让“纯视觉派”特斯拉都反悔，4D毫米波雷达究竟有何魔力？

车载雷达迎来4D成像时代。

编辑 |  车东西内参

2 月 16 日，Twitter博主 Greetheonly 发布特斯拉 HW 4.0 的实物图片，指出该产品具备至少两个以太网接口。此前，特斯拉曾向 FCC 递交毫米波雷达相关文件。该产品采用由 6发射通道、8 接收通道组成的射频芯片组，工作频率为 76-77GHz。业界普遍推断该产品为 4D 毫米波雷达。结合上述息，Greetheonly 推断 HW 4.0 中新增的以太网接口将接入 4D 毫米波雷达。国内市场方面，4D 毫米波雷达已搭载于飞凡 R7、深蓝 SL03 等量产车型，渗透至 20 万元价格区间。若特斯拉 HW 4.0真正应用 4D 毫米波雷达，该产品的商业化趋势有望进一步确立。

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来源 中证券

原标题

《特斯拉或将搭载，4D 毫米波雷达趋势加速》

作者李景涛 等

01.

特斯拉带头

4D毫米波放量

2022 年 6 月，特斯拉向 FCC 美国联邦通委员会递交了毫米波雷达的相关材料。材料审核通过后，该产品可投放至美国市场。该毫米波雷达采用由 6 发射通道、8 接收通道组成的射频芯片组，工作频率为 76-77GHz，扫描帧率为 15Hz。另一方面，Twitter 用户 Greentheonly 在特斯拉软件更新中发现了名为Phoenix 的毫米波雷达选项，并推测其为 Arbe 的 4D 毫米波雷达 Phoenix。在特斯拉向FCC 递交的材料中，“Phoenix”字样再次出现。基于上述息，业界推断该产品为 4D 毫米波雷达，且可能搭载于特斯拉的量产车型。

▲特斯拉毫米波雷达设计图

2023 年 2 月 16 日，Twitter 用户 Greentheonly 发布了特斯拉 HW 4.0 的实物图。该产品将应用于特斯拉改款Model X，具备至少两个以太网接口。考虑到传统毫米波雷达通过 CAN 或 CAN-FD 连接，而 4D 毫米波雷达数据量大，需要使用百兆以太网。根据 Greentheonly 推断，HW 4.0 或将接入 4D 毫米波雷达，并应用于特斯拉 Model X 等量产车型。

▲特斯拉 HW 3.0（上方）和 HW 4.0（下方）

2022年 9 月上市的飞凡 R7 全系搭载采埃孚 Premium 4D 毫米波雷达。其中，飞凡 R7 旗舰版共配备 2 颗 4D 毫米波雷达，其他型号则可选装 1 颗。结合全车 12 个摄像头、4 个毫米波雷达、12 个超声波雷达等传感器，搭载 4D 毫米波雷达的飞凡 R7 均有望通过 OTA 方式，实现高速 NOA、记忆泊车等功能。

纯电版深蓝 SL03 的价格区间为 18.99 万-22.19 万元，可选装一颗 4D 毫米波雷达。该 4D 毫米波雷达为森思泰克 STA77-8，其感知距离为 350m，角分辨率达 0.7°，有利于增强车辆的感知能力。结合全车 10 个摄像头、4 个毫米波雷达、12 个超声波雷达等传感器，深蓝 SL03 能够实现上下匝道辅助、全速自适应巡航等功能。

02.

