电子行业4D毫米波雷达：平衡成本-性能的标配传感器，自动驾驶再添新翼

行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 电子 证券研究报告 2023 年 03 月 22 日 投资评级 行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级 强于大市 作者 潘暕 分析师 SAC 执业证书编号：S1110517070005 panjian@tfzq.com 资料来源：聚源数据 相关报告 1 《电子-行业投资策略:先周期复苏后成长创新，抓住内需和供给侧拉动》 2023-01-14 2 《电子-行业深度研究:后智能手机时代光学看什么？光学标的未来谁能走出来？》 2022-08-25 3 《电子-行业投资策略:下半年的重点还是汽车、虚拟显示、中游扩产》 2022-08-03 行业走势图 4D 毫米波雷达：平衡成本&性能的标配传感器，自动驾驶再添新翼 事件：特斯拉 HW4.0 或将配备 Arbe 的 4D 毫米波雷达，4D 毫米波雷达关注度上升。 1、行业催化：Tesla 或将重启毫米波雷达，国内外车企&Tier1 布局加速 回溯 Tesla 的传感器方案，主要经历了“多传感器融合”、“纯视觉”和“4D 毫米波雷达+视觉”3个阶段，我们认为最终采用 4D 毫米波雷达的原因为 4D 毫米波雷达拥有测量俯仰角能力，分辨率高且成本相对激光雷达低，能够较好弥补纯视觉方案的不足，而一开始采用的雷达还不具备测高能力，性能&成本综合考量下，我们认为 HW4.0 使用摄像头+4D 毫米波雷达融合为更优方案。除 Tesla 外，国内外车企宝马、通用、长安等均对 4D 毫米波雷达有所布局，部分车型已实现交付，部分在 2023年有交付规划。 2、4D 毫米波雷达：性能全面提升，超大阵列+专用处理器为量产优解 “4D”是指对探测物体距离、方位、速度和高度全面解析，且具备超高分辨率。实现 4D 成像主要有级联、单芯片集成和算法虚拟孔径三种技术路线。当前级联技术应用相对广泛。Arbe 的 4D 毫米波雷达集成超大阵列射频芯片组+专用处理芯片，通道数达 2304，量产价格为 100-150 美金，为当前性价比最高的方案，Tesla 或采用 Arbe 方案，我们认为未来 4D 毫米波雷达将受益工艺集成化趋势，成本持续下降，预计 2023、2025、2030 年降幅分别达 20%、12%、2%，在各类车型中持续渗透。毫米波雷达下游应用场景多元，预计 2025 年自动驾驶及非自动驾驶领域应用市场空间将分别达 110 亿美元和 170 亿美元。 3、应用优势：自动驾驶标配的传感器方案，软件定义汽车再进一步 我们认为 4D 毫米波雷达是最经济、稳定的车载雷达“标配方案”，有望对传统毫米波雷达、低线激光雷达形成替代，与高线激光雷达形成互补，后续或将在各类车型中持续放量。与传统产品相比，4D 毫米波雷达突破了静止识别、横向移动检测、高度识别、相邻物区分和隐藏车辆探测等局限。与激光雷达相比，4D 毫米波雷达部分性能指标已与其接近，还能更好弥补激光雷达速度、距离测量能力和受恶劣天气和环境影响的不足，但成本仅为其十分之一。软件定义汽车方面，4D 毫米波雷达可提供更丰富数据和可靠方案以支持自动驾驶。 4、产业链情况&空间测算：产业链价值有望全面提升，30 年全球 4D 产品规模超 160 亿美元 毫米波雷达产业链主要分为上游射频 MMIC 芯片、高频 PCB、处理芯片以及后端算法等相关企业，中游包括成品 4D 毫米波雷达的生产企业，下游则为主机厂。从上游价值量来看，软件算法壁垒较高占比达 50%，其次则分别为射频芯片、处理器芯片和高频 PCB。伴随 4D 产品渗透，整个产业链价值有望全面提升。据我们测算，2023/2025/2030 年全球车载 4D 毫米波雷达市场规模分别达31762/159300/1615627 万美元，即 3.18/15.93/161.56 亿美元。 5、竞争格局：4D 技术推动下市场竞争格局或迎来重塑 整机供应商方面，传统 Tier1 普遍采用级联技术在 4D 产品量产方面走在前列，但新进入厂商或依托专用芯片组和虚拟孔径方案实现换道超车，如 Arbe、Mobileye 等产品通道数具备较强竞争力。国内厂商多已发布 4D 毫米波雷达样机并与国内车企达成合作。主要整机厂商包括经纬恒润，威孚高科，华为，楚航科技，联合光电等。上游芯片方面，上游芯片主要包括射频芯片和处理器，也可能是将二者集成的专用芯片，主要企业包括德州仪器、赛灵思、恩智浦等，伴随 4D 算力诉求提升，逐渐分化出 FPGA、DSP 两大方案。国内方面，加特兰是 CMOS 工艺毫米波雷达芯片开发与设计的领导者。上游 PCB 方面，主要企业包括 Rogers、Isola、松下以及国内的沪电股份、生益科技（生益电子）等。 6、投资建议： 建议关注 4D 毫米波雷达相关企业：（1）芯片封装：长电科技等（2）PCB：沪电股份(天风通信团队联合覆盖)、生益电子、世运电路等（3）天线：硕贝德等（4）整机：威孚高科、经纬恒润(天风汽车团队联合覆盖)、华域汽车、保隆科技(天风汽车团队联合覆盖)、联合光电等 风险提示：新技术量产不及预期、市场竞争加剧、新能源车渗透率不及预期 -26%-21%-16%-11%-6%-1%4%2022-032022-072022-11电子沪深300 行业报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 行业催化：TeslaHW4.0 或重启毫米波雷达方案，4D 毫米波雷达有望加速渗透 ........... 5 1.1. Tesla：HW4.0 预计回归 4D 雷达，2023 年或量产上车 .................................................... 5 1.2. 其余车厂及 Tier1：已上市/2023 年有交付计划 .................................................................. 7 2. 4D 毫米波雷达：“3D+高度”实现四维感知，“专用集成”为量产优解 ....................... 7 2.1. 工艺迭代：4D 毫米波雷达受益集成度提高、小型化和低成本迭代趋势 .................. 9 2.2. 技术趋势：级联技术为量产主流，专用集成、虚拟孔径技术打开想象空间 ......... 10 2.3. 下游应用：2025 年自动驾驶领域空间有望超 110 亿美元，场景多元快速渗透 .. 13 2.3.1. 自动驾驶领域：短、中、远程雷达全面覆盖车内外感知应用 ......................... 14 2.3.2. 大健康