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1、智能驾驶技术研究分析报告2023年5月1智能驾驶,未来已来11“新四化”引领汽车产业变革,汽车智能化成为产业共识E/E架构集中化是智能化基础,汽车向移动智能终端与计算平台进化。电动化、网联化、智能化、共享化正成为汽车行业共识,引领汽车产业变革,而EEA的集中化是汽车“新四化”的基础。传统汽车电子化程度提高是通过不断增加ECU(电子控制单元)实现,从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,逐渐延伸到了车身安全、网络、娱乐、传感控制系统等,汽车ECU数量逐年增加,目前一辆车的ECU数量超过100个,某些高端车型ECU数量超过300个。由于不同ECU通常来自不同Ti
2、er1,因此线束设计、逻辑控制也十分混杂,ECU功能协同困难,系统互斥,数据处理与交互能力受限,限制汽车智能化演进,“新四化背景下汽车E/E架构正在发展变化,用一个或几个“大脑”来操控全车的ECU与传感器已经成为汽车E/E架构发展共识。博世将整车E/E架构发展分为6个阶段:模块化阶段、功能集成阶段、中央域控制器阶段、跨域融合阶段、车载中央电脑和区域控制器阶段、车载云计算阶段,目前大多数整车厂商开始从模块化向功能集成阶段迈进,汽车最终形态将是类似PC、手机等终端的新一代移动智能终端与计算平台,目前以域为单位的DCU(域控制器)集成化架构是当前最佳的解决方案。智能汽车五大DCU,智能座舱、自动驾驶
3、是关键。博世、大陆等Tier1将当前汽车E/E架构按功能划分为动力域(安全)、底盘域(车辆运动)、座舱域(信息娱乐)、自动驾驶域(辅助驾驶)和车身域(车身电子)五大区域,每个区域对应相应的域控制器,利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中控制每个域,最后再通过CAN/1IN等通讯方式连接至主干线甚至托管至云端,从而实现整车信息数据的交互。智能汽车时代,智能座舱、自动驾驶是汽车差异化关键,也是车厂布局的核心。图2:智能汽车五大DCUD1C中央网关ECU/域ECUXSwitch资料来源:中国汽车电子电气架构发展论坛、博世,市场研究部我国政府对智能汽车发展呈开放态度,政策顶层设计推动产业发展
4、。我国对智能汽车政策规划从顶层出发,明确未来十五年发展路径。2023年2月,国家发改委、网信办等11家部委联合发布智能汽车创新发展战略,提出2025年13级自动驾驶的智能汽车达到规模化生产、14级自动驾驶智能汽车在特定环境下市场化应用的战略远景。2023年11月,中国智能网联汽车创新中心发布智能网联汽车技术路线图2.0,B月确在2025年12级和13级新车达到50%,到2030年超过70%,同时,2025,C-V2X终端的新车装配率将达到50%,2030年基本普及。目标到2035年,中国方案智能网联汽车技术和产业体系全面建成,网联式高度自动驾驶网联汽车大规模应用。目前我国已经开放个多个自动驾驶
5、汽车示范区,自动驾驶路测进程快速推进。算力、算法、数据是AI模型三个关键要素,自动驾驶算法模型训练需要大量数据,尤其是面对一些长尾场景,因此路测公里数与自动驾驶效果正相关。目前我国多个城市开放了示范区供企业进行路测,包括北京、上海、重庆、无锡、杭州、武汉、深圳、广州等,自动驾驶路测进程快速推进。海量路测使得以前长尾场景转化为日常复杂场景,自动驾驶系统已经能应对各种复杂路况和恶劣天气环境,长尾场景问题逐步解决。以北京和上海为例,截止2023年底,北京累计开放200条、699.58公里测试道路,覆盖京津冀地区城市、乡村、高速85%交通场景,向14家企业、87辆车发放测试临时号牌,自动驾驶车辆道路测