高性价比

市场规模前景广

传统毫米波雷达具有很强的测距、测速能力，且不受天气和能见度等恶劣环境影响，能够与摄像头形成互补。但传统毫米波雷达没有 Z 向分辨能力，容易将路边低小的障碍物、空中障碍物与路面上的静态车辆混淆，进而带来不必要的刹车。为了提升用户体验，毫米波雷达的感知结果被赋予了较低的权重。

目前，业界智能驾驶方案大多以摄像头为主传感器。视觉方案高度依赖于现有的目标模型库，且容易受到强光等极端环境影响，对白色物体的识别能力也比较弱。因此，若视觉方案未能及时发现前方障碍物，且毫米波雷达的感知结果被系统过滤，容易引发交通事故。智能驾驶车辆多次撞上白色大卡车，即是出于上述原因。

4D 毫米波雷达通过增加发射、接收通道的个数，与传统毫米波雷达相比增加了高度探测，能够在没有激光雷达参与的情况下解析目标的轮廓与类别，并将前向感知距离提升至 300m 以上。另一方面，当前激光雷达单价约为 600-2000 美元，采埃孚、大陆集团等 tier1 的 4D 毫米波雷达单价约为 150-200 美元，而 4D 毫米波雷达性价比优势凸显。

智能化为汽车行业的核心趋势，L2 级智能驾驶快速渗透，其渗透率已由 2017 年的 6%提升至 2022 年的 38%。预计 2025/2030 年，L2 级智能驾驶渗透率分别为 60%/52%。随着自动驾驶技术的进步、相关零部件成本的下降与法律法规的逐步放宽，我们预计 2025 年 L3 级别自动驾驶渗透率为 10%。2030 年，L3/L4 及以上级别智能驾驶渗透率进一步提升至 40%/8%。

▲2017-2030 年各级别智能驾驶渗透率

在 L3 及以上级别智能驾驶车型中，4D 毫米波雷达将作为激光雷达的补充或替代方案。而对于 L2 级别车型，我们分为悲观/中性/乐观三种情况进行测算1）悲观情况下，4D 毫米波雷达仅渗透至搭载或计划搭载激光雷达的车型；2）中性情况下，4D毫米波雷达将渗透至搭载智能驾驶域控制器的 L2 级别车型；3）乐观情况下，4D 毫米波雷达的潜在渗透范围进一步拓展至 L2 级别所有车型。基于上述假设，我们悲观/中性/乐观情况下，2025 年 4D 前向雷达在 L2 级别中的渗透率分别为 5%/6%/10%，4D 角雷达在 L2级别中的渗透率分别为 2%/5%/6%。

▲4D 毫米波雷达在各级别智能驾驶中的渗透率

价格方面，预计2025/2030年4D前向雷达的单价分别为945/662元，4D 角雷达的单价分别为 378/265 元。配置数量方面，我们预计 L2 及以上级别车型至多搭载 1 颗 4D 前向雷达，L2（非域控）/L2（域控）/L3/L4 及以上级别车型至多搭载 2/4/4/6颗 4D 角雷达。结合上文对 4D 毫米波雷达渗透率的预测，我们预计悲观/中性/乐观情况下，2025 年国内 4D 毫米波雷达市场空间分别为 23.2 亿/30.3 亿/36.8 亿元，2030 年国内 4D毫米波雷达市场空间分别为 106.2 亿/146.1 亿/150.1 亿元。

▲4D 毫米波雷达价格趋势（单位元）

▲各级别智能驾驶的 4D 毫米波雷达搭载量预测

级联方案以成熟的标准雷达芯片为基础，在业内得到广泛应用。级联方案通常应用德州仪器、英飞凌、恩智浦等公司的标准雷达芯片，通过 2 级联、4 级联或 8 级联方式增加天线数量，形成多发多收通道。由于该方案基于成熟芯片打造，前期开发难度低，有利于加快产品上市节奏。目前，大陆集团、采埃孚、博世、安波福、华为、华域汽车等零部件供应商，均基于级联方案打造 4D 毫米波雷达。但由于级联方案由多颗芯片级联而成，产品尺寸较大、功耗较高。另一方面，天线之间存在互相干扰的问题，零部件供应商需要解决噪比较低的问题。

