汽車智能駕駛深度研究報(bào)告-市場、政策、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈分析_第1頁
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汽車智能駕駛深度研究報(bào)告市場、政策、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈分析

1我們?yōu)槭裁葱枰悄荞{駛?1.1智能駕駛簡介:服務(wù)人與代替人智能駕駛是指汽車通過配置先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器、通訊模塊等設(shè)備實(shí)現(xiàn)協(xié)助駕駛員對車輛的操控,甚至完全代替駕駛員實(shí)現(xiàn)無人駕駛的功能。高等級的智能駕駛是智能交通體系的一部分,通過V2X(車聯(lián)網(wǎng))技術(shù)汽車能夠與道路信息、交通信號、其他車輛等周圍環(huán)境聯(lián)接為一體,形成“人、車、路”高效運(yùn)行的交通體系。而在智能汽車內(nèi)部,各種類型的傳感器代替了人的眼睛與耳朵,感知汽車周圍情況;強(qiáng)大算力的控制器代替了人的大腦,決策車輛行駛路線;響應(yīng)靈敏的執(zhí)行器代替了人的手腳,執(zhí)行著智能大腦的命令。被“代替”的駕駛員則通過全新的人機(jī)交互環(huán)境,享受著智能的體驗(yàn)與服務(wù)。這是智能駕駛的愿景,也是定義各個子功能的發(fā)展目標(biāo)。1.2智能駕駛的功能價(jià)值:安全、高效、舒適安全始終是汽車出行的第一要務(wù),早期的智能駕駛功能主要是集中在幫助駕駛員減少交通事故的輔助駕駛功能。其中,典型的功能為AEB(AutonomousEmergencyBraking,自動緊急制動系統(tǒng))。AEB系統(tǒng)通過攝像頭或雷達(dá)檢測和識別前方車輛,在有碰撞可能的情況下先用聲音和警示燈提醒駕駛者進(jìn)行制動操作回避碰撞。當(dāng)前我國交通領(lǐng)域面臨諸多痛點(diǎn),包括:人為原因?qū)е碌慕煌ㄊ鹿事收急?0%;因?yàn)榻煌〒矶?,僅僅在北京就造成了人均4013.31元/年的經(jīng)濟(jì)成本;我國物流費(fèi)用在GDP中的比重達(dá)到14.6%,遠(yuǎn)超歐美國家,效率低下;我國大型城市停車位缺口平均在70%以上,停車難的問題越來越突出。智能駕駛功能有望成為解決這些痛點(diǎn)的方案,其價(jià)值體現(xiàn)在多個方面:提升安全性:智能駕駛功能幫助減少交通事故率。提升效率,減少成本:協(xié)同式交通系統(tǒng)可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性及交通效率。提高舒適性:減輕駕駛負(fù)擔(dān),解放用戶時(shí)間。1.3智能駕駛的經(jīng)濟(jì)價(jià)值:重構(gòu)產(chǎn)業(yè)的革命當(dāng)前,汽車行業(yè)正在經(jīng)歷100多年來最為劇烈的變革,“新四化”趨勢(電氣化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化)帶來全方位的產(chǎn)業(yè)革命。在這一變革中,智能駕駛將顯著提升汽車電子、軟件算法等在汽車價(jià)值中的比重。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通訊、算法等技術(shù)成果將被應(yīng)用在智能駕駛汽車上。傳統(tǒng)汽車行業(yè)的生產(chǎn)組織要素(知識技能、組織模式等)將被全面改變,有望創(chuàng)造眾多新增部件機(jī)會。軟件定義汽車?yán)砟钜呀?jīng)越來越被行業(yè)接受,通過軟件更新(OTA)持續(xù)的優(yōu)化功能與創(chuàng)造價(jià)值成為未來智能汽車必備特征。智能駕駛功能的演進(jìn)也是汽車產(chǎn)業(yè)逐步重構(gòu)的重要內(nèi)容。1.4智能駕駛技術(shù)分級與產(chǎn)品智能駕駛技術(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前,行業(yè)普遍遵循SAE協(xié)會定義的智能駕駛等級。但從產(chǎn)品屬性來看,智能駕駛分為人承擔(dān)責(zé)任和車承擔(dān)責(zé)任兩類。其中,L2及以下的智能駕駛通常被定義為ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng)),其最大的特點(diǎn)是系統(tǒng)只是給駕駛員提供協(xié)助,駕駛員需要承擔(dān)所有的責(zé)任與后果。而在L4及以上的智能駕駛汽車上,責(zé)任主體為汽車生產(chǎn)或者汽車服務(wù)商對于L3級別的智能駕駛,因?yàn)槠渲荒茉谔囟l件下代替人,并且在系統(tǒng)失效的時(shí)候需要人及時(shí)接管車輛,在實(shí)際應(yīng)用中的可操作性及責(zé)任界定問題在行業(yè)內(nèi)外存在較大爭議。從技術(shù)角度而言,L3級別智能駕駛是技術(shù)發(fā)展的必經(jīng)階段,但從法律及產(chǎn)品角度,仍存在著較大爭議。智能駕駛產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略選擇Waymo、滴滴等科技公司與初創(chuàng)公司采取“高舉高打”策略,直接針對L4級別的智能駕駛進(jìn)行研發(fā),以期實(shí)現(xiàn)全自動駕駛。根據(jù)NavigantResearch發(fā)布的2020年度自動駕駛汽車排行榜,Waymo、通用Cruise、百度處于領(lǐng)先地位。Waymo從2009年就開始了相關(guān)研究,其在該領(lǐng)域投入最大、積累數(shù)據(jù)最多、應(yīng)用最全面。從技術(shù)角度分析,針對L4級別的智能駕駛雖然已經(jīng)有了很多進(jìn)步,但是目前仍處于試驗(yàn)研究階段。面對情況復(fù)雜的開放道路,技術(shù)成熟度還遠(yuǎn)未達(dá)到全面商業(yè)化運(yùn)營的要求。2019年,著名咨詢公司Gartner在其報(bào)告中認(rèn)為L4級別自動駕駛技術(shù)全面成熟還需要10年以上的時(shí)間。主流汽車企業(yè)均從ADAS功能入手實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,并逐步向L3、L4級別功能方向演進(jìn)。頭部企業(yè)則是同時(shí)布局ADAS產(chǎn)品開發(fā)與L4級別的自動駕駛技術(shù)研究,例如:大眾,GM,F(xiàn)ord等。當(dāng)前,L2智能駕駛產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟,正在向L3技術(shù)階段發(fā)展。企業(yè)通過傳感器、計(jì)算平臺、算法的不斷升級與迭代,逐步完善產(chǎn)品功能,并擴(kuò)展應(yīng)用場景。特斯拉、奧迪、小鵬等已經(jīng)宣傳開發(fā)出具備L3技術(shù)能力的智能駕駛汽車,但因?yàn)镺DD(OperationalDesignDomain:設(shè)計(jì)運(yùn)行區(qū)域)在法律及標(biāo)準(zhǔn)上還沒有明確,他們更多以L2+來定義相關(guān)產(chǎn)品。2020年底,特斯拉在寫給加州機(jī)動車管理局(DMV)郵件中承認(rèn),F(xiàn)SD目前并非真正的完全自動駕駛,F(xiàn)SD和Autopilot一樣,都屬于L2級自動輔助駕駛系統(tǒng)。我國更加強(qiáng)調(diào)智能化與網(wǎng)聯(lián)化同步發(fā)展,以網(wǎng)聯(lián)功能構(gòu)建“人-車-路-云”的整體解決方案,減小單車智能的開發(fā)難度。2020年2月,由發(fā)改委等11部委聯(lián)合發(fā)布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》中明確提出:“到2025年,中國標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系基本形成。實(shí)現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達(dá)到規(guī)?;a(chǎn),實(shí)現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應(yīng)用。智能交通系統(tǒng)和智慧城市相關(guān)設(shè)施建設(shè)取得積極進(jìn)展,車用無線通信網(wǎng)絡(luò)(LTE-V2X等)實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋,新一代車用無線通信網(wǎng)絡(luò)(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步開展應(yīng)用,高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全覆蓋?!?市場需求:產(chǎn)品功能與應(yīng)用場景的匹配程度影響用戶需求2.1ADAS(輔助駕駛):產(chǎn)品成熟,功能不斷豐富ADAS(先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng))利用雷達(dá)、攝像頭等傳感器采集汽車周邊環(huán)境數(shù)據(jù),進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的識別、跟蹤,控制系統(tǒng)結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行做出行為決策,使駕駛者覺察可能發(fā)生的危險(xiǎn),必要情況下直接控制車輛的剎車或者轉(zhuǎn)向動作,可有效提升駕駛安全性、舒適性。ADAS所涉及的主要零部件毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、攝像頭、電動轉(zhuǎn)向、電動剎車等已經(jīng)在技術(shù)上成熟,并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)與應(yīng)用。ADAS的功能與應(yīng)用也越來越豐富,相關(guān)測評標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布。在國家標(biāo)準(zhǔn)(2019年)《道路車輛先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)術(shù)語及定義》中給出了36項(xiàng)ADAS功能,包含F(xiàn)CW、BSD、HMW、HUD等信息輔助類21項(xiàng),AEB、ACC、LKA等控制輔助類15項(xiàng)。在乘用車領(lǐng)域,常用的ADAS功能包括安全控制類的ACC/AEB/LKS等,預(yù)警類的FCW/LDW/PCW/BSD等,其他輔助性的AP等功能。在商用車領(lǐng)域,因?yàn)橄嚓P(guān)零部件成熟稍晚,ADAS裝配率還比較低。當(dāng)前量產(chǎn)車輛主要搭載的是L1級別功能或者信息報(bào)警類功能,如AEB/BSD/DMS等。隨著商用車電控執(zhí)行器(剎車、轉(zhuǎn)向等)產(chǎn)品的成熟,ADAS功能在商用有望越來越豐富。2.2L3/L4(自動駕駛):場景決定市場空間與落地節(jié)奏因?yàn)榧夹g(shù)的局限性,L3/L4級自動駕駛技術(shù)產(chǎn)品需要依托場景進(jìn)行開發(fā)。