自動駕駛六大發展趨勢

文 / 智車行家

編輯 / 本刊記者 劉通

滲透率快速提升、電子電氣架構集中化、軟硬件解耦、OTA升級、軟件定義汽車、格局生態化……自動駕駛六大發展趨勢逐漸呈現。

隨著汽車科技的快速發展及汽車產業的深度變革，對于用戶而言，汽車已經從單一出行工具轉變為具有強烈個人屬性的生活第三空間，消費者對汽車認知的發展導致汽車企業需要不斷突破以滿足用戶需求。特別是在自動駕駛方面，汽車相關企業也在持續探索中，走出了各自的發展道路，并為自動駕駛的未來發展勾勒出了一個清晰“輪廓”。

趨勢一：ADAS滲透率快速提升

在政策、技術驅動下，以及產品普及、量產加持下，感知層、判斷層的核心部件成本將快速下降，預計十年后整車成本降幅可達50%。多傳感器融合成為未來發展趨勢，激光雷達、毫米波雷達及攝像頭之間的互補，能保證信息獲取充分，隨技術進步成本快速下降。其中，激光雷達市場競爭日益白熱化，提供平價產品、加速商業化應用已成為發展趨勢。

國金證券研究所調研分析認為，目前Velodyne HDL-64E售價高達80000美元，而2020 CES中Robosense、博世、鐳神智能、Innovusion等企業發布的新產品價格在不斷下探，Velodyne旗下的Velabit在大規模生產后價格僅為100美元左右。

芯片及計算平臺等判斷層標準化硬件的成本，由于規模效應快速下降。根據Yole Development預測，目前一輛自動駕駛汽車的成本在19萬美元，到2032這一成本將降至9.5萬美元。

ADAS正由高端向中低端市場滲透，預計2030年自動駕駛滲透率將達90%。2018年國內ADAS市場中新能源汽車占比近70%，而傳統燃油車僅占30%左右，ADAS功能在新能源汽車上的搭載率遠高于傳統燃油車，正由高端向中低端市場滲透。根據最新發布的《智能網聯汽車技術路線圖2.0》。我國到2025年Level 2、Level 3級別自動駕駛新車銷量占比將達50%，2030年占比將達70%、Level 4級別車型占比將達20%。據Markets and Markets推測，ADAS市場預計2020年到2030年復合增長率為11.9%，將從270億美元增至831億美元。

趨勢二：電子電氣架構向集中式轉變

傳統分布式電子電氣架構造成大量算力浪費，亟需向跨域集中式轉變。汽車電子電氣架構(Electronic and Electrical Architecture，EEA)最初由德爾福公司提出，用于定義汽車5個子系統下多個電控單元（ECU）間的連接方式與網絡拓撲結構。

其中，傳統分布式電子電氣架構主要用于Level 0-2級別車型，采用分布式的控制單元，資源協同性較低，屬于硬件定義汽車階段；域控制器電子電氣架構主要用于Level3及以上級別車型，通過整合域控制器實現分散車輛硬件間的信息互通和資源共享，軟件可升級、硬件和傳感器可更換拓展，屬于過渡形態。集中式電子電氣架構則用于車載電腦級別車型，集成化趨勢將消減大部分ECU。傳感器與執行器受中央計算單元支配，到達軟件定義汽車階段。

在自動駕駛賽道，感知層眾多傳感器帶來的大量數據亟需高算力芯片、可復用框架及可統一OTA支持，集中式電子電氣架構轉型需求強烈。麥肯錫《汽車軟件與電子2030》報告顯示，電子電氣架構市場預計2020年到2030年復合增長率為7%，將從2180億美元增至4190億美元。

我國到2025年Level 2、Level 3級別自動駕駛新車銷量占比將達50%，2030年占比將達70%、Level 4級別車型占比將達20%。據Markets and Markets推測，ADAS市場預計2020年到2030年復合增長率為11.9%，將從270億美元增至831億美元。

趨勢三：軟硬件解耦降低研發成本

過高的研發成本促進軟硬件解耦。傳統汽車采用分布式電子電氣架構，底層復雜，控制器的軟硬件高度耦合，每當更換硬件時，都需要對ECU的軟件進行大規模修改及大量測試認證。整車開發周期過長，車型改款或迭代升級的研發成本過高。

軟硬件在開發周期、技術領域上的差別也給研發帶來較大阻力。其中，軟、硬件開發周期分別為2-3年、5-7年，技術上分別偏向互聯網、制造業。解耦后，軟硬件并行開發可加快新車型上市速度，降低集成、測試工作量；手工代碼量、測試驗證負擔減小，開發錯誤減少，顯著縮減研發成本。

作為軟件定義汽車的硬件基礎，跨域集中式電子電氣架構可促進軟硬件解耦，支持自動駕駛軟件持續更新升級，擴展商業想象空間。軟件可跨平臺復用，標準化的數據交換格式便于交流、合作與更新。

