融商观点

  • 服务热线:010-65218649
  • 服务邮箱:zhongcairs@126.com
汽车智联网技术行业市场研究报告(一)
发表时间:2020-05-03     阅读次数:     字体:【


智能网联汽车定义

智能网联汽车,即ICV(全称Intelligent Connected Vehicle),是指车联网与智能车的有机联合,是搭载先进的车载传感器、高清地图、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与人、车、路、云等智能信息交换共享,实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终实现完全无人操作的新一代汽车。本分析报告将从智能自动驾驶、智能网联驾驶、车联网等部分进行研究分析。


智能自动驾驶

智能自动驾驶通过车载传感器、V2X设备和高精地图收集处理信息,识别障碍物和标志信息,来判断选择适合的行驶路径。智能自动驾驶技术按照国际标准划分为六级(L0-L5),L0级别表示传统汽车技术,L1-L5自动驾驶技术,包括了辅助/高级辅助驾驶系统技术(L1-L2)和无人驾驶技术(L3-L5)两个阶段,涵盖了多项前沿技术,例如车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达、车载通信、高清地图、人工智能、计算机视觉、5G、V2X等技术,其中辅助/高级辅助驾驶系统一般需要应用车载摄像头、毫米波雷达、计算机视觉,更高等级的无人驾驶技术除了需要更高技术参数的车载摄像头、毫米波雷达、计算机视觉技术之外,还需要应用激光雷达、高清地图、人工智能、计算机视觉、车载通信、5G、V2X等技术。目前能够达到L3级以上自动驾驶且具有大规模商业化运营能力公司有谷歌Waymo、通用GM Cruise、特斯拉,奥迪,百度等企业,多数自动驾驶车企仍然停留在L1-L2级别的高级辅助驾驶上。2020年小鹏、长安汽车即将进入L3级别智能自动驾驶汽车量产阶段。

图1-1 全球自动驾驶发展阶段


智能自动驾驶的历史沿革

智能自动驾驶汽车最早可追溯至20世纪80年代,德国慕尼黑的德国国防科技大学科学家团队成功研制了一款“引领梦想”的奔驰机器人汽车,该款汽车能在无交通意外情况下时速达到100公里;1987年,美国发明了第一台通过传感器自动导航的无人驾驶汽车。

1994年,德国研制出VaMP和Vita-2,被认为是真正意义上的无人驾驶汽车;

2010年,意大利研制的VIAC完成驾驶汽车上的首次洲际旅行;

2012年,谷歌获得美国首个无人驾驶车辆许可证;

2016年,特斯拉推出Autopilot辅助驾驶功能;

2018年12月,Waymo在美国推出付费无人出租车服务Waymo One。无人驾驶在出租车领域首次实现商业化,截至2019年底,月活用户超过1500人,累计总订单超10万人次。

中国无人驾驶最早追溯到1992年,国防科技大学就成功研制了中国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。

2011年7月14日,国防科技大学自主研制的红旗HQ3首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶试验,实测全程自主驾驶平均时速87公里,创造了中国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录。

2015年12月,百度无人驾驶车在国内首次实现城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶测试,测试时最高速度达到时速100公里。

2016年6月由工信部批准的国内首个“国家智能网联汽车(上海)试点示范区”封闭测试区正式开园运营。

2018年7月,百度与金龙客车合作的无人车“阿波龙”园区运营车宣布量产。

2019年11月自动驾驶公司文远粤行在广州开启Robo-Taxi试运营服务。


高级辅助驾驶系统(ADAS)——无人驾驶的前提

高级辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)利用安装在车上的各类传感器在汽车行驶过程中随时感应周围环境,收集数据,实现静态、动态物体的辨识、侦测与追踪;结合导航仪地图数据进行运算、分析,预先让驾驶者察觉到可能发生的危险,达到增加汽车驾驶的舒适性和安全性的目的。