對于駕駛的場景,可以從環(huán)境的封閉性與車輛運(yùn)行速度進(jìn)行劃分,相對封閉的環(huán)境與相對低的運(yùn)行速度有利于降低產(chǎn)品的開發(fā)難度。當(dāng)前,典型的應(yīng)用場景包括:高速公路、城市道路、停車場、機(jī)場、礦區(qū)、園區(qū)、港口等。針對特定場景開發(fā)L3/L4級自動駕駛產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是能夠更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地,缺點(diǎn)是產(chǎn)品定制化特征決定了其市場規(guī)模將會有限。根據(jù)羅蘭貝格與蔚來資本的報(bào)告,自動駕駛有望落地的場景中,跨域干線物流市場空間達(dá)到7000億元,自動駕駛出租車Robotaxi市場空間達(dá)到3500億元。而在港口場景中因?yàn)榧b箱卡車本身規(guī)模有限(1萬余輛),智能駕駛系統(tǒng)市場空間僅60億元。過去幾年,經(jīng)歷了自動駕駛投資起落后,“場景致勝”已經(jīng)成為行業(yè)共識。當(dāng)前,各個公司紛紛選定自己的主攻場景,以爭取實(shí)現(xiàn)更早的商業(yè)化落地。Waymo、百度、滴滴、Uber、文遠(yuǎn)知行、小馬智行等公司的重點(diǎn)在Robotaxi領(lǐng)域;TuSimple(圖森未來)、智加科技、贏徹科技等公司主攻干線物流;主線科技、西井科技等集中在港口物流;希迪智駕、易控智加等主攻礦區(qū)場景;京東X、菜鳥等則在園區(qū)物流配送上投入較大。不同的場景,產(chǎn)品開發(fā)難度不同,商業(yè)落地速度也有差別。因?yàn)楦劭诩b箱卡車運(yùn)行環(huán)境較為封閉,車速要求不高,產(chǎn)品開發(fā)相對簡單,有望在2023年前后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地。而Robotaxi因?yàn)閳鼍拜^為復(fù)雜,即使在美國較高的出行成本下,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的收支平衡也要到2026年以后。這也是Waymo在美國鳳凰城的Robotaxi運(yùn)營無法持續(xù)擴(kuò)大的原因。2.3產(chǎn)品功能價(jià)值決定需求彈性輔助駕駛的安全功能被納入法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),有望快速普及智能駕駛的主動安全功能能夠提高道路安全、減少交通事故。因此,我國政府正在將會越來越多的主動安全功能納入到法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。在乘用車領(lǐng)域,AEB等輔助駕駛功能已經(jīng)被納入歐洲、北美、我國的測試認(rèn)證規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)產(chǎn)品升級的意味明顯。2018年,AEB已被納入我國乘用車的新車評價(jià)規(guī)程(C-NCAP),缺乏相關(guān)配置的車型將難以獲得較高的評級。根據(jù)評分體系,在2018年,車輛要獲得5星級評價(jià),主動安全的最低得分率要求為26%;而到2019年,最低得分率提升至38%;2020年提升至55%。根據(jù)EuroNCAP的發(fā)展規(guī)劃,針對AEB功能,將引入更多測試包括:后向行人保護(hù)、AEB交叉路口評價(jià)等。2022年開始引入Head-on(迎面)測試,模擬車輛正面頭碰頭的場景。在商用車領(lǐng)域,特別是“兩客一危”車輛(公交、客運(yùn)、?;奋囕v),因?yàn)槠鋵煌ò踩\(yùn)行影響重大,政府已經(jīng)將裝配AEB,F(xiàn)CW等輔助駕駛功能列入強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。考慮到商用車安全問題所造成的社會隱性成本,針對普通商用車輛的推薦標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)頒布。部分強(qiáng)制性政策與規(guī)定從“兩客一?!遍_始,并逐步向重型載貨汽車、新能源汽車、中輕卡、專項(xiàng)作業(yè)車等領(lǐng)域推行。2020年發(fā)布的《道路運(yùn)輸條例(修訂草案征求意見稿)》,要求客運(yùn)車輛、危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛、半掛牽引車及總質(zhì)量12噸以上的載貨車輛應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定配備具有行駛功能的衛(wèi)星定位裝置和智能視頻監(jiān)控裝置。這些涉及人員安全的標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)政策的出臺將會促進(jìn)輔助駕駛(安全)功能滲透率提升,加速功能改進(jìn)與系統(tǒng)單車價(jià)值提升。顯性價(jià)值清晰的智能駕駛功能市場接受度高在車輛駕駛過程中,停車、跟車、變道、緊急情況應(yīng)對是常見的駕駛員操作。乘用車的智能駕駛功能開發(fā)主要是針對這些情景中的痛點(diǎn),滿足駕駛員的需求。例如,停車對新手司機(jī)而言難度較大,自動泊車(代客泊車)能夠完成從找車位到泊車入庫的全過程。而在交通擁堵的道路,ACC(自適應(yīng)巡航)能夠有效跟車緩解駕駛員的疲勞。對這些功能需求與駕駛員的經(jīng)驗(yàn)、道路運(yùn)行條件密切相關(guān),產(chǎn)品價(jià)格對于需求彈性影響較大。而在商用車領(lǐng)域,車輛作為生產(chǎn)資料,智能駕駛功能主要圍繞如何安全、高效的創(chuàng)造價(jià)值進(jìn)行開發(fā)。產(chǎn)品與功能的接受度與投入回報(bào)比直接相關(guān),一旦突破拐點(diǎn),市場滲透率有望快速增長。圖森未來(TSP.O)在其招股書中披露,自動駕駛卡車有望實(shí)現(xiàn)USD1.98/mile的成本節(jié)省,未來有望接近1年的投入回報(bào)比,這將使得用戶接受度迅速提升。與之類似,2020年我國重卡AMT變速箱投入回報(bào)比已被用戶接受,出貨增速超過7倍且供不應(yīng)求,正在快速普及。盡管乘用車與商用車對智能駕駛需求出發(fā)點(diǎn)不同,但隨著政策完善、技術(shù)成熟、客戶認(rèn)知度提高,能夠切實(shí)解決用戶痛點(diǎn)的智能駕駛功能有望快速普及。個性化智能駕駛功能市場接受度將由產(chǎn)品成熟度、用戶支付意愿共同決定。隨著對于用戶體驗(yàn)的重視,智能座艙作為智能駕駛中“人機(jī)交互”的端口越來越受到重視,HUD(抬頭顯示)、多屏顯示等功能被已在部分車型上搭載。但這些個性化的功能還面臨成本較高、成熟度不夠的局面,其市場普及與滲透率提升需要時(shí)間。同時(shí),部分智能駕駛功能夸大宣傳、操作復(fù)雜、用戶體驗(yàn)不佳,在客戶端存在“老手不會用,新手不會用”等問題,影響了其滲透節(jié)奏。根據(jù)威爾森咨詢在2019年的調(diào)查,中國消費(fèi)者對智能駕駛的興趣度達(dá)到71%,但是信賴度只有28%。因?yàn)橛脩袅?xí)慣與功能成熟度,用戶更多不愿意支付額外費(fèi)用或者處于觀望狀態(tài)。根據(jù)2020年Q4Tesla交流會,中國用戶的FSD軟件付費(fèi)激活率僅為2%,費(fèi)用更低的小鵬汽車Xpilot激活率也僅20%。對于個性化的智能駕駛產(chǎn)品,還需要在提升用戶滿意度與支付意愿上努力。3政策、技術(shù)、標(biāo)桿共同推動,智能駕駛加速到來3.1政策支持:國家戰(zhàn)略方向;地方大力扶持;行業(yè)積極響應(yīng)智能駕駛的國家戰(zhàn)略2020年,我國11個部委聯(lián)合發(fā)布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》中已明確指出智能駕駛汽車是國家戰(zhàn)略發(fā)展方向,其包括:(一)智能汽車已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向;(二)發(fā)展智能汽車對我國具有重要的戰(zhàn)略意義;(三)我國擁有智能汽車發(fā)展的戰(zhàn)略優(yōu)勢。發(fā)展層面:智能駕駛汽車是成為汽車強(qiáng)國的戰(zhàn)略選擇。產(chǎn)業(yè)層面:鼓勵相關(guān)產(chǎn)業(yè)跨界融合,產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu),智能化,網(wǎng)絡(luò)化,平臺化發(fā)展。技術(shù)層面:智能駕駛帶動了高新技術(shù)的發(fā)展。應(yīng)用層面:汽車由機(jī)械運(yùn)載工具轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芤苿涌臻g和應(yīng)用終端、新興業(yè)態(tài)的重要載體。地方大力扶持智能駕駛產(chǎn)業(yè)落地地方政府對智能駕駛發(fā)展也極為重視,紛紛出臺各項(xiàng)鼓勵與扶持政策。包括:依托新型城鎮(zhèn)化和智能化道路交通設(shè)施等重大工程建設(shè),紛紛建立智能公交與車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用示范線路;制定示范應(yīng)用推廣計(jì)劃,逐年擴(kuò)大智能網(wǎng)聯(lián)公交車示范區(qū)域和應(yīng)用數(shù)量;制定政府采購要求,逐年提高智能駕駛環(huán)衛(wèi)車等的示范應(yīng)用比例;設(shè)立人才專項(xiàng)配套政策,引導(dǎo)行業(yè)人聚集;扶持企業(yè)的智能駕駛技術(shù)研發(fā)等。地方政府希望通過不斷擴(kuò)大智能駕駛示范應(yīng)用規(guī)模,以示范應(yīng)用帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系正在成形,產(chǎn)品評測促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)智能駕駛發(fā)展的重要依據(jù)。相關(guān)部門將智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系框架定義為“基礎(chǔ)”、“通用規(guī)范”、“產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用”、“相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)”四個部分,同時(shí)根據(jù)各具體標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容范圍、技術(shù)等級上的共性和區(qū)別,形成14個子類。2020年,我國已制定30項(xiàng)以上智能網(wǎng)聯(lián)汽車重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn),初步建立能夠支撐駕駛輔助及低級別自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系,到2025年預(yù)計(jì)將制定100項(xiàng)以上智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)形成支撐高級別自動駕駛的智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系。