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汽车天线行业迎来最佳机遇期 智能天线进入增量通道

一、汽车天线行业概述

汽车天线是拦截发射台发射的高频电波并传输给汽车收音机、车载电话或无线电导航设备的接收机,以对载波解调的装置。其中汽车天线包括地天线、鲨鱼鳍天线、内置天线。目前地天线已经被淘汰,主流为鲨鱼鳍天线及内置天线。

汽车天线的分类

分类 介绍
地天线 一些老款的汽车,或者越野的汽车,车顶上有一根指向天空的天线,这就是地天线。地天线比较长,有较强的信号接受能力,在偏远的山区,也能接收到信号,适合跑野外的车主。
鲨鱼鳍天线 如今大部分的汽车,尤其是轿车,都选择了鲨鱼鰭天线。鲨鱼鳍天线流线型的外观设计,安装在车顶之后,整车的美观度、运动感都有所提升。流线型外观,在汽车行驶时,鲨鱼鳍天线还能起到扰流降低风阻的效果。
内置天线 天线最终还是回归到汽车内部,内置在后挡风玻璃之中。也就是后挡风玻璃上一条条横线。天线内置之后缩短了与收音机之间的距离,信息传播更为便捷。

资料来源:观研天下数据中心整理

当前汽车天线已经进入智能天线时代,主机厂更加重视在车路协同、车机互联情形下的天线功能应用,从而促进汽车天线的智能化、多元化、集成化发展。随着5G、MIMO等新技术的应用,为保证多数目、不同类型的汽车天线正常、独立工作,抗干扰技术及多合一天线技术也成为天线厂商研究的重要方向。

二、汽车市场蓄势待发,车用天线迎来最佳机遇期

一般来说,车辆配备的天线数量和种类可能因车辆型号、制造商、配置等因素而异。例如,有些车辆可能配备有1根天线,而有些车辆可能配备有5到6根天线。对于一些特定的汽车型号,如宝马、奔驰等,可能会根据车辆的具体配置来决定天线数量。例如,宝马X5的顶配车型配备了M-Sport外观套件,包括后视摄像头和车顶扰流板等,这些都需要额外的天线进行信号接收。此外,随着下一代高级驾驶辅助系统的出现和车载信息娱乐设备的日益普及,车辆正在使用大量的无线技术来实现车对车(V2V)车对基础设施(V2I)和车对网(V2N)的连接,这当中包括Wi-Fi(用于车载热点)、蓝牙、3G/LTE蜂窝、5G以及GNSS定位等,天线的功能增加,数量也随之增长。据介绍,目前一辆车中,多者有20多个天线分布在各个部位。

数据显示,2023年上半年汽车产销量分别达1324.8万辆和1323.9万辆,同比分别增长9.3%和9.8%。工业和信息化部等七部门近日联合印发《汽车行业稳增长工作方案(2023—2024年)》,提出2023年力争实现全年汽车销量2700万辆左右,同比增长约3%,新能源汽车销量900万辆左右,同比增长约30%,汽车制造业增加值同比增长5%左右等一系列目标。汽车天线作为汽车工业中不可或缺的一个组成部分,未来随着我国汽车销量的稳定增长,将随着汽车销量的增长以及汽车技术的不断发展而持续发展。

三、汽车智能天线前景广阔,引无数英雄竞折腰

1、经历漫长的市场演变和用户需求的变化,智能化成为关键趋势

纵观汽车产业的发展,其天线配置的成长经历了漫长的萌芽和发育时期。早期的汽车天线就同收音机的天线一样,都是简单的伸缩式天线,用于接收广播信号和无线电通讯,但这样的天线有折断的风险,因此诞生了可以收入车体的带锁天线。

20世纪60年代,随着汽车工业的发展和豪华车型的出现,汽车天线的设计也变得更加多样化,出现了电动天线、柱杆型天线和车顶天线等不同类型。电动天线可以根据需要自动伸缩,提高了便利性;柱杆型天线则针对货车等特殊用途进行设计;车顶天线则用于模拟收音机、数字式收音机(DAB)等高级设备。

