理器、天线、控制电路及后端软件算法具有不同的功能分工。核心组件的基本介绍如下：
（1）前端收发组件
作为毫米波雷达的核心射频部分，前端收发组件能够保证将射频信号完整传输至后级部分，其特殊应用环境要求其具有体积小、稳定性好、成本低等特性。目前，主要通过混合微波集成电路（HMIC）和单片微波集成电路（MMIC）两种集成方法对前端收发组件进行集成，以实现小体积、低成本的目标；由于MMIC具有设计难度低、性价比高的特点，已成为市场主流。
车载毫米波雷达收发系统核心解决方案的提供商主要为国外企业。技术实力较强的国外厂商主要有英飞凌、恩智浦、德州仪器、意法半导体、飞思卡尔等；国内主要技术掌握在科研院所和少数芯片厂商手中，如清华大学、东南大学、清能华波等正处在积极研发阶段，厦门意行半导体已实现在24GHz SiGe射频前端芯片的量产，加特兰、岸达科技也陆续发布了77GHz CMOS毫米波雷达芯片。
（2）数字信号处理器（DSP/FPGA芯片）
DSP芯片或FPGA芯片的主要功能是实现毫米波雷达的数字信号处理，两种芯片具有不同的特点。DSP芯片可快速即时处理复杂的算法，而FPGA可完成大规模的大数据底层算法，将两种芯片组合使用是现阶段的主流技术方案。数据信号处理器供应商主要来自国外，国内尚无相关企业。国外主要生产厂商有英飞凌、意法半导体、飞思卡尔、赛灵思、莱迪思等国外企业。
（3）天线（高频PCB板）
天线是毫米波雷达发射和接收信号的重要组件，通常将多根天线集成在一块PCB板上，使得毫米波雷达的体积更小、质量更轻，以提升毫米波雷达的综合性能。随着77GHz毫米波雷达的逐渐量产及价格下降，77GHz毫米波雷达将迎来大规模的商用，高端高频PCB板的需求将得到释放。Bosch第2代LRR需要通过几个砷化镓芯片来放大并检测77GHz微波，而第3代LRR通过简化雷达天线PCB板，仅使用1或2个英飞凌硅锗芯片，减重及降本的同时也大大提高了性能。
高频PCB板对电路尺寸精度要求极高，利用较小的高频印刷电路板空间产生足够的天线辐射强度的同时还要实现和芯片的互连。目前，国外的罗杰斯、Isola、施瓦茨等少数国外公司具有较强的技术实力；国内的沪电股份是大陆和博世的PCB供应商，同时与国际顶尖厂商Schweizer在24GHz和77GHz高频雷达用PCB产品上开展合作，生益科技也取得了一定技术突破。
（4）控制电路
控制电路的主要功能是根据信号处理目标信息，并结合自身空间信息实现毫米波雷达系统的主动控制。控制电路包含报警显示系统和启动制动系统，占到毫米波雷达总成本的5%。目前，宽带甚至超宽带、良好的方向性等成为控制电路的研究方向。
（5）后端算法
后端算法具有较强的非标属性，主要通过毫米波雷达生产企业自主正向研发实现。后端算法的开发需要大量的底层数据支持，不同型号的毫米波雷达的算法不同，因此，研发投入成本极大，且大部分优质算法由国外传统零部件厂商研发，国产毫米波雷达企业若使用需支付高昂的专利费。目前，森思泰克、安智杰、承泰科技、行易道、智波科技等国内初创企业已在算法层面取得突破，但其可靠性仍需大量数据的验证和进一步的优化迭代。
// 2.2毫米波雷达终端市场集中度高，国外巨头占据主导地位
全球毫米波雷达终端有较高的市场集中度，国外厂商占据大部分市场份额。目前，全球毫米波雷达的市场份额主要由国外传统零部件巨头瓜分，主要供应商有博世、大陆、电装、海拉、天合、安波福、奥托立夫等。2018年全球毫米波雷达市场规模为34.7亿美元，而博世、大陆和海拉等国外巨头占据行业73%的市场空间，行业集中度较高。
国内乘用车市场的毫米波雷达终端由国外传统零部件巨头主导，占据90%以上的市场份额。2019年1月中国乘用车市场数据显示，维宁尔、大陆、海拉、安波福和法雷奥五家企业占据短程毫米波雷达96.4%的市场空间，博世、大陆、电装和安波福占据长距毫米波雷达95.7%的市场空间，呈现出巨头主导的格局。
相比于国外，国内毫米波雷达终端还处于起步阶段，车载毫米波雷达的短板尤为突出，但一大批初创企业开始入局。国内毫米波雷达的发展明显滞后于国外，但随着国内汽车市场热度的上升，对毫米波雷达的需求急剧增加，推动了国内一大批初创企业开始入局毫米波雷达终端的研发和生产，并取得了一定的突破。森思泰克、安智杰、行易道、承泰科技等初创企业已实现了77GHz车载毫米波雷达的量产，并逐步开始放量。
// 2.3 下游应用领域广泛，汽车行业是主力
毫米波雷达的应用领域广泛，市场空间巨大。毫米波雷达的下游应用领域包括汽车、无人机、智能家居、智能交通等。在汽车上主要应用于自动驾驶的感知系统，是重要的感知传感器；毫米波雷达是无人机避障系统最常采用的雷达传感器，可在各种天气状况下稳定工作，具有优异的抗干扰能力；在智慧交通领域的应用主要体现在车路协同、雷达测速等场景；在智能家居领域的应用主要体现在安防、智能门锁、智能家电等。除上述几个领域外，还有军事等众多应用领域，市场空间处于不断扩张中。
