2024年第一季度車載數(shù)字鑰匙市場標(biāo)配滲透率接近40%，以UWB為代表的新技術(shù)方案或組合方案開始進(jìn)入主流市場，潛在市場空間巨大。

2024年7月10日，在汽車數(shù)字鑰匙技術(shù)論壇上，蓋世汽車研究院副總裁王顯斌指出，UWB數(shù)字鑰匙方案通常結(jié)合UWB、BLE、NFC三種技術(shù)，UWB主要作用為定位和測距，主流車端硬件架構(gòu)一般分“車外 4+車內(nèi) 1”和“車外 0+車內(nèi) 4”兩種方案。其中，UWB定位的最基礎(chǔ)技術(shù)是TOF測距和TDOA到達(dá)時(shí)間差；目前UWB應(yīng)用場景分為智能汽車、消費(fèi)電子和工業(yè)應(yīng)用，其中智能汽車領(lǐng)域未來市場前景廣闊。

蓋世汽車研究院副總裁

以下為演講內(nèi)容整理:

UMB行業(yè)概況

UMB于上世紀(jì)60年代被提出，多年來主要優(yōu)先應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，尤其是在手機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品及可穿戴設(shè)備等產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。隨著技術(shù)的不斷成熟與產(chǎn)業(yè)生態(tài)的擴(kuò)展，國際組織如ISO等，以及國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)如工信部，逐漸開始重視并規(guī)范UWB技術(shù)的管理。

實(shí)際上，UWB技術(shù)的廣泛應(yīng)用得益于其在寬帶頻率以及技術(shù)規(guī)范方面的堅(jiān)實(shí)支撐。我們注意到，國內(nèi)外眾多行業(yè)組織已經(jīng)針對UWB產(chǎn)品及芯片技術(shù)發(fā)起了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。隨著全球及國內(nèi)對無線通信頻率及其技術(shù)規(guī)范的逐步明確與深化，UWB技術(shù)正穩(wěn)步邁向市場化發(fā)展。

圖源:蓋世汽車研究院

關(guān)于UWB技術(shù)的當(dāng)前進(jìn)展，目前主流的應(yīng)用方案普遍采用車外四個(gè)傳感器結(jié)合車內(nèi)一個(gè)，或車外一個(gè)傳感器結(jié)合車內(nèi)四個(gè)的布局模式。具體到布局位置，常見于車頂、A柱或B柱等區(qū)域。有的企業(yè)則在探索采用單錨點(diǎn)或雙錨點(diǎn)的創(chuàng)新方案來優(yōu)化通信技術(shù)。

技術(shù)層面，UWB系統(tǒng)通常劃分為多個(gè)功能區(qū)域。首先，通過藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)初步的感應(yīng)區(qū)喚醒，當(dāng)用戶接近車輛時(shí)，系統(tǒng)即被激活。隨著用戶與車輛距離的進(jìn)一步縮短，大約在5米范圍內(nèi)，系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)感知用戶的意圖，如開門或啟動(dòng)車輛。此時(shí)，UWB技術(shù)將圍繞用戶的具體位置，實(shí)現(xiàn)高精度的定位與識別，從而觸發(fā)相應(yīng)的解鎖操作或啟動(dòng)車機(jī)系統(tǒng)、儀表盤等車內(nèi)設(shè)備。該系統(tǒng)融合了藍(lán)牙、NFC以及其他通信技術(shù)。

整體而言，UWB技術(shù)的核心構(gòu)成包括手機(jī)、車輛以及云端處理平臺三大關(guān)鍵要素。在硬件層面，這三個(gè)主要模塊呈現(xiàn)出顯著的集成化發(fā)展趨勢。此外，系統(tǒng)還涵蓋了后臺支持、信息傳遞機(jī)制以及手機(jī)APP與數(shù)據(jù)鑰匙SDK之間的交互功能。隨著車機(jī)與手機(jī)互聯(lián)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能手表、智能眼鏡等可穿戴設(shè)備也逐漸融入這一技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了與車機(jī)的無縫連接與交互。這一趨勢預(yù)示著UWB技術(shù)未來將不僅僅局限于手機(jī)與車輛之間的通信，而是向更廣闊的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域拓展，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的愿景。

從UWB技術(shù)的兩種實(shí)施方案中分析，當(dāng)我們將UWB與藍(lán)牙集成方案進(jìn)行對比時(shí)，可以觀察到，在采用UWB技術(shù)的場景中，芯片成本占據(jù)了整體成本的顯著比例。此外，天線、軟件以及核心控制部件如MCU也是構(gòu)成該方案成本的重要部分，共同構(gòu)成了技術(shù)實(shí)施中的核心成本要素。

