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全球及中国雷达行业发展分析:雷达技术发展多元,军民融合市场广阔,2019年全球军用雷达市场将达到122.3亿美元[图]

2019年08月12日 15:03:56字号:T|T

    雷达,是英文Radar的音译,原意为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。

    雷达是二次世界大战的产物。经过近百年的发展,到现在,雷达应用于军事、气象、通信等多种领域。根据雷达不同的频率可分为8种类型,中国频率划分是:

    高频导电滑环(也叫高频旋转连接器)可以解决雷达设备所要求的性能和参数。深圳晶沛电子公司生产的LPFO-02A、LPFO-03A等高频滑环的频率大小为:4.5 GHz;峰值功率:1500 W;平均功率:4.5GHz、50 W;电压驻波比: 小于1.18。专门为特高频,超高频雷达设备设计。LPHF高频滑环拥有单通道多通道多种型号,可定制频率大小,并且体积小,重量轻,设计紧凑。

高频滑环可应用的雷达种类:

1
预警雷达、搜索警戒雷达、
2
引导指挥雷达、炮瞄雷达、
3
测高雷达、战场监视雷达、
4
机载雷达、无线电测高雷达、
5
雷达引信、气象雷达、
6
航行管制雷达、导航雷达
7
防撞和敌我识别雷达等。

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国军机行业市场运营态势及未来前景预测报告

    2017年,全球激光雷达行业市场规模约在16.5亿美元左右,市场规模尚小,而未来随着技术发展日渐成熟,基于激光雷达的空间分辨率、探测灵敏度、抗干扰能力以及大范围实际监测等方面的优势,将被更加广泛地应用于自动驾驶汽车、环保、气象、生态、农业、海洋和测绘等领域,市场规模将得到进一步扩大。预计2017-2022年间全球激光雷达行业规模复合增速将达到25.8%,到2022年全球激光雷达市场规模将超过52亿美元。

2017-2022年全球激光雷达行业市场规模预测(亿美元)

数据来源:公开资料整理

    一、雷达技术发展多元,军民融合市场广阔

    (1)雷达种类繁多,应用十分广泛“雷达”,英文“Rader”的译音,即无线电探测与测距,此词由美国海军军官富尔特与塔戈尔共同提出。雷达技术的原理是利用发射机向空间发射电磁波,当电磁波遇到目标时目标会反射回一小部分能量到接收机,用以发现目标存在和测量目标参数。雷达优势众多,应用广泛。雷达的电磁波有一定的穿透能力,所以不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,且发射功率大、探测距离远、测量精度较高、可自动搜索并跟踪目标,这些优势使它能在许多领域得到广泛的应用。雷达不仅在军事上是防空和作战系统的重要组成部分,而且被应用于气象预报、资源探测、环境监测、交通管理等领域和天体研究、大气物理研究、电离层结构研究等科学研究方面。

    (2)雷达技术发展迅速,多通道、多视角、高维度为新趋势

    如今雷达三大主流体制发展成熟,多维度、多视角、复杂构型雷达成为发展方向。相控阵雷达、合成孔径雷达、脉冲多普勒雷达三大主流体制已经形成,并由于微波集成电路和数字处理的相关技术进步而进一步演化。雷达协同探测、分布式、网络化雷达体制逐渐登上历史舞台,工作频段已经扩展至太赫兹和激光频段,承载平台由天基扩展到临近空间。未来的雷达主要特征将是多维信号空间(全频段、全极化、多波形、多信息源)、三维多视角布局和多探测器复杂构型。

不同阶段雷达

时期
阶段
重要事件及主要应用领域
技术特点
初阶阶段
一代雷达
发现雷达原理;1903年发明船用防撞雷达;1934年实现连续波雷达飞机探测;火控雷达舰载雷达、机载雷达相继出现。
工作频率较低,为10MHZ~300MHZ;探测距离对船舰可达几十公里,对飞机可达百余公里。
二战时期
二代雷达
警戒雷达大规模运用于国土防御;微波雷达与火控雷达开始用于提高火炮精度。
工作频率主要为超高频或更低频率;战争后期400~1200MHZ开始应用。
冷战至20世纪末
三代雷达
超远程雷达出现;单脉冲雷达的出现提高了跟踪精度;气象雷达、脉冲多普勒雷相阵控雷达相继出现并陆续得到大规模应用。有源相阵控、毫米波雷达研制成功。
雷达逐渐由单一功能向综合化多功能发展。
新世纪以来
四代雷达
针对隐身、低空低速和高空高速等目标的雷达陆续研发成功;多功能相阵控雷达成为主流选择;激光雷达、毫米波雷达等在民用市场得到广泛应用。
目标为实现多功能、自适应、目标识别发展并实现全平台全域条件下对各种标的实时、连续、无缝探测和识别。