產(chǎn)品測試評價(jià)、質(zhì)量檢測體系完善將為消費(fèi)者購車用車保駕護(hù)航。隨著整車企業(yè)紛紛發(fā)布具備L3~L4級自動駕駛功能汽車產(chǎn)品量產(chǎn)計(jì)劃,且積極開展道路測試、應(yīng)用示范及商業(yè)化試運(yùn)營,行業(yè)急需建立完善智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品等級劃分及評估準(zhǔn)則,服務(wù)消費(fèi)者購車用車。2020年10月,由中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、國汽(北京)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司、華為技術(shù)有限公司、中汽中心、中國汽研等共同編制完成了《智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品測試評價(jià)白皮書》,行業(yè)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品測試評價(jià)流程上達(dá)成了共識。其適用于配備自動駕駛系統(tǒng)且具備L3/L4/L5自動駕駛功能的M類、N類車輛,其它類型車輛可參照執(zhí)行;可用于評價(jià)高速/環(huán)路、市內(nèi)運(yùn)行、泊車/取車、封閉園區(qū)和城際/郊區(qū)等五大連續(xù)運(yùn)行場景的自動駕駛運(yùn)行能力;可用于Robotaxi、AVP、HWP等典型自動駕駛汽車產(chǎn)品的測評,同時(shí)港口、礦區(qū)車輛可參照使用。2021年1月,國家市場監(jiān)督管理總局正式同意中國汽研與湖南湘江智能科技創(chuàng)新中心有限公司共同籌建“國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(湖南)”。3.2技術(shù)進(jìn)步:感知/智能/通訊技術(shù)導(dǎo)入感知技術(shù)發(fā)展感知是指智能駕駛系統(tǒng)從環(huán)境中收集信息并從中提取相關(guān)知識的過程,通常包含環(huán)境感知和定位兩部分。其中,環(huán)境感知(EnvironmentalPerception)指對于環(huán)境的場景理解能力,例如障礙物的類型、道路標(biāo)志及標(biāo)線的識別、行人車輛的檢測、交通信號的辨識等。定位(Localization)是對感知結(jié)果的后處理,通過定位功能從而幫助汽車了解其相對于所處環(huán)境的位置。感知是智能駕駛系統(tǒng)的基礎(chǔ)。以攝像頭為基礎(chǔ)的視覺感知技術(shù),因?yàn)槌杀据^低,獲取信息豐富,有利于大規(guī)模在汽車上應(yīng)用。同時(shí),毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)技術(shù)在汽車上也應(yīng)用得越來越成熟。激光雷達(dá)過去一般用在測繪、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,價(jià)格昂貴。2019年,Luminar發(fā)布了價(jià)格不到1000美元的LiDAR解決方案。Velodyne公司則計(jì)劃到2024年將平均售價(jià)從2017年的17900美元降至600美元。2020年,華為宣布其將量產(chǎn)的激光雷達(dá)單價(jià)在200美元以下。隨著激光雷達(dá)價(jià)格的快速下降,奧迪、寶馬、奔馳等整車企業(yè)已將其納入了搭載規(guī)劃。算法升級與計(jì)算平臺進(jìn)步過去十年,隨著深度學(xué)習(xí)為代表的算法在人工智能領(lǐng)域中應(yīng)用,計(jì)算機(jī)科學(xué)又進(jìn)入到了新的階段。深度學(xué)習(xí)是用于建立、模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并模仿人腦的機(jī)制來解釋數(shù)據(jù)的一種機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。它的基本特點(diǎn),是試圖模仿大腦的神經(jīng)元之間傳遞,處理信息的模式。最典型的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)視覺和自然語言處理(NLP)領(lǐng)域。其需要依靠大量的數(shù)據(jù)與硬件計(jì)算能力來完善功能。Mobileye以其算法和芯片技術(shù)快速成為ADAS領(lǐng)域頭部企業(yè),市場占有率一度超過70%。當(dāng)前,其算法日趨成熟、芯片性能大幅提升,能夠?qū)崿F(xiàn)判斷前方車輛、行人、安全距離、車道線等功能,滿足了智能駕駛大規(guī)模應(yīng)用的需求。其第四代算法芯片EyeQ4較上一代性能提升8倍,EyeQ系列芯片累計(jì)發(fā)貨量超過5000萬塊。2017年,Mobileye被英特爾以153億美元巨資收購。英偉達(dá)(NVIDIA)、高通(Qualcomm)、華為、百度、地平線等科技公司也紛紛布局車載計(jì)算平臺。2019年末,英偉達(dá)推出的全新自動駕駛芯片ORIN,其性能已達(dá)200TOPS(每秒鐘一萬億次運(yùn)算),接近L4級別自動駕駛的算力要求。5G時(shí)代到來,V2X成為新基建一部分車聯(lián)網(wǎng)(V2X)能夠?qū)崿F(xiàn)車與車通訊(V2V)、車與人通訊(V2P)、車與路通訊(V2I)、車與云端通訊(V2C)等信息交換。通過V2X,車輛可以通過網(wǎng)絡(luò)獲取到更多的道路和其他交通參與者的信息,而不是僅僅通過自車的感知和預(yù)測,能夠有效降低單車成本、提升系統(tǒng)可靠性。5G通訊技術(shù)正在全球范圍進(jìn)行應(yīng)用。對于智能駕駛,5G的低延時(shí)、高帶寬的特點(diǎn),為V2X通訊網(wǎng)絡(luò)提供了更全面的保障。當(dāng)有低延時(shí)高帶寬的基礎(chǔ)設(shè)施支撐后,智能駕駛通過車端和云端的協(xié)同感知、計(jì)算能夠發(fā)揮出更大的潛力。5G時(shí)代的到來,將推動車聯(lián)網(wǎng)功能(V2X)的擴(kuò)展與應(yīng)用,有望幫助智能駕駛完善功能。我國5G通信技術(shù)全球領(lǐng)先,基站建設(shè)覆蓋廣,為汽車的網(wǎng)聯(lián)化提供了良好的基礎(chǔ)環(huán)境。因此,我國在實(shí)現(xiàn)智能交通的戰(zhàn)略上更加偏向車路協(xié)同發(fā)展,注重車輛的網(wǎng)絡(luò)化水平提升,減小對于單車智能技術(shù)的依賴,加快智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品落地。2020年,智慧道路基站建設(shè)成為我國“新基建”的重要內(nèi)容。智慧基站作為基礎(chǔ)設(shè)施被應(yīng)用在道路上,其包括了道路信息感知、數(shù)據(jù)存儲與計(jì)算、信息中繼傳輸?shù)裙δ転橐惑w。智慧基站通過5G/V2X通信,以極低延時(shí)將信息傳輸給周邊車輛、移動終端及云端,實(shí)現(xiàn)“人-車-路-云”協(xié)同交互,提供高質(zhì)量道路信息服務(wù)。傳感器、計(jì)算機(jī)、通訊、電子等技術(shù)的發(fā)展直接或者間接的推動著智能駕駛技術(shù)的進(jìn)步,智能駕駛領(lǐng)域也成為多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的代表。在技術(shù)端,L3/L4級別自動駕駛技術(shù)的成熟度依托于各部分技術(shù)的成熟度,體現(xiàn)為明顯的短板效應(yīng)。因此,對于自動駕駛,我們認(rèn)為不應(yīng)高估技術(shù)短期突破,但是更不應(yīng)低估其對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式的長期影響。3.3標(biāo)桿引領(lǐng):特斯拉引領(lǐng)智駕體驗(yàn)伴隨著上海工廠量產(chǎn)Model3,2020年特斯拉達(dá)到了近50萬輛交付。特斯拉2017-2019年的交付量分別達(dá)到10.31/24.52/36.75萬輛,持續(xù)高速增長。除了純電動,驅(qū)動特斯拉的另一個產(chǎn)品特征就是其智能駕駛功能,實(shí)現(xiàn)全面自動駕駛(FSD,F(xiàn)ullSelfDriving)是公司產(chǎn)品開發(fā)的目標(biāo)。特斯拉汽車除支持目前已實(shí)現(xiàn)的Autopilot自動輔助駕駛功能外,能夠通過OTA更新軟件,不斷完善功能。環(huán)繞車身共配有8個攝像頭,視野范圍達(dá)360度,對周圍環(huán)境的監(jiān)測距離最遠(yuǎn)可達(dá)250米。12個超聲波傳感器作為整套視覺系統(tǒng)的補(bǔ)充,可探測到柔軟或堅(jiān)硬的物體,傳感距離和精確度接近上一代系統(tǒng)的兩倍。增強(qiáng)版前置雷達(dá)通過發(fā)射冗余波長的雷達(dá)波,能夠穿越雨、霧、灰塵,甚至前車的下方空間進(jìn)行探測,為視覺系統(tǒng)提供更豐富的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)功能已包括:主動巡航控制、輔助轉(zhuǎn)向、自動變道、自動泊車、車庫召喚、自動駛?cè)敫咚僭训?、自動識別紅綠燈、路標(biāo)、環(huán)島等復(fù)雜路況并自動控制等。同時(shí),特斯拉引領(lǐng)的大屏幕車載中控,實(shí)現(xiàn)了更加智能的人機(jī)交互模式,極大的提高了駕駛體驗(yàn)。標(biāo)桿已至,本土品牌紛紛應(yīng)戰(zhàn),智能駕駛將由導(dǎo)入期進(jìn)入成長期,體現(xiàn)為搭載功能越來越多,滲透率越來越高。特斯拉的Autopilot帶來了巨大的示范效應(yīng),有望成為智能駕駛功能全面普及的加速器。特別是新能源汽車領(lǐng)域,小鵬汽車、蔚來汽車、智已汽車等均將智能駕駛功能作為其產(chǎn)品力的體現(xiàn),這將推動L2及L2+的智能駕駛的在市場端的普及。在燃油車領(lǐng)域,L2及以上智能駕駛功能的滲透率仍在低位,市場潛力巨大。以典型L2級自動泊車功能為例,該功能在30萬以上的車型配比較高,超過30%;而在10~20萬區(qū)間的車型中,該功能平均率僅為5%。8~20萬的區(qū)間是我國乘用車銷量的主力,占比達(dá)到64%。可見,該功能的整車搭載率依然在10%左右。細(xì)分來看,以長城汽車、吉利汽車為代表的自主龍頭企業(yè)的泊車功能搭載率已達(dá)到10%以上。智能駕駛功能已成為自主產(chǎn)品超高性價(jià)比與產(chǎn)品領(lǐng)先性的標(biāo)志,正在越來越被重視。隨著智能駕駛功能的增加與普及,Marketstand公司預(yù)測從2019到2027年,全球ADAS市場年均增速將達(dá)到20.7%,有望成為千億美元的市場。3.4標(biāo)桿引領(lǐng):商用車龍頭尋求開辟新大陸商用車市場更加追求安全與高效,智能駕駛價(jià)值更加顯性商用車作為生產(chǎn)工具,投資回報(bào)比是客戶價(jià)值的根本。在細(xì)分客戶之中,個體用戶更加看重初始購買成本,而團(tuán)體客戶多選擇TCO(全生命周期費(fèi)用)作為其購買判斷的依據(jù)。我國物流費(fèi)用在GDP中約占15%,明顯高于發(fā)達(dá)國家水平。其中一個重要的原因是公路貨運(yùn)效率不高,因?yàn)榘才挪缓侠怼⑿畔⒉粚ΨQ造成空載運(yùn)營。根據(jù)羅蘭貝格測算,當(dāng)前中國商用車市場總TCO規(guī)模為7萬億,僅僅通過車聯(lián)網(wǎng)方式將會有1.02萬億市場優(yōu)化空間。