激光雷达行业发展分析报告课件.pptx

1、激光雷达行业发展分析报告激光雷达行业发展分析报告2021 年年 3 月月公开场合表示：不采用激光雷达作为感知系统 2019年4月特斯拉Autonomy Day：不会采用激光雷达。2021年1月，Electrck报道：Elon表示特斯拉不会采用激光雷达，即使它们的成本降低了很多。TechTimes等媒体多次报道，特斯拉正在测试激光雷达 or 4D毫米波雷达的性能：报道时间新闻媒体测试车辆 测试地点 激光雷达提供商加州帕洛阿搭载激光雷达的个数The last driver license2019年7月8日 holderModel SMode 3&Y 以色列Model Y 美国戴利城 Luminar

2、 Hydra尔托Innoviz或InnovusionNA2020年10月22日 TechTimes2020年12月31日 盖世汽车Arbe Robotics 4D毫米波雷达 NA3个（后，左前，右前）特斯拉在2019年自动驾驶日：宣布不用激光雷达搭载Luminar激光雷达的测试车辆：Model Y3资料来源：搜狐汽车资料来源：盖世汽车不同传感器方案对比劣势成本优势功能成本高，大雾、雨雪天气效果差，无法获得外界图像可以精准得到外部环境信息实现周围环境的3D建模功能激光雷达600-75000美元成本高，技术由国外垄断红外传感器毫米波雷达600-2000美元300-500美元夜视效果极佳实现汽车的夜

3、视功能不受天气影响，测量范 无法识别道路指示牌、无法完成视觉识别较高的围广、精度高行人等静止物体功能可在恶劣的天气条件下提供更大的范围，视野，仍无法做到量产感知力和承受能力主要用于弥补传统毫米波雷达测量误差范围大、无法识别静止物体的缺点4D毫米波雷达 NA恶劣条件下，难以测成本较低，可以通过算 距，会导致失效。测 能实现大部分ADAS功能，摄像头35-50美元法实现各项功能距时，对算法要求较 测距功能对算法要求高高探测距离短，应用局限大超声波传感器 15-20美元成本低侧方超车提醒、倒车提醒资料来源：智车科技、VehicleTrend，市场研究部4 4D毫米波雷达主要用于解决传统毫米波雷达处理

4、杂波能力弱、分辨率低、点云密度低等问题，进而达到与激光雷达相匹配的感知能力。毫米波雷达：角分辨率不高、无法高效地形成3D图像。激光雷达：可形成3D点云，但成本相对较贵。4D毫米波雷达，可解决毫米波雷达分辨率低、点云密度低的问题，进而达到与激光雷达相同的感知能力参数对比波的属性毫米波雷达电磁波4D毫米波雷达激光雷达电磁波超声波雷达机械波电磁波24GHz波长为12.5毫米 24GHz波长为12.5毫米 主流波长主要包括主流40kHz超声波雷达波长为3.4毫米波长77GHz波长为3.9毫米77GHz波长为3.9毫米905nm和1550nm是否可形成点云结构注：点云密度低帮助实现ADAS领域中的ACC

5、、FCW、BSD、知的能力，进而达到PA、LCA等功能可帮助汽车实现3D感可帮助汽车实现3D感知的能力，进而达到L3-L5自动驾驶能力主要用于自主泊车领域。主要用途探测距离L3-L5自动驾驶能力中短距一般在10-70米之间，长距一般在70-200米之间200-300米附近100-500米3-5米5资料来源：CSDN，市场研究部传统毫米波雷达（Current Radars）：探测角度小，且呈现出锥状的波束，使得其测量误差相对较大，且难以探测精致的物体。4D毫米波雷达（4D Imaging Radar）：探测角度相对较大，且测量误差相对较小。由于增加了“探测物体高度”第四个指标，能够实现测量静止物

