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自動駕駛的現狀、案例與趨勢


智車科技本文來源:智能網聯汽車網/ 導讀/自動駕駛提速,布局明日之星2020年~2030年是自動駕駛發展的“黃金十年”,政策驅動下全球自動駕駛技術有望快速發展。2020年2月,國家發展改革委員會等11部委聯合印發了《智能汽車創新發展戰略》,提出了2025年實現有條件智能駕...

- 2020年9月16日
- 智車科技

本文來源:智能網聯汽車網

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自動駕駛提速,布局明日之星

2020年~2030年是自動駕駛發展的“黃金十年”,政策驅動下全球自動駕駛技術有望快速發展。2020年2月,國家發展改革委員會等11部委聯合印發了《智能汽車創新發展戰略》,提出了2025年實現有條件智能駕駛汽車的規模化生產(L3級別),2035年全面將建成中國標准的智能汽車體系的願景。美國和歐洲也推出了多項政策、法案支持自動駕駛發展。美國車聯網協會預計2020年配備半自動功能汽車滲透率有望更快提升,2025~2030年,大多數汽車達到全自動化,更多消費者會使用共享出行。根據歐盟的自動駕駛規劃,2020年部分L3或者L4級別的自動駕駛汽車有望投放市場,2020年所有新車都實現聯網,2030年有望步入全自動駕駛社會。

中國出台自動駕駛分級標准,為後續法律法規出台和智能網聯汽車發展提供支撐。3月9日,工信部在官網公示《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標准報批稿,該標准規定了汽車駕駛自動化系統的分級原則和技術要求,為智能網聯汽車發展提供支撐。國際自動駕駛分級標准大多采用SAE分級標准。L3級別(有條件自動駕駛)是自動駕駛的分水嶺。美國L3級別自動駕駛規定駕駛者可以放開手、放開眼,但不能深度休息,而國內有條件自動駕駛標准是在某些特定場景下,可以放開手、放開眼。

由於L3級別自動駕駛量產尚需法規出台,L4、L5級別的自動駕駛需要AI技術突破才有可能商用化,短期推出L2+高級駕駛輔助系統的車型成為國內外車企的首選。從我們以上的總結可以看出,自主車企已經把駕駛輔助和智能駕駛艙作為差異化的核心產品,而國內合資稍顯落後。為了提升產品競爭力國內合資和自主車企都會加快提升輔助駕駛和智能駕駛艙的配置,ADAS產業鏈和智能駕駛艙產業鏈有望快速發展。

隨自動駕駛級別提升,駕駛輔助功能逐步增加,感知領域硬件需求和芯片算法單車價值量增加明顯。根據中汽協預計,2020年中國ADAS產品滲透率有望達到50%,市場規模878億元左右。自動駕駛產業鏈分為感知、決策、執行三個環節。從ADAS到自動駕駛,感知領域硬件需求增加,達到L3級別後單車感知硬件需求趨於穩定。因此L2+級別車型滲透率提升,L3級別車型逐步量產,首先受益的是超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等感知領域硬件。根據英飛淩2019年年報數據,ADAS系統汽車芯片的單車價值為:L2級別100美元,L3級別400美元,L4級別550美元。隨自動駕駛級別提升,芯片算法供應商也有望迎來快速增長。在利好政策、技術進步和市場需求驅動下,我國車聯網產業進入“快車道”,前瞻技術研究院預計到2020年,車聯網市場規模有望突破2000億元,同比+32%。

智能駕駛艙成為差異化重點,產業鏈有望迎來快速發展。智能駕駛艙主要構成包括車載信息娛樂系統(主要是前座中控屏)、液晶儀表盤、後座中控屏、抬頭顯示(HUD)、流媒體後視鏡、語音控制等。智能座艙中各項功能集成整合為一個系統,在一套芯片和軟件驅動下實現全部功能。智能座艙成為國內自主品牌車型的差異化競爭優勢。我們認為為了提升車型的競爭力,智能駕駛艙從高端車型向中低端車型的滲透進程將會加快。據我們測算,2020年智能座艙的單車價值量在9350元左右。國內智能駕駛艙2025年市場空間有望突破1000億元,2021-2025年複合增速15%。

受疫情影響,2020年Q1乘用車銷量同比下滑超過40%,上遊零部件的收入和利潤也隨之下滑,但疫情後智能座艙和智能網聯產品供應商業績和估值都有望回升。我們推薦配置智能座艙和智能網聯產品供應商德賽西威、華域汽車、均勝電子,智能車燈核心標的星宇股份,智能網聯汽車檢測稀缺標的中國汽研。

政策出台,標准確立,自動化駕駛發展有望加速

2020年2月28日,國家發改委會同11個國家部委聯合發布了《智能汽車創新發展戰略》。該戰略指明了2025年實現有條件智能汽車規模化生產,2035年中國標准智能汽車體系全面建成的願景,指出發展核心技術、完善基礎設施建設、完善相關法律法規體系等智能汽車發展的主要任務,並宣布了加強組織實施、完善扶持政策等保障舉措。我們認為該戰略表明國家中央層面發展智能汽車的決心和方向,利好智能汽車產業鏈發展。

2.1 國內目標:2025實現有條件智能汽車規模化生產

《智能汽車創新發展戰略》提出的戰略目標為:到2025年,中國標准智能汽車的技術創新、產業生態、基礎設施、法規標准、產品監管和網絡安全體系基本形成,實現有條件自動駕駛的智能汽車規模化生產,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。智能交通系統和智慧城市相關設施建設取得積極進展,車用無線通信網絡(LTE-V2X等)實現區域覆蓋,新一代車用無線通信網絡(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步展開應用,高精度時空基准服務網絡實現全覆蓋。2035-2050年,中國標准智能汽車體系全面建成。

2.2 國內主要任務:建立領先的技術、基礎設施和法律法規體系

按照《智能汽車創新發展戰略》,中國智能汽車發展目前的主要任務包括:

構建協同開放的智能汽車創新體系,其中包括突破關鍵基礎技術(主要包括複雜系統體系架構、複雜環境感知、智能決策控制、人機交互及人機共駕、車路交互、網絡安全等基礎前瞻技術)、完善測試評價技術、並開展應用示範網點;

構建跨界融合的智能汽車產業生態體系,主要包括增強產業核心競爭力,推進車載高精度傳感器、車規級芯片、智能操作系統、車載智能終端、智能計算平台等產品研發;並逐步推動新技術的轉化引用;

構建完備的智能汽車基礎設施體系,主要包括推進智能化道路基礎設施規劃建設,推動 5G 與車聯網的協同建設,建設廣泛覆蓋的車用無線通訊網絡,建設覆蓋全國的車用高精度時空基准服務能力,建立覆蓋全國路網的道路交通地理信息系統等;

構建系統完善的智能汽車法規標准體系,包括健全法律法規,完善技術標准,推動認證認可等;

構建智能汽車產品監管體系和網絡安全體系,包括車輛產品管理(准入、檢驗、登記、召回等),以及車輛使用管理(包括智能汽車標識、身份認證等);

構建全面高效的智能汽車網絡安全體系,包括安全管理,網絡防護和數據安全等。

綜上所述,《智能汽車創新發展戰略》是推動中國自動駕駛汽車技術發展和行業規範化運營的綱領性文件,有利於產業上下遊在共同的戰略框架和發展路徑上協調一致,提升全行業的研發效率,共同基礎設施建設從而降低全行業成本,打造中國模式的自動駕駛生態系統,努力在自動駕駛領域中建立中國技術標准和發展模式。