可見,智能網(wǎng)聯(lián)汽車對于商用車市場有著巨大吸引力,能夠降低社會物流總成本。隨著智能物流的發(fā)展,重卡整車企業(yè)的邊界將有望大幅拓寬。重卡整車企業(yè)有望從汽車制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔劢煌ㄟ\(yùn)輸解決方案提供者。這其中包括車輛業(yè)務(wù)將會延伸到新能源領(lǐng)域,車隊(duì)管理服務(wù)將會更加注重?cái)?shù)據(jù)交易,通過自動駕駛卡車提供運(yùn)營管理服務(wù),零部件涵蓋新增的高附加值部件。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望減小企業(yè)與客戶之間的信息不對稱,這將有效幫助整車企業(yè)提高后市場的營運(yùn)能力,包括汽車金融、售后維修、二手車交易等。智能駕駛重卡成為企業(yè)未來產(chǎn)品方向國際商用車企業(yè)利潤在產(chǎn)品端與后市場服務(wù)端的比例為7:3,而我國汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)前還是以產(chǎn)品銷售為主的傳統(tǒng)模式。智能駕駛重卡有望成為產(chǎn)品開發(fā)的主要方向,國內(nèi)企業(yè)業(yè)務(wù)模式有望拓展。2019年,一汽解放發(fā)布了“哥倫布智慧物流開放計(jì)劃”,旨在打造新業(yè)態(tài)產(chǎn)業(yè)集群,探索新技術(shù)、新模式、新市場,引領(lǐng)未來。2020年,其合作伙伴已發(fā)展到96家,共同打造了領(lǐng)先的商用車智能網(wǎng)聯(lián)生態(tài)。一汽解放長期位居國內(nèi)重卡銷量第一,在其帶動下,陜汽、東風(fēng)等競爭對手也開始加快了其智能重卡產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏。對于科技公司,L3/L4級的智能重卡商業(yè)化落地即將進(jìn)入沖刺階段。2021年3月,圖森未來遞交了招股說明書,有望在美國上市,成為自動駕駛第一股。2021年4月,智加科技(Plus)宣布完成新一輪2.2億美元融資,加上一個月前的2億美元,智加科技今年已完成總計(jì)達(dá)4.2億美元的融資。2020年11月,嬴徹科技宣布完成了1.2億美元股權(quán)融資,此輪融資由寧德時(shí)代領(lǐng)投,原有股東包括普洛斯、G7、蔚來資本參與跟投。商用車領(lǐng)域的標(biāo)桿科技公司正在獲得資本市場的關(guān)注。4智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分析:增量零部件與產(chǎn)業(yè)重構(gòu)帶來機(jī)會4.1當(dāng)前:智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈分工與合作,集成能力是關(guān)鍵智能駕駛主要功能包括環(huán)境感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行等。從功能職責(zé)分析,零部件供應(yīng)商負(fù)責(zé)提供感知相關(guān)的各類傳感器,轉(zhuǎn)向、制動等車輛控制執(zhí)行器;整車企業(yè)自主或者與零部件Tier1供應(yīng)商一起負(fù)責(zé)系統(tǒng)的集成,主要包括:數(shù)據(jù)融合、規(guī)劃決策、車輛控制等系統(tǒng)功能部分。當(dāng)前:自主整車集成能力有限,依賴國際Tier1對于ADAS級別智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈,上游為Tier2/Tier3供應(yīng)商,負(fù)責(zé)提供元器件或者次要零部件;中游系統(tǒng)Tier1供應(yīng)商通常以自己的優(yōu)勢產(chǎn)品為依托,整合次級Tire2供應(yīng)商,為整車企業(yè)提供系統(tǒng)產(chǎn)品與服務(wù);下游則為整車企業(yè)。從技術(shù)角度,ADAS功能涉及感知、控制與執(zhí)行等眾多領(lǐng)域,Tier1供應(yīng)商扮演著承上啟下的角色,需要具備系統(tǒng)集成能力,十分關(guān)鍵。國際零部件巨頭承擔(dān)著Tier1的角色,占據(jù)了絕大部分市場份額。在乘用車領(lǐng)域,大陸、德爾福、博世,電裝、奧托立夫?yàn)榍拔迕?,占?jù)全球超過65%的市場份額。商用車ADAS的系統(tǒng)集成商集中度更高,威伯科、大陸集團(tuán)與博世集團(tuán)三家企業(yè)合計(jì)占有全球超過60%的份額。根據(jù)智研咨詢測算,2020年我國ADAS市場規(guī)模達(dá)到800億元。因?yàn)閲鴥?nèi)ADAS開發(fā)起步晚,自主整車企業(yè)多依賴國際Tier1供應(yīng)商提供成套方案,以確保功能開發(fā)的成功率,國內(nèi)供應(yīng)商市場份額較小。豐富的產(chǎn)品布局是成為Tier1供應(yīng)商的必要條件。在智能駕駛領(lǐng)域,博世、大陸和法雷奧是全球Tier1中布局最全面的企業(yè),華為是國內(nèi)Tier1中布局最全面的企業(yè)。智能駕駛領(lǐng)域的Tier1主要收入來自于感知層中的毫米波雷達(dá)與視覺系統(tǒng)、決策層的控制器等ADAS系統(tǒng)增量部件,以提供一體化方案為主。全球前十位的Tier1供應(yīng)商均為歐/美/日/韓企業(yè),缺乏世界級Tier1廠商是我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)的“阿喀琉斯之踵”,限制了國產(chǎn)汽車電子零部件進(jìn)入整車體系。成為一流汽車電子Tier1,除了必要的規(guī)模、豐富的產(chǎn)品線,還需要具備系統(tǒng)集成與服務(wù)能力。近年來,部分本土企業(yè)例如華域汽車、德賽西威、均勝電子等在部分ADAS基礎(chǔ)功能上已經(jīng)具備部分集成能力,正在向Tier1角色成長。4.2未來:產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu),增量部件價(jià)值高高等級智能駕駛需要更高的信號傳輸效率、更強(qiáng)的計(jì)算能力、更完善的軟件控制,電子電氣架構(gòu)(EEA)與汽車軟件的價(jià)值將會持續(xù)提升。根據(jù)McKinsey的測算,2020年至2030年,軟件及電子電氣架構(gòu)(EEA)相關(guān)的市場GARA將會達(dá)到7%。電子電氣架構(gòu)(EEA)是整車所用電子器件的組合形式,一個高效架構(gòu)將有效降低產(chǎn)品成本、開發(fā)成本,提升產(chǎn)品導(dǎo)入效率,同時(shí)具備很強(qiáng)的適應(yīng)性,以應(yīng)對功能的不斷升級的需求。傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)(EEA)無法適應(yīng)未來智能駕駛功能的需求,必須進(jìn)行升級與調(diào)整。其趨勢是從傳統(tǒng)的分立控制向集中的域控制轉(zhuǎn)變,最終形成“車載電腦+云計(jì)算”的云端互通模式。除了技術(shù)上的挑戰(zhàn),這一升級過程也需要伴隨著組織分工的重構(gòu),工作量巨大。同時(shí),當(dāng)前汽車軟件分布在50~100個ECU中,軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,代碼量已經(jīng)超過Facebook、Android等軟件,且開發(fā)與維護(hù)效率低下,已經(jīng)無法適應(yīng)未來高等級智能駕駛的復(fù)雜功能需求。特斯拉Model3革命性EEA架構(gòu),開啟集中計(jì)算平臺時(shí)代,軟件定義汽車成為可能。特斯拉將整車功能盡可能集中到3個計(jì)算模塊之中,僅留下負(fù)責(zé)外設(shè)的ECU分散布置,通過CAN或以太網(wǎng)總線橋接起。在這樣的EEA架構(gòu)中,特斯拉利用OTA(遠(yuǎn)程升級技術(shù)),讓其產(chǎn)品功能能夠不斷迭代與更新,從而充分發(fā)揮其軟件能力。同時(shí),Tire1硬件供應(yīng)商的影響力與議價(jià)能力被大大削弱。傳統(tǒng)整車企業(yè)已意識到軟件定義汽車將是產(chǎn)業(yè)鏈、組織要素的重構(gòu)的核心,關(guān)系到企業(yè)未來的生存,紛紛加大投入力度。大眾汽車已成立專門的數(shù)字化與軟件部門。目標(biāo)在2025年前,投資70億歐元,招聘10000名軟件工程師,將軟件自研比率從目前的不到10%提升至60%。并借助Car.Software打造的標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)vw.OS。與特斯拉相比,傳統(tǒng)整車企業(yè)缺乏相關(guān)技術(shù)儲備,需要巨大投入才有可能迎頭趕上。面對這種窘迫的局面,整車企業(yè)一方面聯(lián)手科技公司,彌補(bǔ)知識、技能上的欠缺;另一方面,搶先爭奪軟件開發(fā)人員,并收購相關(guān)科技公司,例如:通用GM收購Cruise。無論哪種方式對于整車企業(yè)都是巨大的投入,選擇更加開放合作、利益共享的模式正在成為主流。在新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系中,芯片、算法、數(shù)據(jù)服務(wù)、激光雷達(dá)等將成為產(chǎn)業(yè)鏈中的新增核心零部件,且附加值高,新進(jìn)入者將不可避免。而成熟的傳統(tǒng)零部件將會面臨著被替代或者價(jià)值被擠占的局面,傳統(tǒng)Tier1的主營業(yè)務(wù)將會受到挑戰(zhàn)。汽車軟件成為各方合作的重要紐帶,有實(shí)力的整車企業(yè)產(chǎn)品組織方式將會變化,其對軟件的掌控將會加強(qiáng)。整車企業(yè)的軟件部門將會貫穿到零部件開發(fā)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)Tier1以軟硬件承包的模式將會面臨挑戰(zhàn)。因此,傳統(tǒng)國際Tier1將會面臨整車客戶策略調(diào)整與科技公司進(jìn)入的雙重沖擊,業(yè)務(wù)拆分與重組不可避免。這也將帶來供應(yīng)商的洗牌和產(chǎn)業(yè)合作模式的改變。近年來,博世、大陸、德爾福、采埃孚等國際Tier1都進(jìn)行了拆分與并購,以應(yīng)對未來自動駕駛等技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)。未來,乘用車將升級為出行服務(wù)提供商。汽車產(chǎn)業(yè)鏈將由原來等級分明、相對封閉的金字塔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ト诠采?、分工合作、利益共享的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在乘用車領(lǐng)域,當(dāng)智能駕駛達(dá)到L4(自動駕駛)階段,整車廠商將不再是行業(yè)的下游,服務(wù)用戶出行成為行業(yè)終極目標(biāo)。數(shù)據(jù)、共享經(jīng)濟(jì)和人工智能技術(shù)將打破過去成熟的金字塔式的汽車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)型的生態(tài)結(jié)構(gòu)中,搶占關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、成為用戶端口將是頭部企業(yè)布局的重點(diǎn)。