6、体的功能。相较于传统的毫米波雷达，4D成像雷达具有视野宽、分辨率高、误报率低、可探测静态物体等优势视野窄误报率高难以探测静态物体追踪数十个物体视野宽分辨率高误报率低可以探测静态物体追踪数百个物体资料来源：Arbe官网，市场研究部6传统毫米波雷达：传统毫米波雷达可实现ADAS功能 由于传功车载毫米波雷达的天线只在二维方向上排列，使得其只可测量水平坐标（X，Y），同时依靠多普勒效应可以测量物体的速度信息。最终只可输出（X，Y，V）三个指标。资料来源：CSDN 传统毫米波雷达，主要用于实现ADAS的功能。4D毫米波雷达，可实现L3-L5自动驾驶能力 4D毫米波雷达：通过增加发射、接收通道的个数，可提

7、供点云的功能，进而输出（X，Y，h，V）四个指标。4D毫米波雷达，可以帮助车辆实现L3-L5级别自动驾驶能力。资料来源：geekcar7用于ADAS领域中的传统毫米波雷达通常配备12个通道（3发射4接收），且主要分布于同一平面上，不能实现较好的3D点云效果。为解决上述问题，目前全球共有三种主流技术，可以实现4D毫米波雷达的点云功能：第一种：基于现有的芯片（一般是英飞凌、TI、NXP的芯片），通过独特的软件算法和天线设计，在MIMO的基础上做成高倍数虚拟MIMO，以达到在原来物理天线数基础上虚拟出十倍的天线数，进而将角分辨率大幅降低。该技术的优点是产业链相对比较程度，难点主要体现在软件算法的优化

8、上。该技术代表公司包括傲酷雷达(Oculii)等。第二种：通过将多发多收天线集中在一个芯片中，通过研发芯片芯片组来实现上述功能。目前，该技术的代表公司主要有Arbe、Vayaar、Unhder等。其中Vayaar主要聚焦于短距离场景，比如座舱监控、手势识别；Arbe则瞄准ADAS及自动驾驶市场。第三种：通过使用超材料来解决上述问题。但受限于上游超材料供应链基础较弱，商业化仍有很长的时间要走。该技术的代表公司主要包括MetaWave、EchoDyne等。8Arbe概述9Arbe：4D成像雷达解决方案提供商资料来源：Arbe官网10公司自2015年成立以来，不断完善4D成像雷达解决方案，推出芯片组

9、解决方案及4D成像雷达开发平台在CES 2019上首次推出4D成像雷达Beta版产品Phoenix前端系统发布首款车规级专用图像雷达处理器芯片解决方案与Qamcom合作，公司成立，总部位于以色列特拉维夫扩展4D成像雷达解决方案的应用场景2018.052019.092020.102015.112019.012020.052021.01与格芯合作，采用格芯的22FDX FD-SOI技术推出全新Phoenix高密度2K推出首个 高分辨率成像雷达开发平台自动驾驶雷达天线公司于2019年12月完成3200万美元的B轮融资，用于4D成像雷达芯片组的全面量产日期融资金额融资轮次 投资方2017/4/2520

10、17/11/32018/7/132019/12/17250万美元900万美元1000万美元3200万美元天使轮A轮投资方未知、iAngels OurCrowd O.G.Tech Ventures Taya VenturesCanaan PartnersA+轮B轮360 Capital Partners、Manic Mobility、iAngels、OurCrowd、CatalystO.G.Tech Ventures、Taya Ventures、Canaan Partners光控中国以色列基金、北汽产业投资基金、源清资本、360 Capital Partners、iAngels、Canaan P

11、artners资料来源：Arbe官网，企查查，市场研究部11公司领导团队在半导体、雷达领域拥有丰富的研发经验Kobi Marenko联合创始人/CEONoam Arkind联合创始人/CTO在顶尖技术、媒体创办方面，有着15年的丰富经验。Kobi曾创立移动DSP平台Taptica，后被Marimedia并购，以及移动内容平台Logia，后被MandalayDigital并购。拥有Weizmann科学研究学院机器人实验室博士学位，在研发方面拥有10多年的经验。曾领导Taptica算法开发和Space IL控制系统。Yoram Stettiner首席科学家Avi Bauer研发副总裁信号处理博士，

