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2020-2023中国高等级自动驾驶产业发展趋势研究

来源:时间:2020-04-15 10:09:17 阅读:-

1.自动驾驶发展综述

自1886年卡尔·本茨制造了世界上首辆三轮汽车后不久,人类便开始研究自动驾驶技术。

进入21世纪,随着智能 科技浪潮发展,自动驾 驶技术也逐渐成熟,如 今该领域已成为各国必 争的“战略高地”。尤 其就高等级自动驾驶技 术而言,其广阔的市场 空间吸引了众多玩家布 局。

1.1 概念界定

自动驾驶发展过程中,中国出现了诸多专注于研发L3级以上自动驾驶的公司, 其在业界地位也越来越重要。本报告围绕“高等级自动驾驶” 展开,并聚焦于 该技术2020-2023年在中国市场的变化趋势进行研究。

1.1.1 什么是自动驾驶

自动驾驶汽车是指:搭载先进车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现 代通信与网络技术,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,实现车与 X(人、车、路、云端等)智能信息交换、共享,并终可实现替代人来操作的 新一代汽车。自动驾驶汽车又被称为智能网联汽车。

简单而言,自动驾驶系统是相当于人类驾驶员的存在。类比人类执行驾驶动作的 全过程,自动驾驶汽车也需要“看清”周围路况,将信息传导至“大脑”思考接 下来合理的路线,终做出决定“控制”车辆行驶路径。因此,业界普遍认为, “感知-决策-执行”是自动驾驶汽车为重要的三大系统,分别对应人类的“眼 睛-大脑-四肢”三种人体部位。

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通过三大关键系统的协同运作,汽车能够实现自主行驶。与人类驾驶员相比,自动驾驶汽车具有安全、便利、省时三个特点。

l 安全:对周围环境感知更加精准而全面,以此做出正确判断。

l 便利:解放人类的双眼、双手、双脚,及大脑,使车变为“第三生活空间”。

l 省时:分析各类数据,规划优行车线, 避免交通拥堵。

1.1.2 什么是高等级自动驾驶

目前业界主要采用的自动驾驶分级标准是由SAE International(国际汽车工 程学会)2014年发布,2018年修订的《标准道路机动车驾驶自动化系统分类 与定义》:根据系统执行动态驾驶任务的多少,将自动驾驶分为L0-L5级六种 不同级别。

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根据“开启自动驾驶功能后,驾驶员是否应该处于驾驶状态”这一标准,自动 驾驶以L3级为分界线,分为辅助驾驶和自动驾驶。理论上讲,只有L3级以上 (包括L3级)才能称之为自动驾驶。

自动驾驶汽车理想的状态是高级别L5级(完全自动驾驶),即其能在所有 道路环境下执行完整的动态驾驶任务和动态驾驶任务支援,全程无需驾驶员介 入,此时的自动驾驶汽车又可以称之为无人驾驶汽车。

2020年3月,中国工信部官网公示《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报 批稿,拟于2021年1月1日开始实施,成为“中国版自动驾驶分级标准”。

《汽车驾驶自动化分级》在制定过程中,参考了SAE J3016的0-5级的分级框架, 二者对每个具体的驾驶自动化功能分级结果基本一致。

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二者不同点:

l SAE J3016将AEB等安全辅助功能和非驾驶自动化功能都放在0级,归为“无 驾驶自动化”, 《汽车驾驶自动化分级》则将其称之为“应急辅助”,与非 驾驶自动化功能分开。

l 中国版标准在“3级驾驶自动化“中明确增加了对驾驶员接管能力监测和风险 减缓策略的要求,减少实际应用安全风险。

参考中外两版分级标准:SAE发布的自动驾驶分级标准中,L3级以上(包括L3级) 的功能才能称之为“自动驾驶功能”;中国《汽车驾驶自动化分级》中,以L3为 界限,动态驾驶任务的接管者的主体发生改变。

