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UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）技術在數(shù)字鑰匙領域的應用研究，具有深遠的意義，不僅重塑了傳統(tǒng)鑰匙的概念，還極大地提升了用戶體驗、安全性以及物聯(lián)網（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、產業(yè)鏈與市場格局，代表廠家三個維度對UWB數(shù)字鑰匙產業(yè)進行研究。
核心觀點
UWB是一種近距離無線通信技術, 主要作用為定位和測距，UWB通常有3種定位技術，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。
數(shù)字鑰匙經過NFC、BLE、UWB三代技術的發(fā)展。UWB具有安全性高和厘米級定位精度的優(yōu)勢，結合NFC場景補充功能和藍牙技術低功耗功能，有望成為數(shù)字鑰匙主流技術趨勢。
標準兼容性、用戶授權設置復雜、手機UWB普及率不高是UWB數(shù)字鑰匙核心痛點。未來數(shù)字鑰匙模塊復用、芯片國產化、采用PDOA定位技術等方式是降低成本和功耗，進而解決相應技術痛點的技術趨勢。
UWB數(shù)字鑰匙產業(yè)鏈上游核心部件為UWB芯片，隨著國產芯片玩家的入局，上游產業(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)細分領域，呈專業(yè)化趨勢發(fā)展。
報告部分內容
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成，其中，鑰匙端由UWB芯片、BLE芯片、NFC芯片組成（以UWB+BLE+NFC技術為例），車身端由UWB模塊和MCU組成錨點（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鍵模塊。
UWB主要的定位技術有3種，TOF（到達時間）、TDOA（到達時間差）、PDOA/AOA（出發(fā)角與到達角），目前很多產品與方案會同時支持多種算法，在應用場景進行靈活運用。在3種定位技術中，PDOA/AOA涉及的錨點較少，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值。
UWB數(shù)字鑰匙面臨三大核心挑戰(zhàn)：標準兼容性、用戶授權設置的復雜性，以及手機UWB功能的普及度不足。針對這些痛點，行業(yè)正探索以下解決方案：
1、模塊復用與功能擴展：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，還能擴展至車內活物檢測、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，國產芯片如精位科技的產品正逐步進入量產階段。隨著技術進步，UWB芯片的功耗預計將降低，推動產品性能與成本效益的雙重提升。
3、PDOA技術的應用：利用PDOA技術，UWB單基站產品能夠在減少錨點數(shù)量的同時，實現(xiàn)精準定位，從而降低系統(tǒng)功耗，為數(shù)字鑰匙提供高效、經濟的解決方案。
從結構成本來看，相較于NFC+BLE技術，UWB數(shù)字鑰匙系統(tǒng)中的UWB芯片的成本占比高達36.4%。因此UWB芯片是制約汽車數(shù)字鑰匙系統(tǒng)發(fā)展的關鍵，隨著國內芯片廠商的入局，UWB芯片價格有望降低。
UWB數(shù)字鑰匙產業(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。隨著國產芯片玩家的入局，上游產業(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)細分領域，呈專業(yè)化趨勢發(fā)展。
在UWB芯片供應方面，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芯片已實現(xiàn)規(guī)模量產；Trimension芯片預計2025年投產使用。國外廠商高通、瑞薩、Qorvo、英飛凌、意法半導體也在UWB芯片的賽道上有新進展。國內UWB芯片企業(yè)如精位科技、紐瑞芯、馳芯半導體、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，處于技術積累階段，部分企業(yè)的車規(guī)級芯片已實現(xiàn)量產。
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