12、在研发方面拥有35年的经验。擅长RTLS无线电定位和跟踪系统、阵列处理、传感器融合等。曾在8家创业公司的创立和初始阶段担任多个领导职务，其中5家上市或被并购。在半导体行业拥有25年以上的工作经验，主要从事RFIC的研发。曾在DSP集团工作，担任20名工程师的研发团队负责人，曾任职于Butterfly、TI和Sensata Technologies。资料来源：Arbe官网12自成立以来，公司先后发布了一款测试产品、两款产品：4D成像雷达芯片组解决方案Phoenix：车规级专用成像雷达处理芯片。2K高分辨率成像雷达开发平台：Tier1、OEM厂商可用于研发下一代成像雷达系统。逐步完善4D成像雷达解

13、决方案，推出完整的4D成像雷达芯片组解决方案及4D成像雷达开发平台Beta版产品Phoenix前端系统4D成像雷达芯片组解决方案Phoenix2K高分辨率成像雷达开发平台 包含发射和接收芯片的射频芯片组。包含发射和接收芯片的射频芯片组。整套成像雷达芯片组。车规级专用成像雷达处理芯片。业内信道阵列最密集的雷达天线。访问和调度硬件的软件层。指导Tier1/OEM研发雷达系统的参考。2019.012020.052020.10资料来源：Arbe官网，市场研究部13成立之初，Arbe主要依赖采购第三方芯片组来进行4D成像雷达解决方案的研发。但考虑到第三方芯片的算力、软件开发匹配度等问题，公司随后开始了自

14、研芯片的计划。2020年5月，公司发布成像雷达处理芯片，完成车规级4D成像雷达芯片组解决方案。4D成像雷达芯片组解决方案包括采用卓越工艺的射频芯片组与专利成像雷达处理器先进的射频芯片组 工作频率为76-81GHz。拥有2个24信道的发射芯片，4个12信道的接收芯片。在信道隔离、噪声系数和发射功率方面具有卓越的性能。专利成像雷达处理器 集成雷达处理单元(RPU)架构和嵌入式雷达信号处理算法。在保持低硅功耗的同时实时转换大量的原始数据。资料来源：Arbe官网，市场研究部14该芯片组采用美国格罗方德半导体公司22nm射频CMOS工艺。拥有2300个通道（48发射*48接收），相较于传统毫米波雷达的1

15、2个通道（3发射4接收）大幅提升，可实现提供点云成像的功能。该4D雷达芯片组解决方案获得2020年爱迪生奖。4D成像雷达芯片组解决方案PhoenixArbe 芯片组资料来源：EE Times15 4D成像雷达芯片组解决方案可以根据距离、方位角、仰角和速度追踪并分离对象。O2O301 方位角和 仰角，能够以每秒 帧的速度实时追踪数百个目标。物理分辨率达到 视野范围达到100O方位角和30O仰角，探测距离达到300米。4D成像雷达芯片组解决方案以超高分辨率追踪和分离数百个对象，兼具宽视野和长距离的探测能力超高分辨率1方位角2仰角宽视野100方位角30仰角长距离300m实时30FPS高范围精度7.5

16、cm-60cm多普勒分辨率最低误报识别物体100s0.1m/s0资料来源：Arbe官网，市场研究部16能够在各种环境条件下追踪行人、自行车、摩托车等弱势道路使用者，以及静止物体或被遮蔽的物体资料来源：Arbe官网，市场研究部采用模块化设计，可定制化设置分辨率、范围、视野和功能，适用于L2-L5各级别车辆资料来源：Arbe官网，市场研究部17 2020年10月29日，Arbe推出了首个2K高分辨率成像雷达开发平台，Tier 1&OEM厂商可以利用该平台，进行自动驾驶感知能力软件算法的迭代。该开发平台主要包括：Arbe成像雷达芯片组、能够处理30Gbps雷达数据处理器。同时该平台可用于访问和调度硬