2.3 美國和歐洲:多項政策、法案支持自動駕駛發展

美國將駕駛自動化技術作為交通領域的重點發展對象,並從國家層面進行戰略布局。2013年以來美國陸續公布了系列自動駕駛頂層設計文件。早在2013年,美國國家公路交通安全委員會(NHTSA)就首次發布指導性文件《關於自動駕駛汽車的初步政策》,提出了對各州自動駕駛汽車立法的建議;2016年美國公布《聯邦自動駕駛汽車政策》,提出將安全監管作為核心內容,2017年以來又先後發布《自動駕駛系統2.0:安全願景》、《自動駕駛汽車3.0:准備迎接未來交通》,以積極促進自動駕駛技術的應用,這些政策不僅向行業提供指導,還給各州提供了技術援助和建議措施。

根據美國交通部網站,2020年1月,美國交通部發布《自動駕駛車輛4.0》(簡稱AV4.0計劃),該計劃提出保護安全、促進創新和統一監管政策的技術原則,並匯總了38個聯邦部門、獨立機構、委員會和總統行政辦公室在推動自動駕駛發展方面的努力,以確保美國在自動駕駛技術領域的領先地位。我們認為AV1.0到AV4.0的升級過程體現美國愈發重視自動駕駛技術,並著力推動自動駕駛汽車產業化進程。

美國車聯網協會對自動駕駛的發展預計如下:2020年,配備半自動功能的汽車將能在更多的情況下行駛。2025~2030年,大多數汽車達到全自動化,更多消費者會使用共享出行。2045年,所有車輛均達到自動化,可能以社區為單位進行汽車共享。

歐洲國家紛紛加快智能網聯汽車布局,推動自動駕駛相關法案制定。根據歐盟交通部,歐盟於2015年發布了《歐洲自動駕駛智能系統技術路線》,提出了歐洲自動駕駛發展戰略。德國是自動駕駛技術進展最快的國家之一,2017年,德國通過首部關於自動駕駛汽車的法律《道路交通法》第八修正案,允許駕駛員雙手離開方向盤測試,德國還推出了關於自動駕駛的首套倫理道德標准,《道路交通法》有望促進大眾、戴勒姆和寶馬等德國車企對自動駕駛的研發投入。

英國高度重視自動駕駛的應用和安全問題。2017年,英國發布《汽車技術和航空法案》,該法案旨在輔助英國實現轉型定位,使其成為超低排放、智能網聯及自動駕駛車輛的全球研發地,並更新了保險條例以迎合自動駕駛技術的相關需求。為推動自動駕駛技術發展,在2018年英國政府通過了《自動化與電動化汽車法案》,鼓勵整車廠和零部件供應商展開自動駕駛研發工作。

法國政府大力推動自動駕駛發展。2018年法國政府部門與汽車行業龍頭簽署《2018—2022汽車行業的戰略協議》,該協議鼓勵測試自動駕駛車輛,並設立了一個1.35億歐元的基金支持研發。此外,荷蘭、瑞典等國也在積極推動自動駕駛相關立法工作。歐洲多個國家均推出政策法規以促進行業發展,力爭未來在自動駕駛領域占據一席之地。

中國自動駕駛等級標准確立,為法規出台做鋪墊

3.1 中國自動駕駛標准有望於2021年實施

自動駕駛分級標准已落地,加速產業鏈發展。2020年3月9日,工信部在官網公示了《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標准報批稿,該標准自2017年起由汽標委組織國內外十餘家單位共同探討、完成編制,規定了汽車駕駛自動化系統的分級原則和技術要求等,公示日於2020年4月9日截止,且擬於2021年1月1日開始實施。我們認為《汽車駕駛自動化分級》制定了我國的自動駕駛分類標准,為後續出台自動駕駛相關的法律法規提供了依據,為企業發展自動駕駛提供了准繩,有利於加速自動駕駛行業的發展。

根據此報批文件,我國將汽車自動駕駛分級分成六個等級,分別為0級應急輔助駕駛到5級完全自動駕駛。從0到5級,自動駕駛能力逐級遞增。

0 級自動駕駛稱為“應急輔助”,是指駕駛自動化系統不能持續執行動態駕駛任務中的車輛橫向或縱向運動控制,但具備持續執行動態駕駛任務中的部分目標和事件探測與響應的能力。

1 級自動駕駛稱為“部分駕駛輔助”,是指駕駛自動化系統在其設計運行條件內持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向或縱向運動控制,且具備與所執行的車輛橫向或縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。

2 級自動駕駛稱為“組合駕駛輔助”,是指駕駛自動化系統在其設計運行條件內持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向和縱向運動控制,且具備與所執行的車輛橫向和縱向運動控制相適應的部分目標和事件探測與響應的能力。L2 比 L1 特別的地方在於系統可在其設計運行條件內持續地執行動態駕駛任務中的車輛橫向和縱向運動控制。

3 級自動駕駛稱為“有條件自動駕駛”,是自動駕駛的分水嶺,是指駕駛自動化系統在其設計運行條件內持續地執行全部動態駕駛任務。對於 3 級駕駛自動化,動態駕駛任務接管用戶以適當的方式執行動態駕駛任務接管。系統已經可以實現動態駕駛任務接管。比如在交通擁堵的低速狀態下,系統可以代替駕駛員執行駕駛任務。

4 級自動駕駛稱為“高度自動駕駛”,是指駕駛自動化系統在其設計運行條件內持續地執行全部動態駕駛任務和執行動態駕駛任務接管。對於 4 級駕駛自動化,系統發出接管請求時,若乘客無響應,系統具備自動達到最小風險狀態的能力。

5 級自動駕駛稱為“完全自動駕駛”,是指駕駛自動化系統在任何可行駛條件下持續地執行全部動態駕駛任務和執行動態駕駛任務接管。對於 5 級駕駛自動化,系統發出接管請求時,乘客無需進行響應,系統具備自動達到最小風險狀態的能力。此外,5 級駕駛自動化在車輛可行駛環境下沒有設計運行條件的限制(商業和法規因素等限制除外)。

3.2 美國SAE標准中,L3級別要求略高於國內

國際自動駕駛分級標准大多采用SAE分級標准。由於SAE(美國汽車工程師學會)對分級的說明更加詳細、描述更為嚴謹,且更好地預見到了自動駕駛汽車的發展趨勢,所以最終SAE的自動駕駛分級成為了大多數政府和企業使用的標准。

2016年9月,美國交通運輸部發布了關於自動化車輛的測試與部署政策指引,明確將SAE InternationalJ3016標准確立為定義自動化/自動駕駛車輛的全球行業參照標准,用以評定自動駕駛技術。此後,全球諸多汽車行業相關的企業也采用了SAEJ3016對自身相關的產品進行技術定義。

SAE J3016自動駕駛分級標准將自動駕駛技術分為L0-L5共六個等級。L0代表沒有自動駕駛加入的傳統人類駕駛,L1-L5則隨自動駕駛的技術配置和成熟程度進行了分級。L1-L5分別為輔助駕駛、部分自動駕駛、條件自動駕駛、高度自動駕駛、完全自動駕駛。

目前多數車企都可以提供L2級別的系統。L0級別駕駛員完全掌控車輛(handson,eyeson);L1級別自動系統有時能夠輔助駕駛員完成某些駕駛任務(handson,eyeson);L2級別自動系統能夠完成某些駕駛任務,但駕駛員需要監控駕駛環境,完成剩餘部分,同時保證出現問題,隨時進行接管,在這個層級,自動系統的錯誤感知和判斷有駕駛員隨時糾正,大多數車企都能提供這個系統,簡單來說駕駛員的手和眼可暫時離開(handstempoff,eyestempoff)。

美國的L3級別要求略高於國內版本,L3是自動駕駛的分水嶺。L3級別要求自動系統既能完成某些駕駛任務,也能在某些情況下監控駕駛環境,但駕駛員必須准備好重新取得駕駛控制權(自動系統發出請求時)。所以在該層級下,駕駛者仍無法進行睡覺或者深度的休息。簡單來說,在L3級別下可以放開手、放開眼,但是不能深度休息(handsoff,eyesoff)。國內的自動駕駛分級標准擇是在某些特定場景下,可以放開手、放開眼。