20世纪90年代,随着汽车导航系统、卫星广播、ETC等设备的出现,天线的多功能化需求越来越多,同时用户越来越注重车体外形设计和颜色匹配度,在这个阶段,出现了短杆车顶天线。紧接着,车联网概念兴起并逐渐成为智能网联汽车发展的重要方向,支持多频通信、具有远程数据处理功能的车载智能天线也应运而生。

20世纪90年代,随着汽车导航系统、卫星广播、ETC等设备的出现,天线的多功能化需求越来越多,同时用户越来越注重车体外形设计和颜色匹配度,在这个阶段,出现了短杆车顶天线。紧接着,车联网概念兴起并逐渐成为智能网联汽车发展的重要方向,支持多频通信、具有远程数据处理功能的车载智能天线也应运而生。

资料来源:观研天下整理

目前市面上流行的汽车天线产品类型繁多,主要类型及功能可参考下表:

主流汽车天线产品类型

天线类型 功能
GPS天线 GPS信号接收
GNSS天线 GPS/Beidou/Glonass等信号接收
鲨鱼鳍复合天线 GNSS/TEL/Radio/V2X等信号发送接收
T-BOX复合天线 GNSS/TEL/V2X等信号发送接收
WiFi/蓝牙天线 WiFi/蓝牙信号发送接收
AM/FM杆状天线 AM/FM收音机信号接收
SDARS天线 卫星数字音频广播信号接收
除雾器线圈 后窗除雾加热线滤波降噪
玻璃天线放大器 车窗式收音天线接收信号放大
PEPS天线 发送低频信号,辅助无钥匙系统工作

资料来源:与非网、观研天下数据中心整理

观研天下分析师观点:在汽车行业中,天线技术通常被认为是一个相对较低技术壁垒的领域,因此过去很多企业在拓展汽车市场的时候,会优先选择天线业务作为切入点,然后再通过并购纵深推进。但这个方法并不总是能行得通,随着行业演变、技术发展,想要在这个市场中取得成功,企业仍需要具备一定的技术实力、经验积累和市场竞争力。

2、企业争相入局汽车智能天线赛道,国内已有公司实现突破

根据观研报告网发布的《中国汽车天线行业发展趋势研究与投资前景预测报告(2023-2030年)》显示,传统汽车天线系统在汽车行业已经沿用多年,普遍存在频带单一、抗干扰能力弱、维护成本高和线束布局复杂等问题,随着汽车智能化发展,车辆平台数据交互频次与信息量猛增,传统的汽车天线已经无法满足智能网联汽车在主动安全、智能规划、娱乐方面需求。而汽车智能天线可以有效地解决这些问题,行业发展的下半场,一大批车企、零部件供应商、线束制造商玩家相继涌现,期望能在汽车智能天线赛道中占有一席之地。早在2019年,法国整车厂PSA已在2019年的量产车中标配了汽车智能天线。与传统汽车天线相比,在标准的汽车天线基础上,加入了包含无线收发机和调谐器的电子控制单元(ECU)。

除了PSA,还有很多企业也在争相入局汽车智能天线赛道。国外市场来看,汽车天线制造商中,日本原田产业,日本横和、英国LairdTechnologies、德国HirschmannCar Communication、大陆集团、德尔福的Fuba业务部早在2018年均已推出智能天线产品,目前的订单充足。

国内市场来看,华为、中兴通讯等通信设备制造商也看到了这个市场的机遇,大举进军汽车智能天线领域。现如今,业内也有天线厂商研发出九合一5G汽车车载天线,集成了一根高精度定位天线、四根5G天线、两根c-v2x天线和两根WLAN天线。在车联网的支撑下,实现精确定位、交互通讯及智能驾驶等多个功能。在车载智能天线领域,很多企业都意识到技术创新的重要性,因此不断加大研发投入。同时,他们还与高校和研究机构合作,建立产学研合作模式,加快技术研发和应用推广。其中,华为早在2018年与长安汽车进行战略合作,共同研发智能天线、车载TBOX、通讯模组等产品。企查查数据显示,截至2023年9月,华为共有四项汽车天线相关专利成果,具体如下:

华为四项汽车天线相关专利成果介绍

专利名称 申请号 摘要
车载天线系统以及应用于该车载天线系统的通信方法 CN201980034793.X 本申请提供了一种车载天线系统,通过为多个天线配置多条发射电路,使得当部分天线受损时,车载天线系统可以直接利用未受损天线以及未受损天线的发射电路发射信号,无需使用DPDT切换发射电路。由于车载天线系统具有至少两个发射电路以及至少两个天线,因此,当主天线受损而辅天线未受损时,辅天线可以无需通过DPDT切换即可与发射电路连通,发射信号,从而可以避免引入DPDT带来的插损。此外,由于DPDT是与天线直接连接的器件,若DPDT失效,则整个天线系统都将无法工作,因此,避免使用DPDT还提高了车载天线系统的可靠性。
车载天线 CN201680056720.7 一种车载天线,包括形成在车体表面的导电部、缝隙单元、馈点及收发模块,所述缝隙单元设于所述导电部,以在所述导电部内形成绝缘的缝隙,所述馈点设置于所述缝隙单元处,且所述馈点与所述收发模块电连接,所述导电部为车体的一部分,所述收发模块设置于所述导电部的内侧,所述收发模块通过所述馈点为所述缝隙单元馈电,以在所述缝隙单元处形成等效场源,以辐射信号。本申请提供的车载天线通过在车体的导电部上形成绝缘的缝隙,形成缝隙天线,不影响洗车外观及风阻特征。
一种车载天线模块和车载通信终端 CN201921834907.2 本申请提供了一种车载天线模块和车载通信终端。其中,车载天线模块和车载通信终端均包含热交换模块,热交换模块包括冷侧面和热侧面,冷侧面的温度低于热侧面的温度,热交换模块用于将热量从冷侧面向热侧面传导,在冷侧面形成低温。通过将热交换模块的冷侧面与车载天线模块或车载通信终端的发热元件贴合,能够对发热元件进行冷却。热交换模块的热侧可以与均热金属板、散热器或者车辆的金属壳体等连接,热交换模块吸收的热量能够被传导至热侧面,利用均热金属板、散热器或者车辆的金属壳体等传递到环境中。因此,本申请提供的技术方案能够降低发热元件在高温环境中运行时的温度,使发热元件在高温环境中也可以稳定地运行。
车载通信设备、车载通信设备的故障检测方法及汽车 CN201911344003.6 本申请实施例提供一种车载通信设备、车载通信设备的故障检测方法及汽车。其中,车载通信设备包括:发射天线、故障检测天线和故障检测电路,故障检测天线与故障检测电路电连接。发射天线用于在预设时间帧内,在预设频域上发射电波,故障检测天线用于接收电波,并将电波转换为电信号,传输给故障检测电路。故障检测电路用于根据电信号,检测发射天线的故障。由此,通过故障检测天线接收发射天线发出的电波,并将电波转化为电信号,传输给故障检测电路,由故障检测电路根据电信号,检测发射天线的故障。能够实现对鲨鱼鳍等所有形态的车载天线进行故障检测。

资料来源:企查查、观研天下数据中心整理

四、隐藏式天线已成主流,鲨鱼鳍天线深受追捧

近年来,汽车天线的设计倾向于集成化。相较于外置天线,隐藏式天线更加美观,在性能、成本、定制服务、多元功能方面更加具备优势。基于此,越来越多的车企采用隐形天线技术,当前这类设计多见于高端车型,例如,2023年4月20日长安逸达新上市的1.5T GDI自动尊享型汽车配备的就是隐藏式天线。此外,特斯拉、宝马、本田、奥迪等众多车企也在大力开发隐藏式天线。

