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自動駕駛行業(yè)分析報告:驅(qū)動因素、競爭格局、應(yīng)用場景、市場空間及相關(guān)公司

2023-08-01 18:27 作者:行業(yè)研究君  | 我要投稿

現(xiàn)如今,自動駕駛技術(shù)已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向。應(yīng)用自動駕駛技術(shù)可以全面提升汽車駕駛的安全性、舒適性,滿足更高層次的市場需求,并推動產(chǎn)業(yè)科技升級。進入2022年以來,國家層面及地方政府也適時出臺一系列政策和規(guī)劃,促進自動駕駛相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。2022年11月,工信部印發(fā)《關(guān)于開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車準入和上路通行試點工作的通知》,對準入試點的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品,提出了一系列規(guī)劃和指導(dǎo)要求,進一步推進了自動駕駛的發(fā)展進程。

01

自動駕駛概況


1.定義

自動駕駛,又稱無人駕駛,是依靠計算機與人工智能技術(shù)在沒有人為操縱的情況下,完成完整、安全、有效駕駛的一項前沿科技。

2.分類

自動駕駛技術(shù)分為多個等級,不同機構(gòu)提出過多種分級標準,目前業(yè)界常用的兩種分級標準是NHTSA分級(美國高速公路安全管理局提出)和SAE分級(美國汽車工程協(xié)會提出)。兩種分級在具體級數(shù)劃分方面存在差異,但是在特征描述方面存在共性,從L3級開始,駕駛主角均由駕駛員操作轉(zhuǎn)換為車輛自主駕駛。由此,L3級成為自動駕駛技術(shù)應(yīng)用的重要分水嶺。

下面,我們對自動駕駛技術(shù)的研究采用SAE分級標準。

3.發(fā)展歷程

自動駕駛最早可追溯至上世紀20年代,一輛名為“美國奇跡”的無線遙控汽車正式亮相。1984年DARPA發(fā)起ALV計劃,并于2004及2005年舉辦無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽,吸引了眾多科學(xué)家參與,在一定程度上加快了自動駕駛行業(yè)的發(fā)展。

自動駕駛發(fā)展最初由高校實驗室推動,2009年谷歌入局,加速其商用進程。2013年百度成立自動駕駛研發(fā)團隊,福特、寶馬、日產(chǎn)、沃爾沃等傳統(tǒng)整車廠及特斯拉、蔚小理等造車新勢力相繼布局,2015-2017年Momenta、圖森未來、智行者、小馬智行、AutoX、文遠知行等自動駕駛科技初創(chuàng)企業(yè)成立,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、整車廠、Tier1廠商及初創(chuàng)企業(yè)紛紛涌入自動駕駛賽道。2009-2019年,各自動駕駛公司在全球多地拿到路測牌照、積累測試里程,L3/L4技術(shù)開始商業(yè)化落地,自動駕駛技術(shù)積累速度較快。

2020年以來,特斯拉Model3、小鵬P7等具備L2/L2+功能的車型成功上市并擴大量產(chǎn),特定場景的高階自動駕駛功能開始落地;Waymo、Cruise、百度Apollo、小馬智行等公司開啟Robotaxi商業(yè)化試點,進行規(guī)?;召M營業(yè)。自動駕駛進入商業(yè)化應(yīng)用新階段,不同背景的參與者各有優(yōu)勢,尋求多種算法優(yōu)化與商業(yè)化落地路徑。

02

自動駕駛行業(yè)發(fā)展驅(qū)動力


1.政策驅(qū)動

國家政策的大力扶持給自動駕駛發(fā)展注入強心劑,有力推動行業(yè)發(fā)展進程。近年來,我國先后推出一系列支持政策,推動自動駕駛技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化落地。2020年2月,國家發(fā)改委、工信部等11個部委聯(lián)合下發(fā)的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》提出,加速發(fā)展高級別自動駕駛。2022年8月,交通運輸部發(fā)布《自動駕駛汽車運輸安全服務(wù)指南(試行)》(征求意見稿),旨在適應(yīng)自動駕駛技術(shù)發(fā)展的趨勢,鼓勵自動駕駛車輛商用。同時,北京、深圳、重慶等多地陸續(xù)出臺政策法規(guī),推動自動駕駛車輛的商業(yè)化運營和上路。

2.AI技術(shù)發(fā)展推動

AI技術(shù)發(fā)展推動自動駕駛技術(shù)迭代,芯片、算法、數(shù)據(jù)構(gòu)建自動駕駛功能底座。

(1)自動駕駛發(fā)展進程與AI技術(shù)發(fā)展高度相關(guān)

根據(jù)Gartner新興技術(shù)成熟度曲線,2018年以前,受益于深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別等感知領(lǐng)域的應(yīng)用,自動駕駛開啟產(chǎn)業(yè)化進程。但由于受成本和法規(guī)限制,彼時高級別自動駕駛的商業(yè)化落地遭遇瓶頸。經(jīng)過三四年技術(shù)積累,感知和決策算法等核心技術(shù)的突破提高了AI模型魯棒性、系統(tǒng)冗余性和測試完善性,助力自動駕駛加快商業(yè)落地。自2020年7月起,高級別自動駕駛迎來新的發(fā)展機遇。

(2)算法、數(shù)據(jù)與芯片技術(shù)發(fā)展為自動駕駛功能實現(xiàn)提供了堅實的底座

1)深度學(xué)習(xí)算法在感知層和決策層共同驅(qū)動自動駕駛發(fā)展,深度強化學(xué)習(xí)算法(DRL)的產(chǎn)生讓更高維度的數(shù)據(jù)處理成為可能;2)海量優(yōu)質(zhì)路況數(shù)據(jù)是訓(xùn)練AI算法模型、提高感知精度的關(guān)鍵,路測里程和路測車輛數(shù)量增加而帶來的高質(zhì)量數(shù)據(jù)給自動駕駛發(fā)展提供了必要支持;3)芯片為自動駕駛技術(shù)提供算力平臺,隨著汽車電子電氣架構(gòu)由域集中式向中央集中式演進,自動駕駛的主控芯片向中央計算芯片融合的方向發(fā)展,芯片集成度的提高可以有效提升計算效率,降低應(yīng)用成本。

3.市場需求推動自動駕駛發(fā)展應(yīng)用

自動駕駛能夠在交通安全、出行效率、節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)變革等方面發(fā)揮價值。自動駕駛可以提供更安全、更高效、更節(jié)能、更舒適的出行體驗,其意義不僅在于改變?nèi)祟惖能囕v駕駛習(xí)慣,更重要的是在交通安全、出行效率、節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)變革等方面推動社會整體發(fā)展和進步。

(1)保障交通安全

據(jù)統(tǒng)計,我國每年6萬余人死于交通事故,道路交通傷害已成為我國人群首要傷害死因,80%以上的道路交通事故皆因交通違法所致。自動駕駛車輛通過智能控制和規(guī)范駕駛,可以有效避免此類安全事故發(fā)生,保障交通安全。

(2)提高出行效率,促進節(jié)能減排

交通擁堵一直是我國城市難題。在主要大城市,約75%的道路在高峰期出現(xiàn)擁堵,自動駕駛的車載傳感器可與智能交通系統(tǒng)結(jié)合使用,實時優(yōu)化路口流量,提高車流效率,緩解擁堵。由此,基于更精準的車輛控制和更少的交通擁堵率,可以有效降低資源浪費,實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

(3)打造第三移動空間

當(dāng)前,車輛架構(gòu)正在朝著以通用計算平臺為基礎(chǔ)、面向服務(wù)架構(gòu)演進的方向發(fā)展,軟件定義汽車成為大勢所趨。軟件定義汽車將使汽車逐步從單一交通工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩粜枨鬄閷?dǎo)向的第三移動空間。自動駕駛讓駕駛員的精力和雙手得以解放,成為未來出行變革必不可少的技術(shù)底座。


03

自動駕駛發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及資本分析


1.乘用車自動駕駛正在由L2向L3+過渡,商用車自動駕駛已進入商業(yè)化運營階段

(1)目前來看,我國量產(chǎn)乘用車自動駕駛等級正在由L2向L3+過渡

得益于硬件平臺和軟件算法逐步成熟,新車搭載L2功能正在逐漸成為前裝標配。據(jù)統(tǒng)計,2022年我國在售新車L2和L3的滲透率分別為35%和9%,預(yù)計2023年將達到51%和20%。部分科技公司直接研發(fā)L4級自動駕駛,并在部分城市路段或特定場景下進行測試。但目前高級別自動駕駛?cè)匀幻媾R著政策法規(guī)、安全性、技術(shù)成熟度等眾多挑戰(zhàn)亟待突破。據(jù)統(tǒng)計,2022年我國L4滲透率為2%,預(yù)計2023年將達到11%。

