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技术代际跃迁在即,超宽带芯片开启“通感一体”百亿新蓝海
发布日期: 2026-08-26 15:41:20

技术代际跃迁在即,超宽带芯片开启“通感一体”百亿新蓝海

1、超宽带芯片行业概况

超宽带(UWB)是一种借助纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,工作频段美国FCC定义为3.1-10.6GHz,中国工信部规定为7,163-8,812MHz,主要应用于短距离高速数据通信、定位、测距、感知等领域。超宽带芯片是实现该技术的核心硬件,集成射频收发器、基带处理单元及控制逻辑,负责生成解析脉冲信号,执行飞行时间(ToF)、到达角(AoA)等测距定位算法,并支持高速低延迟通信。

超宽带芯片的核心优势在于厘米级高精度定位,精度远超蓝牙、Wi-Fi等传统无线技术,抗多径干扰与环境噪声能力强,响应快、延迟低,可满足智能手机、汽车数字钥匙、自动泊车、工业物联网等高精度空间感知需求。同时UWB具备通感一体特性,利用雷达模式可实现高性价比的距离速度检测。

现行IEEE802.15.4z标准在车载和复杂室内场景中仍存在测距距离受限、地下车库稳定性差、链路鲁棒性不足等瓶颈。为此,全球产业链代表企业共同推动制定下一代IEEE802.15.4ab标准,预计2026年正式发布。该标准引入多毫秒(MMS)测距架构,通过片段合并提升信噪比,将探测距离提升至10倍,在复杂环境中仍能保持高精度与稳定性。随着超宽带芯片集成通道数增加和雷达能力增强,可实现存在感知、手势识别、生命体征监控、脚踢感应、自动泊车和哨兵模式等多项高阶功能,应用前景广阔。

2、超宽带芯片行业市场规模

超宽带芯片凭借高精度、低功耗、强抗干扰和厘米级测距能力,在智能汽车(数字钥匙、舱内监测、自动泊车、V2X)与消费电子(智能手机、可穿戴、智能家居)领域需求强劲。头部整车企业推动生态建设与标准统一,加速车载前装渗透;智能手机仍为最大应用市场。技术门槛虽高,但协议持续更新、产业链尚处早期,国际巨头未形成绝对垄断,为具备射频与系统集成能力的本土厂商提供战略窗口。

2025-2030年,全球超宽带芯片市场规模预计从138.3亿元增长至393.6亿元,CAGR为23.27%。其中汽车领域增速尤为突出,规模将从14.3亿元增至66.5亿元,CAGR达35.93%。

2025-2030年全球超宽带芯片市场规模(亿元)

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资料来源:普华有策

受益于本土智能终端、新能源汽车和物联网产业的快速发展,以及国家在高精度定位与无线通信领域政策支持和技术自主可控战略推动,中国超宽带芯片行业整体呈现较高的增长态势。2025年,中国超宽带芯片市场规模达到27.9亿元,2021-2025年年均复合增长率达到13.86%;预计2030年中国超宽带芯片市场规模将增长至87.6亿元,2025-2030年年均复合增长率达到25.69%。

2025-2030年中国超宽带芯片市场规模(亿元)

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资料来源:普华有策

从车载领域来看,中国车载超宽带芯片市场规模预计将于2030年增长至22.5亿元,2025-2030年年均复合增长率高达36.61%。中国作为全球最大汽车市场,车载超宽带芯片市场增速高于全球平均水平,本土企业加速推进产品的车规认证,在国产替代与技术升级双轮驱动下,未来将成为全球行业增长的“主引擎”。

3、超宽带芯片行业发展趋势

(1)超宽带技术加速替代传统短距通信技术,构建高安全高精度新标准

凭借纳秒级脉冲信号、厘米级测距精度、强抗干扰能力及天然的时间戳防中继攻击机制,超宽带正逐步取代蓝牙、NFC等传统技术,成为高安全交互场景首选方案。尤其在汽车数字钥匙领域,UWB可有效防范中继攻击,且依托智能手机标配UWB芯片的生态基础,渗透率大幅上升。在智能家居、门禁安防、资产追踪等场景中,UWB以“高精度+高安全+低功耗”优势推动行业升级,并与BLE、Wi-Fi融合形成解决方案,未来3-5年内有望在高端短距通信市场实现对蓝牙、NFC的结构性替代。