以智能汽車為平臺基礎(chǔ),出行服務(wù)將會完成用戶交互,數(shù)據(jù)收集、整合、分析,功能應(yīng)用、優(yōu)化、迭代等。汽車產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈將會從傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造向汽車使用端延伸。企業(yè)如果能夠?qū)佑脩?,持續(xù)了解用戶需求,改善用戶體驗(yàn),就有希望在產(chǎn)業(yè)鏈上占據(jù)主動位置,獲得較高附加值。因此,整車企業(yè)希望轉(zhuǎn)型為出行服務(wù)提供商,例如:入股T3出行??萍脊鞠M麚碛凶约旱挠布O(shè)備端口,例如:百度與吉利合作造車。在商用車領(lǐng)域,商用車升級成為物流服務(wù)提供商,創(chuàng)造價(jià)值是根本。智能駕駛最終將會成為物流服務(wù)的重要組成部分。因此,場景方(例如G7、滿幫等貨運(yùn)平臺)對商用車智能駕駛積極推動,其與頭部商用車企業(yè)、智能駕駛公司共同組成了商業(yè)化聯(lián)盟以盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地。從經(jīng)濟(jì)效益與安全角度,智能駕駛對商用車的價(jià)值更加突出,一旦功能與商業(yè)模式成熟,其普及速度將會更加迅速。根據(jù)圖森未來招股說明書,其作為科技公司,將貨運(yùn)服務(wù)、自動駕駛產(chǎn)品、核心技術(shù)作為公司主要業(yè)務(wù)范圍。其與合作伙伴一起構(gòu)建智能物流運(yùn)營服務(wù)體系,并推出靈活的商業(yè)運(yùn)營模式。在產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)的過程中,國產(chǎn)零部件供應(yīng)商有望迎來機(jī)會:首先,以華為、百度為代表的本土科技公司進(jìn)入汽車行業(yè),有望帶動上游企業(yè)。2019年,華為汽車事業(yè)部成立,其旨在成為未來智能汽車領(lǐng)域Tier1,并從“端(車)-管-云”三個層次全面布局。在車端,智能電動、智能駕駛、智能座艙布局包括了核心零部件產(chǎn)品,軟件平臺,系統(tǒng)方案,開發(fā)與測試工具等。華為的布局體現(xiàn)了其對汽車行業(yè)早已經(jīng)做過深入的研究,以“增量零部件”為目標(biāo),以其ICT能力為基礎(chǔ),“賦能”整車企業(yè),成為下一代Tier1的戰(zhàn)略目標(biāo)明確。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),華為一手抓住關(guān)鍵零部件,一手打造系統(tǒng)解決方案能力,既有廣度也有深度,更容易與整車開展不同程度的合作。同時(shí),華為也與本土上游、生態(tài)其他環(huán)節(jié)展開了合作,其中包括四維圖新、中國汽研、航盛電子、寧德時(shí)代等。在華為的牽頭下,更多本土零部件企業(yè)有望跟隨其進(jìn)入到整車體系之中,借華為的擴(kuò)張而成長。其次,在智能電動時(shí)代,自主車企的研發(fā)水平有了較大提升,正向研發(fā)進(jìn)入突破階段。自主汽車品牌經(jīng)歷了20多年的發(fā)展,從逆向研發(fā)起步,到搭建研發(fā)體系和平臺架構(gòu),現(xiàn)在已經(jīng)開始取得核心技術(shù)正向研發(fā)的突破。在需求與功能定義能力上,自主企業(yè)已經(jīng)具備部分能力。蔚來、小鵬、上汽、長安等為代表的本土企業(yè)在智能駕駛領(lǐng)域積極推動產(chǎn)品落地,德賽西威、中科創(chuàng)達(dá)、地平線等本土供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中的地位也得到了提升。最后,在產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)過程中,國際競爭對手拆分與重組導(dǎo)致戰(zhàn)略搖擺與執(zhí)行力下降,本土零部件企業(yè)市場空間增大。4.3感知層:確定的增量市場,期待國產(chǎn)放量感知傳感器種類與原理:受益于智能駕駛滲透率與等級提高感知層的基本組成是各種類型的傳感器,包括:攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)等。感知是智能駕駛的基礎(chǔ),在一輛能夠?qū)崿F(xiàn)L2及以上功能的車上需要搭載多種傳感器,進(jìn)行大量的冗余設(shè)計(jì),才能確保產(chǎn)品的安全可靠。不同的ADAS功能將會應(yīng)用到不同類型傳感器的優(yōu)勢。在近距離、低速環(huán)境下,超聲波、攝像頭能夠?qū)⑤^好勝任,在遠(yuǎn)距離環(huán)境下,毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)更加有效。在分辨率方面,攝像頭與激光雷達(dá)較為有優(yōu)勢。智能駕駛滲透率提高與等級提升將帶動傳感器產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。對于實(shí)現(xiàn)智能駕駛功能,雖然各公司在傳感器種類與數(shù)量選擇上有差異,但等級越高搭載傳感器越多是確定趨勢。根據(jù)車型配置信息的相關(guān)統(tǒng)計(jì),智能駕駛在L2需要9~19個傳感器,包括超聲波雷達(dá)、長距離及短距離雷達(dá)和環(huán)視攝像頭,發(fā)展到L3預(yù)計(jì)需要搭載19~27個,可能需要激光雷達(dá)、高精度導(dǎo)航定位等。在特拉斯、蔚來、小鵬等新能源汽車產(chǎn)品中,均配備了大量攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器。以小鵬P7XPilot3.0為例,其搭載博世第五代毫米波雷達(dá),前置4個攝像頭(1個三目攝像頭模塊和1個DMS攝像頭)、5個增強(qiáng)感知攝像頭、4個環(huán)視攝像頭共13個攝像頭。在感知車輛兩側(cè)和后方情況方面,小鵬汽車用毫米波雷達(dá)+攝像頭形成兩套系統(tǒng)、互為冗余,實(shí)現(xiàn)全車360度無死角覆蓋。同時(shí),4個環(huán)視攝像頭用于360度影像和自動泊車功能。在傳感器零部件價(jià)格上,攝像頭中,用于環(huán)視等的廣角攝像頭價(jià)格較便宜約150元/個,用于前視功能的單目及多目攝像頭附加值較高,單價(jià)在600元以上;毫米波雷達(dá)24Ghz約300元/個作為角雷達(dá)使用,77Ghz約700元/個;近距離泊車用的超聲波雷達(dá)的價(jià)格最為便宜約70元/個。根據(jù)傳感器單價(jià)及配置方案,我們預(yù)計(jì)L1至L4級別的傳感分別為1580元、3600元、11460元、16960元。從L2到L3級方案,傳感器配置需要有較大的提升,主要是增加了激光雷達(dá)、慣性導(dǎo)航等新型傳感器。攝像頭系統(tǒng):芯片+算法是核心,近距應(yīng)用等功能本土企業(yè)有望替代攝像頭系統(tǒng)是ADAS核心傳感器,在鏡頭采集圖像后,由攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對圖像進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為電腦能處理的數(shù)字信號,從而實(shí)現(xiàn)感知車輛周邊的路況情況。其最大優(yōu)勢在于識別內(nèi)容豐富(物體是車還是人、標(biāo)志牌是什么顏色),且攝像頭硬件成本相對低廉。攝像頭系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)包括:鏡頭組、芯片、視覺方案提供商(算法)、傳統(tǒng)Tier1等。攝像頭模組本身的壁壘不高,攝像頭背后的算法和芯片是核心。通常由從事環(huán)境感知的企業(yè)采購攝像頭模組以及芯片,在芯片上實(shí)現(xiàn)算法軟件的開發(fā),其附加值可以達(dá)到30%-70%以上。Tier1負(fù)責(zé)完成與整車廠的對接,系統(tǒng)集成等。Tier1環(huán)節(jié)多為國際供應(yīng)商,其提供毫米波雷達(dá)等其他傳感器,配合整車主機(jī)廠完成多傳感器融合等集成工作。當(dāng)前,主要公司包括:博世,大陸,ZF,法雷奧等。在汽車芯片環(huán)節(jié),多數(shù)被國外壟斷,主要供應(yīng)商有英飛凌(Infineon)、瑞薩電子(Renesas)、意法半導(dǎo)體(ST)、恩智浦(NXP)、富士通(Fujitsu)、賽靈思(Xilinx)、英偉達(dá)(NVIDIA)等,提供包括ARM、DSP、ASIC、MCU、SOC、FPGA、GPU等芯片方案。以Mobileye為代表的視覺公司與Tier1配合為OEM定義產(chǎn)品,掌握核心的視覺傳感器算法,并向下游客戶提供車載攝像頭模組、EyeQ芯片以及軟件算法在內(nèi)的整套方案。掌控視覺感知芯片與軟件算法等附加值更高環(huán)節(jié),是Mobileye能夠獲取高估值的原因。Mobileye在前視攝像頭解決方案領(lǐng)域市場占有率達(dá)到70%。CMOS圖像傳感器實(shí)現(xiàn)圖像采集功能。在該領(lǐng)域,目前韋爾股份旗下的OmniVision處于全球第二,且份額逐年上升。根據(jù)ICVTank、IHS等數(shù)據(jù),2015年以來全球車載攝像頭市場持續(xù)15%以上高速增長,2020年將達(dá)到130億美元。隨著車載攝像頭的單車搭載量與滲透率提升,預(yù)計(jì)到2025年,全球車載攝像頭行業(yè)規(guī)模將達(dá)270億美元。國內(nèi)企業(yè)方面,以虹軟科技,Minieye等為代表的國內(nèi)科技在以識別算法為基礎(chǔ)切入到智能駕駛領(lǐng)域。經(jīng)緯恒潤基于Mobileye系統(tǒng),以Tier1角色為部分自主車企提供解決方案。保隆科技、德賽西威均成功推出了360環(huán)視系統(tǒng),并搭載到部分自主品牌車輛上。相對前視系統(tǒng)而言,因?yàn)?60環(huán)視系統(tǒng)、駕駛監(jiān)控等功能應(yīng)用于近距場景,對攝像系統(tǒng)要求較低,并且其多為預(yù)警類功能,與車輛其他系統(tǒng)耦合度低,部件供應(yīng)商更容易進(jìn)入。隨著這些功能在中低價(jià)位車型上搭載,具有成本優(yōu)勢的本土企業(yè)有望迎來放量。毫米波雷達(dá):77GHz是趨勢,本土產(chǎn)品在商用車領(lǐng)域率先應(yīng)用毫米波雷達(dá)發(fā)射毫米波段的電磁波,利用障礙物反射波的時(shí)間差確定障礙物距離,利用反射波的頻率偏移確定相對速度。毫米波雷達(dá)穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng),具有全天候(大雨天除外)全天時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是無法識別物體顏色;視場角較小,需要多個雷達(dá)組合使用;行人的反射波較弱,難以識別。汽車毫米波雷達(dá)核心部件為MMIC模塊和雷達(dá)天線PCB板。前段單片微波集成電路(MMIC)包括多種功能電路,如低噪聲放大器(LNA)、功率放大器、混頻器、甚至收發(fā)系統(tǒng)等功能。在雷達(dá)天線PCB板上,主流方案是微帶陣列,即將高頻PCB板集成在普通的PCB基板上實(shí)現(xiàn)天線的功能,需要在較小的集成空間,并保持天線足夠的信號強(qiáng)度。汽車毫米波雷達(dá)在歐美已經(jīng)使用多年,國內(nèi)起步較晚。