L4~L5級別是自動駕駛的理想狀態。L4級別自動駕駛要求系統在某些環境和特定條件下,能夠完成駕駛任務並監控駕駛環境。L4的部署多數是基於城市的使用,可以是全自動的代客泊車,也可以是直接結合打車服務來做。這個階段下,在自動駕駛可以運行的範圍內,駕駛相關的所有任務和駕乘人無關,感知外界責任全在自動駕駛系統。簡單來說,L4級別自動駕駛下,用戶可以實現手離開,也可以睡覺休息娛樂,但是仍然保留一套人工接管系統(handsoff,mindoff)。在L5級別下,自動系統在所有條件下都能完成的所有駕駛任務(handsoff,driveroff)。除L3級別要求略有差異外,美國標准對L2、L4、L5定義與國內類似。

自動駕駛提速,國內車企在行動

4.1 領先車企逐步推出L3級別自動駕駛車型

政策驅動+車型推出,中國自動駕駛發展有望加速。2020年2月,國家發展改革委員會等11部委聯合印發了《智能汽車創新發展戰略》。3月9日,工信部在官網公示《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標准報批稿,該標准規定了汽車駕駛自動化系統的分級原則和技術要求,為智能網聯汽車發展提供支撐。我們認為國內車企的L3級別量產車型有望在2020-2021年逐漸推出,政策驅動疊加產品推出,利好自動駕駛產業鏈。

國內L3級別量產車型有望在2020-2021年推出,L2+級別輔助駕駛滲透率有望進一步提升。目前各車企高端的車型已經基本實現L2級別輔助駕駛的配置,我們認為未來高級自動駕駛系統滲透率有望進一步提升。2020-2021年將有可量產L3級別車型推出,2025年左右完全自動駕駛L5級別。2020年,長安汽車推出了可量產L3級別車型Uni-T;廣汽集團推出了可量產L3級別車型AionLX;上汽集團將要推出L3級別量產車型MarvelXPro:長城或將於2020年Q2實現L2.9級別智能駕駛應用;吉利計劃在2020年實現G-Pilot3.0應用;比亞迪已經實現L2+級別自動駕駛。根據各車企的智能駕駛規劃,2020年是國內L3級別車型推出元年,2025年有望實現L4級別的高度智能駕駛。

我們認為2020~2021年,國內車企在開始推出L3級別的高端車型彰顯研發實力,但真正實現量產還有待相關法規推出。為了增強產品競爭力,L2+級別的自動駕駛配置的滲透率有望提升,上遊產業鏈有望受益快速增長。據蓋世汽車報道,由於L3級別法規限制很大,該技術量產難度大。“L3級別車量產難”的原因是多方面的,比如技術、成本、倫理道德、保險制度等,最為關鍵的是法規。與L2級ADAS(高級駕駛輔助)和L4級自動駕駛相比,L3權責界定困難。L2的駕駛權在駕駛員手中,責任主體是人;L4的駕駛權在系統手中,責任在於車輛。L2和L4對權責的界定非常清晰,而L3駕駛權是人機均有,責任界定不清晰,所以L3量產上路的法規一直沒有出台。

我們認為車企重視在自動駕駛時代保持核心競爭力,在數據融合、決策、執行等智能駕駛關鍵領域持續投入自主研發。上汽集團18年年報顯示,汽持續加大在感知、規劃、決策、執行等關鍵領域的自主開發力度,已經取得了i-ECU批產、高精度地圖落地、斑馬系統3.0發布等成就;根據公司官網,長安汽車UNI-T算法自主掌握;廣汽集團自主研發了集智能工廠生態、自動駕駛系統、物聯系統、雲平台及大數據於一身的ADiGO系統;長城汽車開發了i-Pilot系統,掌握了數據融合、智能決策、執行控制以及HMI(人機交互)等核心領域。

智能駕駛時代,汽車產業鏈將會更開放。為了更好地實現智能駕駛,車企選擇開放系統與多方合作。在智能駕駛開放領域做得最突出的是比亞迪,比亞迪的D++平台向全球開發者開放341個傳感器和66項控制權,並進行針對性優化,從而加快自動駕駛研發難度。車企的合作對象主要分為三類,第一類是互聯網科技巨頭,比如華為、百度、阿裏巴巴、騰訊等;第二類是傳統零部件巨頭偉世通、英飛淩、安波福等;第三類是智能駕駛領域新興的供應商,比如Mobileye、中海庭、地平線、小馬智能等等;第四類是傳統的通訊巨頭,如中國移動、中國聯通、中國電信等。

4.2 上汽集團與國內外知名企業合作,L4級智能重卡示範運營

在智能網聯領域,上汽集團策略是加大關鍵系統的自主開發,同時與國內外知名企業審核度合作。根據公司2018年年報,上汽集團持續加大在感知、規劃、決策、執行等智能駕駛關鍵系統的自主開發力度,深入推進與阿裏巴巴、武漢光庭、Mobileye、TTTech等國內外著名企業的跨界合作,並與公安部交科所、中國移動、華為等簽署戰略合作協議,共同開展5G等智能網聯前瞻領域的技術研究和標准體系建設。公司通過中海庭成功獲得國家導航電子地圖制作的甲級測繪資質,上汽成為國內首家獲此資質的汽車集團,車用高精度電子地圖數據生成平台加快建設。截至2018年末,上汽智能駕駛汽車樣車測試總裏程超過11萬公裏,在開放道路的測試裏程已超過8000公裏。

上汽集團與知名企業合作的自動駕駛已經取得突破。根據公司2019年中報,上汽的i-ECU(智能駕駛決策域控制器)在2019年已經實現批產,高精度電子地圖實現商業化應用落地,公司在智能駕駛產業鏈上的協同開發機制基本形成。斑馬智行系統3.0版本正式發布,場景引擎功能進一步豐富,實現在更多場景下為用戶提供智能化的主動服務。公司啟動了新一代智能座艙的開發,以智能座艙域控制器開發為核心,結合顯示屏、智能開關、HMI、座艙聲學等關鍵產品技術,打造未來智能座艙的整體解決方案。公司首個車載終端TBOX智能網聯技術標准正式發布,人工智能算法、大數據中心、雲計算AI調度工作平台、網絡信息安全等數字化“中台戰略”的關鍵技術能力加快建立完善。

上汽集團與上港集團、中移動上海公司聯合啟動了洋山港無人駕駛智能重卡示範運營項目,目前已完成樣車試制,並已開始在特定區域進行訓練測試;公司還與中移動、華為、國際汽車城聯手在上海嘉定打造全國首個“5G智慧交通”示範區。

目前上汽集團在智能駕駛領域的主要代表車型是MarvelXPro,概念車型提出5G時代智能座艙概念。MarvelXPro是一款可量產的L3級別車型,可以實現在低速無人駕駛條件下最後一公裏的自動泊車和取車。在上汽2019年的創行者大會上,推出了榮威Vision-Iconcept,提出了面向5G時代的智能座艙概念,其空間布局不同於傳統汽車的思路,采用了靈活多變的座椅布局形式,可實現不同場景模式的轉換,讓車從“載人工具”轉變為“移動空間”,使用全息投影技術取代屏幕。