(2)“通感一体”成为超宽带芯片核心演进方向

超宽带芯片正从单一高精度定位向“通信+感知+雷达”三位一体融合架构演进。2025年,国内芯片厂商相继推出集成定位、高速数据传输与毫米波级雷达感知能力的UWBSoC芯片,一芯完成定位通信与环境感知,大幅降低系统复杂度和硬件成本。在智能汽车领域,支撑数字钥匙、自动泊车、哨兵模式、舱内生命体征检测;在养老看护、机器人避障、5G-A/6G通信感知融合等场景亦广泛适用,推动短距智能感知进入“通感协同、一芯多能”新阶段。

(3)工业与汽车电子驱动规模化落地,应用场景加速拓展

UWB芯片正从消费电子向工业物联网和智能汽车两大赛道深度渗透。汽车领域覆盖无感进入、自动泊车与V2X通信;工业领域应用于智能制造、电力巡检、矿山安防等;消费领域融入可穿戴、智能家居、服务机器人,实现无感解锁、空间定位、主动避障等功能。2024年工信部发布《超宽带(UWB)设备无线电管理暂行规定》,明确技术方向。FiRa、CCC等国际标准普及叠加国产芯片成本下降,UWB正加速从试点示范向大规模商用跨越,形成完整生态体系。

(4)本土企业创新加速,并向国际市场开拓

近年来,中国UWB芯片企业在射频架构、基带处理、雷达算法、核心IP等关键环节取得突破,获得FiRa认证并导入头部手机与车企供应链。数十家初创企业涌入,行业竞争日趋激烈,具备量产验证、资金渠道及差异化产品的企业方能胜出。部分半导体厂商已搭建开发者平台,开放参考设计与算法库,降低应用门槛。在技术自主可控、标准自主制定、成本优化与场景深耕的推动下,国产UWB芯片有望向国际市场开拓并在全球占据主导地位。

4、行业在产业链中的地位和作用,与上、下游行业之间的关联性

超宽带芯片中游同样为产业链核心。上游依赖射频CMOS工艺、先进封装(AiP/SiP)及EDA/IP工具,成熟制程国产化基础较好,但先进制程与高端IP仍受制于海外,制约通感一体SoC的性能跃升。下游应用从智能手机、可穿戴向汽车数字钥匙、座舱感知、自动泊车及工业物联网、智能家居快速拓展,对芯片的安全性、低功耗、多协议融合提出多元要求。中游芯片设计企业依托脉冲架构、ToF/AoA算法及雷达感知引擎,将上游制造能力转化为厘米级精度与通感一体功能,同时严格遵循IEEE/FiRa/CCC标准,是标准落地与生态拓展的关键载体,支撑UWB从消费电子向车规和工业场景大规模渗透。

行业产业链示意图

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资料来源:普华有策

(1)与上游行业的关联性

超宽带芯片的研发与量产同样受上游半导体材料与制造设备的直接制约。其核心性能——包括脉冲信号精度、收发灵敏度、功耗及抗干扰能力——高度依赖射频CMOS工艺、低噪声放大器、高速ADC/DAC等模拟混合信号电路的设计实现,对晶圆制造工艺的一致性与封装测试环节的精度控制要求极高。上游供应链中,成熟制程(如40nm、28nm)的硅片、光刻胶、湿电子化学品等基础材料已基本实现国产化,可满足UWB芯片主流产品的制造需求;但面向更高集成度(如“通信+感知+雷达”融合SoC)所需的先进制程(22nm及以下)设备、高端IP核及EDA工具仍依赖海外供应商。此外,UWB芯片的封装环节(如FiRa标准对天线设计的集成要求)也对上游先进封装技术(如AiP、SiP)形成依赖。未来,上游行业在先进制程、异构集成封装及关键IP领域的自主突破,将是超宽带芯片实现性能跃升与成本优化的关键基础。