因此,本报告将高等级自动驾驶定义为“L3级及以上自动驾驶”,主要围绕中国 在该领域2020-2023年发展趋势进行研究。

1.2 中国高等级自动驾驶发展近况

1.2.1 中国高等级自动驾驶市场表现

通过对中国高等级自动驾驶行业的观察和分析,亿欧汽车认为,除技术解决方 案提供商外,如今的车企、政府、资本同样在产业链中扮演重要角色。此外, 车路协同技术的发展也为高等级自动驾驶的发展提供了更多机会。

自动驾驶非全栈解决方案提供商、自动驾驶全栈解决方案提供商、 传统车企是中国高等级自动驾驶中的三大关键角色。其中:

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理论上讲,他们与车企结合后,能够共同打造一辆完整的自动驾驶车。当然,车 企与以上二者合作外,也在自研高等级自动驾驶技术,希望在汽车产业变革中实 现“弯道超车”。

此外,政府和资本也深度参与其中。一定程度上,二者对自动驾驶发展起到了助 推作用。

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车路协同的发展则从基础设施方面为高等级自动驾驶技术的实现提供了另一种可 能——通过车路之间的相互通信,降低单车智能的实现难度和成本。

1.2.2 中国高等级自动驾驶行业发展的六大趋势

通过对自动驾驶全栈解决方案提供商、自动驾驶非全栈解决方案提供商、车企、 政府、资本、车路协同等多方力量进行研究,亿欧汽车认为,未来三年,中国 高等级自动驾驶行业将向以下六个方向发展:

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2.2020-2023中国⾼等级⾃ 动驾驶产业发展六⼤趋势

2014年,百度开始研发 自动驾驶,并将这项新 技术从实验室带到了产 业化大门前。此后,中 国自动驾驶公司层出不 穷,吸引大量资本关注 的同时,政府也给予扶 持。

2018年下半年,由于技 术发展不及预期,资本 逐渐冷静下来,中国高 等级自动驾驶迎来“拐 点”。

本章通过梳理中国高等 级自动驾驶行业现状, 重点介绍了未来3年该行 业发展的六大趋势。

2.1 趋势一:以场景为先导,自动驾驶全栈 解决方案提供商将分批实现商业化

自动驾驶全栈解决方案提供商各自以“场景”为战

如今,高等级自动驾驶已经逐渐从技术研究阶段演进至产品落地阶段,正处于稳 定发展期。

在中国,百度的加入将此前一直生长于高校中的自动驾驶技术带到产业化大门前, 越来越多中国企业开始追随百度脚步,加入自动驾驶战局,共同探索落地应用路 径。

在这过程中,应用场景的重要性不断凸显。这很大程度上在于,目前的高等级自 动驾驶技术还无法做到像人一样,能够适配任何驾驶场景。

因此,选定1~2个应用场景,全力攻破,是如今大多数自动驾驶全栈解决方案提 供商的商业化路径。

以道路是否开放为界线,目前主流应用场景有:园区、机场、 矿区、停车场、 港口、高速公路、城市道路等。

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依照各个场景下自动驾驶技术实现难度的不同,自动驾驶全栈解决方案提供商 也将分批实现商业化,完成从技术研发到产品供应的飞跃。

亿欧汽车认为,开放道路环境复杂,仍有较多“长尾问题”待解决,至少需要 10年时间才能实现商业化。限定场景则因驾驶范围的限制,减少了异常情况的 发生,而其车辆速度普遍不高、环境相对可控等特点,也使得自动驾驶实现难 度降低,相关企业将在未来3年左右率先实现商业化。

2.1.1 限定场景下,高等级自动驾驶技术率先实现商业化

所谓限定场景是指某些具有地理约束的特定区域。该区域驾驶环境单一、交通情 况简单,几乎没有或只有少量外界车辆和行人能够进入,例如:园区、机场、矿 区、停车场、港口等。

