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1、雷达软件行业市场需求与投资规划一、 未来中国气象雷达发展趋势随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，气象灾害造成的经济损失和社会影响越来越大，气象灾害的社会敏感性越来越高，气象监测预报对气象雷达发展提出了更加迫切的需求。新一轮科技革命和产业变革不断兴起，极大推进信息技术创新应用的快速深化，也进一步推动了雷达等大型技术装备的高效应用，将为气象雷达发展提供更加有力的支撑。二、 相控阵雷达行业发展态势目前以多普勒技术为主导的新一代天气雷达在我国气象领域得到广泛应用。根据气象雷达发展专项规划（2017-2020年）指出，截至2016年底已经完成了全国233部新一代天气雷达建设，基本建成了全国新
2、一代天气雷达网。根据前瞻产业研究院数据，到2020年，中国新一代天气雷达数量将达到270部。我国从上世纪90年代后期开始建设的新一代天气雷达网，在灾害性天气监测和预警服务方面发挥了重要作用，同时带动了全国气象雷达产业、技术和人才的快速发展，取得了突出的社会经济效益。但与美国等西方发达国家相比，我国气象雷达建设在技术的可持续发展、雷达探测精细化、数据共享、应用、保障及培训等方面存在一定的差距，不能完全满足防灾减灾、经济建设、生态文明建设和国防安全等多方面的需求。由于对流天气现象的变化较快，对流单体的发展时间尺度有些时候就几分钟到十几分钟，尤其对于风暴等强对流单体，几分钟单体情况就可能发生很大的变
3、化。目前布网的气象雷达通常采用机械驱动天线进行面扫描方式工作，体扫一周的完成时间较长，不能完全满足对天气快速演变过程更为精细观测的需要；同时，相关观测资料的时间分辨率低，必然影响相关气象产品的质量，影响了其业务实用性。对于相控阵天气雷达，由于其采用了基于电扫的灵活扫描方式，可以大大提高采集数据的时间分辨率，可以与目前新一代天气雷达布网所用多普勒机械雷达进行优势互补，构成高低分辨率、远近距离探测结合的新型天气雷达网，进一步提升对快变的中小尺度强对流天气系统的监测水平和预警能力。2015年，中国气象局结合十三五气象事业发展规划的编制，明确了智慧气象的发展思路，提出通过信息化推进智慧气象与智慧城市、
4、智慧交通、智慧农业等领域的融合，使气象现代化迈上更高水平，为决策、为生产、为民生提供精细化、专业化、个性化的普惠气象服务。下一步，中国气象局将加强高分辨率精细化预报、移动互联网、大数据分析、云计算等先进技术成果在城市防灾减灾和气象服务中的应用，发展基于用户位置和预报请求的精细化气象服务业务，提高气象预报服务的针对性、准确度和智能化水平，满足城市公众个性化气象服务需求。根据气象观测技术发展引领计划（2020-2035年）资料，随着核心技术、关键技术和应用技术的突破，气象观测技术得到迅速发展，为了满足精细化气象预报和服务的需求，观测设备空间网格越来越密，资料时间密度越来越高，从二维观测向三维立体观
5、测发展，从大尺度的天气观测向中小尺度天气观测发展。面对智慧气象、全球气象建设需求，气象观测装备将迎来再一次的更新换代，朝着智能化、微型化、信息化、网络化、全球化方向迈进，测量要素将更全、测量结果将更准、传输处理将更及时，助力我国气象现代化建设。相控阵天气雷达还未进入大规模实用阶段，但随着相控阵雷达的各项技术飞快的进步、应用范围的扩大、相控阵雷达整机成本和保障费用进一步下降，相控阵天气雷达将成为我国下一代天气雷达的主要发展方向之一。随着我国国民经济持续快速发展，民用雷达被广泛应用于各个领域，并且呈增长的态势，在这个发展的过程中，相控阵雷达技术优越性的不断凸显及其制造成本的不断下降，除了气象探测领