数据来源:公开资料整理

    雷达技术正处于自身发展历程的中级阶段后半期,技术发展呈现探构型、观测视角、信号空间维度由“少”到“多”的渐进演变规律。总体上看雷达正面临着更复杂的环境、更多样的目标、更多元的任务。为了实现对弱小目标的探测和跟踪、获得更高的数据率,雷达正向多功能、数字化方向发展,平台向临近空间、空间平台延伸,出现了数字相控阵雷达、MIMO雷达、临近空间平台载雷达、天基雷达等新体制雷达等;为了适应更复杂的环境、实现对多样化目标的探测和跟踪,出现了无源、外辐射源、双(多)基地、栅栏、分布式、网络化雷达等新体制雷达;为了获取更多目标信息、实现对目标的成像和识别,出现了合成孔径雷达、激光雷达、太赫兹雷达等。技术上雷达构型由单探测器向多探测器演化;雷达系统的布局呈现多基地、分布式、网络式;回波信号空间由最初的一维信号空间逐步向多维信号空间发展,并最终趋于高维信号空间。这三个方向也分别对应着目前雷达发展的三个主流体制:相控阵、合成孔径和脉冲多普勒。

    (3)军用雷达市场波动中成长,民用雷达前景广阔全球军用雷达市场将在波动中继续成长,军费增长推动行业发展。2019年全球军用雷达市场将达到122.3亿美元,较2018年增长2.09%;2029年将达到155.5亿美元,年复合增长率为2.43%。
由于地缘政治竞争和地区紧张局势的加剧,各国军费会出现一定程度的上涨,一般国防支出中的10%-15%将用于国防信息化建设,作为国防信息化建设的重中之重,军用雷达市场将继续稳定增长。

    军用雷达市场区域间的发展并不均衡,北美、亚太市场合计占据了7成以上的市场份额。数据显示,到2020年美国仍然是军用雷达最大的需求市场,规模达到47.83亿美元,占全球市场的36.78%。而亚太地区则是仅次于北美的第二大军用雷达市场,市场份额约为33%,数据显示该地区也是全球增长最迅速的市场,中国和印度一直保持着两位数左右的增速,预计2020年后亚太市场将有望成为最大的军用雷达市场。

五大雷达供应商占据军用雷达市场半壁江山

数据来源:公开资料整理

    国际军用雷达市场呈现寡头垄断格局,但公司间合作逐渐加强。目前全球军用雷达核心市场相对集中,五大雷达供应商(雷声公司、诺斯洛普格鲁曼公司、洛克希德马丁集团、MEADS国际和罗克韦尔国际)占据了接近50%的市场份额,此外波音、萨博Sensis公司、以色列航空工业公司和泰利斯也具有一定的市场竞争力。其中雷声公司和诺斯洛普格鲁曼公司占据了市场主导地位,巨头公司一边在加紧收购和兼并,同时为实现共同研发目的和完成项目而组建联盟。如2017年英德拉公司与洛克希德•马丁公司共同研发西班牙海军的S波段有源相控阵雷达,并在全球范围内商业化该雷达;而F-22战机机载雷达亦是由美国波音公司和洛克希德马丁公司联合研制。

    国内军用市场以国企为主,民用领域尚待发展。我国军用雷达主要由国内厂商提供,其中五大雷达整机所分别为中电科14所和38所、航天科工二院23所、兵器206所和航空607所。而民用雷达领域则主要被国外厂商占据,国内厂商如四创电子、国睿科技、电科28所等具有一定的竞争力。如气象雷达市场呈现敏视达、国睿科技、四创电子三足鼎立局面,三家公司占据了气象雷达国内的大部分市场。空管雷达同样处于国外公司产品垄断大多数市场的现状,但国产化进程已经快速推进,国睿科技和四创电子的空管一二次雷达已逐渐进入世界先进行列。