(2)與此同時,限定場景下的商用車自動駕駛率先進入商業(yè)化階段

這主要由于商用車對價格的敏感度更低,B端付費意愿更高,加之場景交通復(fù)雜程度較低以及政策鼓勵與放開,使得商用車在成本、市場、技術(shù)、法規(guī)等方面具有更好的落地性。目前,在礦區(qū)、港口、干線物流、機場、物流園區(qū)等細分場景,高級別自動駕駛正在孕育新市場。其中,干線物流、礦區(qū)、港口三大場景因人力資源不足和安全事故頻發(fā)等痛點明顯,降本增效成果顯著,商業(yè)化落地進程較快,頭部企業(yè)已經(jīng)基本進入商業(yè)化運營階段。

2.各類玩家以不同發(fā)展思路參與市場競爭,推動供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)格局劇烈變化

自動駕駛領(lǐng)域市場參與者眾多,包括傳統(tǒng)車企、造車新勢力、互聯(lián)網(wǎng)/科技公司等,各類玩家結(jié)合自身定位和能力優(yōu)勢,呈現(xiàn)出不同的發(fā)展思路。

(1)主機廠方面,國際巨頭多采取穩(wěn)扎穩(wěn)打的發(fā)展策略和漸進式技術(shù)路線

主要依賴傳統(tǒng)Tier1方案,部分投資初創(chuàng)公司或組建內(nèi)部團隊。國內(nèi)主機廠處于多方向探索階段,強勢主機廠在獨立自研基礎(chǔ)上采購供應(yīng)商方案作為補充,并投資芯片和算法公司,與互聯(lián)網(wǎng)巨頭合作等;小型主機廠研發(fā)能力較弱,通常選擇與大廠合作,以確保在自動駕駛領(lǐng)域不落人后。造車新勢力則將自動駕駛視為核心技術(shù)優(yōu)勢,通過自研算法、芯片等掌握自動駕駛核心能力。

(2)互聯(lián)網(wǎng)/科技公司憑借人工智能算法和軟件技術(shù)優(yōu)勢進入自動駕駛領(lǐng)域,與車企形成分庭抗禮之勢

互聯(lián)網(wǎng)巨頭通過投資、孵化或直接組建團隊而成立自動駕駛業(yè)務(wù)單元,跨界進入市場;部分科技公司以自研芯片為基礎(chǔ),向下游延伸,提供全套算法軟件及硬件產(chǎn)品;部分科技公司以高階自動駕駛解決方案和Robotaxi為主營業(yè)務(wù)場景,同時利用算法優(yōu)勢切入L2量產(chǎn)領(lǐng)域;亦有部分解決方案提供商聚焦于低速、封閉場地或干線物流等特定場景,或?qū)9フ嚶穮f(xié)同示范區(qū)場景,尋求多種模式的商業(yè)化落地應(yīng)用。

(3)隨著自動駕駛高速發(fā)展,傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)中的主機廠和Tier1之間的關(guān)系也在發(fā)生變化

“大包大攬”的傳統(tǒng)Tier1受到造車新勢力的沖擊,新勢力對自動駕駛相關(guān)軟硬件技術(shù)有著強烈的垂直一體化預(yù)期。同時,在汽車缺芯、地緣政治等因素影響下,部分主機廠開始選擇和芯片等核心零部件供應(yīng)商建立直接合作關(guān)系,這一關(guān)系改變進一步加劇了Tier1的經(jīng)營壓力。與此同時,在L1向L2升級的輔助駕駛市場,本土Tier1供應(yīng)商開始崛起。盡管外資Tier1巨頭依舊是市場主力,但中國本土Tier1供應(yīng)商份額合計占比已經(jīng)達到了8.89%,同比增加了近3個百分點。

3.單車智能和車路協(xié)同路線相輔相成,互為補充,加速自動駕駛普及與落地

在自動駕駛解決方案方面,存在單車智能和車路協(xié)同兩種路線。單車智能通過攝像頭、雷達等傳感器和高效準確的算法,賦予車輛自動駕駛能力;車路協(xié)同通過對人、車、路信息的全面感知,發(fā)揮協(xié)同配合作用,讓人車路云高度融合,打造“聰明的車+智慧的路”。

(1)兩種路線并非二元對立,而是相輔相成,互為補充

單車智能是實現(xiàn)自動駕駛的基礎(chǔ),即使在以車路協(xié)同為主的技術(shù)方案中,單車智能也不可或缺。一方面,在路側(cè)智能設(shè)施未覆蓋或出現(xiàn)故障時,單車智能可以作為冗余與備份系統(tǒng)讓車輛安全可靠地完成行駛?cè)蝿?wù);另一方面,單車智能也可以作為車路協(xié)同的終端觸手,輔助進行系統(tǒng)升級和新功能開發(fā)。而在復(fù)雜的交通環(huán)境下,車路協(xié)同能夠通過智能路側(cè)設(shè)備為自動駕駛車輛提供具有完全獨立性的數(shù)據(jù)冗余感知系統(tǒng),增加感知視角,提升自動駕駛的安全性和可靠性。

(2)在技術(shù)可行性之外,參與者話語權(quán)、準入門檻、商業(yè)化落地難度等也是市場參與者決定采取何種路線的重要考量因素

乘用車是道路上的主要交通工具,也是自動駕駛系統(tǒng)的重要載體。目前,主機廠和自動駕駛解決方案提供商多選擇單車智能的技術(shù)路線,通過自動泊車、自適應(yīng)巡航等L2+功能為人們帶來人機共駕的體驗感,讓技術(shù)自主可控的同時,獲取商業(yè)利潤。如特斯拉的FSD、小鵬的NGP、蔚來的NOA等都是主機廠踐行單車智能路線的代表。

(3)車路協(xié)同通路線的商業(yè)化契機

而在2B的部分封閉和半封閉場景,以及2G的城市公共服務(wù)場景,車路協(xié)同通過對規(guī)?;ǜ脑旆謹偢兄陀嬎愠杀?,并持續(xù)對城市基礎(chǔ)設(shè)施進行投資和維護,依托經(jīng)濟優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動效應(yīng)迎來商業(yè)化契機。

目前,車路協(xié)同在城市公共服務(wù)場景的應(yīng)用和價值,已有示范區(qū)的數(shù)據(jù)支撐。例如,在北京高級別自動駕駛示范區(qū),通過對主城區(qū)路口進行智能化升級改造,自動駕駛在相關(guān)路口的問題發(fā)生頻率降低80%以上。

4.資本分析

目前資本市場趨于理性,自動駕駛商業(yè)化落地、硬件集成和量產(chǎn)成為主要投資方向。據(jù)不完全統(tǒng)計,2022年國內(nèi)自動駕駛領(lǐng)域相關(guān)融資153起,對外披露的融資總額近300億元。與2021年相比,融資事件數(shù)量有所增加,但累計融資金額大幅下降。與此同時,2022年融資超過5億元的投資事件僅有8起,而去年同一標準下為19起??梢?,資本市場趨于理性。從投資方向來看,資本的投資邏輯正在由過去的多點布局轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)化落地、硬件集成和量產(chǎn)為先。

04

自動駕駛應(yīng)用場景分析


1.物流

根據(jù)不同行駛里程和行駛區(qū)域,自動駕駛在物流領(lǐng)域的落地應(yīng)用場景主要可分為干線物流和末端物流。

(1)干線物流

干線物流一般使用重卡,以高速公路為主,具有大批量、長距離、道路參與者相對簡單的特點。長期以來,安全和成本問題是干線物流的兩大痛點。在這一市場,60%運力為個體車主或小型車隊,市場競爭激烈且無序,超載、超速、疲勞駕駛等問題普遍存在。搭載L3及以上自動駕駛系統(tǒng)的卡車可以實現(xiàn)高速上自動跟車、變道超車、主動避讓、自動調(diào)頭等多項駕駛功能,在解決安全問題的同時,能替代一名安全員,降低用工需求,減少人力成本,提高運輸效率。產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界認為,隨著自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用,重卡運營成本或可降低26%,事故率或可降低80%。由于商業(yè)模式更易落地,干線物流場景的自動駕駛玩家眾多,主要有主機廠商、智駕技術(shù)型企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司等,市場競爭激烈。

(2)末端物流

末端物流是連接終端用戶的短距離快遞配送,常發(fā)生在小區(qū)、園區(qū)等封閉或半封閉場景,具有高頻分散、即時性強的特征,存在配送效率低、成本高的行業(yè)痛點。相比于載人級自動駕駛應(yīng)用,末端物流場景的行駛速度低、路段封閉、場景復(fù)雜度低,自動駕駛技術(shù)的落地難度大大降低,因而能夠更早實現(xiàn)規(guī)?;纳虡I(yè)應(yīng)用,搭載自動駕駛系統(tǒng)的無人配送車成為解決方案。通過配備雷達、攝像頭等高精傳感器,無人駕駛配送車能夠?qū)崟r感知和識別周邊環(huán)境變化,根據(jù)配送物體的數(shù)量和需求,自助規(guī)劃最優(yōu)配送路線,降低人力依賴,減少重復(fù)配送,提高配送效率。目前,我國已經(jīng)基本實現(xiàn)無人配送車核心零部件的自研自產(chǎn)自用,極大降低了產(chǎn)品成本,為規(guī)?;瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ),掃清成本障礙,實現(xiàn)無人配送車的小規(guī)模量產(chǎn)。