▲德州仪器级联系统实物图

集成芯片方案通过将多发多收天线集成在一颗芯片中，以 ASIC 芯片实现上述功能。与级联方案相比，集成芯片方案集成度更高，有利于大幅缩小 4D 毫米波雷达的体积，降低产品功耗。但由于芯片方案尚未完全成熟，该方案成本较高。根据 Vehicle 数据，现阶段集成芯片方案的 4D 毫米波雷达单价约为 300-400 美元，级联方案则为 150-200 美元。同时，采用集成芯片方案的厂商需要解决天线密集布置、天线之间互相干扰等问题，对技术应用的要求更高。目前，Arbe、Uhnder、Vayaar 为该技术路线的代表性企业。

对于传统毫米波雷达而言，产生多种波形的唯一方法是增加接收天线数量。级联+虚拟孔径成像方案在标准雷达芯片的基础上，借助虚拟孔径成像算法进行相位调制，使得每根接收天线在不同时间产生不同的相位响应，从而将原有物理天线虚拟至十倍甚至数十倍，角分辨率能够从 10°提升至 1°。与级联方案相比，该方案使用的芯片数量更少，有利于缩小产品尺寸，降低产品功耗。与集成芯片方案相比，该方案使用的芯片更加成熟，且不依赖于特定厂商的芯片方案，兼容度更高。该方案在虚拟孔径成像算法、天线布局等方面具有较高壁垒，目前的主要参与者为傲酷和几何伙伴。

▲傲酷的 4D 毫米波雷达产品规划

03.

多家供应商布局

订单突破临界点

经纬恒润基于Arbe 雷达芯片组开发的 4D 毫米波雷达，具有 48 路发射和 48 路接收通道，探测距离达350m，并可实现方位向 1°和俯仰向 1.5°的真实孔径分辨率，能够满足 L2+及以上级别智能驾驶系统的需求。根据公司官网，公司 4D 毫米波雷达研发进展顺利，且预计将于今年实现量产应用。公司已于 2022 年 11 月向 Arbe 订购 34 万个雷达芯片组，计划应用于2023 年和 2024 年的 4D 毫米波雷达量产产品。

▲经纬恒润 4D 毫米波雷达探测效果

威孚高科同样基于 Arbe 雷达芯片组，开发集成芯片方案的 4D 毫米波雷达产品。公司官网显示，公司于 2021 年实现 4D 毫米波雷达的首批原型样件试制和交付，目前处于技术研发和市场应用快速发展阶段，并已获得干线物流项目定点。

华域汽车布局两款4D毫米波雷达，LRR30已实现小批量供货。华域汽车采用级联方案，规划了 LRR30 和 LRR40 两款 4D 毫米波雷达。其中，LRR30 采用 2 片 MMIC 级联，具备 6 路发射和 8 路接收通道，最多可以输出 1024 点 4D 点云，能够追踪 64 个目标，最远探测距离达 300m。LRR40 采用 4 片级联，具备 12 路发射和 16 路接收通道，最多可以输出 3072 点 4D 点云，能够追踪 128 个目标，最远探测距离达 350m。根据公司公告，公司 4D 毫米波雷达产品已实现对友道智途相关项目的小批量供货。

▲华域汽车 4D 毫米波雷达

保隆科技的两款 4D 毫米波雷达正处于开发测试阶段。保隆科技规划了 24 发 12 收、48 发 48 收两款 4D 毫米波雷达。上述产品的最远探测距离达 300m，水平/垂直视场角分别为 110°/30°，并可实现方位向 1°和俯仰向 1.6°的真实孔径分辨率。目前，公司的4D 毫米波雷达产品正处于开发测试阶段，有望提升 ACC/AEB/FCE 等 ADAS 功能的用户体验。

由于 4D 毫米波雷达相较传统毫米波雷达存在阵列设计、抗干扰、高性能等提升，对PCB 尺寸、层数、材料、孔加工密度等规格提出更高要求，单颗雷达的 PCB 价值量由 50~70元提升至 150~200 元。我们认为，Arbe、沪电股份、景旺电子、生益科技等头部元器件供应商有望受益于 4D 毫米波雷达的应用趋势。