在UWB的供應(yīng)鏈中，芯片無疑占據(jù)了舉足輕重的地位?；仡欉^去幾年的芯片市場布局，除了廣為人知的恩智浦占據(jù)較高市場份額外，我們也欣喜地看到國產(chǎn)企業(yè)以及國內(nèi)外新興的初創(chuàng)企業(yè)在此領(lǐng)域也進(jìn)行了大規(guī)模的布局。同時(shí)，一些傳統(tǒng)的工業(yè)半導(dǎo)體芯片制造商也通過收購與兼并的策略，積極進(jìn)軍UWB芯片市場，進(jìn)一步豐富了這一領(lǐng)域的競爭格局。

總體而言，數(shù)字鑰匙技術(shù)經(jīng)歷了三代演進(jìn)過程，從最初的NFC技術(shù)到藍(lán)牙技術(shù)，再到現(xiàn)今的NFC+藍(lán)牙+UWB集成，每種技術(shù)均具有優(yōu)缺點(diǎn)。第一代NFC的成本較低，大約在200元左右。當(dāng)前的深度融合方案成本相對較高，普遍在1700至1800元之間，但亦有優(yōu)化良好的方案能將成本控制在四五百元水平，這些方案可能采用了雙錨點(diǎn)或單錨點(diǎn)的技術(shù)策略。與NFC和藍(lán)牙方案相比，NFC+藍(lán)牙+UWB的集成方案在安全性與定位精度方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

目前，由于UWB技術(shù)的整體成本相對較高，其主要應(yīng)用范圍仍局限于中高端市場，例如比亞迪漢的高配版車型，以及奔馳、問界M9、極氪等品牌的部分車型，已少量采用UWB技術(shù)作為標(biāo)配或選配方案。

UWB技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速率和定位精度方面展現(xiàn)出了卓越性能，其定位精度可精確至厘米級。此外，UWB在安全性與抗干擾能力上也表現(xiàn)突出，其通信容量可超過500MHz以上，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)數(shù)百M(fèi)bit/s至數(shù)Gbit/s，同時(shí)保持了高分辨率和強(qiáng)大的穿透力。特別是在惡劣天氣條件下，UWB窄脈沖穿透力強(qiáng)，對障礙物具備良好的識別性能。

在應(yīng)用領(lǐng)域，我們分析了如何通過加裝UWB基站來優(yōu)化AVP場景。當(dāng)車輛進(jìn)入停車場時(shí)，傳統(tǒng)的單車智能技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)。為此，行業(yè)內(nèi)曾廣泛討論車路協(xié)同的解決方案，即在停車場基礎(chǔ)設(shè)施端安裝專用設(shè)備以增強(qiáng)定位與通信能力，

UWB技術(shù)以其高精度定位功能在此場景下展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。即便在信號不佳的環(huán)境中，通過車端與UWB基站的匹配，該技術(shù)能夠與現(xiàn)有的雷達(dá)、激光雷達(dá)及攝像頭等傳感器深度融合，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的車輛定位。

就AVP應(yīng)用而言，當(dāng)前面臨的主要需求是在停車場端部署基站，以支持高精度定位。然而，這一部署策略無疑會增加成本，因此在實(shí)際操作中需要綜合考量其經(jīng)濟(jì)效益與技術(shù)可行性。另一方面，UWB系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不僅局限于車機(jī)互聯(lián)，其在車手互聯(lián)及艙內(nèi)活體檢測方面也展現(xiàn)出巨大潛力。以后尾門腳踢功能為例，傳統(tǒng)技術(shù)多采用超聲波和電容感應(yīng)結(jié)合的方式，雖能實(shí)現(xiàn)基本功能，但在靈活性和精準(zhǔn)度上仍有提升空間。而UWB技術(shù)憑借其高靈活度的特點(diǎn)，能夠更加準(zhǔn)確地識別用戶的意圖，提升操作便捷性。

UWB市場格局

我們統(tǒng)計(jì)了智能座艙配置相關(guān)數(shù)據(jù)，包括UWB、藍(lán)牙和NFC，發(fā)現(xiàn)在過去的兩年間，這些技術(shù)的市場滲透率已接近40%，這一顯著增長主要得益于在新能源汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。目前，以UWB技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字鑰匙解決方案已突破市場壁壘，滲透率接近3%，并有望在今年進(jìn)一步提升至近5%的水平。

圖源:蓋世汽車研究院

就當(dāng)前UWB技術(shù)的核心零部件而言，特別是車規(guī)級芯片領(lǐng)域，恩智浦的NCJ29D6型號占據(jù)了市場的主導(dǎo)地位。在UWB集成或模組開發(fā)領(lǐng)域，多數(shù)企業(yè)傾向于采用恩智浦的解決方案。與此同時(shí)，國內(nèi)企業(yè)如紐瑞芯、精為科技在積極推出相應(yīng)的UWB系列產(chǎn)品。總體來看，國內(nèi)UWB技術(shù)的發(fā)展尚處于起步階段，正從樣品測試逐步向規(guī)?；慨a(chǎn)過渡。