6、试安全行驶里程超过221.3万公里;上海累计开放243条、559.87公里测试道路,向22家企业、152辆车颁发道路测试或示范应用资质。2023年上海智能网联汽车开放道路测试有效测试时长1.17万小时,有效测试里程39.7万公里。图4:上海四大智能网联汽车测试示范区布局资料来源:上海市交通委员会.市场研究部图5:2023年上海智能网联汽车路测数据资料来源上海市交通委员会.市场研究部汽车智能化是产业共识,各类势力入局智能汽车。近期各类巨头纷纷进军智能汽车,多方势力入局,除大众、比亚迪、北汽传统车厂外,智能手机(小米、苹果)、互联网(滴滴、百度、谷歌)、新势力(特斯拉、小鹏、蔚来)等行业巨头纷纷宣
7、布造车,华为、大疆等也将以TierI身份赋能车厂。我们认为,虽然目前整车品牌竞争激烈,下游格局远未确定,但各方势力入局表明汽车智能化已经成为产业共识,智能化、网联化、电动化的“新四化,汽车替代传统燃油车趋势已经确立,造车浪潮下智能汽车产业链将长期受益,智能座舱、自动驾驶作为汽车差异化关键将核心受益。图6智能汽车行业部分参与者T-QA理想Nio小鹏资料来源:蔚来官网、百度官网、大众官网等,市场研究部1.2. 智能座舱:智能驾驶时代车辆差异化核心,千亿级市场打开智能座舱与传统座舱的区别在于以信息化手段提升人与汽车交互体验,主要体现在信息娱乐系统、驾驶显示系统的升级。根据汽车之家,智能座舱产业链上游
8、、中游、下游分别对应Tier2、Tier,整车厂。上游层面,除PCB、显示面板等传统机械电子等产品,车载芯片、车载地图、操作系统等信息化基础设施的渗透更为关键,因此手机、PC基础设施厂商正逐渐向汽车领域渗透并处于核心地位。中游层面,除传统Tier1供应商外,智能座舱也同样带来华为等科技型供应商入局;下游层面,E/E架构集中化背景下智能座舱给新势力厂商区别于传统车厂的差异化竞争通道,典型例子为特斯拉极简式座舱赢得了很多人青睐。图7:智能座舱产业链资料来源:汽车之家,市场研究部多屏化、智能交互是智能驾驶舱的核心。智能座舱是由车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示HUD、全液晶仪表、车联网模块
9、、360度环视、辅助安全驾驶、副驾及后座娱乐系统等组合成的完整解决方案,其中核心是多屏化与智能交互。多屏化体现为数字仪表盘代替机械式仪表盘,流媒体后视镜代替反光镜,还包括HUD、AR-HUD等新产品;智能交互体现为通过监控驾驶员行为,由语音、手势控制替代传统按键、操控杆控制。图8智能座舱示意图资料来源:MoMOUX.市场研究部全球智能座舱千亿市场。仪表盘、中控显示屏、信息娱乐解决方案、HUD是智能座舱四大类产品,预计2023年四类产品市场规模分别为117亿美元、86亿美元、234亿美元、24亿美元,合计市场规模超过460亿美元,全球智能座舱市场超千亿。表1:全球智能座舱主要产品市场规模(单位:
10、亿美元)20182019E2023E2023E2023E2018-2023CAGR仪表盘80909710811710.00%中控显示屏445367768618.20%信息娱乐解决方案1962082162252344.50%HUD91316202427.80%1.3. 资料来源中国产业信息网,市场研究部1.4. 自动驾驶:14级别自动驾驶已实现,我国有望成为最大的自动驾驶市场完整自动驾驶方案由感知、决策、执行三个层级构成。感知层负责车辆周围环境探查,包括各类车载传感器(摄像头、激光雷达、毫米波雷达)和辅助工具(高精度地图、卫星定位、V2X);决策层通过车载计算平台(芯片+算法)负责处理感知数据,