4.3 長安汽車“北鬥天樞”計劃為綱,推出L3級別量產車型UNI-T

長安汽車“北鬥天樞”計劃。2018年8月,長安汽車發布智能化戰略——“北鬥天樞”計劃,旨在從傳統汽車制造企業向智能出行科技公司轉型,並宣布從2020年起不再生產非聯網新車。“北鬥天樞”計劃以“4+1”行動計劃為牽引,4個計劃分別是“知音夥伴計劃”、“合作共創計劃”、“智能體驗行動”、“智能聯盟行動”以及1個“千人千億計劃”。“知音夥伴計劃”主要是建成個性化定制的“汽車平台”和服務。“合作共創行動”主要是與騰訊、華為、科大訊飛等開展合作,構建智能汽車產業聯盟,提升智能出行伴侶“小安”的交互能力。2020年前,建成L3級自動駕駛智能開放平台,2025年,建成L4級自動駕駛的智能開放平台。“智能體驗行動”主要是提供極致出行體驗,2020年100%新產品聯網,100%搭載駕駛輔助系統。

目前長安汽車在智能駕駛領域最具代表性的車型是UNI-T。這款車長安汽車於3月5日發布的全新轎跑SUV,UNI-T隸屬於長安旗下的全新系列引力。據官網介紹,長安汽車L3級自動駕駛技術感知範圍覆蓋3個360度車外環境感知,整合三種不同物理特性的傳感系統,其中在前方探測上,實現5重感知冗餘,最大探測距離大於200米,測量精度可達10厘米,采用5個毫米波雷達、6個攝像頭、12個超聲波雷達作為主要傳感器。可識別場景中的車輛、行人、騎行者等多種目標和障礙物,掌握車道線、護欄、交通標識牌等信息。

UNI-T是長安汽車首款2020年可量產的L3級別自動駕駛車型。結合高精度地圖和ADAS地圖的道路信息,最高可實時獲取8公裏範圍內的道路信息,實現車道級高精定位和精准路徑規劃,可有效確保自動駕駛任務的准確性。在功能實現上,這套自動駕駛系統具備特定場景下的解放雙眼,跟隨起停,安全處理前車切入,擁堵到非擁堵道路過渡後提醒接管,自主調節安全過彎速度,自動限速,自動換道,推薦換道等功能。以40km/h為界限,交通擁堵場景下,可實現長時間脫腳、脫手、脫眼,直至系統提醒接管,最高可支持的車速為僅為40km/h,若駕駛員在提醒接管後仍不接管,則執行風險減緩策略,減速停車。而在結構化道路(包括典型的高速公路和城市快速路),UNI-T所搭載的L3級別自動駕駛技術,最高時速可達130km/h,但系統會自動識別道路限速信息,將行駛速度控制在允許範圍內。

4.4 廣汽集團計劃分四階段實現無人駕駛,AionLX可實現L3級別自動駕駛

廣汽集團計劃分四階段實現無人駕駛。據中國經濟時報2017年6月26日報道,2017年廣汽集團總經理馮興亞在“首屆中國創新大會”上表示廣汽集團將分四個階段實現無人駕駛:第一階段,輔助駕駛,實現自動泊車、駕駛提醒等功能,2017年已經實現;第二階段,預計2020年前實現L3自動駕駛水平;第三階段,預計2025年之前實現高度自動駕駛L4級別,例如自動刹車、自動變擋等;第四階段,預計2030年之前實現完全自動駕駛。

廣汽集團的主要合作對象有騰訊、偉世通、小馬智行等。據汽車之家2019年1月10日報道,騰訊與廣汽研究院、偉世通宣布啟動戰略合作,將圍繞智能網聯、自動駕駛開啟長期深度合作,三方共同開發的智能一體化駕駛座艙將於2020年實現商業化量產。根據公司公告(臨2018-008),小馬智行與廣汽的合作涉及兩大方面,一是探討在廣汽傳祺等品牌車型上部署可量產的自動駕駛技術,二是一起打造無人駕駛示範區並探索無人駕駛網約車的示範運營。

廣汽的智能互聯系統是ADiGO,最具代表的智能駕駛車型是AionLX,可實現L3級別自動輔助駕駛。據廣汽集團2019年中報,廣汽擁有全球領先的純電汽車專屬平台及首先應用的深度集成“三合一”電驅系統,自主研發了集智能工廠生態、自動駕駛系統、物聯系統、雲平台及大數據於一身的ADiGO(智駕互聯)生態系統,並已具備量產L3級自動駕駛技術水平,打造了基於全新純電專屬平台的Aion系列新能源汽車產品體系。2019年上半年基於純電專屬平台推出的首款戰略車型AionS正式上市,為國內首次實現批量交付的綜合續航裏程超510km的產品;搭載ADiGO(智駕互聯)生態系統、L3級自動輔助駕駛系統、綜合續航超600km的豪華智能超跑SUV——AionLX已於2019年下半年上市。未來,ADiGO(智駕互聯)生態系統將陸續搭載在自主品牌的系列車型上。

4.5 長城汽車I-Pilot智慧領航,四階段實現無人駕駛

長城汽車的無人駕駛系統以I-pilot系統為核心。根據汽車之家報道,I-Pilot是一個開放式、集軟硬件為一體的智能駕駛平台,覆蓋從高速公路、城市道路到高級無人駕駛的各種場景。長城汽車掌握了數據融合、智能決策、執行控制以及HMI(人機交互)等核心領域,並整合行業資源補足所不擅長的部分,包括中國移動、華為、大唐電信、高通、亮道智能以及百度等諸多公司都被拉入到長城汽車的合作陣營中。這些合作夥伴幾乎全面覆蓋5G、V2X、芯片、激光雷達和高精地圖等自動駕駛所必需的基礎技術。

I-pilot系統的發展分為四個階段:

2020 年推出 i-Pilot1.0,定位 L3 級智能駕駛;

2021 年推出 i-Pilot2.0,同屬 L3 級水平;

2023 年推出 i-Pilot3.0,達到 L4 級水平;

2025 年推出 i-Pilot4.0,屬於高級無人駕駛。

長城在智能駕駛領域最具代表性的車型是哈弗F7x。哈弗F7x是一款價格在14萬以內的搭載L2級別自動駕駛系統的轎跑SUV。其輔助駕駛方面的主要功能有:S行車道保持、ACC自適應巡航系統、智能制動泊車、高清360全景影像。ICA智能巡航輔助,實現60-150km/h車道居中或隨車巡航行駛TJA交通擁堵輔助,實現0-60km/h跟車可變道隨行TSR交通限速識別和智能遠近光輔助,確保行車安全。低速路況下,哈弗F7x采用的毫米波雷達與攝像頭融合方案,可實現低速擁堵駕駛輔助,基於智能前視相機的交通標識識別系統,能瞬間幫助駕駛員鑒別各種交通標識,並進行顯示提醒。高速路況下,哈弗F7x通過融合77GHz毫米波雷達、智能前視相機等功能,實現封閉高速單車道智能巡航。

根據太平洋汽車2019年7月26日報道,WEY品牌目前已形成了多項領先的前沿技術儲備,並以此為驅動,持續創新應用。在智能駕駛領域,WEY品牌現款量產車型的自動駕駛水平已達到L2+,到2020年第二季度將實現L2.9級別應用,2021年將實現L3+級別的自動駕駛商品化,2022年更將達到行業領先的L4級別自動駕駛水平。

4.6 吉利汽車計劃分五階段實現智能駕駛,icon實現L2+級別自動駕駛

吉利計劃分5階段實現智能駕駛。根據鳳凰汽車2019年5月10日報道,吉利汽車技術負責人馮擎峰在龍灣論壇上介紹吉利的自動駕駛整體規劃發展大致可以分為五個階段:

G-Pilot1.0,具有 18 個傳感器,7 項功能,可以初步解放雙腳,該應用 2014 年開始落實,主要實現了 ACC 自適應巡航、AEB 自動緊急制動、LDW 車道偏離預警等功能,目前被搭載於吉利博瑞、博越、帝豪 GS、帝豪 GL 等車型上;

G-Pilot2.0,具有 21 個傳感器,19 項功能,可以全面解放雙腳,車輛可以實現特定環境下的自動駕駛能力,例如單車道集成式巡航、自動泊車;