(2)与下游及终端领域的关联性

超宽带芯片的下游应用从智能手机、可穿戴设备等消费电子领域,向汽车数字钥匙、智能座舱、自动泊车等车载场景,以及工业物联网、智能家居、门禁安防等多元领域快速拓展。下游应用的多样化需求直接驱动芯片技术迭代:智能手机领域要求芯片低功耗、小尺寸与蓝牙/Wi-Fi的融合共存;汽车领域则对芯片的安全性(防中继攻击)、车规级可靠性及多通道雷达感知能力提出更高标准;工业与家居场景则更关注芯片的成本效益与系统集成便利性。中游芯片厂商通过与手机OEM、整车企业、Tier1模组厂商的深度协同,可实现从协议标准(如IEEE802.15.4ab)到芯片定义的联合开发,加速定制化解决方案的落地。下游市场的规模化扩张(如数字钥匙渗透率提升、智能家居设备普及)同时为中游芯片提供稳定的量产需求,推动工艺成熟与成本下降,形成“应用场景拓展—芯片性能升级—市场空间扩大”的良性互动格局。

5、超宽带芯片行业壁垒

(1)技术壁垒

超宽带芯片涉及纳秒级脉冲信号收发架构、高精度测距/测角算法(ToF/AoA)、射频前端低噪声设计、基带处理及协议栈等多项核心技术,对射频模拟与数字混合电路设计能力要求较高。芯片需在厘米级测距精度下保持抗多径干扰与复杂环境稳定性,同时支持与蓝牙、Wi-Fi等技术的共存与融合。随着UWB技术向“通信+感知+雷达”通感一体方向演进,芯片需进一步集成雷达感知引擎、活体检测等算法,复杂程度持续攀升。此外,行业标准(IEEE802.15.4z/4ab、FiRa、CCC)持续迭代,芯片需满足严格的时间同步、安全加密(防中继攻击)及互操作性要求,新进入者短期内难以全面掌握核心技术并实现多标准兼容的稳定量产。

(2)人才壁垒

超宽带芯片研发需要具备射频/模拟集成电路、数字基带处理、高精度定位算法、雷达信号处理及嵌入式系统等多学科交叉背景的复合型人才,且需熟悉车规级与消费电子双重领域的可靠性要求。由于UWB技术商业化时间较短,全球专业人才储备有限且集中于恩智浦、Qorvo等国际头部企业,国内产业起步较晚、积累不足。企业需长期投入人才培养与研发团队建设,方能在射频架构创新、协议栈开发及系统级优化等方面形成竞争力,新进入者面临显著的人才获取与能力建设障碍。

(3)资金壁垒

超宽带芯片的研发投入涵盖先进EDA工具与IP核授权、多工艺节点流片、射频测试平台建设及互操作性验证等多个环节。芯片需在不同工艺节点(如40nm、22nm及以下)和封装方案(AiP、SiP)中进行多次流片与测试验证,单次流片成本较高。随着通感一体SoC对更高集成度的要求,研发投入强度持续加大。量产阶段仍需持续投入良率优化、可靠性测试及标准演进跟踪。整体来看,企业需具备充足的资金实力以支撑较长回报周期内的高强度研发与运营支出,资金壁垒对中小型企业和新进入者构成明显约束。

(4)客户壁垒

超宽带芯片下游客户涵盖智能手机OEM、汽车整车厂、Tier1模组厂商及工业物联网集成商等,不同领域客户对芯片性能、安全性及成本的要求差异显著。汽车领域客户采用严格的供应商准入机制与长期认证流程,对芯片的车规可靠性、防中继攻击安全能力及功能安全(ISO26262)有明确要求;消费电子客户则侧重低功耗、小尺寸及与现有生态(如iOS/AndroidUWB框架)的深度兼容。客户倾向与具备量产经验、稳定供货能力及完善技术支持体系的芯片供应商长期合作,切换芯片方案需重新进行系统适配、协议认证与终端测试,转换成本较高。新进入者技术达标后仍需跨越客户信任建立、供应链准入及生态适配等多重门槛,市场拓展周期较长。