在行業(yè)的龍頭企業(yè)中，專注于芯片領(lǐng)域的英飛凌、NOVELDA及瑞薩等均展現(xiàn)出對汽車電子領(lǐng)域的濃厚興趣。這些企業(yè)紛紛通過并購初創(chuàng)公司或新興科技企業(yè)的方式，積極涉足并加速布局這一市場賽道，當(dāng)前正處于產(chǎn)品量產(chǎn)的關(guān)鍵階段，即大規(guī)模發(fā)貨時(shí)期。

除集成商外，從汽車制造商的角度來看，寶馬、蔚來、問界、極氪、領(lǐng)克、比亞迪等品牌均已在旗艦或中高端車型中廣泛應(yīng)用了該技術(shù)，這些技術(shù)與車載信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了良好的互動(dòng)，極大地提升了駕駛的便捷性與智能化水平。

同時(shí)，我們觀察到許多外資車企以及手機(jī)廠商也積極投身于這一領(lǐng)域。眾多車企紛紛涉足手機(jī)制造領(lǐng)域，而手機(jī)廠商則利用其在移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)上的優(yōu)勢，積極拓展智能網(wǎng)聯(lián)汽車業(yè)務(wù)。隨著車企、零部件、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)廠商的入局，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)逐漸趨于完善，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

UWB未來展望

前面提到，目前UWB主要是在A柱、B柱或車頂?shù)腻^點(diǎn)。當(dāng)前也有一些公司開始將UWB模塊集成至汽車玻璃，這能夠減少錨點(diǎn)數(shù)量、降低成本。有許多不同的集成玻璃，如前后三角玻璃，或玻璃的上部、下部及四周。這樣的布局對汽車的整體外觀和內(nèi)飾設(shè)計(jì)具有顯著優(yōu)勢，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)隱藏式安裝，帶來更好的視覺效果。此外，它還能進(jìn)行兒童車內(nèi)遺留監(jiān)測，包括活體檢測，以及AVP和腳踢門等較好的功能。

圖源:蓋世汽車研究院

眾所周知，過去兩年智能座艙發(fā)展迅速，同時(shí)也面臨著較高的同質(zhì)化問題。從歐盟、美國到中國，法規(guī)要求都日益嚴(yán)格，包括五星碰撞NCAP標(biāo)準(zhǔn)、隱私安全要求，以及針對兒童存在的特定法規(guī)，例如兒童活體檢測，這促使我們更好地將毫米波雷達(dá)的功能與之融合。

展望未來，還將涌現(xiàn)新的功能。目前，駕駛過程中可能會遇到后車或前車侵入的情況，而未來的自動(dòng)駕駛預(yù)警功能將不僅限于車內(nèi)的活體檢測或圍繞車內(nèi)空間的應(yīng)用，還將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，這也是UWB產(chǎn)品應(yīng)用的一個(gè)重要場景。

由于不同技術(shù)具有各自獨(dú)特的性能特點(diǎn)，因此UWB+NFC+藍(lán)牙可以在性能上相互彌補(bǔ)，并在距離和定位等方面發(fā)揮作用。比如在特殊情況下，當(dāng)車輛無法啟動(dòng)時(shí)，這些技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。我們觀察到，一些車型已經(jīng)開始應(yīng)用這些技術(shù)。我們相信未來還會有新技術(shù)不斷迭代和完善。

最后，我們認(rèn)為這一功能的應(yīng)用場景不僅限于前面所提到的駕駛場景和車手互聯(lián)的移動(dòng)性，它還將滲透到汽車生活的各個(gè)方面，包括ETC繳費(fèi)、保險(xiǎn)、支付以及各類生活場景和服務(wù)。這一功能將圍繞汽車的全生命周期進(jìn)行應(yīng)用。除了前面提到的特定功能外，UWB數(shù)字鑰匙在未來有望在整個(gè)汽車生態(tài)、手機(jī)生態(tài)以及智慧出行生態(tài)中發(fā)揮更大的作用，展現(xiàn)出廣闊的前景。

不過，目前這一領(lǐng)域仍存在一個(gè)較大的短板需要解決。在充電過程中，電動(dòng)汽車用戶面臨的一個(gè)顯著痛點(diǎn)是仍需手動(dòng)插上充電槍。然而，如果應(yīng)用UWB技術(shù)及其出色的識別能力，結(jié)合無線充電機(jī)器人，實(shí)際上可以實(shí)現(xiàn)更為便捷的互聯(lián)場景。因此，圍繞汽車生活，仍有許多功能有待拓展。