G-Pilot3.0 具有 26 個傳感器,33 項功能,可以有效解放雙眼,2020 年車輛逐步實現車道變更以及無人監控的自動泊車操作等,並結合更多車聯網信息娛樂,和雲端服務功能;

G-Pilot4.0 具有 40+個傳感器,50+項功能,可以部分解放大腦;

G-Pilot4.0+,5G+邊緣計算,輕量化單車感知,進入全面自動駕駛。

吉利在智能駕駛領域最新的代表車型是ICON。搭載行業領先的L2級智能駕駛系統,有12顆超聲波雷達+1顆毫米波雷達+5高清攝像頭,能實現ICC智能領航、AEB城市預碰撞、LKA車道保持等輔助駕駛功能,為用戶提供一個既能輕松操作,又能彌補操作失誤的安全行車環境。在此基礎上,ICON更是進行一系列的安全科技升級。比如將行車記錄儀升級為四向360°行車記錄儀,實現前後左右四個方向的影像顯示,同時對車速、轉向、燈光、主駕安全帶等11項駕駛信息進。特色:第一、540°全景透視影像功能。通過4顆高清廣角攝像頭,吉利ICON不僅能提供周身360度影像,還能將車底的情況盡收眼底。第二、可在0-150km/h範圍內,支持自動跟停、自動跟走、過彎輔助的ICC智能領航系統。

4.7 比亞迪打造D++開放平台,引領汽車業態從封閉走向開放

比亞迪打造D++開放平台,引領汽車業態從封閉走向開放。在2018年9月舉行的比亞迪全球開發者大會上,比亞迪宣布要開放341個傳感器和66項控制權,比亞迪智能出行生態系統已經構架完成,引領汽車業態從封閉走向開放。比亞迪希望作為智能汽車硬件標准平台提供商,向全球開發者開放汽車所有的傳感系統和執行系統。在這個平台上,百度、地平線可以測試汽自動駕駛,360可以探索它的全系車機安全系統,網約車公司可以創新運營模式、實現車隊化管理。D++生態的另一個重要組成部分是自動駕駛線控平台。按照規劃,比亞迪將為各類開發自動駕駛技術的公司提供線控車輛,開放控制權限,並進行針對性的優化。從而降低自動駕駛研發難度,有效縮短研發時長。比亞迪已經和百度、360等企業達成了合作。

比亞迪在智能駕駛領域最具代表性的車型是秦Pro開發者。秦Pro開發者版搭載DiLink智慧系統、自動駕駛開發平台,開放66項控制權,341個傳感器,將秦Pro打造成開放自動駕駛和車載應用開發平台,為自動駕駛開發者提供車輛。

國外穀歌Waymo、通用Cruise處於領先水平

國外車企處於L3級別或者L4級別車型研發中。目前大部分國外車企的高端車型都能實現L2級駕駛輔助系統的搭載,現階段主要處於L3級或者L4級自動駕駛技術的研發中。從發展路徑來看,有些車企選擇跳過L3級,直接進行L4級自動駕駛技術的研發,比如大眾、福特等,但是大部分車企還是先進行L3後L4級的研發。從推出時間來看,大部分車企將於2020-2021年先後推出可量產L3級別車型,2025年前推出可量產L4級別車型。戴姆勒公司將於2020年推出L3級別車型奔馳S級W223,寶馬集團將於2021年推出L3級別可量產車型iNEXT,本田將於2020年推出L3級別車型Legend,特斯拉將於2020年推出可量產L3.5級車型ModelY。

作為自動駕駛領域的兩大巨頭,Waymo和通用的自動駕駛技術研究進展程度領先。根據蓋世汽車2020年3月22日報道,Waymo將於2020年推出L4級自動駕駛系統,搭載車型為捷豹I-Pace。通用於2019年推出L4級可量產車型CruiseAV,受法規影響至今未實現量產,計劃於2022年推出L5級可量產車型CruiseOrigin。受相關法規等因素的影響,L3級可量產車型奧迪A8L面臨著“量產難”的困境。Waymo正聯合通用Cruise、Lyft等公司催促美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)盡快制定新的自動駕駛法規,在保證安全的前提下撤銷不必要的監管障礙,讓不裝方向盤和刹車踏板的汽車“上路”,能夠加快自動駕駛技術的發展,早日實現“無人駕駛”的願景。

中國自動駕駛企業處第一梯隊,車企稍保守

如何簡單衡量各企業自動駕駛技術的狀態?我們認為主要靠綜合無人駕駛的測試裏程數、“脫離”次數二個指標,主要數據來源是加州車輛管理所(DMV)公布的自動駕駛路測裏程及“脫離”數據。所謂“脫離”次數是指在遇到自動駕駛系統無法處理的情況時,駕駛員人工幹預的次數。因為有部分企業沒有參與加州的無人駕駛路測,沒有公開數據,所以這個評判不一定全面。

參與加州無人駕駛路測的公司有整車、零部件供應商、科技公司、出行公司、自動駕駛初創公司等。截止2020年2月26日,共有64家公司擁有加州的自動駕駛路測牌照(需配備安全員),涉及整車、零部件供應商、科技公司、出行公司、自動駕駛初創公司等。其中有五家公司獲准能用自動駕駛汽車運送乘客,包括Aurora、AutoX、小馬智行、Waymo和Zoox,而Waymo是唯一一家擁有無人駕駛路測牌照(無需配備安全員)的公司,但未在報告周期內進行路測。其中36家2019年實現路測,24家未進行路測。實現路測的36家公司的測試車輛在自動駕駛模式下測試的累計裏程超288萬英裏,比上一年增加80萬英裏。有六家公司在2019年度測試裏程不過100英裏,分別是法雷奧、BoxBot、Telenav、寶馬、特斯拉和Ridecell。有兩家公司因未按時提交“脫離”報告而被吊銷自動駕駛路測牌照,這兩家公司分別為去年曾經鬧過內訌的Roadstar.ai以及小鵬汽車北美的Xmotors.ai。

從裏程數看,排在前十的企業有:穀歌的Waymo(145萬英裏)、通用Cruise(83萬英裏)、中國的小馬智行(17.5萬英裏)、中國的百度(10.8萬英裏)、Nuro(6.9萬英裏)、Zoox(6.7萬英裏)、Lyft(4.3萬英裏)、中國的AutoX(3.2萬英裏)、梅賽德斯奔馳(1.4萬英裏)、Aurora(1.3萬英裏)。

從每“脫離”一次路測裏程(測試裏程數/“脫離”次數)來看,位居世界前列的企業有:百度(每1.8萬英裏脫離一次),Waymo(每1.3萬英裏脫離一次)、Cruise(每1.2萬英裏脫離一次)、AutoX(每1萬公裏脫離一次)、小馬智行(每6476公裏脫離一次)、Nuro(每2022公裏脫離一次)、Zoox(每1596公裏脫離一次)。

簡單從加州路測數據來看,我們認為中國的百度、小馬智行、AutoX、PlusAi自動駕駛水平居於世界第一梯隊,穀歌的Waymo和通用的Cruise自動駕駛技術世界領先。中國的無人駕駛技術領先的主要原因是我國互聯網技術發達,AI方面人才儲備不少。百度和國內多家車企如長城、吉利、比亞迪等都有合作。通用的領先技術將來有望用在上汽通用的產品上,利好上汽集團的發展。小馬智行和廣汽集團有合作,對廣汽自動駕駛長期發展有幫助。

相對科技公司,車企中除了通用Cruise排名靠前之外,其餘排名都比較靠後。國內車企中上汽集團有參與加州無人駕駛路測,每“脫離”一次路測裏程為56英裏,測試裏程數2229英裏。特斯拉、梅賽德斯奔馳、寶馬、日產等測試裏程數都很低。我們認為主要原因有:

部分車企在國內測試,比如一汽、廣汽、吉利、長安等;

特斯拉在加州以外道路做過完全自動駕駛的測試,同時特斯拉的 Autopilot 有影子模式,可後台啟動搜集數據;

車企不希望過多公開自己的技術數據;

車企有盈利壓力,更重視能更快商業化的產品開發。

L3級量產需法規出台,L2+輔助駕駛成量產首選

目前自動駕駛技術的發展主要存在的難點有成本高、相關法律法規不成熟、技術不成熟。具體來說:

包含毫米波雷達、智能攝像頭在內的複雜傳感器成本較高,制約著 L3、L4 級車型大規模商業化的落地;

目前還沒有允許駕駛員在車輛行駛中脫手的法律法規,在嚴格的法律環境下 L3、L4 級車型實現量產較為困難;

在感知、決策和執行端需要具有高度的可靠性,確保在各種突發情況下自動駕駛汽車都能靈活應對,具有較大的難度。

L5級別完全無人駕駛實現不僅需要時間,還需要AI技術進一步突破。以百度2019年加州路測的“脫離”次數為例,每1.8萬英裏脫離一次。根據CEIC數據,美國2019年總行駛裏程數為3.27萬億公裏,汽車保有量為2.8億輛,平均每台車每年行駛1.17萬公裏。我們可以簡單計算以2019年百度無人駕駛的技術水平,1年1台車在完全自動駕駛級別下可能會發生0.65次事故(當然脫離不一定是事故)。根據國家統計局數據,2018年我國汽車交通事故率為萬分之七,在人工駕駛情況下,1台車1年發生事故的可能是0.0007。由此可見目前的完全自動駕駛技術可能導致事故的可能性是人工駕駛的1000倍左右。加州測試道路情況相對真實駕駛環境比較簡單,所以真實的完全無人駕駛難度更高。所以我們認為要實現完全無人駕駛不僅需要長時間的積累,還可能需要AI技術進一步突破。完全自動駕駛主要在特定的封閉環境下使用,比如上汽在洋山港運營的5G自動駕駛重卡。

2020~2021年,國內車企在開始推出L3級別的高端車型彰顯研發實力,但真正實現量產還有待相關法規推出。據蓋世汽車報道,由於L3級別法規限制很大,該技術量產難度大。“量產難”的原因是多方面的,比如技術、成本、倫理道德、保險制度等,最為關鍵的是法規。與L2級ADAS(高級駕駛輔助)和L4級自動駕駛相比,L3權責界定困難。L2的駕駛權在駕駛員手中,責任主體是人;L4的駕駛權在系統手中,責任在於車輛。L2和L4對權責的界定非常清晰,而L3駕駛權是人機均有,責任界定不清晰,所以L3量產上路的法規一直沒有出台。

由於L3級別自動駕駛量產尚需法規出台,L4、L5級別的自動駕駛需要AI技術突破才有可能商用化,短期推出L2+高級駕駛輔助系統的車型成為國內外車企的首選。從我們以上的總結可以看出,自主車企已經把駕駛輔助和智能駕駛艙作為差異化的核心產品,而國內合資稍顯落後。我們認為為了提升產品競爭力國內合資和自主車企都會加快提升輔助駕駛和智能駕駛艙的配置,ADAS產業鏈和智能駕駛艙產業鏈有望快速發展。

智能網聯化提速,ADAS和智能艙產業發展迅速

ADAS產品滲透率有望迅速提升,市場空間廣闊。根據《汽車產業中長期發展規劃》,到2020年,汽車駕駛輔助、部分自動駕駛、有條件自動駕駛,新車裝配率超過50%,網聯式駕駛輔助系統裝配率達到10%,滿足智慧交通城市建設需求。中汽協2017年預計未來隨著系統成本的下降,ADAS產品將全面滲透低端車型。至2020年,ADAS系統的總滲透率預計可達到50%,新車裝配率有望達到100%。隨著高級自動駕駛輔助功能的增加,ADAS系統單車價值量有望提升。根據中汽協測算,2018年中國ADAS行業的市場規模大約576億元,2019、2020年增速有望達到25%、22%,市場規模分別為720、878億元。

ADAS(高級駕駛輔助系統)並沒有明確的定義,是一系列駕駛輔助功能的總稱。我們認為初級的駕駛輔助功能有全自動自適應巡航ACC、盲點探測系統BSM、自動緊急制動AEB(初級);中級的駕駛輔助功能有盲點輔助系統(BSA)、車道偏移指示(LaneDeparture)、車道保持輔助LKA、自適應燈光控制(ALC)、倒車輔助(REA)、倒車碰撞警告(RearCollisionWarn)、十字路口會車警告(CrossTrafficWarn)、交通標志識別(TSC);在L2+級別的高級駕駛輔助功能有十字路口自動刹車(FrontcrossTrafficAssist)、自動泊車(AutoParkAssist)、全景泊車輔助系統(surroundview);達到L3級別的高級駕駛輔助功能有自動變道(AutoLaneChange)、高速公路輔助(HighwayAssist)、交通擁堵輔助(trafficjamassist)、交通擁堵自動駕駛(trafficjampilot)。達到L4級別的自動駕駛功能有高速公路自動駕駛、交通擁堵自動駕駛、城市自動駕駛。

隨自動駕駛級別提升,駕駛輔助功能逐步增加。L1級別自動駕駛主要功能有ACC-自適應巡航、LDW-車道偏離預警;L2級別自動駕駛增加了PA-自動停車、LKA-車道保持輔助三個功能;L3級別自動駕駛增加了AEB-自動緊急制動、DM-駕駛員監控、TJA-擁堵駕駛輔助三個功能;L4級別增加了APhighway高速公路自動駕駛、SensorFusion傳感器數據集中綜合分析;L5級別能夠實現完全自動駕駛。

從ADAS到自動駕駛,感知領域硬件需求增加,達到L3級別後單車感知硬件需求趨於穩定。L1級別需要4個超聲波雷達、1個長距毫米波雷達、1個攝像頭;L2級別需要8個超聲波雷達、1個長距毫米波雷達、4個短距毫米波雷達、4個攝像頭;L3級別需要10個超聲波雷達、2個長距毫米波雷達、6個短距毫米波雷達、1個激光雷達、8個攝像頭;L4級別需要10個超聲波雷達、2個長距毫米波雷達、6個短距毫米波雷達、1個激光雷達、8個攝像頭;L5級別需要10個超聲波雷達、2個長距毫米波雷達、6個短距毫米波雷達、1個激光雷達、11個攝像頭。

自動駕駛的產業鏈分為感知、決策、執行三個系統。其中感知分為環境信息感知、車輛信息感知、高精度地圖,其中最主要的零部件有攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達;車輛信息感知包括高精度定位、陀螺儀、慣性導航;車輛需要通過高精度地圖來獲取實時路況信息。在決策端,需要車輛網、車內輔助和計算平台的配合。車聯網又包括V2X、V2V(車輛環境通訊和車與車通訊);車內輔助包括交互決策、路徑規劃;計算平台核心要素是芯片與算法。執行端包括執行和控制,主要有動力、制動、轉向、燈光四個方面。在應用端,自動駕駛運營主要有兩個方面出行和物流。車企主要掌握了決策端的算法、執行端,國內主要車企(上汽、長安、吉利、一汽、長城、廣汽等)都有自己的出行公司,布局未來自動駕駛汽車的應用。