国内雷达产业相关上市公司情况梳理

公司
介产品
国睿科技
中国电科14所下属;主要从事微波与信息技术产品研制
气象雷达;空管雷达
四创电子
中国电科38所下属;主要从事雷达、通信及其他相关电子产品研制
民用雷达及相关配套产品;X、CS波段雷达;风廓线系列雷达;一次雷达
雷科防务
主要生产雷达系统、卫星导航、数据采集、存储、处理等产品
毫米波雷达、雷达模拟器、雷达数据处理计算机
天银机电
雷达射频仿真系统、数字仿真系统、成像雷达目标模拟器
雷达干扰模拟器、目标回波模拟器
天和防务
以连续波雷达和光电探测技术为核心的侦察、指挥、控制系统
便携式防空导弹雷达指挥系统、警戒雷达
海兰信
主要从事航海电子科技产品和系统的研发、生产、销售和服务
船用导航雷达;小目标雷达
航天发展
室内射频仿真实验系统、有源靶模拟系统、仿真雷达系统的研发和生产
雷达射频仿真系统;电子战模拟系统
亚光科技
半导体分立器件、微波电路及组件等军品及安防与专网通信等工程类业务。
芯片、微波组件
华讯方舟
超带宽相控阵天线研发及生产
天线
振芯科技
AESA核心器件
DDS芯片的研发芯片
海特高新
雷达芯片的设计制造
芯片

数据来源:公开资料整理

    民用雷达涉及较广,市场空间可观。气象雷达方面,正从气象领域向行业应用领域扩展,战略支援、环保、海洋气象探测等市场正在逐步导入,发展潜力较大。根据《气象雷达发展专项规划》中的数据,截至2016年底我国已完成233部新一代气象雷达建设,未来将有诸多技术升级改造和新建项目。民航空管雷达方面,仍以进口为主,而实现航管装备国产化是大势所趋,我国当前建有235个民航机场,进口替代市场广阔。目前,国家民航机场建设正处于大发展时期,新建、改扩建机场拉动了民航局对航管雷达的需求。车载毫米波雷达方面,随着智能汽车、无人驾驶技术的升温,毫米波雷达的应用场景增多,未来有望成为民用雷达市场下一个爆发的增长点。

    二、雷达部件:标准化、集成化、数字化大势所趋

    雷达按照功能、体制、载体的不同其具体的结构和部件也不尽相同,但基本形式却是一致
的。主要包括信号的发射/接收天线、发射/接收机、数据录取和处理设备及其显示设备,此外还有电源、天线罩等辅助设备。

    (1)天线:收发信号作用不可或缺,市场格局国企民企相辅

    天线是雷达不可或缺的重要组成部分,天线相关技术发展迅速。在雷达系统中,天线的作用是将发射机产生的导波场转换成空间辐射场,并接受目标反射的空间回波,将回波能量转换成导波场并由传输线馈送给雷达接收机,与一般电子设备(通信、广播)天线相比,雷达天线由于要满足高功率和高分辨率的要求,因此增加了其制造的复杂性、难度和造价。20世纪50年代以后相继出现了相控阵天线、波导裂缝阵列天线等重要天线形式,并迅速发展和应用。相控阵天线是由许多辐射单元排阵所构成的定向天线,各单元的幅度激励和相位关系可控。波导裂缝阵列天线是指在波导宽壁或窄壁上开有裂缝(切断壁上电流)的天线,由于其成本低、增益高,因此应用广泛。反射面天线成本低,实现简单,宽频带、变极化潜力巨大。