因此,在毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈上,基帶數(shù)字信號處理芯片、單片微波集成電路、高頻PCB板等方面的供應(yīng)商多為汽車電子半導(dǎo)體供應(yīng)商,如Infineon、NXP、TI等,國內(nèi)供應(yīng)商基本處于空白狀態(tài)。國際汽車電子半導(dǎo)體供應(yīng)商具備提供一整套解決方案的能力。以Infineon為例,其針對77/79GHz汽車毫米波雷達(dá)前段MMIC,提供了RXS816xPL系列芯片。同時(shí),其能提供配套的芯片,包括:安全管理芯片、多核MCU等,甚至能夠提供一整套針對AEB功能的系統(tǒng)方案,實(shí)現(xiàn)高度集成。目前市場上主流的車載毫米波雷達(dá)頻段為24GHz(用于短中距離)和77GHz(用于長距離雷達(dá))。77GHz在性能和體積上都更具優(yōu)勢,77GHz的距離分辨率更高,體積比24GHz產(chǎn)品小了三分之一,是未來發(fā)展的趨勢。24GHz雷達(dá)現(xiàn)在主要應(yīng)用于盲點(diǎn)探測(BSD),77GHz雷達(dá)主要用于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC),前向碰撞預(yù)警(FCW)和自動緊急制動(AEB)。根據(jù)中國新車評價(jià)規(guī)程(C-NCAP),自動緊急制動系統(tǒng)(AEB)已納入評分體系,77GHz雷達(dá)需求將會上升。當(dāng)前乘用車上,毫米波雷達(dá)主流采用“1+2+2”的方案,前向搭載1個77GHz的長距雷達(dá),側(cè)向和后向各搭載2個24GHz的中短距雷達(dá)。例如:蔚來ES8。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國毫米波雷達(dá)行業(yè)競爭格局分析及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》,2014年至2018年,中國車用雷達(dá)市場從14.7億元增長到41.4億元,年復(fù)合增長率為29.5%。我們認(rèn)為隨著乘用車L2/L3級別車輛滲透率提升、商用車AEB成為強(qiáng)制搭載要求,我國毫米波雷達(dá)傳感器的年復(fù)合增長率將達(dá)到30%,2025年有望達(dá)到210億元以上的規(guī)模。汽車毫米波雷達(dá)主要由大陸、博世、海拉、電裝等國際巨頭所主導(dǎo)。特別是難度更高的77/79GHZ雷達(dá),博世、大陸、德爾福(安波福)、電裝、天合(采埃孚)等公司的產(chǎn)品早已實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)搭載,且其均具備整車集成、多傳感器融合能力。華域汽車、保隆科技、德賽西威、森斯泰克等國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)布局了毫米波雷達(dá),包括:24GHz和77GHz。因?yàn)楫a(chǎn)品成熟度、客戶集成能力等原因,本土企業(yè)的雷達(dá)產(chǎn)品難以與國際企業(yè)競爭,市場份額較小。較長的定點(diǎn)周期與開發(fā)周期,也是中國雷達(dá)廠商難以與外國廠商爭奪市場份額的主要原因之一。一般新款車型的開發(fā)周期在24~36個月之間,定點(diǎn)周期與研發(fā)周期都有相當(dāng)長一段時(shí)間,車企一旦選定供應(yīng)商合作,后續(xù)更改難度較大。當(dāng)前,出于供應(yīng)鏈的安全考慮,部分自主車企傾向選擇與多家供應(yīng)商進(jìn)行合作,并有意扶持本土供應(yīng)商,如“2+2”模式(2家國際廠商\2家本土廠商),這會為國產(chǎn)替代帶來機(jī)會。在商用車領(lǐng)域,隨著國家對“兩危一客”等車輛有了AEB系統(tǒng)強(qiáng)制裝配的要求,通過商用車AEB功能開發(fā)與搭載成為國產(chǎn)毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)搭載的一個路徑。華域汽車以其77GHz前向毫米波雷達(dá)產(chǎn)品為基礎(chǔ),開發(fā)出適應(yīng)商用車的AEB系統(tǒng),成為了ADAS系統(tǒng)集成商。目前,其雷達(dá)實(shí)現(xiàn)為金龍客車等配套供貨,已適配7款不同的客車車型。激光雷達(dá):技術(shù)尚未收斂,量產(chǎn)/性能/車規(guī)是關(guān)鍵為什么需要激光雷達(dá)?視覺識別與毫米波雷達(dá)方案在特定場景下識別有缺陷,且系統(tǒng)冗余度不夠。激光雷達(dá)能夠提高識別的成功率、增加系統(tǒng)的安全冗余。對于L3/L4以上的智能駕駛,因需要廠商承擔(dān)事故責(zé)任,激光雷達(dá)被普遍認(rèn)為有搭載必要。激光雷達(dá)(LaserDetectingandRanging,Lidar),是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理與雷達(dá)類似,是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的探測、跟蹤和識別。早期,激光雷達(dá)主要用于科研及測繪項(xiàng)目。上世紀(jì)80年代,激光雷達(dá)的商用產(chǎn)品如激光測距儀開始起步。2000年以后激光雷達(dá)的系統(tǒng)架構(gòu)得到拓展,從單線掃描逐漸發(fā)展到多線掃描,激光雷達(dá)對環(huán)境三維高精度重建的應(yīng)用優(yōu)勢被逐漸認(rèn)可,并被Waymo引入無人駕駛汽車開發(fā)中。激光雷達(dá)核心技術(shù)聚焦于測距原理、發(fā)射、掃描、探測和數(shù)據(jù)處理等五大個方面。LiDAR系統(tǒng)的核心組件主要有激光器、掃描器及光學(xué)組件、光電探測器及接收IC,以及位置和導(dǎo)航器件等。激光雷達(dá)按照測距原理可以分為飛行時(shí)間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測的FMCW測距法、以及三角測距法等。ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的優(yōu)選方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。激光雷達(dá)按照掃描方式有無機(jī)械轉(zhuǎn)動部件可以分為機(jī)械旋轉(zhuǎn)、混合固態(tài)、純固態(tài)。機(jī)械式指整體360°旋轉(zhuǎn),半固態(tài)式指收發(fā)模塊靜止、僅掃描器發(fā)生機(jī)械運(yùn)動,固態(tài)式指無任何機(jī)械運(yùn)動部件?;旌瞎虘B(tài)分為MEMS、轉(zhuǎn)鏡,純固態(tài)分為相控陣OPA、Flash。車載激光雷達(dá)需要面臨振動、低溫、雨水等惡劣情況考驗(yàn),固態(tài)化被認(rèn)為是車載激光雷達(dá)的發(fā)展方向。目前,不同公司的產(chǎn)品開發(fā)側(cè)重點(diǎn)不同,能夠接近的商業(yè)化的產(chǎn)品以半固態(tài)為主。EEL(EdgeEmittingLaser,邊緣發(fā)射激光器)作為探測光源具有高發(fā)光功率密度的優(yōu)勢,但由于其工藝步驟的復(fù)雜和繁瑣,極大的依賴產(chǎn)線工人的手工裝調(diào)技術(shù),生產(chǎn)成本高且一致性難以保障。VCSEL(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser,垂直腔面發(fā)射激光器)發(fā)光面與半導(dǎo)體晶圓平行,其形成的激光陣列易于與平面化的電路芯片鍵合,精度層面由半導(dǎo)體加工設(shè)備保障,無需對激光器單獨(dú)裝調(diào),易于和面上工藝的硅材料整合,提升光束質(zhì)量。傳統(tǒng)VCSEL激光器存在發(fā)光密度功率低的缺陷,近些年多家激光器公司開發(fā)出多層結(jié)VCSEL激光器,將發(fā)光功率密度提升了5-10倍。隨著蘋果在消費(fèi)電子上應(yīng)用VCSEL,其成本以及可靠性方面優(yōu)勢被市場認(rèn)可,我們預(yù)計(jì)VCSEL有望逐步取代EEL。汽車激光雷達(dá)產(chǎn)品收斂方向?yàn)槟軌驖M足量產(chǎn)的成本要求、能夠滿足性能需求、能夠滿足車規(guī)要求的可靠性。成功的激光雷達(dá)產(chǎn)品是在三個方面達(dá)到均衡,并能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)迭代,這需要激光雷達(dá)公司對下游廠商的需求有深入的理解。因此,爭取進(jìn)入整車客戶項(xiàng)目,或者與整車經(jīng)驗(yàn)豐富的Tier1合作,成為汽車激光雷達(dá)供應(yīng)商的重要工作目標(biāo)。隨著Waymo、百度、福特、奧迪、寶馬、蔚來、小鵬、奔馳等整車企業(yè)相繼采用激光雷達(dá)的感知解決方案,各家激光雷達(dá)企業(yè)紛紛爭取進(jìn)入供應(yīng)商之列,實(shí)現(xiàn)首先搭載。衡量LiDAR主要性能參數(shù)包括測遠(yuǎn)能力、測距精度、集成度、角分辨率、視場角范圍、光源波長以及點(diǎn)頻等。不同的應(yīng)用場景對于激光雷達(dá)性能要求不同。激光雷達(dá)企業(yè)需要與下游汽車企業(yè)、Tier1的緊密合作,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn)與迭代。激光雷達(dá)作為新型傳感器尚未大規(guī)模應(yīng)用,本土企業(yè)與國際企業(yè)差距不明顯,并涌現(xiàn)了:禾賽科技、華為、大疆等代表型企業(yè),國產(chǎn)供應(yīng)商有望突圍。我們認(rèn)為影響車載激光雷達(dá)的關(guān)鍵因素包括:(1)L3/L4級別車輛的普及速度;(2)激光雷達(dá)成本下降曲線;(3)激光雷達(dá)產(chǎn)品的應(yīng)用場景;(4)因涉及到感知融合算法,激光雷達(dá)可能成為未來Tier1重點(diǎn)爭奪的產(chǎn)品。定位及地圖:高等級智能駕駛必備,政策有壁壘、國貨優(yōu)勢大在車輛高速運(yùn)動的場景下,地圖定位的優(yōu)勢在于獲得前方超視距的感知信息,以補(bǔ)充車載傳感器的感知功能,為智能駕駛功能提供了決策與執(zhí)行的時(shí)間余量。因此,高精度定位功能是實(shí)現(xiàn)智能駕駛的必要條件。等級越高的智能駕駛對定位及地圖功能要求也越高,普通ADAS的定位精度要求為米級,具備L3功能的智能駕駛則一般需要厘米級定位。因?yàn)闇y繪及定位涉及到國家安全,對公司的資質(zhì)要求高,存在政策壁壘。已經(jīng)進(jìn)入賽道的四維圖新、百度、高德等本土企業(yè)將會具備優(yōu)勢。安全可靠是智能駕駛技術(shù)成熟的前提。因?yàn)橐蕾噯我粋鞲衅鞯亩ㄎ环椒ù嬖趫鼍笆У目赡苄?,需要靠多種定位手段,互相融合冗余。小鵬P7XPILOT3.0自動駕駛輔助系統(tǒng)搭載了高德高精地圖,同時(shí)配備雙頻高精GPS、實(shí)時(shí)動態(tài)差分定位(RTK)以及超高精度慣性測量單元(IMU)定位硬件,將可以在全場景下實(shí)現(xiàn)分米級定位精度,可以大幅提升自動輔助駕駛在立交橋、隧道、地下車庫等復(fù)雜交通環(huán)境以及雨雪霧等不佳天氣的有效性。目前,依靠網(wǎng)絡(luò)RTK定位+慣性器件(IMU)遞推+高精地圖的匹配定位,被行業(yè)認(rèn)為是一種復(fù)雜條件下高精定位的較為穩(wěn)妥方案。傳統(tǒng)GNSS單點(diǎn)定位精度為米級,但在RTK技術(shù)的輔助下,GNSS定位系統(tǒng)的精度可達(dá)動態(tài)厘米級,滿足高等級自動駕駛需求。