在環境感知環節,有視覺主導和激光雷達主導兩種技術路線。環境感知作為基礎環節,處於車輛感知外界環境變化的重要位置,需要准確識別出車輛行駛過程中可能存在的阻礙與隱患,為車輛規劃安全的行駛路徑提供信息源。目前自動駕駛環境感知的技術路線主要包括視覺主導和激光雷達主導兩種。視覺主導的方案以特斯拉為代表,采用多攝像頭、毫米波雷達和超聲波雷達多傳感器融合。優勢在於傳感器成本低,但攝像機成像受環境光照的影響較大,基於人工智能的目標檢測與定位可靠性較低。激光雷達主導的方案以Waymo為代表,采用激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器和攝像頭多傳感器融合,優勢在於目標檢測與定位可靠性高,但缺乏周圍環境的顏色和紋理信息且成本高昂。多傳感器融合是未來自動駕駛發展的趨勢,無論是視覺主導的方案還是激光雷達主導的方案,目的都是提高探測的精度,得出更加可靠的識別結果,或將在未來統一,幫助實現安全性極高的無人駕駛目標。

車載攝像頭行業已經比較成熟。國內的供應商有歐菲光、舜宇光學。國外供應商有OV、安森美、奧托立夫、法雷奧、歌樂、麥格納、日立、大陸。高精度地圖主要供應商有穀歌、百度、Here、高德、四維圖新、Uber、蘋果、特斯拉、科菱航睿等。

8.1 普通超聲波雷達單價低,高端泊車雷達需求增長快

超聲波雷達在自動駕駛中基礎應用是泊車輔助預警,後期在自動泊車應用中。超聲波雷達是利用傳感器內的超聲波發生器產生40KHz的超聲波,再由接收探頭接收經障礙物反射回來的超聲波,根據超聲波反射接收的時間差計算與障礙物之間的距離。超聲波雷達成本較低,但探測距離近,只有幾米,超聲波雷達會受限天氣條件。超聲波雷達有UPA和APA兩種。UPA用在汽車前後保險杠上,是用於測量汽車前後障礙物的倒車雷達;APA安裝在汽車側面,用於測量側方障礙物距離。一般汽車需要配備8個UPA,4個APA。

未來超聲波雷達的國內市場競爭格局可能會呈現兩極分化態勢。根據蓋世汽車數據,超聲波雷達分為兩種,一種是傳統的僅對障礙物距離做預判的普通倒車雷達產品。這類產品市場的特征是技術門檻較低,產品附加值不高,主要利潤來自於大規模量產以有效降低硬件及生產成本。另一種是支持緊急制動、錯誤加速、360防撞等高級功能的產品市場,只有這類超聲波傳感器產品才具備與視覺系統融合的基礎條件,也是具備最終達到L2級別的全自動和智能泊車的產品。目前只有幾家國際知名廠商具備該能力。隨著對自動及智能泊車的市場需求,和新車型的更新換代,具備高級功能的超聲波雷達,市場需求有望迅速增長。

超聲波雷達的供應商有博世、法雷奧、日本村田、尼塞拉、日本電裝、三菱電子、日本松下,國內供應商有同致電子、航盛電子、豪恩、輝創、上富等。根據蓋世汽車數據,博世是全球市占率最大的廠商,法雷奧有超過10年的量產經驗,同志電子是亞洲倒車雷達OEM第一供應商,奧迪威主營產品是UPA超聲波傳感器,2018年在中國市占率達到30%。

8.2 激光雷達成本高,L3級別以上車型量產後市場有望迎來快速增長

激光雷達精度高,但成本高,以外資供應商為主。激光雷達具有分辨率高、精度高、抗有源幹擾能力強的優勢,是軍轉民的高精度雷達技術。在汽車領域的應用,主要是用於無人駕駛系統,例如穀歌無人車、百度無人車都采用了激光雷達。激光雷達也會受天氣影響,在大雪、霧霾時功能會受限,且價格昂貴。一個激光雷達價格上萬,只有L3級別以上車型才需要配置激光雷達,目前L3級別大規模量產尚需相關法律出台,所以激光雷達出貨量較少。主要供應商有Velodyne、Quanergy、IBEO、Innoviz、LeddarTech、Leia。國內供應商有禾賽科技、速騰聚創、鐳神智能、大族激光等。

8.3 毫米波雷達行業有望迎來快速增長

毫米波雷達是感知端重要硬件,成本相對較低,使用範圍廣。毫米波雷達是ADAS系統的主要傳感器,毫米波雷達頻率範圍30GHz-300GHz,波長從1cm到1mm,毫米波雷達探測距離較長,可達200多米,可以對目標進行有無檢測、測距、測速以及方位測量。它具有良好的角度分辨能力,可以檢測較小的物體。同時,毫米波雷達有極強的穿透率,能夠穿過光照、降雨、揚塵、煙霧或霜凍來准確探測物體,可以在全黑的環境工作,可全天候工作。由於毫米波雷達成本較低,毫米波雷達普及優先於激光雷達。

77GHz毫米波雷達是行業發展趨勢。毫米波雷達中24GHz和77GHz是汽車應用最廣泛的雷達。24GHz主要面向5-70m的中短距探測,主要應用有盲點檢測、車道偏離預警、車道保持輔助、變道輔助、停車輔助(BSDLDWLKALCAPA)等。77GHz主要面向100-250米的中長距探測,例如自適應巡航、碰撞預警指示、緊急刹車制動系列(ACCFCWAEB)等。由於77GHz相比24GHz具有體積小、容易實現單芯片集成、性能好(更高速度分辨率、提高信噪比、更高輸出功率)以及更少研發成本和雷達系統物料成本的優點,77GHz毫米波雷達將成為行業未來發展主要方向。

滲透率提升,國內毫米波雷達行業快速增長。根據中國產業信息網數據,國內毫米波雷達滲透率在2020年達到30%估算,每套ADAS需要4個短距毫米波雷達+1個長距毫米波雷達。目前短距24GHz的毫米波雷達售價大約500元,長距72GHz的毫米波雷達售價大約1000元。我們預計2020年國內毫米波雷達市場空間183億元。我們預計21-22年,ADAS系統滲透率每年有望提升5pct,國內毫米波雷達行業增速分別為20%、18%。

毫米波雷達仍以外資供應為主。外資供應商有博世、大陸、電裝、富士通天、Hella、電裝、TRW、德爾福、奧托立夫、法雷奧。國內的供應商也較多,其中上市公司有德賽西威、華域汽車、保隆科技。根據公司19年中報,德賽西威的24GHz毫米波雷達已量產,77G毫米波雷達可量產。根據華域汽車19年半年報,華域汽車24GHZ後向毫米波雷達實現對上汽乘用車、上汽大通等客戶的穩定供貨,應用於大巴的具有自動緊急刹車功能的77GHz前向毫米波雷達已順利通過國家法規測試,成為國內首款通過該類測試的產品,實現對金龍客車的批產供貨。國內的毫米波雷達廠商有杭州智波科技、蕪湖森思泰克、南京隼眼科技、蘇州安智汽車、北京行易到、深圳安志傑等。

8.4 車用芯片行業增長迅速,芯片供應商升級至Tier12

車用芯片供應商產業鏈升級為二級甚至一級供應商。在傳統的汽車產業供應鏈中,車用芯片供應商將產品銷售給一級電子系統供應商,後者將技術整合成模塊交給整車廠裝配。隨著智能網聯汽車時代的到來,汽車芯片供應商也在加強與汽車制造商和一級汽車行業供應商的合作。例如,英偉達正在與奧迪合作,采用無人駕駛的深度學習技術打造人工智能平台,利用神經網絡了解周邊環境並確定安全行車路線,與奧迪的L3無人駕駛汽車線融合。

