蓋世汽車研究院：UWB車載應用市場展望

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

2024年7月10日，在汽車數字鑰匙技術論壇上，蓋世汽車研究院副總裁王顯斌指出，UWB數字鑰匙方案通常結合UWB、BLE、NFC三種技術，UWB主要作用為定位和測距，主流車端硬件架構一般分“車外 4+車內 1”和“車外 0+車內 4”兩種方案。其中，UWB定位的最基礎技術是TOF測距和TDOA到達時間差；目前UWB應用場景分為智能汽車、消費電子和工業應用，其中智能汽車領域未來市場前景廣闊。

蓋世汽車研究院副總裁

以下為演講內容整理:

UMB行業概況

UMB于上世紀60年代被提出，多年來主要優先應用于消費電子領域，尤其是在手機、數碼產品及可穿戴設備等產品中應用廣泛。隨著技術的不斷成熟與產業生態的擴展，國際組織如ISO等，以及國內權威機構如工信部，逐漸開始重視并規范UWB技術的管理。

實際上，UWB技術的廣泛應用得益于其在寬帶頻率以及技術規范方面的堅實支撐。我們注意到，國內外眾多行業組織已經針對UWB產品及芯片技術發起了相應的標準制定工作。隨著全球及國內對無線通信頻率及其技術規范的逐步明確與深化，UWB技術正穩步邁向市場化發展。

圖源:蓋世汽車研究院

關于UWB技術的當前進展，目前主流的應用方案普遍采用車外四個傳感器結合車內一個，或車外一個傳感器結合車內四個的布局模式。具體到布局位置，常見于車頂、A柱或B柱等區域。有的企業則在探索采用單錨點或雙錨點的創新方案來優化通信技術。

技術層面，UWB系統通常劃分為多個功能區域。首先，通過藍牙技術實現初步的感應區喚醒，當用戶接近車輛時，系統即被激活。隨著用戶與車輛距離的進一步縮短，大約在5米范圍內，系統能夠精準感知用戶的意圖，如開門或啟動車輛。此時，UWB技術將圍繞用戶的具體位置，實現高精度的定位與識別，從而觸發相應的解鎖操作或啟動車機系統、儀表盤等車內設備。該系統融合了藍牙、NFC以及其他通信技術。

整體而言，UWB技術的核心構成包括手機、車輛以及云端處理平臺三大關鍵要素。在硬件層面，這三個主要模塊呈現出顯著的集成化發展趨勢。此外，系統還涵蓋了后臺支持、信息傳遞機制以及手機APP與數據鑰匙SDK之間的交互功能。隨著車機與手機互聯技術的不斷進步，智能手表、智能眼鏡等可穿戴設備也逐漸融入這一技術體系，實現了與車機的無縫連接與交互。這一趨勢預示著UWB技術未來將不僅僅局限于手機與車輛之間的通信，而是向更廣闊的物聯網領域拓展，實現萬物互聯的愿景。

從UWB技術的兩種實施方案中分析，當我們將UWB與藍牙集成方案進行對比時，可以觀察到，在采用UWB技術的場景中，芯片成本占據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也是構成該方案成本的重要部分，共同構成了技術實施中的核心成本要素。

在UWB的供應鏈中，芯片無疑占據了舉足輕重的地位。回顧過去幾年的芯片市場布局，除了廣為人知的恩智浦占據較高市場份額外，我們也欣喜地看到國產企業以及國內外新興的初創企業在此領域也進行了大規模的布局。同時，一些傳統的工業半導體芯片制造商也通過收購與兼并的策略，積極進軍UWB芯片市場，進一步豐富了這一領域的競爭格局。

總體而言，數字鑰匙技術經歷了三代演進過程，從最初的NFC技術到藍牙技術，再到現今的NFC+藍牙+UWB集成，每種技術均具有優缺點。第一代NFC的成本較低，大約在200元左右。當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或單錨點的技術策略。與NFC和藍牙方案相比，NFC+藍牙+UWB的集成方案在安全性與定位精度方面展現出顯著優勢。

目前，由于UWB技術的整體成本相對較高，其主要應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技術作為標配或選配方案。

UWB技術在數據傳輸速率和定位精度方面展現出了卓越性能，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突出，其通信容量可超過500MHz以上，數據傳輸速率可達數百Mbit/s至數Gbit/s，同時保持了高分辨率和強大的穿透力。特別是在惡劣天氣條件下，UWB窄脈沖穿透力強，對障礙物具備良好的識別性能。

在應用領域，我們分析了如何通過加裝UWB基站來優化AVP場景。當車輛進入停車場時，傳統的單車智能技術面臨諸多挑戰。為此，行業內曾廣泛討論車路協同的解決方案，即在停車場基礎設施端安裝專用設備以增強定位與通信能力，