2.環(huán)衛(wèi)

(1)環(huán)衛(wèi)行業(yè)主要有高度人力依賴和人員老齡化兩大痛點

一方面,環(huán)衛(wèi)是典型的勞動密集型行業(yè),依賴大量人力,人力成本占60%以上;另一方面,在老齡化背景下,環(huán)衛(wèi)工人的平均年齡也偏高,多數(shù)人員年齡超過50歲。自動駕駛環(huán)衛(wèi)車不僅能夠節(jié)省人力,還可以提高環(huán)衛(wèi)工作的智能化水平,提升環(huán)衛(wèi)工作效率和安全性。隨著智慧環(huán)衛(wèi)被納入政府部門和環(huán)衛(wèi)服務(wù)公司的發(fā)展規(guī)劃之中,環(huán)衛(wèi)自動駕駛因其三千多億的潛在市場空間,以及低速、安全風(fēng)險更小的技術(shù)可行性,成為自動駕駛率先實現(xiàn)商業(yè)落地的場景之一。

(2)環(huán)衛(wèi)自動駕駛領(lǐng)域市場參與者眾多,技術(shù)、算法和數(shù)據(jù)積累以及運營能力成為競爭關(guān)鍵

目前,切入環(huán)衛(wèi)自動駕駛領(lǐng)域的科技公司眾多,包括自動駕駛公司、服務(wù)機器人公司、泛人工智能應(yīng)用公司等。對于正向現(xiàn)金流的追求和商業(yè)化盈利能力的期待成為各類玩家的共識。想要在環(huán)衛(wèi)市場突出重圍,除了優(yōu)秀的商業(yè)拓展能力,技術(shù)、算法和數(shù)據(jù)的積累以及深耕行業(yè)的運營能力成為市場競爭的關(guān)鍵。

3.礦山

(1)礦區(qū)工作存在安全性低和人力成本高兩大痛點

一方面,礦區(qū)工作危險系數(shù)高,安全問題一直是行業(yè)的根本訴求;另一方面,礦山多在偏遠地區(qū),條件艱苦,危險系數(shù)高,即使提高工資也面臨招工難的問題。自動駕駛能夠減少作業(yè)人數(shù),提升礦區(qū)工作安全性,降低人力成本,有效解決礦區(qū)痛點。因此,礦企對自動駕駛技術(shù)需求強烈。此外,礦山場景簡單、道路封閉、整體條件較為有利,更利于自動駕駛技術(shù)落地。

(2)礦區(qū)自動駕駛整體處于初期測試階段,隨著商業(yè)化程度逐步提升,千億市場規(guī)??善?/strong>

與國外相比,我國礦區(qū)自動駕駛起步較晚,主要由希迪智駕、踏歌智行、慧拓智能等自動駕駛公司牽頭落地。礦山開采分為露天開采和地下開采,目前國內(nèi)的自動駕駛企業(yè)幾乎都聚焦于露天礦的運輸場景。礦區(qū)自動駕駛解決方案是一項綜合工程,不僅需要無人駕駛改裝、線控化設(shè)計和匹配、加裝軟件算法和多傳感器融合方案,還需要搭建調(diào)度系統(tǒng)、高精地圖和通信網(wǎng)絡(luò),最終實現(xiàn)最優(yōu)路徑規(guī)劃和決策控制。近五年來,國內(nèi)企業(yè)加快礦山場景的技術(shù)方案研發(fā)和運營探索,多家公司已經(jīng)開始小規(guī)模的車隊測試運營。在政策支持、技術(shù)進步和市場需求驅(qū)動下,礦山自動駕駛商業(yè)化落地程度將逐步提升。據(jù)預(yù)測,到2025年中國礦山自動駕駛市場規(guī)模有望突破千億元。

4.港口

(1)港口是自動駕駛率先實現(xiàn)商業(yè)化落地的場景之一

港口自動駕駛是典型的封閉低速運營場景,速度在30km/h以下的自動駕駛集卡,能夠行駛在塔吊和堆場之間,負責(zé)運輸集裝箱。加之港口基建完善度高,路線復(fù)雜程度低,行人和車輛干擾少,自動駕駛技術(shù)的落地難度相對較低,是自動駕駛率先實現(xiàn)商業(yè)化落地的場景之一。

(2)多地港口落地應(yīng)用自動駕駛集卡試運營

港口水平運輸自動化共有自動導(dǎo)引運輸車AGV、自動駕駛跨運車、自動駕駛集卡三種解決方案。自2018年起,主線科技、西井科技、智加科技等國內(nèi)多家自動駕駛技術(shù)解決方案提供商陸續(xù)進行自動駕駛集卡落地應(yīng)用并逐步實現(xiàn)商業(yè)化試運營。目前國內(nèi)已有十余個港口落地應(yīng)用自動駕駛集卡,在北、中、南部沿海重要港口均有布局。據(jù)統(tǒng)計,預(yù)計2025年中國港口集卡L4自動駕駛滲透率將超過20%,L4港口自動駕駛集卡應(yīng)用規(guī)模有望達到6,000-7,000輛,中國港口自動駕駛規(guī)模將超過60億元,占全球市場約30%。

5.Robotaxi

Robotaxi是自動駕駛技術(shù)落地的核心場景,通過全面升級共享出行服務(wù)體驗,解決當(dāng)前車輛安全隱患和用車痛點,其無人化和智能化優(yōu)勢將給出行方式帶來巨大變革,推動市場空間走向萬億級規(guī)模。

業(yè)界認為,我國Robotaxi商業(yè)化發(fā)展可分為四個階段。商業(yè)化運營牌照的推出是拉開商業(yè)化序幕的標志;商業(yè)化1.0是運營政策賦能期,集中解決算法精進和長尾問題,為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支撐;商業(yè)化2.0是技術(shù)成熟期,技術(shù)得到市場驗證,實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和落地;商業(yè)化3.0是成本效率優(yōu)勢期,Robotaxi的服務(wù)成本比人力更具競爭力,成為普遍出行方式。

目前,我國Robotaxi處于商業(yè)化測試階段。面對技術(shù)和安全方面的長尾問題,獲取數(shù)據(jù)以及通過數(shù)據(jù)迭代算法的能力成為各自動駕駛公司完善技術(shù)解決方案、實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的核心競爭力。自動駕駛公司和出行服務(wù)運營商積極探索車隊運營、算法降維以及場景開拓等多種商業(yè)化落地路徑。


05

AI大模型在自動駕駛中的應(yīng)用


1.AI大模型如何應(yīng)用于自動駕駛算法中

算法是決定自動駕駛車輛感知能力的核心要素。當(dāng)前主流的自動駕駛模型框架分為感知、規(guī)劃決策和執(zhí)行三部分。感知模塊是自動駕駛系統(tǒng)的眼睛,核心任務(wù)包括對采集圖像進行檢測、分割等,是后續(xù)決策層的基礎(chǔ),決定了整個自動駕駛模型的上限,在自動駕駛系統(tǒng)中至關(guān)重要。感知模塊硬件部分主要為傳感器,軟件為感知算法,其中算法是決定自動駕駛車輛感知能力的核心要素。

(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加快自動駕駛感知算法發(fā)展,小模型向大模型迭代趨勢明確

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的應(yīng)用驅(qū)動感知算法高速發(fā)展。早在上世紀70年代,學(xué)術(shù)院校和科研機構(gòu)展開對自動駕駛技術(shù)的探索,早期的自動駕駛感知算法主要是基于傳統(tǒng)計算機視覺技術(shù),直到2010年之后隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被引入到自動駕駛感知算法中,自動駕駛汽車的感知效果有了質(zhì)的提升。

應(yīng)用于感知層面的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以分為兩類,一類是以CNN、RNN為代表的小模型,另一類是Transformer大模型。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)又叫多層感知機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其中有三個基本類型的層:輸入層、隱藏層(或者叫中間層,可以有多個)、輸出層。不同層之間的感知機全連接,在推理時,前向(從輸入層到隱藏層到輸出層)傳遞信號得到推理結(jié)果。在學(xué)習(xí)時則將誤差(真實值和推理值的偏差)反向傳遞(從輸出層到隱藏層到輸入層),實現(xiàn)對感知機參數(shù)(連接權(quán)重和閾值)的更新,直至找到使得誤差最小的一組感知機參數(shù)。在自動駕駛感知模塊中輸入數(shù)據(jù)為圖像,而圖像具有高維數(shù)(對比時間序列通常只是一維向量),對其識別時需要設(shè)置大量輸入神經(jīng)元以及多個中間層,模型參數(shù)量大難以訓(xùn)練且消耗算力高,并可能帶來過擬合的問題。

CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生,本質(zhì)上是在信息傳入傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前先做一個特征的提取并進行數(shù)據(jù)降維,因此CNN圖像處理高緯度向量的任務(wù)上更加高效。CNN能夠高效率處理圖像任務(wù)的關(guān)鍵在于其通過卷積層、池化層操作實現(xiàn)了降維,模型需要訓(xùn)練的參數(shù)量相比于DNN來說大幅降低,對硬件算力的要求也相對降低。

但是CNN仍然存在一定的缺陷,多次池化會丟失一些的有價值信息,忽略局部與整體之間的關(guān)聯(lián)性。

在自動駕駛場景下,感知還需要時序的信息來完成目標跟蹤以及視野盲區(qū)預(yù)測等感知任務(wù)。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)RNN與CNN一樣都是傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擴展,相比于CNN在空間上進行拓展,RNN是在時間上的擴展,可以用于描述時間上連續(xù)輸出的狀態(tài)。這意味著某一時刻網(wǎng)絡(luò)的輸出除了與當(dāng)前時刻的輸入相關(guān),還與之前某一時刻或某幾個時刻的輸出相關(guān)。

Transformer模型的關(guān)鍵在于計算輸入序列元素之間的關(guān)系權(quán)重,最早在NLP領(lǐng)域大放異彩,2020年起在CV領(lǐng)域開始得到廣泛應(yīng)用。Transformer成功的關(guān)鍵在于引入注意力(attention)機制。Transformer憑借優(yōu)秀的長序列處理能力和更高的并行計算效率,2021年由特斯拉引入自動駕駛領(lǐng)域。Transformer與CNN相比最大的優(yōu)勢在于其泛化性更強。

(2)特征級融合逐步取代后融合,BEV+ Transformer為當(dāng)前主流方案

自動駕駛感知模塊通常配備多個傳感器(甚至多種傳感器)達到安全冗余和信息互補的作用,但不同傳感器傳遞的信息存在相互沖突的可能性。舉例而言,如果一個傳感器識別到前方有行人要求汽車立即剎車,而另一傳感器顯示可以繼續(xù)安全行駛,在這種情況下如果不對傳感器信息進行融合,汽車就會“感到迷?!保M而導(dǎo)致意外的發(fā)生。因此,在使用多種(個)傳感器采集信息時必須進行信息交互、融合。

感知可粗略分為獲取數(shù)據(jù)、提取特征、完成感知任務(wù)三個環(huán)節(jié),按照信息融合發(fā)生的環(huán)節(jié)自動駕駛感知技術(shù)可以分為前融合、特征融合以及后融合。

前融合方案感知精度相比于后融合大幅提升,但對算法、車端算力要求大幅提升。

2.AI大模型的應(yīng)用對自動駕駛領(lǐng)域所帶來的好處

(1)城市NGP落地在即,AI大模型的應(yīng)用驅(qū)動自動駕駛算法具備更強的泛化能力

自動駕駛向更高等級邁進,城市領(lǐng)航輔助駕駛落地在即。

城市場景具有高頻+剛需特征,城市領(lǐng)航系統(tǒng)的成熟應(yīng)用可使得駕駛體驗擁有質(zhì)的提升。而從高速場景拓展到城市場景,意味著車輛所遇到的長尾問題(或者說是Cornercase)大幅提升。因此,城市領(lǐng)航輔助駕駛的落地需求對自動駕駛模型的泛化能力提出更高的要求,同時考慮到商業(yè)化落地的成本約束,我們認為,應(yīng)用AI大模型提高泛化能力+降低/控制車端硬件成本是自動駕駛算法演變的核心脈絡(luò)。

(2)從特斯拉感知算法迭代歷程看AI大模型對城市NGP的賦能方向

簡單復(fù)盤特斯拉算法迭代歷程:1)2018年之前:后融合策略,在每個視角下處理多個task,將單個圖片檢測得到的結(jié)果再進行融合。3)2020-2021:多個攝像頭輸入多個image,分別經(jīng)過多個主干網(wǎng)絡(luò),抽取每個image特征,經(jīng)過BEV transformer轉(zhuǎn)換,特征投影到BEV視角,再完成很多個task,實現(xiàn)特征級概念的融合。4)2022:從BEV升級到占用網(wǎng)絡(luò),達到“偽激光雷達”的效果??偨Y(jié)來看,特斯拉從“第一原則性”角度出發(fā),堅持純視覺方案。從特斯拉算法迭代方向來看,追求泛化,通過視覺的方案刻畫真實的物理世界。2020年8月馬斯克發(fā)布推特稱特斯拉正在重構(gòu)自動駕駛底層算法,2021年7月特斯拉正式推送FSDBetAV9.0,通過重寫感知算法讓特斯拉只要用純視覺就可以實現(xiàn)城市級別的完全自動駕駛;2022年11月特斯拉開始推送FSDBetAV11版本,進一步提升占用網(wǎng)絡(luò)算法,在近距離障礙物召回和惡劣天氣條件下的精度,Transformer空間分辨率提高了4倍。

3.AI大模型應(yīng)用于自動駕駛中的前置條件

(1)條件一:具備相當(dāng)數(shù)量的里程數(shù)據(jù),因而自動標注+仿真平臺環(huán)節(jié)將尤為重要

Transformer大模型量變引起質(zhì)變需要1億公里的里程數(shù)據(jù)。相比于CNN小模型來說,Transformer需要更大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型。根據(jù)毫末智行CEO顧濰顥在毫末AIDAY上表示,訓(xùn)練出一個能輸出高精度和準確度的自動駕駛大模型,自動駕駛測試里程數(shù)據(jù)需至少達到1億公里。同時,訓(xùn)練Transformer大模型相比于CNN小模型來說所要求的數(shù)據(jù)顆粒度不同(如傳感器配置、精度不同),因此在小模型時代所積累的數(shù)據(jù)存在部分無法用于大模型的訓(xùn)練。對于自動駕駛廠商而言,所積累的數(shù)據(jù)量、對數(shù)據(jù)的處理極大的影響自動駕駛模型的迭代速度。

自動駕駛訓(xùn)練所需要的真實數(shù)據(jù)來源主要包括采集車數(shù)據(jù)和眾包數(shù)據(jù)。

其中,傳感器采集得到的raw-data需進行標注后才可用于算法模型訓(xùn)練,自動標注工具可大幅提升數(shù)據(jù)處理速度。

國內(nèi)廠商中小鵬、毫末智行等亦相繼推出自動標注工具,在降低人工成本的同時,效率得到顯著提升。根據(jù)小鵬科技日資料,小鵬推出的全自動標注系統(tǒng)將效率提升近45,000倍,以前2,000人年的標注量,現(xiàn)在16.7天可以完成。毫末智行在AIDay中表示毫末基于視覺自監(jiān)督大模型,實現(xiàn)4DClip的100%自動標注,原先依靠的人工標注成本則降低98%。

除了真實場景數(shù)據(jù)外,仿真場景是彌補訓(xùn)練大模型數(shù)據(jù)不足問題的重要解決方式。目前仿真場景主要由游戲引擎生成,基于基礎(chǔ)的現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)保證仿真場景與真實場景之間的相似度,并依靠交通要素間的重新組合提高泛化能力。

英偉達自動駕駛仿真平臺DRIVESim通過Replicator合成數(shù)據(jù)工具來縮小仿真數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間差異并提高場景泛化能力。

生成式AI有望推動仿真場景大幅提升泛化能力,幫助主機廠提升仿真場景數(shù)據(jù)的應(yīng)用比例,從而提高自動駕駛模型的迭代速度、縮短開發(fā)周期。生成式AI有望在針對真實場景中的cornercase進行場景泛化的過程中取代人工,可以迅速泛化出大量的、與真實世界高擬合度的虛擬場景,進而提高自動駕駛模型的迭代速度。

(2)條件二:具備相當(dāng)算力的云端訓(xùn)練平臺,因而超算中心將成為主機廠必要基礎(chǔ)設(shè)施

自動駕駛Transformer大模型應(yīng)用對算力的需求來自于兩個方面,分別是云端算力和車端算力。超算中心是自動駕駛整車廠重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

