誰在主導(dǎo)未來感知系統(tǒng)?毫米波雷達芯片產(chǎn)業(yè)鏈透視
在科技飛速發(fā)展的當下,未來感知系統(tǒng)正成為眾多領(lǐng)域關(guān)注的焦點,它宛如智能世界的 “感知觸角”,廣泛應(yīng)用于自動駕駛、安防監(jiān)控、工業(yè)檢測等多個場景。而在這場感知系統(tǒng)的變革中,毫米波雷達芯片嶄露頭角,逐漸成為主導(dǎo)力量。讓我們深入毫米波雷達芯片產(chǎn)業(yè)鏈,探尋其背后的奧秘。
一、產(chǎn)業(yè)鏈上游:核心技術(shù)的 “心臟” 地帶
產(chǎn)業(yè)鏈上游是毫米波雷達芯片的核心技術(shù)發(fā)源地,匯聚了射頻前端組件(MMIC)、數(shù)字信號處理器(DSP/FPGA)、高頻 PCB 板、微控制器(MCU)、天線及控制電路等關(guān)鍵硬件供應(yīng)商。其中,MMIC 堪稱毫米波雷達的 “心臟”,它由發(fā)射器、接收器、功率放大器等 7 部分構(gòu)成,承擔著調(diào)制、發(fā)射、接收及解調(diào)毫米波信號的重任。當下,毫米波雷達射頻芯片工藝持續(xù)革新,SigE BiCMOS 技術(shù)曾憑借良好的高頻特性與安全性被廣泛應(yīng)用,但因其分立式結(jié)構(gòu)難以契合雷達小型化需求,逐漸式微。取而代之的是體積更小、集成度更高的 CMOS 工藝,它能夠?qū)? MMIC 與 MCU、DSP 集成,成為主流發(fā)展方向。在這一領(lǐng)域,英飛凌、NXP、TI 等國際企業(yè)長期占據(jù)主導(dǎo)地位,不過,近年來國產(chǎn)芯片企業(yè)奮起直追,加特蘭微、岸達科技、矽杰微等紛紛推出量產(chǎn)產(chǎn)品,逐步實現(xiàn)部分國產(chǎn)化替代。
數(shù)字信號處理器則是保障毫米波雷達穩(wěn)定性與可靠性的關(guān)鍵所在。它通過嵌入各類信號處理算法,對前端收集的信號進行深度剖析,從而獲取目標信息。其功能主要通過 DSP 芯片或 FPGA 芯片實現(xiàn),二者各有所長,DSP 芯片在復(fù)雜算法處理上優(yōu)勢顯著,而 FPGA 芯片在大數(shù)據(jù)底層算法方面表現(xiàn)出色,因此 “DSP+FPGA” 的融合應(yīng)用日益普及。然而,高端 DSP 芯片和 FPGA 芯片市場目前仍被國外企業(yè)牢牢把控,如 NXP、英飛凌等是 DSP 芯片的主要供應(yīng)商,賽靈思、阿爾特拉等則主導(dǎo)著 FPGA 芯片市場。
高頻 PCB 板中的天線對于毫米波雷達的有效運作起著舉足輕重的作用。由于毫米波頻率極高,對電路尺寸精度要求近乎苛刻,故而需要高頻板材 PCB。國際上,羅杰斯、松下電工等大型企業(yè)在這一領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。值得欣喜的是,受益于 5G 產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,國內(nèi)的生益科技、滬電股份等企業(yè)實現(xiàn)了技術(shù)突破,其產(chǎn)品性能已能與國外高端產(chǎn)品相媲美。
二、產(chǎn)業(yè)鏈中游:技術(shù)集成的 “創(chuàng)新引擎”
中游環(huán)節(jié)是毫米波雷達模塊及整機方案企業(yè)的舞臺,是技術(shù)集成與創(chuàng)新的關(guān)鍵區(qū)域。雷達方案供應(yīng)商專注于雷達系統(tǒng)設(shè)計、天線設(shè)計以及后端算法開發(fā),為客戶提供毫米波雷達方案模塊或整機產(chǎn)品;方案集成商則依托毫米波雷達技術(shù),針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的特點,提供定制化的智能集成方案,如汽車 Tier1 供應(yīng)商為汽車行業(yè)打造專屬解決方案,智能交通方案集成商為交通領(lǐng)域提供針對性產(chǎn)品。