UWB技術以其高精度定位功能在此場景下展現出顯著優勢。即便在信號不佳的環境中，通過車端與UWB基站的匹配，該技術能夠與現有的雷達、激光雷達及攝像頭等傳感器深度融合，實現更為精準的車輛定位。

就AVP應用而言，當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，因此在實際操作中需要綜合考量其經濟效益與技術可行性。另一方面，UWB系統的應用領域不僅局限于車機互聯，其在車手互聯及艙內活體檢測方面也展現出巨大潛力。以后尾門腳踢功能為例，傳統技術多采用超聲波和電容感應結合的方式，雖能實現基本功能，但在靈活性和精準度上仍有提升空間。而UWB技術憑借其高靈活度的特點，能夠更加準確地識別用戶的意圖，提升操作便捷性。

UWB市場格局

我們統計了智能座艙配置相關數據，包括UWB、藍牙和NFC，發現在過去的兩年間，這些技術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域的廣泛應用。目前，以UWB技術為基礎的數字鑰匙解決方案已突破市場壁壘，滲透率接近3%，并有望在今年進一步提升至近5%的水平。

圖源:蓋世汽車研究院

就當前UWB技術的核心零部件而言，特別是車規級芯片領域，恩智浦的NCJ29D6型號占據了市場的主導地位。在UWB集成或模組開發領域，多數企業傾向于采用恩智浦的解決方案。與此同時，國內企業如紐瑞芯、精為科技在積極推出相應的UWB系列產品。總體來看，國內UWB技術的發展尚處于起步階段，正從樣品測試逐步向規模化量產過渡。

在行業的龍頭企業中，專注于芯片領域的英飛凌、NOVELDA及瑞薩等均展現出對汽車電子領域的濃厚興趣。這些企業紛紛通過并購初創公司或新興科技企業的方式，積極涉足并加速布局這一市場賽道，當前正處于產品量產的關鍵階段，即大規模發貨時期。

除集成商外，從汽車制造商的角度來看，寶馬、蔚來、問界、極氪、領克、比亞迪等品牌均已在旗艦或中高端車型中廣泛應用了該技術，這些技術與車載信息系統實現了良好的互動，極大地提升了駕駛的便捷性與智能化水平。

同時，我們觀察到許多外資車企以及手機廠商也積極投身于這一領域。眾多車企紛紛涉足手機制造領域，而手機廠商則利用其在移動互聯技術上的優勢，積極拓展智能網聯汽車業務。隨著車企、零部件、移動互聯網、手機廠商的入局，整個產業的生態逐漸趨于完善，發展潛力巨大。

UWB未來展望

前面提到，目前UWB主要是在A柱、B柱或車頂的錨點。當前也有一些公司開始將UWB模塊集成至汽車玻璃，這能夠減少錨點數量、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飾設計具有顯著優勢，因為它可以實現隱藏式安裝，帶來更好的視覺效果。此外，它還能進行兒童車內遺留監測，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展迅速，同時也面臨著較高的同質化問題。從歐盟、美國到中國，法規要求都日益嚴格，包括五星碰撞NCAP標準、隱私安全要求，以及針對兒童存在的特定法規，例如兒童活體檢測，這促使我們更好地將毫米波雷達的功能與之融合。

展望未來，還將涌現新的功能。目前，駕駛過程中可能會遇到后車或前車侵入的情況，而未來的自動駕駛預警功能將不僅限于車內的活體檢測或圍繞車內空間的應用，還將在此基礎上進行拓展，這也是UWB產品應用的一個重要場景。

由于不同技術具有各自獨特的性能特點，因此UWB+NFC+藍牙可以在性能上相互彌補，并在距離和定位等方面發揮作用。比如在特殊情況下，當車輛無法啟動時，這些技術的結合可以實現相應的功能。我們觀察到，一些車型已經開始應用這些技術。我們相信未來還會有新技術不斷迭代和完善。

最后，我們認為這一功能的應用場景不僅限于前面所提到的駕駛場景和車手互聯的移動性，它還將滲透到汽車生活的各個方面，包括ETC繳費、保險、支付以及各類生活場景和服務。這一功能將圍繞汽車的全生命周期進行應用。除了前面提到的特定功能外，UWB數字鑰匙在未來有望在整個汽車生態、手機生態以及智慧出行生態中發揮更大的作用，展現出廣闊的前景。

不過，目前這一領域仍存在一個較大的短板需要解決。在充電過程中，電動汽車用戶面臨的一個顯著痛點是仍需手動插上充電槍。然而，如果應用UWB技術及其出色的識別能力，結合無線充電機器人，實際上可以實現更為便捷的互聯場景。因此，圍繞汽車生活，仍有許多功能有待拓展。