王炳根
近年來,電動車逐漸取代傳統燃油車成為了汽車行業的發展趨勢,未來汽車的核心價值將由計算能力、人工智能、智能駕駛、云及電動力來重構。
智能駕駛與電動車有著天然的關聯性。電動車采用電動力,而非傳統的物理傳動,使得車內的電信號可以直接被系統收集。智能駕駛能夠幫助解決電動車的充電、節能等核心問題,電動車智能交互系統通過車聯網技術汽車能夠與道路信息、交通信號、其他車輛等周圍環境聯接為一體,實現車與人、車與云的互聯。在汽車行業的變革中,智能駕駛將顯著提升汽車電子、軟件算法等在汽車價值中的比重。
我們首先來看看智能駕駛系統如何分類。當前,行業普遍遵循SAE協會定義的智能駕駛等級。其中,L0、L1、L2級分別為“完全人類駕駛”、“機器輔助駕駛”、“部分自動駕駛”。L2級通常被定義為ADAS(高級駕駛輔助系統),其最大的特點是系統只能為駕駛員提供協助,駕駛員需要承擔所有責任。L3級為“有條件自動駕駛”,基本實現了自動駕駛的功能,但是仍然需要駕駛員承擔所有責任;L4、L5級分別為“高度自動駕駛”和“完全自動駕駛”,均由車輛完成所有操作,由機器承擔所有責任。目前我國智能駕駛產業處于從L2邁向L3階段。
場景是汽車智能化最先需要考慮的因素之一。盡管很多新興互聯網科技公司采取“高舉高打”策略,憑借在汽車軟件及電子領域的較強實力,直接針對L4級別的智能駕駛進行研發,但主流傳統車企還是從ADAS入手實現產品化,并逐步向L3、L4級別功能方向演進。從產品的迭代速度來看,面對情況復雜的開放道路,L4級技術成熟度還遠未達到全面商業化運營要求,技術全面成熟還需要十年以上的時間。與之相比,ADAS這種漸進性路線短期內更有望實現盈利。
ADAS利用雷達、攝像頭等傳感器采集汽車周邊環境數據,進行靜態、動態物體的識別、跟蹤,控制系統結合地圖數據進行做出行為決策,使駕駛者覺察可能發生的危險,必要情況下直接控制車輛的剎車或者轉向動作,可有效提升駕駛安全性、舒適性。
在乘用車領域,常用的ADAS功能包括安全控制類、預警類、其他輔助性功能等等。AEB(自動緊急制動)等輔助駕駛功能已經被納入歐洲、北美、我國的測試認證規范,標準引導產品升級的意味明顯。2018年,AEB也被納入我國乘用車的新車評價規程(C-NCAP),缺乏相關配置的車型將難以獲得較高的評級。
在商用車領域,因為相關零部件成熟稍晚,ADAS裝配率還比較低。當前量產車輛主要搭載的是L1級別功能或者信息報警類功能。考慮到商用車安全問題所造成的社會隱性成本,政府已經將裝配AEB、FCW(前撞預警)等輔助駕駛功能列入強制標準。從“兩客一危”開始逐步向重型載貨汽車、新能源汽車、中輕卡、專項作業車等領域推行。隨著商用車電控執行器產品的成熟,ADAS功能有望在商用領域越來越豐富。
與ADAS不同的是,L3、L4級自動駕駛技術產品需要依托場景進行開發。駕駛場景可以從環境的封閉性與車輛運行速度進行劃分。當前典型的應用場景包括:高速公路、城市道路、停車場、機場、礦區、園區、港口等。過去幾年“場景致勝”已經成為行業共識。針對特定場景開發L3、L4級自動駕駛產品,其產品定制化特征決定了市場規模將會受限。
當前,各個公司紛紛選定自己的主攻場景,以爭取實現更早的商業化落地。Waymo、百度、滴滴、Uber、文遠知行、小馬智行等公司的重點在Robotaxi領域;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場景;京東X、菜鳥等則在園區物流配送上投入較大。
智能駕駛產業鏈上游主要以生產制造傳感器、定位芯片等其他元器件設備為主,中游主要包括汽車生產商和軟件開發商、系統集成商等,下游主要包括汽車遠程服務提供商、內容服務提供商和移動通信運營商,產業鏈較長,涉及企業眾多。
對于ADAS級別智能駕駛產業鏈,中游系統Tier1供應商通常以自己的優勢產品為依托,整合次級Tier2供應商,為整車企業提供系統產品與服務。Tier1供應商扮演著承上啟下的角色,需要具備較強的系統集成能力。而L3、L4級智能駕駛則需要更高的信號傳輸效率、更強的計算能力、更完善的軟件控制,電子電氣架構(EEA)與汽車軟件的價值將會持續提升。
EEA是整車所用電子器件的組合形式,其趨勢是從傳統的分立控制向集中的域控制轉變,最終形成“車載電腦+云計算”的云端互通模式。根據McKinsey的測算,2020年至2030年,EEA相關的市場年復合增長率將會達到7%。智能駕駛產業將由車端競爭轉向云端競爭,核心將主要圍繞算力、算法、車云整合、生態能力等。
當前傳統整車企業已意識到軟件定義汽車將是產業鏈、組織要素的重構的核心,紛紛加大投入力度。不過,由于缺乏相關技術儲備,許多整車企業選擇聯手或收購科技公司,以利益共享的模式彌補知識和技術上的欠缺。在產業演進的過程中,國產零部件供應商和自主車企有望迎來機會。
近年來,部分本土企業例如華域汽車、德賽西威、均勝電子等在部分ADAS基礎功能上已經具備部分集成能力,正在向Tier1角色成長。華為以“增量零部件”為目標,明確成為下一代Tier1戰略目標的同時,也與本土上游、生態其他環節展開了合作,其中包括四維圖新、中國汽研、航盛電子、寧德時代等。在華為的牽頭下,更多本土零部件企業有望跟隨其進入到整車體系之中,借華為的擴張而成長。在智能電動時代,我國自主車企的研發水平有了較大提升,正向研發進入突破階段。在需求與功能定義能力上,自主企業已經具備部分能力。蔚來、小鵬、上汽、長安等為代表的本土企業在智能駕駛領域也正積極推動產品落地。
在新的產業生態體系中,芯片、算法、數據服務、激光雷達等將成為產業鏈中的新增核心零部件,成熟的傳統零部件將會面臨著被替代、價值被擠占的局面。汽車產業鏈正在向互融共生、分工合作、利益共享的新型產業生態逐步轉型。不論是哪個等級的智能駕駛,其特點均體現為大量傳感器運用、計算能力提升、執行器電控化等,智能硬件與軟件相關的汽車電子技術在整車中占比將提高。