6、超宽带芯片行业面临的机遇与挑战

(1)行业面临的机遇

1)超宽带技术加速替代传统短距通信技术

在智能终端与物联网设备对定位精度、通信安全和抗干扰能力要求不断提升的背景下,UWB技术正凭借厘米级测距精度、强抗干扰能力及天然的时间戳防中继攻击机制,逐步取代蓝牙、NFC等传统短距通信技术,成为高安全交互场景的首选方案。尤其在汽车数字钥匙领域,UWB可有效防范中继攻击,且依托智能手机标配UWB芯片的生态基础,渗透率大幅上升,未来3-5年内有望在高端短距通信市场实现结构性替代。

2)国家战略支持与标准体系完善为产业发展提供保障

国家高度重视核心关键技术自主可控,将包括UWB芯片在内的半导体产业列为优先发展方向。2024年工信部发布《超宽带(UWB)设备无线电管理暂行规定》,正式确定UWB无线电发射设备的射频技术要求,明确技术发展方向。FiRa、CCC等国际标准逐步普及,行业标准统一为UWB芯片的规模化应用扫清障碍,为国内芯片企业参与全球竞争创造了有利环境。

3)技术代际演进提供换道超车窗口期

UWB行业标准正处于从IEEE802.15.4z向下一代IEEE802.15.4ab演进的关键阶段,新标准引入多毫秒(MMS)测距架构,将探测距离提升至10倍,技术门槛和竞争格局面临重构。国内芯片设计企业在射频架构、基带处理、雷达算法等核心IP方面持续突破,获得FiRa认证并导入头部手机与车企供应链。在技术自主可控、标准自主制定、成本优化与场景深耕的推动下,国产UWB芯片有望向国际市场开拓并占据主导地位。

4)通感一体趋势打开多元化应用空间

UWB芯片正从单一高精度定位向“通信+感知+雷达”通感一体方向演进,应用场景从智能手机、可穿戴设备向汽车数字钥匙、智能座舱、自动泊车、工业物联网、智能家居、门禁安防等领域快速拓展。国内芯片厂商已推出集成定位、高速数据传输与毫米波级雷达感知能力的UWBSoC芯片,实现活体检测、生命体征监测、障碍物识别等智能感知任务,大幅降低系统复杂度与硬件成本,有望在更多新兴领域实现深度渗透。

5)本土企业创新加速,生态建设日趋完善

近年来,中国UWB芯片企业在射频架构、协议标准、基带处理、雷达算法等关键环节不断取得技术突破,突破国外技术壁垒与专利封锁。数十家初创企业涌入,部分半导体厂商已搭建开发者平台,开放参考设计与算法库,降低应用门槛。随着产业链生态的完善和国产芯片成本的不断下降,UWB正加速从试点示范向大规模商业化跨越。

(2)行业面临的挑战

1)芯片制造供应链存在短板,关键环节依赖境外

UWB芯片的研发量产在先进制程工艺、高端IP核及EDA工具等方面仍依赖海外供应商。面向更高集成度的通感一体SoC所需的先进制程(22nm及以下)流片能力、高端封装技术(AiP、SiP)等环节,国内支撑能力有待提升。供应链的不确定性可能制约UWB芯片在车规等高端领域的产能保障与成本控制。

2)行业竞争加剧,产品同质化隐忧显现

随着UWB技术商业化加速,数十家初创企业与传统半导体厂商纷纷布局,行业竞争日趋激烈。中低端产品存在同质化倾向,价格竞争压缩利润空间。企业需向高集成度通感一体SoC、车规级高安全芯片等中高端方向升级,建立核心技术护城河与差异化竞争优势,方能保障长期利润空间。