Arbe集成芯片方案头部芯片供应商，生态体系日益丰富。Arbe 为集成芯片方案的代表性企业，其雷达芯片组具有 48 路发射和 48 路接收通道，形成 2304 个虚拟通道，芯片典型功耗低于 4W。同时，Arbe 提供专用的毫米波雷达处理器芯片，通过在其中增加雷达号处理硬件加速模块，解决数据高吞吐量的问题。目前，Arbe 已经与法雷奥、维宁尔、经纬恒润、威孚高科等零部件供应商建立合作关系，生态体系日益丰富。

沪电股份全球PCB领先厂商，汽车相关技术底蕴雄厚，4D车载雷达已实现量产。公司是全球 PCB 领先厂商，专注于企业通讯市场板、汽车板市场，根据其 2022 年业绩快报，公司全年整体收入 83.36 亿元，同比+12%，归母净利润 13.61 亿元，同比+28%，收入中企业通讯/汽车/其他占比 63%/23%/14%（22H1 数据）。聚焦汽车来看，产品端，公司产品覆盖广泛，应用于 4D 车载雷达、自动驾驶域控制器、智能座舱域控制器、车载网关等领域的产品已量产。此外，公司自 2014 年 4 月起与 Schweizer 开展深度合作，并于2017 年 4 月投资持股 Schweizer，目前持股比例约 19.74%，助力汽车测距雷达发展。产能端，沪利微电（150 万平米）、黄石二厂（75 万平米）、黄石一厂可支持不同规格汽车产品，满足客户各类需求。客户端，公司与博世、大陆等汽车 Tier1 保持深度合作，受益 4G毫米波雷达商用化。

景旺电子内资全品类PCB龙头，汽车占比35%+，配合客户供应4D毫米波雷达。内资 PCB 龙头厂商，产品包括 RPCB、FPCB、MPCB、HDI 等，是目前国内少数集成全面 PCB 产品线的优质 PCB 厂商，产品广泛应用于通讯、计算机及网络、消费电子、汽车电子、工控等行业，根据其 2022 年业绩快报，公司全年整体收入 105.14 亿元，同比+10%，归母净利润 10.58 亿元，同比+13%，我们测算其汽车相关收入占比 35~40%。

聚焦汽车来看，产品端，公司技术产品种类繁多（如厚铜，HDI，高频，高速等），应用于车联系统、自动驾驶和电动化汽车，掌握高可靠测试独立、高追溯性能力、散热管理等关键技术。在雷达领域可支持供应传统毫米波雷达、4D 毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等。产能端，江西、龙川、珠海、深圳均具备生产基地，均可生产汽车相关产品。客户端，公司是全球领先 tier1 厂商的供应商，包括博世、法雷奥、德尔福、海拉、北京恒润等；公司亦切入整车及重点供应链公司，如特斯拉、比亚迪等客户，在 4D 毫米波雷达上与客户积极合作。

生益科技覆铜板龙头，具备4D毫米波雷达CCL能力并常年与国际Tier1保持合作。公司是全球覆铜板龙头，全球市场份额排名第二，产品结构持续升级，在 5G、服务器、新能源汽车等领域的高频高速产品持续突破，亦不断拓展封装基板、HDI、柔性覆铜板等。聚焦汽车来看，产品端，具备多规格（不同 Tg/Td/CTE/CTI）汽车 CCL 产品，亦拥有传统毫米波雷达、4D 毫米波雷达（不同 Dk/Df）等产品。产能端，苏州生益（2002 年成立，覆盖消费、汽车、高速型应用等）、江西生益（2017 年成立，覆盖汽车、高速型应用等）具备汽车领域能力。客户端，公司是博世、大陆等汽车 Tier1 的核心供应商，拥有常年合作关系。

▲生益科技汽车相关产品介绍

车东西认为，相对传统毫米波雷达，4D成像雷达使用多输入多输出（MIMO）天线阵列对周围环境进行高分辨率感知，在距离、速度、方位的三维息基础上增加了高度息。4D毫米波雷达弥补了传统毫米波雷达的性能短板，有望成为高阶自动驾驶的优质传感器选项。