在國內(nèi),毫米波雷達中游市場雖仍被博世、大陸等國際企業(yè)占據(jù)較大份額,但國內(nèi)企業(yè)正以驚人的速度追趕。在智能交通領(lǐng)域,慧爾視、??抵锹?lián)等企業(yè)積極布局,推出一系列創(chuàng)新性產(chǎn)品;智能家居雷達市場經(jīng)過多年探索,也已初步形成規(guī)模,云帆瑞達、邁睿智能等企業(yè)成為市場的重要參與者。
三、產(chǎn)業(yè)鏈下游:廣泛應(yīng)用的 “多元版圖”
下游是毫米波雷達的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域,猶如一片廣闊的 “應(yīng)用版圖”,涵蓋智能汽車、智能交通、無人機、智能家居、工業(yè)測量儀器等多個行業(yè)。其中,智能汽車領(lǐng)域?qū)撩撞ɡ走_的需求最為旺盛。隨著汽車智能化程度的不斷提升,高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)成為眾多車型的標配,而毫米波雷達作為 ADAS 系統(tǒng)的核心傳感器之一,能夠?qū)崟r感知車輛周圍環(huán)境,精準檢測障礙物,為智能駕駛提供關(guān)鍵的感知與決策依據(jù),大幅提升駕駛的安全性與舒適性。中國作為全球最大的汽車生產(chǎn)國,國內(nèi)主機廠對車載毫米波雷達的需求呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。據(jù)高工智能汽車研究院預(yù)測,2023 - 2025 年,毫米波雷達將保持高速增長,到 2025 年,國內(nèi)新車毫米波雷達搭載總量有望達到 3532 萬顆。
智能交通領(lǐng)域同樣是毫米波雷達的重要應(yīng)用場景。在車路協(xié)同系統(tǒng)中,毫米波雷達能夠?qū)崿F(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的高效信息交互,助力交通管理部門實時掌握交通流量、車輛速度等關(guān)鍵信息,優(yōu)化交通信號控制,提升道路通行效率。并且,車路協(xié)同所使用的毫米波雷達生產(chǎn)成本與車用雷達相近,但其售價卻可達車用雷達的兩倍,利潤空間十分可觀。此外,在安防監(jiān)控領(lǐng)域,毫米波雷達可用于入侵檢測、目標跟蹤等,能夠在復(fù)雜環(huán)境下準確感知目標物體的運動狀態(tài);在工業(yè)測量中,它可用于物體的位置檢測、厚度測量等,為工業(yè)生產(chǎn)提供高精度的測量數(shù)據(jù)。
四、未來展望:持續(xù)創(chuàng)新的 “光明前景”
展望未來,毫米波雷達芯片產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。在技術(shù)層面,隨著芯片工藝的不斷進步,毫米波雷達芯片將朝著更高集成度、更低功耗、更遠探測距離以及更高分辨率的方向邁進。例如,通過進一步優(yōu)化 CMOS 工藝,有望實現(xiàn)更多功能模塊的集成,降低芯片成本與體積的同時,提升其性能。在應(yīng)用方面,除了在現(xiàn)有領(lǐng)域的深度拓展,毫米波雷達還將在新興領(lǐng)域如智能醫(yī)療、智能物流等開拓新的市場空間。在智能醫(yī)療中,毫米波雷達可用于生命體征監(jiān)測,實現(xiàn)對患者心率、呼吸等生理參數(shù)的非接觸式精準測量;在智能物流中,可用于貨物的定位與追蹤,提高物流運輸效率。
毫米波雷達芯片產(chǎn)業(yè)鏈憑借其在技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用拓展等方面的強大實力,正逐步主導(dǎo)未來感知系統(tǒng)的發(fā)展方向。從上游的核心技術(shù)突破,到中游的技術(shù)集成創(chuàng)新,再到下游的廣泛應(yīng)用拓展,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)緊密協(xié)作,為未來智能世界的感知需求提供堅實支撐,其發(fā)展前景一片光明 。