6、域之外，相控阵雷达应用于其他民用领域的市场也将逐步培育和扩大。三、 中国气象雷达发展现状截至2016年底已经完成了全国233部新一代天气雷达建设，基本建成了全国新一代天气雷达网。根据数据显示，到2020年，中国新一代天气雷达数量将达到270部。预计未来随着气象雷达技术的发展，未来保有量将会继续呈现上涨趋势。四、 汽车智能化发展改革不断推进，毫米波雷达前景广阔80%的毫米波雷达应用于汽车领域，毫米波雷达是汽车辅助驾驶重要传感器之一。中汽协数据显示：2020年我国汽车产销量降至2015年以来最低谷后开始反弹，2022年全年乘用车产销量分别为23836万辆和23563万辆，同比增长112%和95%。
7、新能源汽车作为智能化的最佳载体，在2021年迎来了高速发展的新阶段，产销量迅速增长，2022年延续高速增长态势，全年实现产销量7058万辆和6887万辆，同比分别增长969%和934%，销量占汽车总产量的1/4，在整个汽车产业中地位不断凸显。随着汽车电动化的不断提升，以智能驾驶为核心的智能化逐渐成为车企与消费者关注的焦点，消费者对于智能化配置的需求高涨，产品智能化程度在消费车购车决策因素中权重不断提升。在车企持续加码辅助驾驶下，毫米波雷达搭载量明显增多。根据高工智能汽车数据显示：2021年我国乘用车前装毫米波雷达搭载量为1360万颗，其中前雷达搭载量692万颗，渗透率达34%；后角雷达搭载58
8、0万颗，渗透率14%；前角雷达搭载88万颗，渗透率为2%左右。2022年上半年中国市场乘用车前装毫米波雷达搭载量为7453万颗，其中前向毫米波雷达36112万颗，同比增长126%；标配搭载角雷达（含后向）38415万颗，同比增长379%。未来我国乘用车毫米雷达渗透率将继续提升，预计2022年我国乘用车前装毫米波雷达搭载量将达1800万颗。根据2022年3月实施汽车驾驶自动化分级（GB/T40429-2021），我国将自动驾驶技术分为6个级别，分别为0级（应急辅助）、1级（部分驾驶辅助）、2级（组合驾驶辅助）、3（有条件自动驾驶）、4级（高度自动驾驶）、5级（完全自动驾驶）。在国家政策逐渐明朗，
9、行业标准不断完善下，车企纷纷加大对智能汽车的研发力度，持续加码布局智能驾驶产业链，自动驾驶商业化落地不断提速。根据IDC数据：2022年第二季度，我国乘用车L2级自动驾驶渗透率达266%。智能网联汽车技术路线表示，到2025年，我国PA（L2部分自动驾驶）、CA（L3有条件自动驾驶）级智能网联汽渗透率将超过50%，2030年渗透率将超70%。随着驾驶自动化水平向着更高层次迈进，单车搭载的传感器数量也不断增加，预计L3级及以上的自动驾驶系统中将平均配备5-8个毫米波雷达。目前，热门新能源车型单车毫米波雷达搭载量在5颗左右，其中理想ONE、蔚来ET5、小鹏G9均搭载了5颗毫米波雷达，阿维塔11、阿
10、尔法全新HI版搭载了6颗毫米波雷达，未来随着自动驾驶等级的提升，单车毫米波雷达搭载量将不断增加，同时随着性能更优的4D毫米波雷达商用落地，毫米波雷达行业将打开更大的市场空间。五、 有源相控阵雷达行业市场特征有源相控阵雷达中游产品定制化程度高，客户稳定性强，供应商需根据集团及采购单位的具体应用需求进行整体设计和系统集成；由于专用产品最终应用于国防领域，相关产品的产能、产量、销量、单价属于涉密信息，不公开披露。但从定价机制上看，产品价格主要受到成本端和采购端协同影响。以雷电微力为案例，公司定型前产品的客户采购主要以询价、竞争性谈判、邀请招标等方式进行内部比选；雷电微力参与内部比选，并提供相关研制方
11、案及报价。双方根据项目的复杂程度、研发成本等因素进行协商定价并签订合同，合同价格即为最终产品价格；而部分定型产品需要接受军方的审价；对于其他不需审价的产品，则公司与客户协商定价。从成本结构角度，以铖昌科技和成都雷电微力为代表分析（前者主要产品为相控阵T/R芯片，后者主要产品为毫米波有源相控阵微系统，其本质是一种天线技术，从产业环节而言，铖昌科技处于雷电微力的上游），根据企业原材料采购成本，晶圆约占相控阵T/R芯片成本的90%，芯片约占有源相控阵微系统成本的15%；而天线微系统约占有源相控阵雷达成本的50%-60%。六、 相控阵雷达行业概况相控阵雷达在20世纪60年代开始问世，当时的目的是为了实