    军用雷达天线以国有企业主导,民品则以外企产品为主。雷达的大部分分系统级产品和核心设备配套关系较为固定,一部分由各大雷达整机厂、所自行研制;一部分由各自军工集团体系内其他科研单位进行配套,例如中电54所主要生产气象雷达天线,该天线占据国内95%以上市场,出口国外20余套,产值超亿元,此外由54所主导研发的平方公里阵列射电望远镜天线(SKA-P)已于去年2月成功生产,这标志着其有能力为国际大科学工程提供天线解决方案,并研发生产其核心装备。航天科工23所有连续波天线、风廓线雷达天线、警戒雷达天线、SAR雷达天线等多种天线产品;另一部分由地方国企进行配套。民企直接参与配套雷达设备的情况较少。此外美国的雷声公司、洛克希德•马丁、意大利的阿莱尼亚公司、法国的汤姆逊公司等国际雷达巨头的天线技术也实力雄厚;Harris、Cobham、AlarisAntennas等天线企业在军、民两方面都有大量产品。

    (2)T/R组件:有源相控阵雷达核心,中电科实力强劲T/R组件是构成有源相控阵雷达天线的基础,也是有源相控阵雷达的核心。T/R组件是利用集成技术,尽可能的把包括发射模块、接收模块、波控电路等集成为一个整体电路。在雷达系统中,每一个天线单元都有一个T/R组件与之对应,一部雷达内有数千甚至上万个T/R组件。T/R组件主要包含发射通道、接收通道以及驱动控制三个部分。

典型T/R组件组成框图

数据来源:公开资料整理

    国内T/R组件市场以国企为主,中电科13所、55所实力最强。中电科13所(河北半导体研究所)是我国规模较大、技术力量雄厚、专业结构配套合理的综合性半导体研究所。五十五所研发的T/R组件主要应用于各种相控阵雷达上,包括战斗机火控雷达、预警机、“中华神盾”和防空用雷达等。作为专门负责T/R组件研发的单位,五十五所在突破了砷化镓T/R组建之后近年研发了氮化镓T/R组件,技术水平处于全国领先。

    (3)雷达信号处理:通信、电子对抗的核心技术,DSP芯片为主流雷达信号处理是雷达系统的重要组成,DSP为核心处理器件。雷达信号处理的基本流程为:电磁波发射、电磁波信号反馈、现象体现、信号调节、信号成像、信号的自动检测、信号跟踪和信号目标的识别。对于雷达系统,往往采用基于DSP的系统来实现信号处理任务。DSP芯片即能够实现数字信号处理的芯片,其将模拟信号转换成数字信号,用于专用处理器的高速实时处理。尤其是处理数字脉冲压缩这种大运算量数据时,可以大大提高硬件电路集成性。

    高端DSP市场长期被国外公司垄断,华睿、魂芯开启国产化高性能芯片之路。世界上DSP芯片制造商主要有:德州仪器、AT&T、模拟器件公司和摩托罗拉分别占有全球市场份额的45%、29%、11%和9%。目前在中国市场广泛使用的DSP有两个系列:一个是TI公司的TMS320系列,另一个是AD公司开发的AD-SP系列,但中电科14所研发的华睿系列、38所研发的魂芯系列DSP芯片正逐步打破国外垄断。华睿1号高端4核DSP芯片代表国内DSP芯片工艺最高水平,处理能力和能耗性能达到国际先进水平。华睿2号8核DSP芯片已通过国家十二五“核高基”重大专项验收。魂芯1号芯片成功应用在我国空警-500预警机雷达等多个国防科技装备上,是首款广泛应用于国防科技装备的高端自主数字信号处理器。目前“魂芯一号“芯片年使用量约为3000片,年销售额近亿元。其后推出的“魂芯2号A”性能相比于一号提升了6倍,其技术水平已处于世界前列。

    (4)频率综合器:应用领域广泛,数字化综合器是未来主流频率综合器应用广泛,DDS为数字化关键技术。频率综合器在测试设备、雷达和通信系统中得到越来越广泛的应用。频综器主要分为直接、间接和直接数字(DDS)三种,数字化频综器是最新的频率综合器结构,优点是快速且相位连续的频率转换,体积小、价格低,潜力巨大。与传统的频率合成器相比,DDS可以全数字化实现数字信号和模拟信号的转换并输出任意的波形,是实现设备全数字化的一个关键技术。目前频率合成器技术主要掌握在ADI、Maxim等公司,国内特种行业高端DDS芯片受限于国外,预计国内特种行业对DDS芯片的需求将达到数十亿元。振芯科技是国内DDS研制水平最高的公司,目前公司基本垄断了国家数字雷达相关设备生产,在高端DDS芯片领域的技术为国内最高,并已实现批量应用,保持了稳定的一次流片成功率。