超算中心初始投入高,小鵬自動駕駛基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)國內(nèi)領(lǐng)先。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),主機廠及一級供應(yīng)商對搭建人工智能計算中心的預(yù)算普遍超過1億人民幣,超過2億人民幣投入的主機廠占比超過20%;從超算中心的部署周期來看,通常需要3個月左右的時間。小鵬是國內(nèi)最先布局超算中心的整車廠。2022年8月小鵬汽車成立自動駕駛AI智算中心“扶搖”,由小鵬和阿里聯(lián)合出資打造。據(jù)小鵬汽車CEO何小鵬介紹,該中心具備60億億次浮點運算能力(60000TFLOPs),可將自動駕駛算法的模型訓(xùn)練時間提速170倍,并且未來還具備10~100倍的算力提升空間。

06

自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈


1.自動駕駛產(chǎn)業(yè)圖譜

2.自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析

(1)芯片

1)CPU+ASIC方案有望成為未來主流架構(gòu),大算力芯片快速發(fā)展

自動駕駛芯片作為計算的載體,是自動駕駛實現(xiàn)的重要硬件支撐。在智能汽車快速發(fā)展帶動下,汽車芯片結(jié)構(gòu)由MCU進化至SoC。SoC是系統(tǒng)級別芯片,在MCU基礎(chǔ)上增加了音頻處理DSP、圖像處理GPU、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器NPU等計算單元,常用于ADAS、座艙IVI、域控制等功能復(fù)雜的領(lǐng)域。目前市場中主要有三種自動駕駛芯片SoC架構(gòu)方案,從發(fā)展趨勢來看,定制批量生產(chǎn)的低功耗、低成本的專用自動駕駛AI芯片(ASIC)將逐漸取代高功耗的GPU,CPU+ASIC方案有望成為未來主流架構(gòu)。

隨著自動駕駛等級提升,多傳感器融合,感知數(shù)據(jù)處理量增加,同時上層軟件性能持續(xù)迭代,應(yīng)用功能不斷豐富,汽車對算力的需求大幅提升,推動大算力芯片快速發(fā)展。

2)隨著自動駕駛量產(chǎn)邁入深水區(qū),國產(chǎn)芯片在智能駕駛域控制器領(lǐng)域的市場份額快速提升

大算力芯片產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn),市場競爭愈發(fā)激烈。英偉達OrinX系統(tǒng)級芯片算力設(shè)計為254TOPS;Mobileye發(fā)布面向L4/L5級自動駕駛芯片EyeQUltra,最高算力可達176TOPS;地平線發(fā)布的最新征程5芯片算力達128TOPS。當(dāng)高算力不再稀缺,算力已不再成為決定芯片能力的唯一標準。對于車企來說,選用何種芯片,還需要綜合考慮技術(shù)的穩(wěn)定程度、易用程度、安全程度等。

隨著自動駕駛量產(chǎn)邁入深水區(qū),L2+智能輔助駕駛成為標配,從泊車、座艙域控到更高集成度的行泊一體、艙泊一體域控,智能駕駛域控制器市場迎來爆發(fā)式增長。國產(chǎn)芯片憑借低功耗、低成本、性能穩(wěn)定、量產(chǎn)快等特點,在智能駕駛域控制器領(lǐng)域的市場份額快速提升。據(jù)高工智能汽車統(tǒng)計,2022年前三季度,以地平線、大華股份為代表的國產(chǎn)芯片廠商進入中國市場乘用車前裝標配智能駕駛域控制器芯片份額CR5。

(2)傳感器

傳感器是自動駕駛感知層的核心硬件,主要利用車載攝像頭、激光雷達、超聲波雷達、毫米波雷達等對車輛周邊的環(huán)境進行實時感知,獲取周圍物體的精確距離及輪廓信息。

從技術(shù)發(fā)展路徑來看,自動駕駛主要分為視覺派和雷達派兩大路線。視覺派以攝像頭為主,輔以毫米波雷達、超聲波雷達等傳感器,總體成本較低,以特斯拉為典型代表。但由于攝像頭對物體及其距離的識別高度依賴深度學(xué)習(xí)算法,因此視覺方案對算法的要求極高,需要龐大的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來持續(xù)支持算法改進。雷達派以激光雷達為核心,并配合攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達等傳感器,以強感知和低算法為特點,典型代表是Waymo。早期激光雷達成本較高,動輒上萬美元的價格在一定程度上制約了方案推廣,近年來在技術(shù)發(fā)展、量產(chǎn)規(guī)模提升、國產(chǎn)供應(yīng)鏈切入等多種因素驅(qū)動下,目前整體價格已有所下降,越來越多的終端車廠導(dǎo)入激光雷達解決方案。

隨著高級別自動駕駛滲透率不斷提升,視覺路線和雷達路線的單車搭載傳感器數(shù)量均較以往大幅增長,其中L3傳感器數(shù)量將達到17-34顆,比L1增加一倍以上,傳感器需求有望持續(xù)擴大。

(3)線控底盤

傳統(tǒng)汽車底盤主要由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成,這四部分相互連通、相輔相成。而線控底盤就是對汽車底盤信號的傳導(dǎo)機制進行線控改造,以電信號傳導(dǎo)替代機械信號傳導(dǎo),從而使其更加適用于自動駕駛車輛。具體來說,就是將駕駛員的操作命令傳輸給電子控制器,再由電子控制器將信號傳輸給相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu),最終由執(zhí)行機構(gòu)完成汽車轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動等各項功能。在這一過程中,線控結(jié)構(gòu)替代了方向盤、剎車踏板與底盤之間的機械連接,將人力直接控制的整體式機械系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴僮鞫撕驮O(shè)備端兩個相互獨立的部分,實現(xiàn)多來源電信號操作,使得線控底盤具備高精度、高安全性、高響應(yīng)速度等優(yōu)勢??梢哉f,線控底盤是智能汽車實現(xiàn)L3及以上高階自動駕駛的必要條件。

(4)高精度地圖

高精度地圖是面向自動駕駛汽車的一種地圖數(shù)據(jù)范式,絕對位置精度接近1米,相對位置精度在厘米級別,能夠?qū)崟r、準確、全面地表達道路特征。高精地圖信息包括道路信息、規(guī)則信息、實時信息三部分,其中道路信息由車道模型、道路部件和道路屬性構(gòu)成,為自動駕駛汽車提供決策基礎(chǔ);規(guī)則信息和實時信息則疊加于道路信息之上,獲取駕駛行為限制和車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù),幫助車輛預(yù)判和調(diào)整操作策略。

受國內(nèi)地圖測繪政策限制,并非所有廠商都有資質(zhì)能進行高精地圖數(shù)據(jù)采集,測繪資格成為高精地圖產(chǎn)業(yè)的重要壁壘。目前,擁有“導(dǎo)航電子地圖制作(甲級)資質(zhì)”的單位僅有二十余家,均為國內(nèi)企事業(yè)單位,外國圖商被完全排除在外。自身不具備資質(zhì)的企業(yè)只能通過投資、合作等方式間接使用該測繪資質(zhì),例如吉利、東風(fēng)等汽車廠商。由于高精地圖關(guān)系到自動駕駛安全,一般來說,高精地圖供應(yīng)商一旦與整車廠形成封閉供應(yīng)鏈,短時間內(nèi)很難更換。除政策限制外,高精地圖數(shù)據(jù)的采集和維護需要大量固定成本投入,使得行業(yè)進入壁壘較高,市場內(nèi)呈現(xiàn)壟斷格局態(tài)勢。

(5)V2X

車聯(lián)網(wǎng)(V2X)的概念源于物聯(lián)網(wǎng),即車輛物聯(lián)網(wǎng),是以行駛中的車輛為信息感知對象,借助新一代信息通信技術(shù),實現(xiàn)車與車、車與人、車與路、車與服務(wù)平臺等之間的網(wǎng)絡(luò)連接。V2X不是單純的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或智能產(chǎn)品應(yīng)用,而是融合了網(wǎng)聯(lián)化、智能化和服務(wù)新業(yè)態(tài),具備跨界特征。

V2X主要有DSRC和C-V2X兩個實現(xiàn)路線。DSRC由IEEE提出,發(fā)展自上世紀末,由歐美主導(dǎo),經(jīng)過二十多年發(fā)展,技術(shù)已相對成熟;C-V2X由3GPP提出,由中國主導(dǎo),包括LTE-V2X和5GNR-V2X兩種。目前,DSRC路線已基本被淘汰,C-V2X逐漸成為車聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。

C-V2X技術(shù)基于蜂窩網(wǎng)通信技術(shù)演進形成,通過直連通信和蜂窩通信兩種通信接口,相互配合,彼此支撐,形成有效冗余,支持各類車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。此外,C-V2X還具備未來可支持高級別自動駕駛的演進路線優(yōu)勢,即5G-V2X。目前,我國已經(jīng)明確選擇C-V2X技術(shù)路線作為車聯(lián)網(wǎng)的直連通信技術(shù)。隨著政策的密集出臺和大力扶持,V2X產(chǎn)業(yè)環(huán)境逐漸成型,并在多場景得以應(yīng)用。