汽车领域是毫米波雷达最大的下游应用领域，且保持较高的增长速度。中国车载毫米波雷达在2015年的装载量仅为12.3万台，但2018年已到达500.7万台，年复合增长率高达244%。随着自动驾驶渗透率及等级的不断提升，对毫米波雷达的装载需求将快速增加，同时，对毫米波雷达性能的要求也将不断提高，77GHz等高精度毫米波雷达的需求将不断被释放。
3 77GHz频段和CMOS工艺是未来车载毫米波雷达的发展方向
// 3.1 77GHz频段的车载毫米波雷达将成主流
车载毫米波雷达在世界范围内使用的主要的频段为24GHz、77GHz和79GHz三种，而日本也将60GHz作为使用频段。一般情况下，24GHz多用于实现中短距离的检测，77GHz多用于长距离的检测。频段的不统一也在一定程度上阻碍了毫米波雷达的发展，因此，2015年世界无线电通信大会将77.5~78.0GHz频段划分给无线电定位业务，以促进短距高分辨车用雷达的发展，同时将79GHz频段划分给短距高清汽车成像雷达。
未来车载毫米波雷达将会统一到76GHz~81GHz频段，国内77GHz将成主流。中国已将76GHz~77GHz频段划分给车载毫米波雷达，也在规划研究将79GHz频段划分给汽车使用。77GHz雷达的波长更短，检测精度更高，天线仅为24GHz毫米波雷达的1/3，体积更小，可实现多通道收发，同时穿透能力也更强，因此，77GHz毫米波雷达是未来发展的方向，但设计难度大、价格高、可靠性要求高是其面临的挑战。
// 3.2 基于CMOS工艺，向集成化、成像化方向发展
MMIC芯片是毫米波雷达系统的核心，降低成本和提升性能的市场需求推动其向集成化发展。目前毫米波雷达芯片的实现工艺多为SiGe制程，工艺的限制导致分离部件较多，性能稳定性差，成本较高；新兴的CMOS工艺可将不同部件集成到单一芯片上，达到更高集成度的同时，实现性能的提升、能耗的降低和成本的下降。
MMIC芯片中用的最多的CMOS工艺是BiCMOS和RFCMOS两种。BiCMOS工艺是将双极型晶体管与CMOS技术结合的一种工艺，具有集成度高、良品率高、成本低、性能好的优势；RFCMOS可将射频前端、数字处理等集成在单一芯片上，集成度更高。
国外主流毫米波雷达MMIC芯片生产商已研发出CMOS工艺的产品，且技术积累深厚。英飞凌的车载雷达方案一开始采用离散器件电路，后逐步迭代为基于BiCMOS工艺收发器+数字DSP的套片方案；恩智浦已从BiCMOS方案转为RFCMOS收发器+数字DSP方案；德州仪器一直坚持RFCMOS的单芯片技术方案。国内的加特兰、岸达科技等初创企业已研发出CMOS工艺的芯片，并逐步实现量产。
CMOS工艺将逐渐替代SiGe工艺。SiGe工艺技术的一个重要方向是将射频电路的SiGe工艺与数字电路的CMOS工艺结合，实现将模拟与数字功能集成到一个芯片上，即BiCMOS工艺技术；RFCMOS将实现射频前端、ADC、MCU和存储器的单片全集成，最终达到成本低、体积小、重量轻、功耗低等的设计要求。
随着对感知精度要求的提高，79GHz三维成像毫米波雷达将迎来发展契机。交通状况的复杂化及人们安全意识的提升，对毫米波雷达的精度的要求越来越高，将通过增加集成的收发机数量来形成环境建模，以精准判断雷达点云中具体物体的形状，不断提升空间分辨率。24GHz、77GHz毫米波雷达仅能提供距离、角度、速度等基本信息，而79GHz毫米波雷达采用MIMO扫描技术可获得高度等三维信息，同时实现更高的分辨率和更广的工作范围。因此，79GHz成像毫米波雷达有较大的市场需求。
4 投资策略
汽车智能化将推动国内车载毫米波雷达的快速发展，同时，毫米波雷达产业链的国产替代将为资本市场带来投资机会。建议从毫米波雷达芯片和终端两个层面进行分析：
（1）芯片层面：CMOS工艺具有集成度高的优势，是未来MMIC芯片的主流方向，因此，建议关注具有CMOS工艺生产毫米波雷达芯片的技术实力且逐步实现量产化的企业。
（2）终端层面：77GHz车载毫米波雷达是未来的发展方向，因此，建议关注已具备77GHz车载毫米波雷达研发生产能力，并实现量产化的企业。
5 风险提示
（1）下游汽车需求紧缩的风险。由于新冠肺炎等不确定因素对宏观经济的影响，造成汽车消费欲望减退，下游需求可能出现紧缩。
（2）车载毫米波雷达关键技术发展不及预期的风险。MMIC芯片、CMOS工艺等技术发展缓慢，不能满足国内车载毫米波雷达的性能要求。
（3）智能汽车产品得不到消费者认可的风险。由于汽车智能化处在升级迭代的过程，产品能否得到终端消费者的认可存在不确定性，从而导致车载毫米波雷达的装载量受影响。
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