    (5)辅助设备:氮化镓助推电源技术发展,石英纤维天线罩性能最佳

    雷达电源设备:氮化镓助推技术发展,相关企业市场竞争激烈。随着现代雷达技术的发展,电源结构的通用化、系列化、组合化,各功能单元的集成模块化,进而达到雷达电源的小型化、模块化、标准化成为发展的必然趋势。目前产业界摒弃早期雷达发射机所采用的庞大而笨拙的工频变压器,进而常规PWM功率变换技术得以发展和应用,使电源的功率密度、体积、整体效率都得到优化,开发体积小、重量轻、功率密度高的PWM变换器已成为发展的趋势。氮化镓材料优势明显,将助推电源技术发展。GaN器件能够在高频条件下工作并保持高性能、高效率,同时在相同电流能力下体积更小。因此与硅等效材料相比,氮化镓晶体管具有更好的成本效益,尤其在雷达设备电源常用的开关电源上,氮化镓能够在更高的电压下提供更低的损耗,在开关切换时使用的能量也更少天线罩:雷达系统“电磁窗口”,航天、建工国企市场龙头。天线罩是雷达系统的重要组成部分,它可在天线四周形成一个保护天线免受风、沙、雨、高温、雾等环境条件对其影响的密闭空间。高速移动雷达系统的天线罩往往安装在飞行器头部,雷达可透过天线罩这一“护目镜”来观察情况,故其还需满足高速飞行带来的冲击力和高温,因此对材料的要求较高。国内天线罩生产单位主要有航空、航天下属研究所,如航空637所、航天科技703所、航天科工306所;原建材工业部下属玻璃钢生产和研究单位,如上海玻璃钢研究院、北京玻璃钢研究院等。而天线罩所用的玻璃纤维主要来源于中材科技下属南京玻璃纤维设计研究院;石英纤维主要出自菲利华。中材科技是国内最大的特种纤维复合材料配套研制基地,提供多种飞机雷达罩纺形编制套产品。在特种玻璃纤维领域,公司的产业链最完整、产品品种世界最全并且产能最大。菲利华是国内航空航天领域石英纤维及制品的主要供应商,公司耐烧蚀材料的增强材料、透波材料的增强材料均应用于雷达天线罩。

    三、军用有源相控阵雷达重点发展,车载毫米波雷达应用前景广阔

    (1)有源相控阵雷达优势明显,我国相关技术世界前列有源相控阵雷达为主流,数字阵列雷达或为发展方向。相控阵雷达(PAR)是利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面,通过控制各天线单元发射的相位合成不同相位波束。

    相控阵分为“被动无源式”(PESA)、“主动有源式”(AESA)和“数字式”。相控阵雷达相比于传统体制雷达在相同的孔径与操作波长下,在反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子对抗能力等方面都远优于传统雷达。

    机载有源相控阵(AESA)雷达是国际上最为先进的火控雷达,多项性能远胜传统雷达。其在目标追踪和搜索能力、高分辨率、强电子干扰和高数据通信能力等方面远远超过了传统机械扫描体制的雷达。目前,有源相控阵雷达已经是先进战机机载火控雷达的首选。预计,机载AESA雷达的发展将会随着新型战机的不断推出而进入一个崭新的阶段。

各国机载有源相控阵雷达装备情况

机型
国家
雷达
F-22原型机
美国
AN/APG-77是美国第一代AESA机载火控雷达。F/A-18E/F美国配装了APG-65/73雷达。F-16E/F美国配装了AN/APG-80有源相控阵电扫雷达
F-35
美国
雷达型号为AN/APG-81,它是一部含电子战功能的世界上最先进的真正意义上的多功能机载有源相控阵雷达。J-10C中国装配有我国第一代AESA雷达。
J-16
中国
中国第二种装备AESA雷达的战斗机是歼-16战斗机,它将装备中航雷电院研制的我国第二代AESA雷达。
J20、J-11B、J-15
中国
为歼20配备的某型AESA雷达是中国的第三代AESA雷达。目前正在生产的歼-11B和歼-15系列战斗机的改进型,也安装某型第三代AES雷达。KF-X韩国将使用瑞典萨博公司的ASEA技术。