07

自動駕駛相關(guān)公司


1.地平線

地平線是行業(yè)領(lǐng)先的高效能智能駕駛計算方案提供商。地平線成立于2015年,是行業(yè)領(lǐng)先的高效能智能駕駛計算方案提供商。作為推動智能駕駛在中國乘用車領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用的先行者,地平線致力于通過軟硬結(jié)合的前瞻性技術(shù)理念,研發(fā)極致效能的硬件計算平臺以及開放易用的軟件開發(fā)工具,為智能汽車產(chǎn)業(yè)變革提供核心技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和開放繁榮的軟件開發(fā)生態(tài),為用戶帶來無與倫比的智能駕駛體驗。

依托領(lǐng)先智能計算架構(gòu)技術(shù),打造底層開放平臺。地平線是國內(nèi)率先實現(xiàn)大規(guī)模前裝量產(chǎn)的車載智能芯片公司,領(lǐng)跑ADAS一體機、智能座艙、智能駕駛(行泊一體)域控制器等細分市場。地平線通過在車載智能芯片與智能駕駛算法領(lǐng)域的前瞻探索與量產(chǎn)積累,現(xiàn)已構(gòu)建起支撐全場景整車智能規(guī)?;涞氐膹妱艑嵙Γ軌蛎嫦虍a(chǎn)業(yè)提供包含高性能汽車智能芯片、硬件參考設(shè)計、軟件開發(fā)平臺、參考算法與示例等在內(nèi)的完整芯片解決方案。

軟硬結(jié)合,極致效能,打造核心技術(shù)壁壘。軟硬結(jié)合的本質(zhì)是軟硬件計算架構(gòu)的深度結(jié)合。在大算力基礎(chǔ)上,地平線憑借在軟件協(xié)同優(yōu)化方面的深厚積淀與持續(xù)探索,用算法定義芯片,并將芯片性能發(fā)揮到極致,大幅提升計算效率和計算靈活性。

規(guī)模化前裝量產(chǎn),領(lǐng)跑行業(yè)商業(yè)化落地。地平線征程芯片累計出貨量已突破200萬片,與超過20家車企簽下超過70款車型的前裝量產(chǎn)定點項目。2022年9月,地平線征程5芯片的全球首發(fā)量產(chǎn)車型“理想L8”上市,正式開啟國產(chǎn)大算力芯片量產(chǎn)元年。同年,地平線先后與大眾汽車集團達成深度戰(zhàn)略合作,與東風(fēng)日產(chǎn)啟辰達成量產(chǎn)合作,意味著中國車載智能芯片企業(yè)已經(jīng)走向國際市場。

構(gòu)建開放生態(tài),助力汽車智能化發(fā)展。地平線定位于Tier2,采用開放的合作模式,向行業(yè)合作伙伴提供底層芯片和芯片開發(fā)軟件平臺,幫助合作伙伴快速建立具有競爭力的自動駕駛軟硬件系統(tǒng)。同時,地平線打造了開源的實時操作系統(tǒng)TogetherOS,并嘗試向部分有能力的整車廠開放BPUIP授權(quán),提供軟件工具包、芯片參考設(shè)計和技術(shù)支持,助力部分車企開發(fā)自研芯片,提升差異化競爭能力,加快創(chuàng)新研發(fā)速度。

2.蘑菇車聯(lián)

(1)蘑菇車聯(lián)是自動駕駛?cè)珬<夹g(shù)與運營服務(wù)提供商,率先落地“車路云一體化”方案。

蘑菇車聯(lián)成立于2017年,是自動駕駛?cè)珬<夹g(shù)與運營服務(wù)提供商?;趯φ叩睦斫猓瑢Y本市場變化以及自動駕駛行業(yè)特性和商業(yè)化落地規(guī)律的把握,蘑菇車聯(lián)采取“單車智能+車路協(xié)同”技術(shù)路線,以系統(tǒng)性思維打造了“車路云一體化”自動駕駛方案,實現(xiàn)技術(shù)與數(shù)據(jù)閉環(huán),在自動駕駛行業(yè)競爭中形成先發(fā)優(yōu)勢。

率先提出并實踐“車路云一體化”方案,引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新。蘑菇車聯(lián)應(yīng)用融合感知、融合決策控制、高精地圖、AI、仿真系統(tǒng)、云+邊緣計算、實時大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),將自動駕駛+車路協(xié)同+AI云平臺三大板塊深度融合,打破單車智能感知瓶頸,大幅提升L4級自動駕駛技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用的安全性,以滿足不同場景、不同車型的需求,成為實現(xiàn)L4級自動駕駛規(guī)模落地的基礎(chǔ)。同時,全棧自研也保證了公司在該領(lǐng)域的技術(shù)自主可控和持續(xù)迭代,并以規(guī)?;屎统杀緝?yōu)勢,為商業(yè)化落地應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

(2)城市級自動駕駛落地項目積累大量數(shù)據(jù)與運營經(jīng)驗,形成商業(yè)化落地閉環(huán),成就“行業(yè)黑馬”

自動駕駛規(guī)模化商業(yè)化落地,成就“行業(yè)黑馬”。當(dāng)自動駕駛商業(yè)化落地成為主旋律,行業(yè)競爭焦點也轉(zhuǎn)移于此。蘑菇車聯(lián)充分考慮市場需求、應(yīng)用成本、落地阻力等因素,遵循商業(yè)化落地的底層邏輯,選擇從簡單到復(fù)雜、從高毛利到常規(guī)場景的發(fā)展思路,覆蓋車輛類型從特種車輛、商用車到公共服務(wù)乘用車,最后延伸至私家車。具體而言,短中長期盈利模型可以概括為三階段:車路協(xié)同系統(tǒng)服務(wù)、自動駕駛車輛運營、自動駕駛數(shù)據(jù)運營服務(wù)。

基于這一發(fā)展戰(zhàn)略,蘑菇車聯(lián)陸續(xù)落地開放式5G商用智慧交通車路協(xié)同項目、衡陽城市級自動駕駛項目、云南大理車路協(xié)同自動駕駛智慧景區(qū)項目等10余個城市級項目,累計訂單金額超過100億元。其中,衡陽項目是典型代表。2021年,蘑菇車聯(lián)與湖南省衡陽市政府達成“車路云一體化”戰(zhàn)略合作,集合城市交通新基建、自動駕駛運營服務(wù)和城市智慧交通大腦,建成國內(nèi)首個城市級自動駕駛落地項目。一系列落地建設(shè)經(jīng)驗和規(guī)模,積累了大量數(shù)據(jù)和運營經(jīng)驗,反哺技術(shù)研發(fā)和城市數(shù)字化建設(shè),助力更多項目升級迭代,形成商業(yè)化落地閉環(huán)。同時,這些積累也賦予蘑菇車聯(lián)從2G,到2B,再到2C的能力和成長空間,為其在自動駕駛未來競爭中脫穎而出奠定基礎(chǔ)。

3.輕舟智航

(1)輕舟智航是全球前沿的自動駕駛通用解決方案提供商,打造“自動駕駛超級工廠”方法論

輕舟智航成立于2019年,是全球前沿的自動駕駛通用解決方案提供商。輕舟智航擁有輕、快、高效的自動駕駛團隊,通過多年實踐積累了全棧自研的核心技術(shù)體系,打造“自動駕駛超級工廠”底層研發(fā)系統(tǒng),以數(shù)據(jù)驅(qū)動+效率提升為內(nèi)核,以系統(tǒng)性運作、流水線開發(fā)為特點,以此增強自動駕駛技術(shù)的擴展性,進而實現(xiàn)自動駕駛的快速迭代與高效落地。

輕舟智航采取“雙擎”發(fā)展戰(zhàn)略?!半p擎”即技術(shù)應(yīng)用深度和廣度,也是自動駕駛落地的兩大核心能力。一方面,以公開道路L4級別自動駕駛能力為“動力引擎”,不斷探索更多落地場景,驅(qū)動城市交通出行效率提升;另一方面,以自動駕駛前裝量產(chǎn)規(guī)模化落地為“創(chuàng)新引擎”,借助更多裝機量實現(xiàn)產(chǎn)品和技術(shù)的打磨。

(2)多元產(chǎn)品矩陣+差異化技術(shù)路線+商業(yè)化優(yōu)勢,構(gòu)成輕舟智航的核心競爭力

多元產(chǎn)品矩陣,滿足市場需求。在L4級自動駕駛領(lǐng)域,輕舟智航以智慧城市場景需求為導(dǎo)向,推出龍舟系列自動駕駛車及解決方案,應(yīng)用于網(wǎng)約車、公交車及接駁車等場景。前裝量產(chǎn)方面,推出高階輔助駕駛方案“輕舟乘風(fēng)”,可全國產(chǎn)配置,既可配置“一顆激光雷達”,也可純視覺配置,以極致務(wù)實方案達到高性價比,并基于一套技術(shù)棧,滿足多變車型和多類場景需求。