隐藏式天线优势分析

优势 分析
美观性 隐形天线设计可以让汽车外观看起来更简洁、流畅,减少外部零件和固定装置的数量,同时让汽车更易于塑造炫酷的外观。
性能稳定性 相对于传统天线,隐形天线不容易被外部物理损坏或者被风雨侵蚀。其设计使得信号传输更加稳定,防止了通讯断断续续或者丢失。
成本优势 一项调查发现,隐藏式天线的生产成本相对传统物理天线要低很多,同时也降低了维修和更换的成本。
可定制性 汽车制造商可以根据广泛的需求和特定的应用专门设计天线。例如,一些汽车品牌需要在车辆的看似困难的区域中安装天线(如倒车雷达),隐形天线则可以满足这些需求。
高级功能 隐形天线可以支持多种电信服务,如GPS、蓝牙,Wi-Fi网络连接等,极大地增强了汽车的智能化水平,提高了技术应用价值。

资料来源:观研天下数据中心整理

主流车企隐藏式天线车型

品牌 代表车型
特斯拉 Model 3、Model S
宝马 3系、5系
奥迪 A4、Q5
福特 福克斯、蒙迪欧
本田 思域、雅阁
小鹏 G9
长安 Lumin
比亚迪
五菱 五菱宏光MINI EV

资料来源:观研天下数据中心整理

但隐藏式天线并不是时下的绝对主流,鲨鱼鳍天线也受到一众车友喜爱。鲨鱼鳍天线一开始并不为大众所熟识和推崇,是宝马公司为了增强汽车通讯信号,专门研制了鲨鱼鳍天线,用于宝马系列车型。其布局非常简单,电路板是底盘,各种天线系统模块可以像积木一样添加上去,以配合不同车型对天线的要求。可选择的功能有:AM/FM(短竿)、数字广播/电视(DAB/TV)、GPS、卫星信号(SDARS)、远程控制(TS)、近距离无线信号交流(Car2X)、LTE等等。此后,因为鲨鱼鳍天线外型时尚、动感、炫动,深受消费者的喜爱,市场上相继推出各种中高档汽车的鲨鱼鳍天线。

观研天下分析师观点:消费者角度来看,其更多考虑天线的安全、美观,但从下游的合作伙伴或开发者角度来看,天线在应用过程中更注重的是适配性,开发流程是否便捷,是否能降低试错成本,是否能更快地进入市场等。

五、新的技术趋势下,汽车天线测试面临新的挑战

随着汽车天线的重要性不断增加,确保天线性能变得至关重要。当中,测试环节的作用再度被拔高。

在新的技术趋势下,汽车天线测试面临着新的挑战。一来,天线布局位置的不确定性和隐藏性会给测试工作带来较大的困难。在外观看不到的情况下,很难对天线进行完整和准确的测试。同时,随着天线的数量和类型的增多,测试的复杂性和难度也会相应增加。二来,新能源汽车由于其需要电力驱动的特点,与天线极易发生电磁干扰,这对天线的性能和稳定性提出了更高的要求。此外,由于智能网联汽车将面临着多种通信需求的激发,主要涉及多种通信协议及标准,如GNSS高精定位、车联网(V2X)、4G/5G、WIFI、AM/FM、蓝牙等。通信协议不断增加,不同的天线测试协议会使天线测试需求有所变化。

综上所述,新的技术趋势下汽车天线面临着种类和数量增加、测试难度增大、安全性和可靠性要求提高等诸多挑战。为了应对这些挑战,需要不断提高技术水平和创新能力,加强产业链上下游的合作与交流,推动汽车天线行业的协同发展。

观研天下分析师观点:近年来,全球在新材料、新技术研发上不断获得重大突破,例如,国际上,AT&T公司在大容量场景中已经多次使用龙伯透镜天线,美国、日本等国家已经研究出汽车毫米波雷达透镜天线等国内三大运营商在sub6G均有小范围试点透镜天线。这意味着原有的测试需要适应这些新材料和工艺,也当前面临的一大挑战,但“危和机总是同生并存的,克服了危即是机”,积极拥抱变化,或许就能创造更多价值,锻造更大竞争优势。(LZC

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