数据来源:公开资料整理

    舰载雷达有源、无源优势各异,我国舰载多功能相控阵雷达处于国际先进水平。目前应用在大型舰艇上的雷达主要分为单一功能的舰载雷达,如远程警戒雷达、引导指示雷达等,和多功能相控阵雷达两种。但与机载雷达AESA优势明显不同,舰载雷达由于造价、能耗、体积、杂波干扰能力等原因,未来一段时间两种类型的雷达仍将一起使用。中国舰载AESA雷达主要是由南京14所主导研发装备在052C型驱逐舰上H/LJG-346主动相控阵雷达和装配在052D型驱逐舰上同样由14所开发的改进型H/LJG-346A多功能有源相控阵雷达系统。

    我国车载路基雷达技术先进,已形成远中近程、高中低空相结合的作战体系。我国自行研发的YLC-18高机动中程低空三坐标雷达、YLC-2相控阵全固态三坐标雷达、CLC-3高机动

    目标指示雷达均采用了相控阵技术,被应用于我国的防空系统和警戒监视系统。而路基相控阵雷达主要用于战略预警,陆基战略预警雷达在现代战略预警系统中发挥着不可替代的作用。目前,全世界仅有美中俄能够自行研制相控阵战略预警雷达。

    ASEA是军用雷达主流发展方向,相关市场前景广阔。由于AESA相对于传统机扫阵列雷达和PESA在性能上具备优势,且可以应用于多种机型的飞机和不同型号的舰船上,已经成为军用雷达的主流技术体制。AESA在2010至2019年占据所有体制雷达产量的14.16%,总销售额占比超过25%,较传统机扫阵列雷达的数量仍有较大差距。有源相控阵雷达作为未来发展的核心,市场前景广阔。

    军用雷达研制具有科研生产一体化特点,中电科14所为我国相控阵雷达领导者。由于雷达的产品结构相对于飞机、卫星等较简单,但研发工艺要求高,因此往往呈现产研一体化的情况。中电科、中航工业、中船重工等企业均可以同时完成研发和生产,我国实力较强的厂商主要有中电科下属的14所、29所、38所、航天科工23所等。

我国军用雷达产业主要研究所单

单位
简介
军用雷达代表产品
中电科14所
中国雷达工业发源地,全国乃至亚洲最大的雷达研究所。
KJ-2000机载预警雷达;歼-10、歼-11机载火控雷达;歼-16、歼-20机载有源相控阵雷达;YLC-8B反隐身雷达;346/346A相控阵雷达等。
中电科38所
国内军事雷达电子的主要供应商。下属四创电子股份有限公司是国内第一民用雷达上市公司。
DBF体制三坐标雷达(获得国家科技进步一等奖);KJ-200预警机、KJ-500预警机雷达;第五代反隐身雷达;JY-17A和JY-17B要地反无人机防御雷达等。
航天科工二院23所
专业的雷达研究所。
第一部太赫兹视频SAR雷达;我国第一部精密跟踪相控阵测量雷达--LM-313车载有限电扫测量雷达。
中电科29所
主要从事雷达对抗、通信电子战相关技术、装备研发。
反隐身雷达DWL002;K/RKL700A型电子对抗吊舱等。

数据来源:公开资料整理

    (2)气象雷达需求稳定,军民融合市场或达30亿元

    气象雷达是气象监测的重要工具,技术革新市场广阔。气象雷达是专门用于大气探测的雷达,属于主动式微波大气遥感设备,是警戒和预报中、小尺度天气系统(如台风和暴雨云系)的主要探测工具之一,在突发性、灾害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。根据《气象雷达发展专项规划2017-2020》中的方案测算,我国未来将新增新一代天气雷达共计64部,每部按2000万计,市场总计约13亿元;风廓线雷达共15部,每部约200万,共计3000万元;技术升级共215部,按每部500万元计,共计11亿元。再考虑我国其他部门如民航等和军队的气象雷达需求,预计我国未来两年气象雷达市场或在30亿元以上。

