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UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）技術(shù)在數(shù)字鑰匙領(lǐng)域的應(yīng)用研究，具有深遠(yuǎn)的意義，不僅重塑了傳統(tǒng)鑰匙的概念，還極大地提升了用戶體驗(yàn)、安全性以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）智能互聯(lián)的便捷性。根據(jù)蓋世汽車研究院智能駕駛配置數(shù)據(jù)庫，2024Q1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，潛在市場滲空間發(fā)展巨大。
基于此背景，蓋世汽車研究院從行業(yè)概況、產(chǎn)業(yè)鏈與市場格局，代表廠家三個維度對UWB數(shù)字鑰匙產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究。
核心觀點(diǎn)
UWB是一種近距離無線通信技術(shù), 主要作用為定位和測距，UWB通常有3種定位技術(shù)，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。
數(shù)字鑰匙經(jīng)過NFC、BLE、UWB三代技術(shù)的發(fā)展。UWB具有安全性高和厘米級定位精度的優(yōu)勢，結(jié)合NFC場景補(bǔ)充功能和藍(lán)牙技術(shù)低功耗功能，有望成為數(shù)字鑰匙主流技術(shù)趨勢。
標(biāo)準(zhǔn)兼容性、用戶授權(quán)設(shè)置復(fù)雜、手機(jī)UWB普及率不高是UWB數(shù)字鑰匙核心痛點(diǎn)。未來數(shù)字鑰匙模塊復(fù)用、芯片國產(chǎn)化、采用PDOA定位技術(shù)等方式是降低成本和功耗，進(jìn)而解決相應(yīng)技術(shù)痛點(diǎn)的技術(shù)趨勢。
UWB數(shù)字鑰匙產(chǎn)業(yè)鏈上游核心部件為UWB芯片，隨著國產(chǎn)芯片玩家的入局，上游產(chǎn)業(yè)鏈有較大的本土化潛力；中游為UWB系統(tǒng)方案集成商和UWB模組廠商等，中游廠商逐漸深耕于某一行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，呈專業(yè)化趨勢發(fā)展。
報(bào)告部分內(nèi)容
UWB數(shù)字鑰匙由硬件部分和軟件部分組成，硬件部分由鑰匙端和車身端構(gòu)成，其中，鑰匙端由UWB芯片、BLE芯片、NFC芯片組成（以UWB+BLE+NFC技術(shù)為例），車身端由UWB模塊和MCU組成錨點(diǎn)（車載單元），再配備BLE和NFC模塊。軟件端包括車端軟件組件、手機(jī)APP、云端數(shù)字鑰匙管理平臺三個方面，車端軟件組件最為核心。車端軟件組件包括藍(lán)牙連接、鑰匙管理、定位算法、信息安全塊等。定位算法和信息安全是車端軟件的關(guān)鍵模塊。
UWB主要的定位技術(shù)有3種，TOF（到達(dá)時(shí)間）、TDOA（到達(dá)時(shí)間差）、PDOA/AOA（出發(fā)角與到達(dá)角），目前很多產(chǎn)品與方案會同時(shí)支持多種算法，在應(yīng)用場景進(jìn)行靈活運(yùn)用。在3種定位技術(shù)中，PDOA/AOA涉及的錨點(diǎn)較少，可以極大的降低UWB成本，降低鑰匙和車輛功耗，在數(shù)字鑰匙的方案中具有較高的客戶價(jià)值。
UWB數(shù)字鑰匙面臨三大核心挑戰(zhàn)：標(biāo)準(zhǔn)兼容性、用戶授權(quán)設(shè)置的復(fù)雜性，以及手機(jī)UWB功能的普及度不足。針對這些痛點(diǎn)，行業(yè)正探索以下解決方案：
1、模塊復(fù)用與功能擴(kuò)展：通過軟件和算法的創(chuàng)新，UWB數(shù)字鑰匙模塊不僅能作為鑰匙使用，還能擴(kuò)展至車內(nèi)活物檢測、自動尾門開啟、代客泊車等附加功能，無需額外成本，有助于降低整車成本。
2、國產(chǎn)芯片的崛起與低功耗發(fā)展：盡管目前UWB芯片市場主要由恩智浦等國際品牌主導(dǎo)，國產(chǎn)芯片如精位科技的產(chǎn)品正逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段。隨著技術(shù)進(jìn)步，UWB芯片的功耗預(yù)計(jì)將降低，推動產(chǎn)品性能與成本效益的雙重提升。
3、PDOA技術(shù)的應(yīng)用：利用PDOA技術(shù)，UWB單基站產(chǎn)品能夠在減少錨點(diǎn)數(shù)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，從而降低系統(tǒng)功耗，為數(shù)字鑰匙提供高效、經(jīng)濟(jì)的解決方案。
從結(jié)構(gòu)成本來看，相較于NFC+BLE技術(shù)，UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)中的UWB芯片的成本占比高達(dá)36.4%。因此UWB芯片是制約汽車數(shù)字鑰匙系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵，隨著國內(nèi)芯片廠商的入局，UWB芯片價(jià)格有望降低。
UWB數(shù)字鑰匙產(chǎn)業(yè)鏈上游核心部件為UWB芯片，目前，UWB芯片主要由恩智浦壟斷。隨著國產(chǎn)芯片玩家的入局，上游產(chǎn)業(yè)鏈有較大的本土化潛力；中游為UWB系統(tǒng)方案集成商和UWB模組廠商等，中游廠商逐漸深耕于某一行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，呈專業(yè)化趨勢發(fā)展。
在UWB芯片供應(yīng)方面，目前恩智浦（NXP）占據(jù)了UWB芯片絕大部分市場份額，恩智浦的NCJ29D5芯片已實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)；Trimension芯片預(yù)計(jì)2025年投產(chǎn)使用。國外廠商高通、瑞薩、Qorvo、英飛凌、意法半導(dǎo)體也在UWB芯片的賽道上有新進(jìn)展。國內(nèi)UWB芯片企業(yè)如精位科技、紐瑞芯、馳芯半導(dǎo)體、瀚巍微電子、芯邦科技、優(yōu)智聯(lián)、宇都通訊在近年也加速布局，處于技術(shù)積累階段，部分企業(yè)的車規(guī)級芯片已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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