12、现对洲际导弹的预警。上世纪80年代，随着电子计算机、超大规模集成电路、固态功率器件、电子移相器等技术和产品的日趋成熟和成本的大幅度降低，以及数字波束形成、自适应技术、低旁瓣技术、智能化技术的不断发展，相控阵雷达得到了更进一步的应用，在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导弹武器系统中大多采用多功能相控阵雷达，相控阵雷达已成为第三代中、远程防空导弹武器系统的一个重要标志。经过近几十年的不断探索，不同用途的雷达逐渐开始采用相控阵技术。由于在各种天气现象的快速识别中显示出了不可比拟的优势，相控阵雷达受到世界上大多数国家和包括世界气象组织在内的气象、水文和相关学科的国际组织的高度重视，目前在民用领域的
13、应用已处在起步阶段。（一）全球领域民用相控阵雷达概况全球领域民用相控阵雷达研究进展较快的主要国家为美国和日本：20世纪90年代初，美国国家气象局（NWS）与美国国防部（DoD）和美国联邦航空管理局（FAA）合作，部署了WSR-88D雷达，这是一种具有多普勒能力的机械扫描常规天气雷达，以满足美国主要气象监视需求。大约在同一时间，美国联邦航空局部署了终端多普勒天气雷达（TDWR），为易受微爆和风切变影响的美国大型机场提供专门的危害航空安全的大气活动探测。通过从1988年到2000年实施的气象现代化项目，美国已经完成了全国165部多普勒雷达的布点建设，覆盖美国大陆以及部分沿海海域和岛屿。此外，联邦航
14、空管理局还在全美45个机场建成了专用于民航的高性能终端多普勒天气雷达。由于相控阵天气雷达相比于其他天气雷达或空管雷达在探测精度和快速反应能力方面具有较大的优势，美国正在开展研究部署通用相控阵的可行性，通过先进的相控阵雷达系统网络解决国家雷达基础设施的生命周期替代问题。2002年，美国强风暴实验室联合多家单位把一部宙斯盾舰船上的相控阵雷达（SPY-1A）改装成相控阵天气雷达（NWRT），并进行了外场探测试验，这是天气雷达历史上的第一部具有相控阵快速扫描的雷达，随着相控阵天气雷达（NWRT）外场试验展现出的精细化探测效果，相控阵技术逐渐走入天气雷达领域。美国2006年开始启动资助多功能有源相控阵雷
15、达研究计划（MPAR），主要任务是服务于国家安全、天气监测、空中交通管制等，其可同时监测气象目标和非气象目标，非气象目标的探测包括空中飞行器的跟踪、生物探测等，还可以探测飞机尾流等威胁飞行安全的大气环境。如果未来的雷达监测网采用这样一部多功能多任务的相控阵雷达替代多种单任务雷达（包括气象雷达、空管雷达和边境防御雷达等），可有效减少美国本土的雷达总数。2014年开始，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和美国联邦航空管理局（FAA）共同资助先进技术演示器（ATD）的设计与研究，主要组件于2018年7月安装在美国的国家气象雷达测试台设施上，是首款完全从头构建的专为气象雷达设计的全尺寸S波段双极化相
16、控阵雷达。该雷达将用于气象研究，并帮助研究人员评估平面相控阵雷达的极化性能。日本大坂大学和东芝等机构研制了X波段的相控阵天气雷达（PAWR），第一部安装在大阪大学，并于2012年7月开始进行场外试验。该雷达可以在1分钟内对积雨云进行三维探测，通过该雷达的探测数据，证明了雷电活动和风暴结构之间的关系。日本跨部门战略创新促进计划（SIP）成立的研究小组包括东芝等机构还开发了一台实用的多参数相控阵天气雷达（MP-PAWR），具有双极化功能，其具备了多参数和相控阵气象雷达的综合优势，可以更早、更准确地检测到暴雨迹象，并于2017年12月安装在日本的埼玉大学进行相关试验。（二）我国民用相控阵雷达行业发展现状我国相控阵雷达发展起步较晚，近年来相控阵技术发展迅速，相控阵雷达在多个国防新型号装备中得到广泛运用。相控阵雷达高昂的制作成本限制了其进一步市场化的应用，民用相控阵雷达发展相对缓慢。为了探索拥有自主知识产权的相控阵天气雷达系统