17、件的软件。2020年10月29日，Arbe推出了首个2K高分辨率成像雷达开发平台18资料来源：EE World成像雷达芯片组：专有的射频芯片组与处理器可靠性：符合行业安全性和合规性标准符合ISO 26262国际功能安全标准符合ASIL B(D)汽车安全完整性级别获得AEC-Q100认证资料来源：Arbe官网，市场研究部资料来源：Arbe官网，市场研究部FMCW 2.0：专利信号处理技术，降低了错误报警和雷达间相互干扰的情形资料来源：Arbe官网19公司提供基于人工智能的后处理软件系统，包括一个基于雷达的SLAM解决方案。可实现：实时聚类、追踪、自定位及过滤错误警报等功能。可实现：实时推断车速和

18、定位，追踪、分类视野内的物体并识别其速度，提供自由空间地图等功能。后处理及SLAM软件系统：实时聚类、追踪、自定位及过滤错误警报，并提供精确的自由空间地图聚类追踪定位过滤错误警报自由空间地图资料来源：Arbe官网20与Qamcom公司合作，将解决方案扩展到AGV、卡车、客车、工业车辆、交通监测等动态和静态应用场景乘用车交通监测智慧城市场地安全汽车行业静态应用AGV物流卡车重型机械Robotaxi飞行器无人巴士和动态应用资料来源：Arbe官网，市场研究部21自成立以来，公司不断拓展区域与行业市场，逐步完善4D成像雷达解决方案。在以色列、美国、中国设有办事处，从专注汽车领域，开始向卡车、客车、AG

19、V等领域拓展。推出完整的4D成像雷达芯片组解决方案及4D成像雷达开发平台（A样件）。与美国、欧洲、中国、韩国和日本的20余家Tier1和OEM合作，研发下一代成像雷达系统。计划于2022年与Tier1、OEM及其他自动驾驶公司合作实现量产。公司成立以来，不断拓展区域与行业市场，逐步完善并推出完整的4D成像雷达芯片组解决方案以色列美国中国201520172018进入地区进入行业201520172021无人机汽车卡车、客车、AGV等2019.01Beta版产品前端系统2020.054D成像雷达芯片组解决方案2020.104D成像雷达开发平台发布产品资料来源：Arbe官网，市场研究部22毫米波雷达：

20、行业状况23毫米波雷达技术：向高精度高分辨率演进，可支持L4级自动驾驶资料来源：Yole Dveloppement24毫米波雷达技术：向更高性能及更低成本的雷达演进，信号处理与计算的重要性大幅提升资料来源：Yole Dveloppement252019年全球毫米波雷达市场规模（亿美元）：总体规模达到205亿美元，其中，汽车市场为55亿美元汽车&移动市场国防安全与航空航天工业40551102025年全球毫米波雷达市场规模（亿美元）：预计总体规模达到280亿美元（CAGR=5%），汽车市场为105亿美元汽车&移动市场国防安全与航空航天工业消费242105131资料来源：Yole Dveloppem

21、ent（含预测），市场研究部26车载毫米波雷达需求量（百万个）：预计将由2015年的0.25亿个增长至2025年的2.07亿个（CAGR=24%）雷达（百万个）YoY(%)2502001501005060%50%40%30%20%10%0%020152016201720182019202020212022202320242025不同频率车载毫米波雷达需求量（百万个）：77GHz和79GHz的需求量预计将由2015年的0.11亿个增长至2025年的1.94亿个24GHz77GHz79GHz250200150100500201520162017201820192020202120222023202

22、42025资料来源：Yole Dveloppement（2019年及以后为预测值），市场研究部27车载雷达MMIC需求量（百万个）：预计将由2015年的0.50亿个增长至2025年的2.76亿个（CAGR=19%）雷达芯片（百万个）YoY(%)3002502001501005060%50%40%30%20%10%0%020152016201720182019202020212022202320242025不同频率车载雷达MMIC需求量（百万个）：77GHz和79GHz的需求量预计将由2015年的0.27亿个增长至2025年的2.51亿个24GHz77GHz79GHz30025020015010050020152016201720182019202020212022202320242025资料来源：Yole Dveloppement（2019年及以后为预测值），市场研究部28雷达MMIC设计与制造生态系统资料来源：Yole Dveloppement29