慣性導(dǎo)航是使用慣性測量單元(inertialmeasurementunit,IMU),以加速度測量為基礎(chǔ)的導(dǎo)航定位方法。IMU由陀螺儀、加速度計(jì)等慣性傳感器和導(dǎo)航解算系統(tǒng)集成而成。陀螺儀和加速度計(jì)是系統(tǒng)的核心器件,陀螺儀測量物體的角速度,加速度計(jì)測量物體的加速度。典型的慣導(dǎo)產(chǎn)品包含3組陀螺儀和加速度計(jì),分別測量三個自由度的角速度和加速度,通過積分即可獲得物體在三維空間的運(yùn)動速度和軌跡。根據(jù)法國Yole公司的估算,隨著高等級智能駕駛應(yīng)用的需求,全球IMU市場到2022年規(guī)模將達(dá)到約10億美元,到2027年達(dá)到47億美元。目前,以GNSS+IMU的高精度定位集成方案已經(jīng)成熟。國內(nèi),華測導(dǎo)航、千尋位置等公司已經(jīng)推出相關(guān)產(chǎn)品與服務(wù)。未來,各家自動駕駛公司對高精度定位模塊的需求將向趨同化發(fā)展,當(dāng)前預(yù)估大規(guī)模量產(chǎn)后價(jià)格在3000~4000元。高精定位與地圖市場價(jià)值主要受到L3/L4級別車輛的普及速度影響。因?yàn)檎弑趬?,其有望成為本土企業(yè)確定且能夠長期成長的賽道。4.4執(zhí)行層:底盤電控壁壘高,動力升級有機(jī)會電控執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)是智能駕駛的基礎(chǔ),車輛的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向,需要由底盤控制系統(tǒng)和動力控制系統(tǒng)配合完成。因?yàn)橹苯由婕暗秸嚢踩?,整個系統(tǒng)對可靠性、響應(yīng)性等有很高的要求。底盤電控:門檻高,國產(chǎn)放量還需要時(shí)間底盤電子包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等,底盤的電控/電氣化升級需求明確:一方面滿足智能駕駛線控的要求,另一方面,剎車控制也是新能源車能量回收重要部分,直接影響電動車的行駛里程。底盤電子系統(tǒng)主要包括:電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS),智能剎車系統(tǒng)(IBS),以及將制動、轉(zhuǎn)向、動力輸出集成在一起的電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC)。在實(shí)現(xiàn)L2智能駕駛中,EPS,IBS,ESC都將成為必須配置。目前,國內(nèi)底盤電子市場基本上為國際零件供應(yīng)商占據(jù),特別是Tier1供應(yīng)商有著巨大的優(yōu)勢。國際供應(yīng)商壁壘的形成原因包括:(1)制動與轉(zhuǎn)向零部件直接關(guān)系到車輛安全,性能要求很高。其需要將機(jī)械件、傳感器、控制器在零部件級別實(shí)現(xiàn)高度集成,并具備高可靠性。這需要長期的工程開發(fā),積累大量測試驗(yàn)證數(shù)據(jù)以滿足ISO26262等安全認(rèn)證要求。電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)主要包括機(jī)械式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)矩傳感器、電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、電子控制單元(ECU)以及車速傳感器。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時(shí),轉(zhuǎn)矩傳感器將采集到的作用于方向柱上的轉(zhuǎn)矩信號傳給ECU,ECU再綜合車速傳感器信號,確定助力電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向以及助力電流大小,并控制電機(jī)輸出助力。EPS可以很好地實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的理想助力特性,給駕駛員提供良好路感,保證汽車低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性以及高速時(shí)的方向穩(wěn)定感。智能剎車(IBS)的代表系統(tǒng)為博世的iBooster。其剔除了真空助力泵,集成了各種傳感器、控制器,使其體積更小,方便安裝。在使用時(shí),傳感器會將剎車的行程信號傳遞給iBooster的控制單元,控制單元會根據(jù)信號計(jì)算出iBooster輸出電機(jī)應(yīng)該輸出多少扭矩,這個扭矩會作用在一套齒輪機(jī)構(gòu)上,通過齒輪機(jī)構(gòu)將這個扭矩轉(zhuǎn)化為剎車主缸的剎車力,再由這個剎車力改變剎車液壓,最終控制剎車卡鉗進(jìn)行剎車。IBS目前只有博世、大陸、采埃孚/天合具有完備的設(shè)計(jì)技術(shù)與量產(chǎn)能力。(2)國際Tire1能夠開發(fā)出ESC等系統(tǒng)解決方案,減輕了整車廠集成難度。其擁有豐富的產(chǎn)品線包括相應(yīng)的傳感器、執(zhí)行器、控制,并應(yīng)用長期累積的整車控制軟件算法,形成了一套較為完整的解決方案。以轉(zhuǎn)彎情況為例,為實(shí)現(xiàn)車輛平穩(wěn)運(yùn)行,ESC需要計(jì)算汽車側(cè)向力、縱向力等,再綜合實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)向角度、剎車動作、動力輸出的調(diào)整,這需要可靠的控制策略及大量的路試標(biāo)定工作,提高了技術(shù)門檻。(3)零部件供應(yīng)商本地化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的成本降低。2019年,博世在南京的iBooster生產(chǎn)基地已經(jīng)投產(chǎn),產(chǎn)能將達(dá)到40萬件。其對于南京工廠產(chǎn)能的計(jì)劃是按照53%的年復(fù)合增長率增長,至2024年該工廠將達(dá)到320萬件的產(chǎn)能。根據(jù)羅蘭貝格的報(bào)告,電控剎車量產(chǎn)價(jià)格約為2000元,電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)價(jià)格將在2000元左右。國內(nèi)廠商華域匯眾、伯特利、拓普集團(tuán)、亞太股份等廠商均有布局IBS、ECS等產(chǎn)品,湘油泵、豫北等企業(yè)也有EPS產(chǎn)品,德爾股份開發(fā)了EHPS主要用于商用車領(lǐng)域。在底盤電控領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)格局穩(wěn)定,國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品大多還處于樣車搭載階段,能否形成批量銷售還需要進(jìn)一步觀察。動力控制:商用車自動變速箱AMT快速增長帶來機(jī)會動力控制包括動力控制、檔位控制等。與乘用車不同,當(dāng)前我國絕大部分商用車還在使用MT,沒有實(shí)現(xiàn)電控化。重卡AMT變速箱一直因?yàn)槌杀?、超載、油耗等問題沒有得到大規(guī)模使用,成為動力電子控制的缺口。智能駕駛賦能AMT,對AMT在重卡上滲透起到了促進(jìn)作用。2020年,在多重合力下,重卡AMT銷量增長7倍,呈現(xiàn)快速增長。預(yù)計(jì)到2025年物流重卡AMT匹配率將從2020年的8%提升到70%以上,普及速度驚人。根據(jù)相關(guān)測試,AMT重卡節(jié)油率在1%,通過智能控制對發(fā)動機(jī)與變速箱深度優(yōu)化后節(jié)油率有望到達(dá)3%?;旧?年就能把前期多投入的購車成本收回來,市場已經(jīng)自發(fā)接受AMT技術(shù)。以福田戴姆勒的預(yù)測性巡航功能為例,在高速物流場景下,車輛能夠通過網(wǎng)聯(lián)功能提前獲取前方道路情況,并自動調(diào)整發(fā)動機(jī)的輸出與換擋策略,保持動力總成工作在最佳經(jīng)濟(jì)區(qū),以提升車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)降低了對駕駛員工作強(qiáng)度和技能的要求。L3級的自動編隊(duì)(TruckPlatooning)功能,通過V2X技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)多車的編隊(duì)行駛,通過減低后車的風(fēng)阻實(shí)現(xiàn)油耗的進(jìn)一步下降。這些功能實(shí)現(xiàn)均需要基于AMT/AT等電控變速箱完成。因?yàn)楦删€物流對智能駕駛的需求迫切,頭部企業(yè)一汽、東風(fēng)、重汽、陜汽等均在布局從L1到L4級別的智能駕駛,預(yù)計(jì)到2025年智能駕駛卡車在干線物流領(lǐng)域占比將達(dá)到50%以上。在智能駕駛的推動下,我們預(yù)計(jì)未來5年AMT重卡在牽引車的滲透率將會快速提升至70%以上,用5年時(shí)間完成歐美國家10~15年的普及過程。快速普及將會給產(chǎn)業(yè)帶來新的機(jī)會。在AMT變速箱普及的另一重要原因是ZF、Eaton等國際公司實(shí)現(xiàn)了本地化生產(chǎn),大幅降低了產(chǎn)品成本。在這一過程中,齒輪系統(tǒng)單值高、本地采購需求迫切,雙環(huán)傳動等本土齒輪企業(yè)有望持續(xù)受益。4.5決策層(控制器與計(jì)算平臺):國產(chǎn)替代與增量機(jī)會并存汽車電子控制器(ECU)的作用是接收來自傳感器的信息,進(jìn)行處理,輸出相應(yīng)的控制指令給到執(zhí)行器執(zhí)行,控制器的反應(yīng)速度、判斷準(zhǔn)確性至關(guān)重要。整車企業(yè)電控系統(tǒng)開發(fā)的主要工作(軟件算法、匹配標(biāo)定等)都依托于控制器完成。在EEA升級過程中,部分控制器的功能將被弱化,而另一部分控制器功能將進(jìn)一步拓展升級為域控制,甚至是統(tǒng)籌全車的計(jì)算平臺。普通控制器:軟硬件分離趨勢帶來國產(chǎn)替換機(jī)會目前,整車企業(yè)為了降低汽車控制軟件開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),提高軟件復(fù)用度,主導(dǎo)推出了的汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)(AUTOSAR),其通過標(biāo)準(zhǔn)接口抽象化硬件,將整車廠應(yīng)用軟件(ASW)與底層軟件(BSW)及控制器硬件進(jìn)行分離。AUTOSAR架構(gòu)有利于車輛電子系統(tǒng)軟件的交換與更新,能夠在確保產(chǎn)品及服務(wù)質(zhì)量的同時(shí),提高了開發(fā)效率。汽車電子控制單元(ECU)產(chǎn)業(yè)鏈包括晶圓、封裝測試、微處理器、控制器等環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)以國外公司為主。在國家大力提升自主可控的要求下,已經(jīng)有本土公司進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),科博達(dá)等國內(nèi)企業(yè)已開發(fā)了符合AUTOSAR的控制器模塊,成功對進(jìn)入EMB等跨國車企平臺。