差異化技術(shù)路線,打造獨特競爭力。數(shù)據(jù)方面,輕舟智航擁有海量L4級傳感器數(shù)據(jù)和駕駛行為數(shù)據(jù),有效提高前裝量產(chǎn)能力上限;同時利用L4工具鏈優(yōu)勢,加速前裝量產(chǎn)能力迭代。感知方面,超融合感知方案擁有領(lǐng)先的多傳感器時序穿插融合技術(shù),可極大提高感知精度和魯棒性;PNC方面,基于獨創(chuàng)的時空聯(lián)合規(guī)劃技術(shù),打造高質(zhì)量PNC方案,可靈活計算路徑和速度,讓車輛行車更聰明、效率更高效、體驗更舒適。

構(gòu)筑商業(yè)化壁壘,推動自動駕駛廣泛落地。以Robobus作為落地場景的起點,通過小商業(yè)閉環(huán)積累大量數(shù)據(jù),推動更大商業(yè)閉環(huán)的實現(xiàn)。并在Robobus領(lǐng)域開創(chuàng)新品類,聯(lián)結(jié)居民區(qū)、交通樞紐和商業(yè)中心,利用“軌道交通+微循環(huán)”的高效模式,滿足居民“最后三公里”的出行需求。同時,在Robotaxi領(lǐng)域不斷進行技術(shù)測試和產(chǎn)品打磨,推動自動駕駛廣泛落地。

4.知行科技

(1)知行科技專注于自動駕駛前裝系統(tǒng)解決方案,是國內(nèi)領(lǐng)先的具有全棧研發(fā)能力的公司

知行科技成立于2016年,是一家專注于自動駕駛領(lǐng)域前裝系統(tǒng)解決方案的人工智能高科技公司。經(jīng)過多年發(fā)展,知行科技在多傳感器數(shù)據(jù)融合、決策規(guī)劃、車輛動態(tài)控制等自動駕駛核心領(lǐng)域擁有核心算法,并擁有軟硬件開發(fā)及整車系統(tǒng)集成驗證能力,是國內(nèi)領(lǐng)先的具有全棧自動駕駛研發(fā)能力的公司。

知行科技深度布局域控制器和智能攝像頭兩條產(chǎn)品線,完整覆蓋L2及L2+市場需求。域控制器產(chǎn)品包括三個系列,其中iDCMid和iDCHigh是當(dāng)前面向乘用車量產(chǎn)主推的產(chǎn)品系列,iDCMid已經(jīng)獲得多家車企定點,并進入量產(chǎn)階段,iDCHigh預(yù)計在2024年實現(xiàn)量產(chǎn)。智能攝像頭產(chǎn)品主要面向ADAS市場,提供更具性價比的方案,iFC產(chǎn)品已歷經(jīng)三次迭代。通過全面布局,知行科技已經(jīng)實現(xiàn)高階智能駕駛的全場景方案覆蓋。在行車場景,知行科技已經(jīng)覆蓋了L2ADAS、高速NOA、城市NOA等功能,泊車場景也已經(jīng)覆蓋自主泊車、記憶泊車、代客泊車等功能。

(2)知行科技全棧自研行泊一體域控制器iDCMid,率先實現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)

行泊一體,搶占主流乘用車市場。知行科技定位Tier1,在行泊一體架構(gòu)的發(fā)展趨勢下,提供性能更強、價格更優(yōu)的域控產(chǎn)品。其自研的行泊一體域控制器iDCMid,基于一顆TDA4芯片開發(fā),采用5V4R的感知硬件配置,可實現(xiàn)NOA(導(dǎo)航輔助駕駛)、360全景影像、HPA(記憶泊車)等功能,兼具性能、成本和工程落地的考量,憑借性能和成本優(yōu)勢,主攻主流乘用車市場。

全棧自研,打造卓越核心技術(shù)。知行科技的域控制器實現(xiàn)了全棧自研,它不依賴于任何特定的硬件平臺,上層功能可以100%移植到全新硬件平臺。為了實現(xiàn)這一目標,知行科技專門開發(fā)了一套靈活可靠的軟件中間件,它支持實時操作系統(tǒng)RTOS(包含核間通信),HLOS(如Linux這種開源的操作系統(tǒng)),同時還可實現(xiàn)在大型的SOC中,多個核之間的可靠多核通訊。

需求導(dǎo)向,規(guī)?;慨a(chǎn)有序推進。知行科技以市場需求為導(dǎo)向,通過輕量級方案(iDCMid)切入市場,再借助中低端車型走量,同時開發(fā)大算力方案(iDCHigh),向高端車型延伸,逐漸步入高階自動駕駛。目前域控制器iDCMid已經(jīng)正式量產(chǎn)下線,成為目前行業(yè)內(nèi)少數(shù)已經(jīng)量產(chǎn)的域控產(chǎn)品。

未來,知行科技將加快全場景智能駕駛的全面落地,在提高市場占有率的同時,進一步強化算法與平臺能力,深化數(shù)據(jù)閉環(huán),探索更多商業(yè)可能性。

5.德賽西威

德賽西威是國內(nèi)汽車智能化領(lǐng)域的頭部Tier1,深度綁定英偉達這一高算力芯片供應(yīng)商資源,隨著高階自動駕駛落地對主芯片算力需求的提升,將進一步夯實其在自動駕駛域控制器領(lǐng)域的核心地位。公司2016年開始前瞻性布局自動駕駛領(lǐng)域業(yè)務(wù),2022年實現(xiàn)25.7億元營收,同比增長達83.07%,營收占比17.22%。目前公司已量產(chǎn)的自動駕駛域控制器包括IPU01至IPU04。其中,IPU01和IPU02主打高性價比方案,主要搭載于中低端車型,實現(xiàn)L1和L2級別的駕駛輔助功能。根據(jù)公司官方公眾號,公司基于英偉達Xavier/Orin開發(fā)的IPU03和IPU04域控制器主打高算力、高性能,能夠滿足L2+的高階自動駕駛需求,并且已經(jīng)分別獲得小鵬、理想等頭部主機廠的量產(chǎn)支持,未來隨著L2+智能車放量自動駕駛域控制器有望為公司持續(xù)貢獻業(yè)績增量。

6.經(jīng)緯恒潤

經(jīng)緯恒潤是國內(nèi)唯一覆蓋L4以下全域自動駕駛場景的智能駕駛龍頭。公司智能駕駛產(chǎn)品覆蓋L4級及以下自動駕駛場景,覆蓋智能泊車、智能行車、安全預(yù)警三大領(lǐng)域。其中,公司ADAS系列產(chǎn)品前四代基本覆蓋L2及以下所有自動駕駛場景(自適應(yīng)巡航、交通擁堵輔助、自動緊急制動等),ADCU域控制器開始覆蓋部分L2+/L3級自動駕駛場景(高速自動駕駛、交通擁堵自動駕駛等),HPC則可涵蓋L4級自動駕駛場景(自主代客泊車等),目前僅應(yīng)用于港口、園區(qū)等封閉式場景。除此之外,公司具備提供自動駕駛仿真測試服務(wù),根據(jù)公司招股說明書,公司開發(fā)了深度覆蓋測試需求的場景庫,包括法規(guī)標準場景、功能覆蓋場景、經(jīng)驗測試場景、事故和測試問題的極端測試場景等各類場景超過3萬條,可以有效滿足智能駕駛測試對不同路況場景的需要。

7.寒武紀

寒武紀是國內(nèi)AI芯片龍頭,2021年成立子公司行歌科技正式進軍車載芯片領(lǐng)域。隨著自動駕駛從小模型向大模型迭代,對車端推理和云端訓(xùn)練算力需求均大幅提升,公司將充分受益于這一行業(yè)趨勢。根據(jù)寒武紀董事長陳天石博士在2022世界人工智能大會上的演講,寒武紀行歌產(chǎn)品布局將覆蓋L2+~L4全系列芯片組合,覆蓋不同檔位算力需求的計算平臺。其中,SD5223是面向L2+自動駕駛市場的產(chǎn)品,最大算力超過16TOPS,單顆SOC可以實現(xiàn)行泊一體的功能,適配8MIFC/5V5R/10V5R等多產(chǎn)品形態(tài)。SD5226針對L4市場、支持車端訓(xùn)練產(chǎn)品,采用7nm制程,AI算力超過400TOPS,CPU最大算力超過300K+DMIPs。同時,行歌科技的自動駕駛芯片可以與寒武紀的云端訓(xùn)練產(chǎn)品形成協(xié)同。2022年公司云端產(chǎn)品線發(fā)展迅速,思元290、思元370等產(chǎn)品在包括阿里云在內(nèi)的多家頭部企業(yè)的成功實現(xiàn)規(guī)?;N售,并且,公司新一代云端訓(xùn)練芯片思元590正快速迭代,浮點運算能力較上一代290產(chǎn)品有較大提升。寒武紀高性能AI訓(xùn)練芯片負責(zé)處理車端收集的海量數(shù)據(jù)并進行復(fù)雜模型訓(xùn)練,再通過OTA推送到車端,通過車云協(xié)同,能夠?qū)④嚩说臄?shù)據(jù)快速回傳,實現(xiàn)AI模型的快速迭代升級。