3)高端复合型人才短缺制约快速发展

UWB芯片研发需具备射频/模拟集成电路、数字基带处理、高精度定位算法、雷达信号处理及嵌入式系统等多学科交叉背景的复合型人才。由于UWB技术商业化时间较短,全球专业人才储备有限,国内产业起步较晚、积累不足。高端复合型人才的相对紧缺已成为业内企业,尤其是芯片设计企业快速发展的主要瓶颈之一。

7、超宽带芯片行业周期性特征

超宽带芯片行业的周期性特征受下游消费电子、汽车电子及工业物联网等终端市场需求变化影响,同时技术标准迭代亦赋予行业独特的结构性周期属性。

(1)宏观经济周期影响:在宏观经济上行阶段,智能手机、可穿戴设备、智能家居等消费电子需求旺盛,叠加汽车数字钥匙、自动泊车等车载前装市场放量,共同推动超宽带芯片出货量快速增长;而在经济下行阶段,消费电子终端需求疲软、主机厂采购节奏放缓,可能导致芯片订单周期性回落。此外,工业物联网、智慧城市等基础设施投资亦受宏观政策与资金周期影响,进而传导至上游芯片需求。

(2)技术标准迭代驱动的结构性周期:超宽带芯片行业呈现显著的技术标准迭代驱动的周期属性。现行IEEE802.15.4z标准在测距距离、复杂环境稳定性等方面存在性能瓶颈,而下一代IEEE802.15.4ab标准(预计2026年正式发布)引入多毫秒(MMS)测距架构,将探测距离提升至10倍,技术代际跃迁将驱动一轮新的产品替代周期。每一轮标准升级均要求芯片设计企业重新投入研发、流片及验证,旧标准产品逐步退出市场,新标准芯片的研发投入与量产节奏对行业营收形成阶段性波动。

(3)当前发展阶段:受益于智能手机UWB标配化、汽车数字钥匙渗透率快速提升、通感一体应用场景持续拓展,以及FiRa、CCC等国际标准逐步完善,超宽带芯片行业正处于从导入期向成长期跨越的快速发展阶段。技术标准持续演进与下游应用边界不断拓展,行业整体呈现强成长性特征,周期性波动在快速扩张的市场增量中被部分平滑。

8、超宽带芯片行业竞争格局与主要企业

(1)行业竞争格局

全球超宽带芯片市场由威讯、恩智浦、苹果等国际厂商主导,凭借先发技术优势占据高端市场,2025年前五大厂商合计份额超60%,其中威讯与恩智浦市占率分别约达29%和24%。与此同时,中国本土企业加速技术突破,在车规级、工业定位等细分领域实现量产导入,凭借高性价比、本地化服务及政策支持逐步拓展市场。行业竞争正从单一芯片性能转向生态构建与标准制定权的争夺,FiRa联盟、CCC数字钥匙联盟推动多模融合与互联互通成为新焦点。未来,随智能汽车、物联网等应用场景爆发,市场竞争将更趋激烈,国产替代空间广阔。

(2)行业主要企业

1)恩智浦

恩智浦也是超宽带芯片领域的全球领导者,率先推出多款集成安全测距与短程雷达功能的单芯片解决方案,支持FiRa、CCC等国际标准,具备厘米级甚至毫米级定位精度,在数字车钥匙、儿童遗留检测、无感支付等场景实现商业化落地,引领超宽带生态发

展。

2)威讯(QorvoInc.)

威讯(QorvoInc.)成立于2013年,总部位于美国北卡罗来纳州。威讯是全球领先的无线、有线和电源产品供应商,其超宽带产品具有全集成SoC架构、厘米级精准感知以及工业领域、消费电子的全场景覆盖能力,并于2025年1月推出首款车规级UWB芯片。

3)加特兰微电子科技(上海)股份有限公司(简称“加特兰”)

是一家专注于车规级无线感知和通信芯片研发、设计、销售的高新技术企业,经过多年发展,积极布局超宽带(UWB)芯片,并于2025年推出了符合最新IEEE802.15.4ab标准的车规级UWB芯片,发力数字钥匙和泊车感知等领域。

“十五五”超宽带芯片行业细分市场调研及投资战略规划报告涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:MJ)