市场格局总体看呈现敏视达、国睿科技、四创电子三足鼎立局面

雷达类型
主要厂商
优势
天气雷达(包括测雨雷达、测云雷达)
中电锦江
中电锦江研制了中国首部天气雷达,累计研制生产天气雷达400部以上。军用测雨雷达平均市场占有率80%以上,国家气象局和各省市气象局市场占有率25%以上。
-
航天23所
毫米波测云雷达将为2022年北京冬季奥运会和计划2019年10月通航的北京大兴国际机场提供气象保障服务。
-
国睿科技
气象雷达产品覆盖C、X、S、ka四个波段和多种体制,其中X波段销售30套左右。C、S波段已在共计全国布点约120套,并成功用于民航机场。C波段相控阵天气雷达作为新体制的相控阵雷达,用于首都新机场气象保障。四创电子天气雷达产品主要以X、S、C、ka波段为主,测雨、测风、测云种类齐全,在民用新一代气象雷达市场占有率约为30%。敏视达天气雷达覆盖X、S、C波段,共计销售179部,其中出口22部
风廓线雷达
航天23所
我国民航系统在运行的风廓线雷达70%均为该所研发生产。
-
敏视达
共计销售58部风廓线雷达,产品覆盖中对流层、边界层、全对流层,包括全相参、多普勒、相控阵等多种体制。
-
四创电子
产品涵盖边界层和对流层两种风廓线雷达。
-
国睿科技
产品覆盖对流层、边界层、高对流层等,种类丰富。各类型风廓线雷达站点共计不低于60个。

数据来源:公开资料整理

    (3)空管雷达国产化需求迫切,未来两年航管市场可至40亿空管雷达为民航安全保驾护航,十三五期间市场或达40亿。雷达在航空管制中主要起到监控、引导、间隔的作用,现代空管系统中常用的空管雷达有一次监视雷达(PSR)、二次监视雷达(SSR)、精密进近雷达(PAR)、地面活动监视雷达(SMR)。由于现有空管雷达大多为进口设备,采购费用高,维护困难大,空管雷达国产化已经迫在眉睫。根据规划,在“十三五”期间机场建设项目包括北京新机场等续建机场项目有30个;新建机场项目44个;改扩建机场项目达到139个。到2020年之前运输机场总数达260个左右,通用机场将达到500个以上。根据民航局的要求4E级以上均需安装一次雷达,所有大型机场都需配备二次雷达。按照现有机场相应要求推算,未来新建机场和改扩建机场将产生50-70台一次雷达需求,此外部分军用机场也开始配备一次雷达,按照一次雷达单价1500万计算,我国一次雷达市场约在10到15亿元;而二次雷达通航机场需求或在400-500台,按单价500万计算,市场规模将达到20亿到25亿元。据此估算我国未来两年航管雷达市场在30亿到40亿元之间。

《气象雷达发展专项规划2017-2020》

规划内容
数量和类型
技术升级和改造
对2004-2012年建设的112部新一代天气雷达进行技术升级对103部已建新一代天气雷达进行双偏振技术改造
新建
37部双偏振新一代天气雷达在重点地区建设25部左右X波段局地雷达增补15部风廓线雷达建设S波段和C波段双偏振新一代天气雷达各1部

数据来源:公开资料整理

    我国民航空管雷达市场以外企为主,国产化替代空间巨大。我国空管系统自主开发起步较晚,目前我国民航空管雷达主要依赖国外产品,Thales、雷声、Marconi、HITT等公司占据了大量市场份额。其中Thales已进入中国市场近30年,平均在华年订单额为2.5亿欧元,目前Thales提供的空管系统管理着我国60%的空中交通。民航局表示到2030年空管设备中小型国产化率要超过80%、大型设备超过50%。随着我国空管雷达采购的重启和国产替代进度的推进,预计我国空管雷达龙头企业业绩将快速增长。