11、并通过建模对车辆驾驶行为做出决策,包括路径规划、行为决策、动作决策等;执行层依据决策结果对车辆执行指令,反馈控制满足车辆动态姿态限制的方向盘转角和前向速度,以及车灯、鸣笛、雨刮等指示操作。图9:自动驾驶技术层级资料来源:Comet1abs市场研究部技术视角看,14级别自动驾驶已经实现。SAEInternationa1(国际汽车工程师协会)从控制主体、环境监控主体、系统支持的驾驶模式三个维度,将自动驾驶从划分为10-15六个等级,1O为纯人工驾驶,15为全自动驾驶。从技术角度来讲,高级别自动驾驶难度在于复杂场景的解决,目前大部分车厂已经能够支撑12+级别自动驾驶,特斯拉已经能够进行13级别自动驾
12、驶,最近发布的搭载华为智能驾驶解决方案的北汽极狐阿尔法路测已经可以应对城市复杂路况。4月18日,华为发布自动驾驶计算平台MDC810,算力达到400+TOP,是目前全球已量产最大算力自动驾驶计算平台,算力远高于特斯拉FSD双芯片144TOPS.能够支撑14+级别自动驾驶。但从法规角度来看,自动驾驶相关法律法规制定具备滞后性,因此市面上车企对自动驾驶宣传仍局限在12级别。2035年我国有望进入全自动驾驶时代。我国产业届对于自动驾驶汽车推进节奏有明确预期,国家智能网联汽车创新中心发布的智能网联汽车技术路线图2.0将自动驾驶技术推广节奏明确到2025、2030、2035三个时间点,围绕乘用车、货运车
13、辆、客运车辆,制定分阶段发展目标与里程碑。从乘用车角度来看,技术路线图2.0预计,2025年我国CA级别(13)技术规模化应用,HA级(14)技术开始进入市场,2030年HA级(14技术的规模化应用,典型应用场景包括城郊道路、高速公路以及覆盖全国主要城市的城市道路。2035年以后,FA级(15)自动驾驶乘用车开始应用。从货运、客运商用车角度来看,2035年也将进入高度自动驾驶时代。图11:智能网联乘用车发展里程碑i*hS以!骷佃皿立育相自叫Meaeu良金的勒(DA)(PA)CA)(HA)(R)资料来源:中国智能网联汽车产业创新联盟,市场研究部图12:智能网联货运车发展里程碑资料来源:中国智能网
14、联汽车产业创新联盟,市场研究部中国有望成为全球最大的自动驾驶市场。根据麦肯锡调研结果,中国消费者对于自动驾驶和Robotaxi的接受度全球领先,并愿意为自动驾驶车辆支付更高的费用,调研显示49%的中国消费者认为全自动驾驶“非常重要二而仅16%的德国和美国消费者认为全自动驾驶“非常重要”,同时中国消费者愿意为购买自动驾驶车辆支付高达4600美元的溢价,而美国和德国则分别为3900美元和2900美元。麦肯锡预计2030年我国自动驾驶将占到乘客总里程(PKMT)的约13%,自动驾驶乘用车将达到约800万辆,自动驾驶汽车总销售额将达到约2300亿美元,基于自动驾驶的出行服务订单金额将达到约2600亿美
15、元,我国有望成为全球最大的自动驾驶市场。图13:中国消费者对自动驾驶表现出强烈的偏好图14:中国消费者愿意为自动驾驶支付更高的费用(单位:美元)美国意国中国0%20%40%60%80%100%不想拥有可有可无非常里要资料来源麦肯锡.市场研究部资料来源爰肯锡,市场研究部用于出行服务的非自动驾驶私人使用的非自动驾驶用于出行服务的自动驾驶私人使用的自动驾驶资料来源:麦肯锡,市场研究部我国ADAS渗透率快速增加,高端车型已有广泛普及。根据汽车之家对2019年市场在售(包含停产在售)的163个品牌,总计992个车系、7364款车型的数据分析,目前我国ADAS产品已有搭载率已较高,2019年超过50%在售车型搭载了自适应巡航ACC.360度全景影像、自动紧急刹车AEB/前向碰撞预警FCW,超过35%的在售车型搭载车道偏离预警1DW、盲区监测BSD、疲劳驾驶预警BAWS02019年售价10万以上车型已经开始搭载ADAS产品,50万高端车型已有广泛普及。资料来源:汽车之家.市场研究部图16:2019年我国所有在售车型ADAS配置搭载率图17:2019年我国所有在售车型ADAS配置搭载率90.0%-SKfSJ