隨著AUTOSAR在行業(yè)的普及,一方面,整車企業(yè)對于供應(yīng)商選擇與切換流程將會簡化,低成本國產(chǎn)控制器面臨機(jī)會;另一方面,國產(chǎn)汽車芯片供應(yīng)商更容易獲得被采用的機(jī)會。域控制器與計(jì)算平臺:功能重構(gòu),價(jià)值提升域控制器的出現(xiàn)是智能駕駛對整車功能重構(gòu)的一部分,其將減小整車企業(yè)軟件算法開發(fā)難度,方便功能擴(kuò)展。域控制器因?yàn)橛袕?qiáng)大的硬件計(jì)算能力與豐富的軟件接口支持,使得更多核心功能模塊集中于域控制器內(nèi),系統(tǒng)功能集成度大大提高。而底層ECU的計(jì)算處理功能可以被弱化,執(zhí)行層面功能得以保留,大部分傳感器也可以直接傳輸數(shù)據(jù)給域控制器,實(shí)現(xiàn)信息的共享。在智能駕駛技術(shù)快速發(fā)展背景下,域控制器與計(jì)算平臺將成為國內(nèi)外廠商爭奪的重點(diǎn)。車企的控制域劃分雖有區(qū)別,但一般都包括動力域、底盤域、自動駕駛域、座艙域/智能信息域和車身電子域。動力域主要包括發(fā)動機(jī)(電機(jī))、變速箱等,底盤域主要包括轉(zhuǎn)向、制動等,自動駕駛域包括傳感器融合、決策規(guī)劃等,座艙域是智能駕駛后對人機(jī)交互有了更高的需求,也是個性化功能如車載娛樂、屏幕顯示等的總控制器,車身電子域包括雨刷、車窗等。動力域控制器、底盤域控制器基本繼承了原來車輛的動力控制、底盤控制功能,傳統(tǒng)國際Tier1技術(shù)成熟,布局充分,集成能力強(qiáng)。且其與整車的駕駛安全直接相關(guān),對模塊功能安全要求等級高。在自主整車企業(yè)不具備對應(yīng)集成能力情況下,難以成為本土零部件企業(yè)的增量機(jī)會。座艙域控制器:增量機(jī)會,國產(chǎn)有望突破隨著智能駕駛系統(tǒng)對人機(jī)交互的需求,原先的車載儀表、中控、娛樂信息等系統(tǒng)將會整合為服務(wù)駕駛員與乘客的車輛座艙域,座艙域控制器作為統(tǒng)籌協(xié)調(diào)控制器用于實(shí)現(xiàn)“一芯多屏”的架構(gòu)。相對于動力與底盤域控制器,座艙域控制器安全要求較低,同時(shí),因其承載著用戶交互的功能,整車企業(yè)對其功能掌控意愿較高,均希望將其作為產(chǎn)品差異化的抓手。作為增量機(jī)會,本土國內(nèi)零部件企業(yè)具備更好的用戶理解能力與服務(wù)能力,有望在此取得突破。座艙域控制器通過以太網(wǎng)/MOST/CAN,將實(shí)現(xiàn)抬頭顯示(HUD)、儀表盤、導(dǎo)航、車載娛樂等部件的融合在一起,甚至可以進(jìn)一步整合智能駕駛ADAS系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)V2X系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化智能駕駛、車載互聯(lián)、信息娛樂等功能。座艙域控制器的核心技術(shù)在于芯片,包括德州儀器的Jacinto7、NXP的i.mx8、瑞薩的R-CARM3/H3、高通的820A/835A等產(chǎn)品,華為推出了麒麟芯片用于該領(lǐng)域。下游域控制器方面,除了傳統(tǒng)國際汽車Tier1博世、安波福、偉世通等,國內(nèi)企業(yè)德賽西威、布谷鳥、華為等均已推出相關(guān)產(chǎn)品。2020年,地平線的征程2與5款車型(長安UNI-T、長安UNI-K、奇瑞螞蟻、上汽智己、廣汽埃安AIONY)達(dá)成前裝量產(chǎn)合作。截至2020年底,征程2芯片出貨量已超過16萬片。佐思產(chǎn)業(yè)研究基于整車量產(chǎn)計(jì)劃,預(yù)計(jì)座艙域控制器市場將在2021年呈現(xiàn)快速增長。其認(rèn)為,一方面智能座艙量產(chǎn)難度較小、成本相對可控,另一方面全球范圍內(nèi)汽車5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將是智能座艙的重大推力。在此背景下,國產(chǎn)域控制器廠商有望跟隨趨勢迎來放量。ADAS/AD域控制器與計(jì)算平臺,芯片是關(guān)鍵ADAS/AD域控制器,是為了完成L2及以上智能駕駛功能而需要增加的控制器。通常其需要具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制、無線通訊、高速通訊等能力,是智能駕駛的大腦。因?yàn)樾枰瓿蓤D像識別等功能,ADAS/AD域控制器對計(jì)算能力要求非常高,更加依賴芯片技術(shù),同時(shí),整個控制器模塊需要滿足極高的功能安全等級(ASILC/D)。其中,L3級與L2級智能駕駛相比,汽車所需配置的攝像頭和雷達(dá)數(shù)量增多,還要接入高精地圖及V2X網(wǎng)絡(luò)等各種數(shù)據(jù)源,會實(shí)時(shí)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)處理的要求非常高,傳統(tǒng)的32位車規(guī)級MCU被認(rèn)為已經(jīng)無法滿足。以特斯拉FSD為代表的AI芯片,已經(jīng)成為中央域控制器發(fā)展的方向,芯片計(jì)算能力已經(jīng)達(dá)到30TOPS(萬億次/秒)以上。在ADAS/AD域控制器領(lǐng)域,國際與國內(nèi)Tier1應(yīng)商都在積極布局。現(xiàn)在有三種開發(fā)模式:(1)Tier1負(fù)責(zé)中間層以及硬件生產(chǎn),整車廠負(fù)責(zé)自動駕駛軟件部分,例如德賽西威IPU03;(2)Tier1與芯片商合作,做方案整合后研發(fā)中央域控制器并向整車廠銷售,例如大陸ADCU、采埃孚ProAI等。(3)芯片、控制器、軟件全套自己完成,例如特斯拉、華為等。其中,德賽西威基于英偉達(dá)Xavier自動駕駛域控制器產(chǎn)品IPU03已經(jīng)隨著小鵬P7上市而實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。IPU03滿足車規(guī)要求,操作系統(tǒng)采用QNXSafetyOS,MCU端采用包含Safety組件的Autosar操作系統(tǒng),硬件設(shè)計(jì)考慮了備份冗余設(shè)計(jì),整體達(dá)到ISO26262功能安全ASILD等級,為小鵬P7的智能駕駛系統(tǒng)提供安全保障;同時(shí),Xavier算力高達(dá)每秒30TOPS,可實(shí)時(shí)處理來自車輛雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)和超聲波系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù),運(yùn)行感知、定位、規(guī)劃和控制等算法。當(dāng)智能駕駛進(jìn)入AD階段,域控制器將會進(jìn)一步減少,功能將會融合到車載計(jì)算平臺,軟件開發(fā)等工作將會圍繞計(jì)算平臺展開。車載智能計(jì)算基礎(chǔ)平臺是基于異構(gòu)分布的硬件平臺,集成自動駕駛操作系統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng),定位為下一代汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈條Tier1.5,是Tier1(一級供應(yīng)商)和Tier2(二級供應(yīng)商)之間的紐帶和橋梁。車載智能計(jì)算基礎(chǔ)平臺將打破原有垂直化封閉產(chǎn)業(yè)鏈條,橫向打通融合交叉領(lǐng)域,整合跨界資源,協(xié)同Tier1、Tier2、ICT企業(yè)、電信運(yùn)營商、地圖運(yùn)營商等企業(yè),重點(diǎn)突破共性技術(shù)和基礎(chǔ)模塊,搭建集成化的基礎(chǔ)平臺,支撐定制化和市場化的服務(wù)需求。Tier1可根據(jù)差異化的需求進(jìn)行軟硬件定制和應(yīng)用軟件加載,實(shí)現(xiàn)車載智能計(jì)算平臺功能和整體產(chǎn)品批量化交付。特斯拉FSD是已量產(chǎn)的車載計(jì)算平臺,其開啟了汽車電子電氣架構(gòu)的新時(shí)代,領(lǐng)先全行業(yè)。車載計(jì)算平臺作為汽車“大腦”,技術(shù)復(fù)雜度高,研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、驗(yàn)證測試難度大周期長,而且汽車工業(yè)對性能、可靠性及安全性要求極高。傳統(tǒng)汽車企業(yè)缺乏芯片、操作系統(tǒng)等技術(shù)的研發(fā)積累,初創(chuàng)企業(yè)資源有限無法支撐底層技術(shù)的長期投入。以英偉達(dá)、華為等科技公司抓住機(jī)會,與整車企業(yè)展開了合作,并推出了其車載計(jì)算平臺產(chǎn)品。以華為MDC平臺為例,其遵循平臺化與標(biāo)準(zhǔn)化原則,包括平臺硬件、平臺軟件服務(wù)、功能軟件平臺、配套工具鏈及云端協(xié)同服務(wù),支持組件服務(wù)化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、開發(fā)工具化;軟硬件解耦,一套軟件架構(gòu),不同硬件配置,支持L2+~L5的平滑演進(jìn)。MDC平臺硬件集成具有CPU與AI計(jì)算能力的強(qiáng)大SoC芯片,并提供配套軟件與開發(fā)工具鏈。不論是域控制器,還是計(jì)算平臺都離不開計(jì)算芯片的支持,車規(guī)級的芯片已成為智能汽車不可缺少的硬件基礎(chǔ)。隨著芯片在汽車成本占比越來越高,且其性能發(fā)揮直接決定產(chǎn)品品質(zhì),半導(dǎo)體制造商在汽車價(jià)值鏈中的地位將會提升。部分整車企業(yè)對芯片性能與供應(yīng)鏈安全也越來越重視,未來傾向開發(fā)訂制化的芯片,例如:特斯拉、小鵬等。汽車芯片與消費(fèi)芯片要求不同,車規(guī)級芯片被認(rèn)為是一個周期長、投資大、有很高的技術(shù)門檻的產(chǎn)品。其需要滿足AEC-Q100、-40~125?C環(huán)境、15~20年壽命的高可靠性要求,還要滿足近乎零缺陷的質(zhì)量要求、ISO26262等系統(tǒng)安全要求和成本可控的要求。缺乏國產(chǎn)車規(guī)級芯片是行業(yè)痛點(diǎn),當(dāng)前華為、地平線、芯馳科技等國內(nèi)公司已經(jīng)推出了產(chǎn)品。對比國際企業(yè),本土芯片公司能夠更快的響應(yīng)下游客戶的需求,推出場景適應(yīng)性更好的產(chǎn)品,在C-V2X、智能座艙等領(lǐng)域有優(yōu)勢。在產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的趨勢下,國產(chǎn)芯片公司有望迎來前所未有的機(jī)會。目前,地平線已經(jīng)獲得上汽集團(tuán)、廣汽集團(tuán)、長城汽車、東風(fēng)汽車、比亞迪等多家本土整車企業(yè)戰(zhàn)略投資。芯馳科技與一汽集團(tuán)達(dá)成了供貨協(xié)議。DCU與軟件市場空間:增長方向確定,未來有望翻番。ADAS/AD域控制器的普及與整車EEA平臺升級速度密切相關(guān)。當(dāng)前,新能源汽車平臺在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)將域控制器與計(jì)算平臺納入實(shí)施方案。燃油車平臺升級需要匹配車型規(guī)劃及對現(xiàn)有產(chǎn)品的影響,普及速度預(yù)計(jì)較慢。根據(jù)佐思產(chǎn)研估算,

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