在此基礎上，車企可通過聯盟建立經過認證的軟件應用商店，構建軟件生態。整車常規保養中軟件維護的概念被弱化，OTA升級成趨勢，車主無需奔赴4S店即可從商店提取應用適配到目標車輛上，快速提升單車價值感和客戶體驗。

目前來看，現有三種軟硬件解耦的模式，分別是基于分布式架構的AUTOSAR規范、基于集中式架構的特斯拉CCM中央計算模塊與完全獨立于底層硬件開發軟件的安波福SVA架構。特斯拉構建了一整套完整的軟件系統，用CCM中央計算模塊將4G模塊、ADAS域控制器和智能座艙的計算單元整合在一塊“中央計算平臺”上，打破原有硬件配置局限，這比AUTOSAR的做法更進一步。為了滿足自動駕駛和電氣化對整車電子電氣架構高安全性、高算力的要求，安波福提出了由動力數據中心、統一供電和數據主干網及中央計算集群三個部分構成的SVA架構，具有軟硬件分離、輸入/輸出端與中央計算分離、計算中心充當服務器的特點，可通過OTA更新升級。

趨勢四：OTA升級完成迭代更新

加速自動駕駛級別迭代，OTA升級極大改善用戶體驗。OTA(Over the Air)是指通過網絡連接實現終端內存儲數據的更新，進而改善終端的功能和服務的技術。

汽車OTA主要分為FOTA(Firmwareover-the-air，固件在線升級)和SOTA(Software-over-the-air，軟件在線升級)兩類，分別指完整的系統性更新與迭代更新的升級。

通過OTA升級不僅可以減少召回成本，便捷修復軟件缺陷，還能縮短上市周期、提高用戶粘性、促進雙向交流。據Megan推測，OTA升級市場預計2019年到2027年復合增長率為17.94%，將從22.5億美元增至84.2億美元。

特斯拉作為OTA全面的領先者，利用其集中式電子電氣架構的優勢，在汽車上預先搭載超期性Level5級別硬件，通過推出自動駕駛升級軟件來解鎖新功能。

2012年9月，Model S進行了第一次整車OTA升級，此后以固定頻率保持更新，開創了OTA升級的先河。特斯拉率先將軟件升級送到車輛內的車載通訊單元、更新車機類軟件，直接將軟件增補程序傳送至有關ECU，通過OTA的方式改善車輛的底盤、信息娛樂、電池續航、ADAS乃至自動駕駛等多項功能。

同時，特斯來還推出了軟件付費模式，如6.4萬元的FSD選裝軟件包、2000美元的“Acceleration Boost”動力性能加速升級包等。其后，豐田、大眾、福特、沃爾沃等整車廠及理想、小鵬、蔚來等造車新勢力廣泛布局OTA技術。

趨勢五：傳統車企重心向軟件轉移

傳統車企資源向軟件傾斜，通過多種方式構建自有軟件團隊。技術發展、政策出臺推動汽車智能網聯進程，車規芯片算力和功耗決定智能汽車性能，電子電氣架構從分布式向集中式轉變，域控制器成為核心能力；汽車供應鏈扁平化，整車廠/Tier 1/Tier 2的線性關系轉變成整車廠/Tier N的網狀關系，主導權從供應商向車企歸集。

與硬件決定汽車時代不同，整車廠的工作不再局限于集成多個部件供應商提供的多個分散ECU，而是對管理、研發核心軟件的能力提出了更高的要求，產業價值向軟件研發、后市場兩頭集中。麥肯錫預測，在“新四化“趨勢的影響下，到2030年，預計有1000億歐元將沿著價值鏈進行再分配。

因此，傳統車企重心開始向軟件轉移，沃爾沃、豐田、上汽等選擇設立軟件相關子公司，寶馬、廣汽等同軟件背景企業合資合作，大眾、雷諾日產等在內部設立軟件相關新部門。

除此之外，自動駕駛賽道所需技術過深過長，傳統車企也開始展開多向合作，以求優勢互補+規模效應。在技術研發上加大資源投入同時尋求對外合作，聯盟化有助于傳統車企發揮整車生產優勢，加快推進自動駕駛汽車的量產。目前主要有三種聯盟類型，包括車企間聯盟、車企與頭部自動駕駛公司聯盟及車企與Tier 1合資聯盟等。

DMV自動駕駛接管報告數據顯示，Waymo連續多次在路測里程、接管次數、路測車輛等關鍵指標上取得傲人的成績。Waymo全線自研的做法為今后多角色發展奠定了基礎。

趨勢六：格局生態化

自動駕駛為已處于穩態的汽車行業提供新入口，競爭、變革將以生態為單位。以Waymo為代表的單車智能全線自研+完全無人駕駛、以百度為代表的車路協同+合作平臺化、以特斯拉為代表的Level up+影子模式三大路徑初見端倪，今后自動駕駛的競爭將是生態間的競爭。