08

自動駕駛發(fā)展趨勢展望


1.商業(yè)化落地成為競爭關(guān)鍵

自動駕駛下半場競爭將進入加速期,商業(yè)化落地將成為競爭關(guān)鍵

目前,自動駕駛企業(yè)兼顧算法優(yōu)化和量產(chǎn)落地,在技術(shù)研發(fā)同時,通過技術(shù)應(yīng)用降維實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn),打通商業(yè)化落地路徑,構(gòu)建數(shù)據(jù)閉環(huán),推動自動駕駛加速落地。當(dāng)自動駕駛下半場來臨,商業(yè)化落地將成為競爭關(guān)鍵。

自動駕駛商業(yè)化主要受場景標準化程度、技術(shù)成本優(yōu)勢、安全性能要求等因素影響。這就意味著,整體來說,高級別自動駕駛將遵循從封閉到半開放和開放、從專用到通用、從載物到載人的落地邏輯。

商用車方面,自動駕駛貨車商業(yè)模式清晰,有望率先落地;末端物流剛需較強,有望帶來實質(zhì)性成本和效率優(yōu)化;礦區(qū)、機場、園區(qū)等因場景特征優(yōu)勢,將成為高確定性的落地場景。乘用車方面,隨著自動駕駛AI模型在云端深入應(yīng)用,行泊一體的自動駕駛架構(gòu)持續(xù)迭代,車端自動駕駛系統(tǒng)的綜合成本大幅度降低,以重感知技術(shù)為主,主要依托視覺方案的智駕系統(tǒng),將可以在中低算力車端平臺上部署,這將使得高級別自動駕駛系統(tǒng)成為中端價位車型的標配。同時,用戶體驗也將從嘗鮮轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩粢蕾?。此外,國?nèi)Robotaxi落地進程和乘坐體驗與市場預(yù)期基本相符,有望在2025年迎來成本拐點。

2.艙駕融合成為趨勢

打通人、車、環(huán)境三方交互,提升駕乘體驗,艙駕融合成為趨勢

智能座艙和自動駕駛是汽車智能化的兩個典型代表,直接影響汽車智能化體驗。智能座艙是汽車與用戶溝通和交流的載體,側(cè)重于人車交互;自動駕駛則發(fā)揮汽車的基本功能,在行駛過程中實現(xiàn)車與環(huán)境的交互。而在交通環(huán)境中,駕駛行為是一個由人、車、環(huán)境三方參與并交互的過程。因此,如何打通三方交互,實現(xiàn)更好的駕乘體驗,就顯得尤為重要。

隨著汽車智能化的發(fā)展,從國內(nèi)外整車企業(yè)發(fā)布的新車來看,目前正在從分布式電子電器架構(gòu)向域集中式控制器架構(gòu)過渡。無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車上,域集中式架構(gòu)正越來越多地應(yīng)用于量產(chǎn)車型。與此同時,采用更集中、更高算力的通用計算硬件,配合更豐富的軟件進行整車控制,實現(xiàn)軟件定義汽車,將給汽車行業(yè)帶來顯著改變??梢钥吹?,汽車產(chǎn)業(yè)鏈核心零部件供應(yīng)商、整車廠商、自動駕駛解決方案提供商等都在進行艙駕融合方面的研發(fā)。例如,在芯片領(lǐng)域,未來有望在同一芯片中完成智能座艙、智能駕駛、智慧泊車功能,進一步簡化自動駕駛硬件體系,降低成本;在汽車域控架構(gòu)方面,呈現(xiàn)域功能集中的趨勢,這主要是由于自動駕駛和座艙芯片的芯片制程、設(shè)計方法、架構(gòu)有很多相似之處,可以率先實現(xiàn)功能集中。

目前,車企所嘗試的艙駕融合更多的是在軟件和應(yīng)用層面,例如可實現(xiàn)算力共享、感知共享、服務(wù)共享,智能座艙域控制器可支持智駕系統(tǒng)失效下的系統(tǒng)級安全冗余等。但真正要達到硬件芯片層面的融合,則面臨更多挑戰(zhàn)。一方面,艙駕融合或者更多域功能的集中,將導(dǎo)致軟件復(fù)雜度大幅提升,軟硬件解耦勢在必行;另一方面,功能的集中會帶來功能安全方面的問題,如何規(guī)避安全風(fēng)險,需要進行芯片結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程優(yōu)化。未來,隨著自動駕駛基礎(chǔ)設(shè)施越來越完善,算法進一步升級迭代,智能座艙和自動駕駛的邊界將會變得愈發(fā)模糊。最終目的,是要形成體驗更好、成本更低、可信賴的產(chǎn)品,進而重塑駕乘體驗。

3.生態(tài)合作成為企業(yè)發(fā)展的重要能力

生態(tài)合作將成為自動駕駛企業(yè)實現(xiàn)外生增長的重要途徑

當(dāng)前,在自動駕駛技術(shù)發(fā)展驅(qū)動下,全球汽車行業(yè)供應(yīng)鏈正在發(fā)生變革,整車廠、Tier1和Tier2廠商、互聯(lián)網(wǎng)/科技巨頭、解決方案提供商之間的動態(tài)變化正在不斷重塑產(chǎn)業(yè)鏈??缃绮季趾徒涣骱献鞒掷m(xù)發(fā)生,各玩家之間的傳統(tǒng)界限逐漸被打破,綜合能力強的一方將主導(dǎo)未來的汽車產(chǎn)業(yè)。在激烈的市場競爭中,單一企業(yè)或某一群體已經(jīng)無法持續(xù)高效地突破自動駕駛當(dāng)下發(fā)展困境,自動駕駛相關(guān)企業(yè)想保持長遠的發(fā)展,應(yīng)注重企業(yè)之間的協(xié)調(diào)與合作關(guān)系,并與市場環(huán)境協(xié)同進化,建立適合自身發(fā)展的企業(yè)生態(tài)。

隨著自動駕駛賽道相關(guān)企業(yè)合作加深,將形成一個統(tǒng)一的生態(tài)價值圈,通過生態(tài)圈撬動其它參與者的能力,形成正反饋,進而使這一系統(tǒng)持續(xù)創(chuàng)造價值。如此一來,與傳統(tǒng)的鏈式結(jié)構(gòu)相比,自動駕駛生態(tài)體系將形成一個更加柔性和多元的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在這一生態(tài)體系中,自動駕駛相關(guān)企業(yè)可通過資源共享、技術(shù)賦能、聯(lián)合研發(fā)、運營共建、合資并購等模式實現(xiàn)共創(chuàng),將自身優(yōu)勢發(fā)揮到極致,并吸收其他資源取長補短,實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。

在自動駕駛生態(tài)體系中,標桿企業(yè)將起到搭建生態(tài)平臺,撬動產(chǎn)業(yè)其他參與者協(xié)同創(chuàng)造價值,實現(xiàn)優(yōu)勢融合與互補的作用。因此,對于自動駕駛相關(guān)企業(yè)來說,搭建生態(tài)價值平臺,與生態(tài)伙伴合作共贏的能力變得愈發(fā)重要。具體來說,就是建立開放的生態(tài)模式,面向多元場景,推出具有特色的產(chǎn)品和功能,并將自動駕駛工具鏈解耦,使生態(tài)伙伴都能從中受益。例如,在芯片領(lǐng)域,地平線開放生態(tài)賦能合作伙伴,凝聚融合推動產(chǎn)品高效落地,同時加快產(chǎn)品研發(fā);AWS、Asure、華為云面向汽車行業(yè)和自動駕駛領(lǐng)域提供解決方案,在安全合規(guī)的前提下,在自動駕駛研發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動的每一個流程上,為車企提供開箱即用的便捷工具和安全合規(guī)的服務(wù),幫助企業(yè)降本增效,加快自動駕駛技術(shù)的落地;蘑菇車聯(lián)的AI云,具備海量設(shè)備連接和海量數(shù)據(jù)處理能力,提供開放的接入服務(wù),與眾多合作伙伴共建服務(wù)生態(tài)等。


自動駕駛行業(yè)分析報告:驅(qū)動因素、競爭格局、應(yīng)用場景、市場空間及相關(guān)公司的評論 (共 條)

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