    “14&38”所自力更生,后来居上、成绩斐然。中电科14所其下属公司国睿科技是国内二次空管雷达龙头企业,2017年亦取得一次雷达许可证。公司主要产品包括移动式空管二次雷达、S模式空管二次雷达,是军用二次雷达的主要供应商,在民用空管二次雷达市场上也具有较高的市场竞争力。38所同样是我国较早进入空管技术设备研制领域的单位,从上世纪90年代初就自筹资金开始了空管一次雷达的研制工作。38所下属的四创电子在一次监视雷达领域处于领先地位,获得了国内首个空管一次雷达许可证。3821型雷达已经具备了年产3套整机以上的产业化生产能力。在二次雷达方面公司也已取得许可证,其3845型雷达已出口至南美某国。机场监视雷达则于2017年获得国内颁发的首张监视雷达许可证,未来有望打破国外产品的垄断。

    (4)毫米波雷达民用前景广阔,国内车载毫米波雷达市场达百亿

    毫米波雷达全技术特点突出,天候全天时能力强。与微波相比,毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好;与红外相比,毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小,这些特质决定了毫米波雷达具有全天时全天候的工作能力。毫米波雷达在无人机、安防、智能交通、工业以及军用领域发挥着非常重要的作用。此外汽车ADAS是毫米波雷达重要的应用领域,目前美国、欧洲和日本在车载雷达技术研究方面处于领先地位。

    毫米波雷达为汽车ADAS主力传感器,国内相关市场可达200亿。毫米波雷达被广泛地应用在自适应巡航控制(ACC)、前向防撞报警(FCW)、盲点检测(BSD)、辅助停车(PA)、辅助变道(LCA)等汽车ADAS中。通常,为了满足不同距离的探测需要,一辆汽车上会安装多颗短程、中程和长程毫米波雷达。2017年国内ADAS市场规模约为421亿元,预计2020年国内ADAS市场规模将有望超过800亿元。车用毫米波雷达目前的价格大概在1500元左右, 2015年全球毫米波汽车雷达市场规模约为19.4亿美元,预计2018年将达34.7亿美元,到2020年全球毫米波雷达市场规模将超50亿美元。

2015-2020年全球毫米波雷达市场规模走势分析

数据来源:公开资料整理

    国外毫米波雷达实现产业化,国产毫米波处于起步阶段。从毫米波雷达的产业布局来看,系统目前是被海外的巨头控制着,例如大陆、博世、海拉等,核心元器件也主要被英飞凌(Infineon)、德州仪器、意法半导体、亚德诺半导体等垄断。相比于国外企业,车载毫米波雷达在国内仍属于起步阶段。在24GHz雷达方面,国内少数企业研发已有成果,市场化产品即将问世;但在77GHz毫米波雷达方面仍属于初级阶段,国内只有极少数企业能做到77GHz雷达的样机阶段,产业化进程仍待突破。其中深圳安智杰24GHz后向雷达已出货上千套,芜湖森斯泰克的24GHz雷达产品也已量产成功。此外雷科防务的“77GHz毫米波汽车防撞雷达”成为百度阿波罗生态合作伙伴的首个国产毫米波雷达,目前已经实现批量生产。

全球毫米波雷达主要生产厂商

主要厂商
市场情况
产品
博世
全球最大的汽车零部件厂商之一,2015年市场占有率22%。主要客户包括奥迪,大众特斯拉。
LRR4远程,77GHz,探测距离可达250米。MRR中程前向,77GHz,探测距离169米。MRR中程后向,77GHz,探测距离80米
大陆
全球最大的汽车零部件厂商之一,2015年市场占有率22%。产品线齐全。
ARS441远程,77GHz,探测距离250米SRR520短程,77GHz,探测距离100米
Hella
24GHz毫米波领域技术领先,2015年市场占有率13%。
24GHz系列,探测距离70
电装天
主要依托日本汽车厂商,2015年市场占有率分别为10%和9%。
LDR远程前向,77GHz,SDR近程前向,77GHzSDR近程后向,77GHzMWRS,77GHz,探测距离205米

数据来源:公开资料整理

    国内汽车消费结构升级,无人驾驶汽车市场需求扩大,将带动国内毫米波雷达前后装市场需求爆发式增长。2015年中国毫米波雷达市场规模约为18亿元,预计2018年将达41.4亿元,到2020年中国毫米波雷达或将超72.1亿元。

2015-2020年中国毫米波雷达市场规模走势

数据来源:公开资料整理

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