较开放道路场景而言,限定场景具有三大特点:

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该场景下自动驾驶车辆分为无人行李车、无人配送车、无人清扫车、无人接驳车、 自动驾驶公交车、自动驾驶宽体自卸车、自动驾驶矿卡、具有AVP功能的乘用车 等类型。

目前,新石器、智行者、主线科技、慧拓、踏歌智行、驭势科技等初创企业均 已在园区、矿区、港口、机场等限定场景下实现试点运营。

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虽然停车场也属于限定场景,但该区域内车辆类型以乘用车为主,与个人生命安 全联系更为紧密,且国内法规暂未给予自动驾驶汽车在停车场内行驶的路权。

因而,还没有中国企业在该领域实现试点运营,但目前百度、Momenta、长城、 吉利等科技企业与自主车企都在研发该场景自动驾驶解决方案。

总体来说,限定场景自动驾驶正处于早期向中期发展的转变阶段。

目前,为保证安全和便于推广运营,矿区、港口等场景的自动驾驶车辆仍配备安 全员,但多数企业表示将会用一年左右的时间逐步去除安全员的角色。

在各家企业的规划中,限定场景自动驾驶有望在未来三年内实现大规模试点运营、 小规模商业化运营。

由于产品的应用速度普遍快于标准出台速度,因此未来三年后相关标准或会出台, 届时将迎来限定自动驾驶的规模运营和商业化起点。

目前,限定场景自动驾驶企业仍专注打磨产品,与此同时更加注重运营。未来 三年,各企业竞争重点将完全由技术转向产品和运营。

l 产品方面:该领域未来优秀的产品,必须满足三个特点,即稳定的性能、 较低的成本、强大的场景复制能力。

l 运营方面:企业将更加注重产品细节和用户使用的便利性,与此同时,配 送员、司机等传统职业也将被自动驾驶远程接管员、自动驾驶运维员、自 动驾驶平台管理员等新角色取代。

2.1.2 开放道路场景下,高等级自动驾驶技术商业化时间推迟

在自动驾驶的诸多应用场景中,开放道路无疑是难的一个。 该场景具有以下三个特点:

l 无地理约束限制,进入该区域的行人和车辆种类数量多,行为类型更为丰富, 且相对来说不可控,因此易发生边角案例(corner case),对自动驾驶汽车 技术要求高。

l 车辆速度快,紧急情况出现时的制动难度大,安全性降低。

l 该场景下车辆多为乘用车和商用车,配有驾驶位,当前阶段仍无法去掉安全 员的角色。由于涉及人身生命安全,自动驾驶车辆需加装多种高性能传感器, 其整体成本因此上升,量产难度大。

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城市道路与高速公路是两个常见的开放道路场景,前者典型产品为自动驾驶出 租车(RoboTaxi),后者典型产品为自动驾驶卡车。

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据蔚来资本测算,RoboTaxi的市场规模约为3500亿元,跨城物流和同城物流 的市场规模分别为7000亿元、2500亿元,市场前景广阔。

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广阔的市场前景,吸引了百度Apollo、滴滴、小马智行、图森未来等一众玩家入 局。

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在诸多自动驾驶企业成立的2016年左右,业界和资本普遍认为开放道路场景的 L3/L4级自动驾驶车型在2020年左右可以上路,对这项技术抱有极大期待。

但经过近几年发展,业界逐渐意识到该场景对高等级自动驾驶技术提出的诸多挑 战超出想象,以及未成熟的供应链、尚不完备的法律法规等外部因素对该项技术 的制约。随之,企业不得不推迟商业化时间。

亿欧汽车认为,开放道路场景自动驾驶目前尚处于早期发展阶段,自身技术尚 不成熟,其大规模商业化时间在十年以后。

而对于开放道路场景自动驾驶企业而言,想要实现大规模商业化,技术完备、 路权供给、供应链成熟、成本大幅降低四点缺一不可。


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