歐美缺乏有效的主導方角色推進車路協同中的路側基礎設施建設，因此以Waymo為代表的自動駕駛龍頭主要專注于研發單車智能技術。Waymo堅持全方位自主研發，掌握了包括高精地圖、硬件設備和軟件系統在內的所有核心技術，并采用虛實結合的路測方針一定程度上克服了直接從Level 4級別做起的路況數據缺乏問題。

DMV自動駕駛接管報告數據顯示，Waymo連續多次在路測里程、接管次數、路測車輛等關鍵指標上取得傲人的成績。Waymo全線自研的做法為今后多角色發展奠定了基礎。宣布對外出售激光雷達、第五代自動駕駛軟硬套件已表達了成為車企乙方的可能性，組建自有運營團隊以堅持推進自動駕駛、卡車貨運等業務也向產業明示了主導新一代共享出行的意愿。

首輪對外融資后，Waymo將利用現有技術及資金優勢快速多線推進主打業務，搶先在美國多個已路測的地區鋪開服務、獲取消費者信任，并同時推動監管層立法。在形成規模后，Waymo有望與母公司旗下的谷歌、YouTube等兄弟公司的廣告、媒體、娛樂業務形成巨大協同，打造具有強烈Alphabet風格的“生活第三空間”。

與Waymo不同，早期百度就明確了車企乙方的自我定位。由于硬件能力的缺失，百度創建了Apollo平臺，提供地圖定位、軟件算法及云計算等軟件服務，希望通過開源的標準降低自動駕駛門檻，吸引負責硬件、集成及整車生產的硬件供應商，為整車廠聯合提供服務。2017年7月，德賽西威、禾賽科技、聯創電子、地平線、大陸、博世等供應商及奇瑞、一汽、長安、長城、蔚來等15家車企成為首批合作伙伴。

在“做汽車界的安卓系統”的口號下，百度Apollo平臺通過開放軟件平臺、硬件參考平臺多個細分平臺創建完整自動駕駛生態，以公開協議有效地提高了產業效率，擴展了整車廠選擇的可能性，真正做到了集中眾力、“每個環節均由最專業的人才負責”。百度Apollo還與長江產業基金會合力組建100億元規模的基金，已投資中科慧眼、智行者等產業鏈相關標的，將持續關注并入股自動駕駛的開發者生態、數據生態、硬件生態和場景生態。

百度Apollo計劃的目的地不僅是自動駕駛，而是智慧城市；未來的自動駕駛技術中，車路協同與單車智能缺一不可，國內的融合發展已贏在起跑線上。依托強有力的國家新基建，百度Apollo選擇“聰明的車”“智慧的路”雙管齊下，重點發力車路協同。翻開百度Apollo的官網，共享無人車解決方案、Minibus自動駕駛解決方案、Valet Parking自動駕駛解決方案、智能信控智能交通解決方案、車路協同智能交通解決方案等與自動駕駛相關的解決方案已成為百度Apollo的明星產品。

作為新晉明星整車廠，特斯拉選擇逐級Level up的方式推進自動駕駛進程，在“實現無人駕駛理想”的同時通過影子模式積累用戶數據，以OTA軟件升級的方式率先將自動駕駛技術變現；除造車新勢力外，大眾等傳統整車廠也紛紛效仿。

2014年10月，特斯拉首次推出Autopilot升級包，并于2019年4月發布“影子模式”，利用已賣出車輛上的自動駕駛軟件持續記錄傳感器探測的數據，在適當時間選擇性回傳用于機器學習、改進原來的自動駕駛算法。

與此同時，FSD芯片問世，特斯拉進入Autopilot 3.0時代，自動駕駛軟件的OTA升級價格也水漲船高，由2014年的2500美元升至10000美元。2020年3月，特斯拉升級影子模式，申請了自動駕駛機器學習專利，宣稱硬件已達到Level 5水平。2021年7月10日，特斯拉開始在美國地區正式推送“完全自動駕駛”FSD Beta 9.0版本，但大部分業內人士對其完全自動駕駛技術的可靠性持保留態度。

未來特斯拉可能不僅是整車廠，也可能成為出行運營商。特斯拉CEO馬斯克曾表示，未來特斯拉應作為升值品看待，車主可自愿將車輛加入特斯拉共享出行網絡，以提供自動駕駛出租服務，將創造數倍于目前售價的價值，同時車輛的制造成本并不會同比例上升；而特斯拉也會推出配套打車應用程序，并且收取25%-30%的費用。未來，特斯拉可能成為Waymo在自動駕駛出租市場最大的競爭者。