ADAS是自动驾驶的第一步,实现更高等级的无人驾驶需要先普及ADAS,主要应用于L1-L2级别自动驾驶汽车上,对于L3-L5级别自动驾驶汽车,由于可以实现无人操作,一般称为无人驾驶技术。作为辅助驾驶员进行汽车驾驶的系统,ADAS可以大大提升车辆和道路的安全性,已逐步演化为发展最快的汽车应用领域之一。目前常见的ADAS功能包括盲点检测BSD、自动泊车AP、前车防撞预警FCW、自动紧急制动AEB、车道偏离警示LDW、自适应巡航ACC、车道保持LKS等。由于成本较高,现阶段L2级别ADAS系统在中国的装配率较低,一般仅限于20万以上的高级车和某些豪华车,整体渗透率在5%以下,其中盲点监测渗透率最高,达12.1%,未来有较大的提升空间。

ADAS产品可按照功能特点分预警类、主动控制类和其他辅助类。预警类包括前车防撞预警(FCW)、车道偏离预警(LDW)、司机监测系统(DMS)等,预警类 ADAS 基本反映自动驾驶 Level1 水平,不涉及执行层,技术实现容易,成本较低,前装、后装区别不大;主动控制类包括自动紧急刹车系统(AEB)、自适应巡航系统(ACC)、行人保护系统(PDS)等,需要将接口集成在车辆上,技术实现复杂度高,需要供应商、车企协同研发,以前装为主;此外,一些 ADAS 产品辅助实现其他功能,包括夜视系统(NVS)、交通信号识别(TSR)、全景环绕(SVS)等。

图1-2 不同功能ADAS产品信息

按照 SAE (国际汽车业协会)的分类标准,同一级别自动驾驶拥有数种配置组合,按照搭载的功能模块,筛选典型L0/L1/L2自动驾驶车型 :

L0入门款车型 ,仅搭载 ABS 与制动力分配 (这两项配置的渗透率自 2008年起便已超过90% ,为基础配置不搭载其余辅助驾驶类配置;

L1级自动驾驶车型,除了 ABS与制动力配置外,额外搭载刹车辅助、牵引力控制、车身稳定控制、倒影像与速巡航 ,上述配置均已有成熟的解决方案搭载相应的功能模块,主要由全球 tier1供应商提供;

L2级自动驾驶车型,由于需要配备多功能车载摄像头、毫米波雷达激光等传感器,除了 L1级自动驾驶的功能外,还包括车道并线辅助、巡航系统、车道偏离预警、车道保持主动刹车,并且辅助影像由单车升级为 360 环视。

图1-3 不同等级自动驾驶汽车功能应用

ADAS产品可拆分为感知层、决策层和执行层。感知层通过传感器感知车身周围环境,输入相应实时数据至决策层处理中心,感知层主要包括车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等;决策层根据感知层收集信息作出相应决策,主要涉及芯片、算法,参与企业以传统芯片厂商和初创科技类企业为主;执行层接收信号后采取相应行动,如刹车、警示等,执行层主要由传统汽车零部件一级供应商巨头垄断。


表1-1 四类传感器性能比较

上图感知层四类传感器各具优劣,车载摄像头存较多机会,毫米波雷达市场具有高成长性。总体来看,超声波雷达、车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达制造门槛逐渐提升。超声波雷达技术成熟,在倒车辅助类 ADAS 产品中已有大量应用;车载摄像头技术门槛稍高,绝大多数 ADAS 产品中均有应用,随着 ADAS 产品渗透率提升及品类拓展,行业规模保持稳健提升;毫米波雷达技术门槛高,应用以主动控制类 ADAS 产品为主,随着其渗透率提升预计将有较大的需求提升;激光雷达目前以测试为主,尚无规模化应用。

图1-3 ADAS 由感知层、决策层和执行层组成

ADAS市场行业壁垒高,有别于传统整车与零部件供应商关系,主要体现在其与行车安全关系密切,ADAS 产品供应以前装市场为主;ADAS产品定制化属性强,与整车厂合作研发需求强;产品技术涉及较多芯片、算法等新领域,传统整车与零部件供应商关系由链式向圈层式转变。知名跨国汽车零部件一级供应商受益于长期技术积累储备、强大的系统集成能力和产业链纵深能力,几乎垄断全球 ADAS 市场。据赛迪咨询,2017 年全球乘用车 ADAS 市场 CR5(大陆、德尔福、电装、奥托立夫和博世)合计市场份额约 65%;中国 ADAS 市场以基于摄像头 ADAS 产品为主(传感器仅使用车载摄像头占全部 ADAS产品比例近 60%),CR6(博世、大陆、德尔福、电装、Mobileye和法雷奥)在中国的市场份额超 60%。近年来中国本土 ADAS 供应商正在崛起,基于摄像头 ADAS市场参与度逐渐增加,如苏州智华、纵目科技、德赛西威等,其产品多用于自主品牌整车,国产厂商在中国基于摄像头的 ADAS 市场份额占比预计不超过 15%。