隨著自動駕駛級別提升,單車半導體成本有望迅速提升。根據英飛淩2019年年報數據,ADAS系統汽車芯片的單車價值為:L2級別100美元,L3級別400美元,L4級別550美元。車用芯片主要供應商有英特爾(Mobileye)、英偉達、恩智浦、瑞薩、英飛淩、意法半導體、賽靈思、全志科技。在自動駕駛車用芯片技術方面,占據市場及技術優勢的兩家供應商是Mobileye和英偉達。恩智浦在車用MCU、信息娛樂系統芯片(iMX)、車載雷達射頻芯片等領域處於優勢地位,但是其進入自動駕駛車用芯片時間較晚。意法半導體聯合Mobileye生產了EyeQ5芯片。瑞薩進入較晚,但是其芯片技術可與MobileyeEyeQ5相媲美,其新款SoC將於2019年正式推出樣品。賽靈思主要做FPG芯片,是該FPGA芯片市場的領導者。

自動駕駛芯片國際巨頭是Mobileye(EyeQ系列)、英偉達(DrIve系列),國內供應商有華為(昇騰芯片MDC平台)、黑芝麻(華山系列)、地平線(征程系列)等。衡量自動駕駛芯片的指標有算力、算力利用率和成本。根據華強電子網2019年9月3日報道,國內外大部分L2、L3級別自動駕駛汽車采用芯片多數為Mobileye的EyeQ3、EyeQ4,少數車型使用英偉達的Xavier;L4級別以上的自動駕駛車型大都采英偉達的DrivePX2AI芯片。特斯拉推出了自己的FSD芯片,在自動駕駛領域掌握了更多自主權。2018年,華為發布了能夠支持L4級別自動駕駛能力的計算平台——MDC600,並宣布與奧迪達成戰略合作。這款芯片將集成在奧迪在華的汽車上。地平線的征程系列已同奧迪、博世、上汽、廣汽、長安、比亞迪等主機廠和一級零部件供應商達成了合作。黑芝麻也同上汽、一汽、比亞迪、未來展開業務合作。

8.5 算法領域是自動駕駛系統關鍵因素,產業鏈各方均有布局

算法屬於ADAS處理單元,主要針對傳感器收集的數據進行分析並且發出相應的控制指令,是ADAS系統的關鍵性因素。ADAS可以按照技術分為輔助預警類和控制輔助類兩大部分,共包括18個子分類,每一種ADAS技術都對算法有著不同的要求。ADAS算法的外資供應商有英特爾(Mobileye)、Nvidia、Mineye、MaxieyeTech、德爾福等,上汽、長安、長城等車企也有自主研發。

中國車聯網行業迎來快速發展

車聯網借助新一代信息和通信技術,實現車內、車與車(V2V)、車與路(V2I)、車與人(V2P)、車與服務平台的全方位網絡連接(V2N),提升汽車智能化水平和自動駕駛能力,構建汽車和交通服務新業態,從而提高交通效率,改善汽車駕乘感受,為用戶提供智能、舒適、安全、節能、高效的綜合服務。

中國車聯網市場有望快速增長。根據前瞻技術研究院估計,在利好政策、技術進步和市場需求驅動下,我國車聯網產業進入“快車道”,預計到2020年,車聯網市場規模有望突破2000億元,同比+32%。

智能座艙成為差異化重點,產業鏈快速發展

智能駕駛艙是智能汽車的重要組成部分。智能汽車指通過搭載先進傳感器、控制器、執行器等裝置,運用信息通信、互聯網、大數據、雲計算、人工智能等新技術,具有部分或完全自動駕駛功能,由單純交通工具逐步向智能移動空間轉變的新一代汽車。智能汽車由車聯網、智能座艙、自動駕駛三部分組成,智能座艙主要功能是舒適娛樂,包含人機交互、車載終端、智能座椅和情感設計等內容。智能駕駛艙主要構成包括車載信息娛樂系統(主要是前座中控屏)、液晶儀表盤、後座中控屏、抬頭顯示(HUD)、流媒體後視鏡、語音控制等。智能座艙中各項功能集成整合為一個系統,在一套芯片和軟件驅動下實現全部功能。據我們測算,2020年智能座艙的單車價值量在9350元左右。

智能駕駛艙全產業鏈包括上遊二級供應商、中遊一級供應商和下遊主機廠(前裝)、4S店(後裝)。上遊主要是二級供應商,主要供應的硬件是顯示屏模組、外觀塑料件、印刷電路板、處理器芯片、外觀結構件、儀表顯示器等產品,主要供應的軟件包括車機操作系統、車機應用。中遊是一級供應商,負責組裝和安裝軟件調試,車載中控娛樂、多媒體信息顯示、液晶儀表、流媒體後視鏡、HUD等系統。下遊主要是前裝的整車廠家,後裝市場的維修保養網點。

智能駕駛艙產品單車價值量有望達到傳統中控屏系統的4~5倍。據高工智能產業研究院數據,傳統中控平台的功能比較簡單,主要包括汽車儀表盤、音響設備、安全裝置等,售價在1500~2500元左右。而智能駕駛艙提供更多車載信息和娛樂功能,相應的大部分投入在前後座的顯示屏和液晶儀表盤上,售價是傳統中控系統的數倍。我們認為隨著消費者對車載娛樂信息需求的增加,中控平台需要承載更多的功能,估計2020年硬件端的單車價值量有望超過9350元,包含前座中控屏(1550元)、後座中控屏(1550元)、液晶儀表盤(3400元)、HUD(1700元)、流媒體後視鏡(850元)語音控制(300元)。

智能座艙成為國內自主品牌車型的差異化競爭優勢。我們認為為了提升車型的競爭力,智能駕駛艙從高端車型向中低端車型的滲透進程將會加快。根據高工產業研究院數據,國內合資品牌中,中控屏和CD/DVD影音播放器的滲透率最高,而HUD抬頭顯示、液晶儀表盤和行車記錄儀在30萬以上的高端車型中滲透率較高。國內自主品牌車型中,15萬以下價位的車型中,中控屏、CDDVD滲透率較高;而15~30萬價位區間的車型中,液晶儀表盤、流媒體後視鏡、行車記錄儀及HUD的滲透率較低價位段車型提升。自主品牌的15~30萬車型智能駕駛艙產品滲透率反而高於合資品牌,智能駕駛艙成為自主品牌走向中高端化的重要一步。

我們預計國內智能駕駛艙2025年市場空間有望突破1000億元,2021-2025複合增速15%。由於疫情影響,我們預計國內乘用車行業2020年銷量同比-5%。我國千人保有量與發達國家相比仍有較大差距,隨著經濟複蘇,乘用車銷量也有望穩步複蘇,預計2021-2025年維持3%的穩定增速(後文市場空間測算均采用此假設)。根據高工產業研究院數據,2017年智能駕駛艙六大構成前座中控屏、後座中控屏、液晶儀表盤、HUD(抬頭顯示)、流媒體後視鏡、語音控制單車價值量分別為1450、1450、4000、2000、1000、300元,滲透率分別為70%、0.1%、10.6%、4%、1%、21%。由於中控屏大屏化趨勢和整合導航等因素,我們預計2020年單車價值量提升至1550元,後續年降壓力會抵消大屏化趨勢帶來的影響,價格趨於穩定。液晶儀表盤滲透率有望快速提升,由於單車價值量較大,後續可能有降價壓力。HUD由於安全性等考慮滲透率提升速度慢於液晶儀表盤。語音控制滲透率有望逐步提升,逐漸成為標配。因為實用性相對弱於液晶儀表盤,流媒體後視鏡滲透率有望穩步提升,但提升速度慢於液晶儀表盤。

智能駕駛艙國內外供應商較多,國內供應商有望依靠成本優勢實現國產替代。根據中汽汽車電子電器信息數據,2015年全球車載信息娛樂系統的供應商分別為哈曼、阿爾派、博世、三菱電機、電裝,前五大廠商的市場份額合計為46%,其中哈曼以13%的市場份額位居首位。2017年國內車載娛樂系統的主要廠商有德賽西威、均勝電子、華陽集團、索菱股份、路暢科

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