目前,日本、德国等发达国家新增汽车ADAS的配置比率已相对较高,而中国等新兴市场的渗透率仍相对较低,受益于各国监管机构对于主动安全技术的推动,相关 ADAS 产品渗透率提升很快。据赛迪咨询,渗透率前三 ADAS 产品BSM/AEB/PDS ,2017年在全球的渗透率分别为18.0%、16.0%、15.5%,中国渗透率分别为12.1%、10.0%、9.0%。预计未来随着技术进步和规模化生产带来的成本下降及政策的大力推动,ADAS 渗透率将持续提升。据盖世汽车研究院测算,我国ADAS的总体渗透率仅在2%-5%。根据国盛证券研究所按照博世官网技术方案,各项配置需要搭载相应的功能模块,对各配置应用进行分类如下:

ABS、制动力分配、刹车辅助、车身稳定控制、牵引力控制、定速巡航等功能已发展成熟,成熟的功能模块由全球tier1的供应商提供,除了定速巡航外(2017年起逐渐向自适应巡航过渡),配置率均在90%以上,成为行业标配。

行车电脑屏幕、中控液晶屏、液晶仪表盘等屏幕配置由于能带来最直观的配置感受,渗透速度远高于其他配置,且产品近几年不断快速迭代(单色-彩色、小尺寸-大尺寸)。

倒车影像、360环视等影像其他辅助类ADAS系统需要搭载6-8个近距离摄像头,配置成本较低,2019年两者配置率分别为55%/18%,渗透速度高于自动驾驶类配置。

主动刹车、车道保持、并线辅助、自动泊车等主动控制类ADAS类配置2019年均在20%以下。主动控制类ADAS配置产品渗透率低于行业其他类型主要由于:1)硬件上,主动控制类辅助驾驶需要额外搭载性能更优的摄像头、毫米波雷达、激光雷达,增加额外的配置成本;2)软件上,主动控制类辅助驾驶需要独立的ECU或DCU控制,电子架构改变大大增加了配置难度。

图1-4全球ADAS部分产品形成渗透率(2017)

图1-5中国ADAS部分产品新车渗透率(2017)

ADAS系统的装机率持续提升,部分功能块成为紧凑型以上车辆的标准配置。根据汽车之家的统计,在7364款新车型中,超过5成搭载自适应巡航ACC、360度全景影像和自动紧急刹车AEB/前向碰撞预警FCW等配置,而且出现个别配置向10万元以下车型渗透的趋势。截止2019年,指导价5-25万元的主力销售区间内,主动刹车、车道保持、并线辅助、自动泊车等辅助驾驶的配置率率均低于20%(个别功能接近20%)。其中,2013-2018年为L1级ADAS自动驾驶产品的快速渗透阶段,配置率由6%迅速增长至33%,考虑到有相当部分的车型仅搭载车身稳定控制、倒车影像、定速巡航的其中一种配置,可以认为2017年起L1级自动驾驶已成为行业标配。而典型L2级ADAS自动驾驶辅助产品截止2019年的渗透率仅为3.3%,处于起步阶段。

从指导价能够更为清晰地表明,以“各级别自动驾驶的平均指导价”与“行业全部车型的平均指导价”两者之间的价差,来评估配置搭载的相对成本。从价格看,目前搭载L2级自动驾驶车型的平均指导价,高出全行业平均水平4-5万元,配置成本仍然较高。L1级自动驾驶ADAS产品与行业平均指导价的价差从2008年的接近10万,持续降低至2017年的600元,相对配置成本几乎抹平,意味着其真正成为行业标配。

(未完待续)

 
上一篇:索罗斯成名之役(下)
下一篇:汽车智联网技术行业市场研究报告(二)