中外汽车的差距,正是未来十年的投资机会
2018-01-15 16:03:44
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以宝马为例,来看看中国车企的差距

随着自动驾驶发展进程加快,相关软件、硬件的开发,海量测试数据的采集都意味着大量的投入。汽车制造商不得不寻求结盟,以分担自动驾驶汽车研发的高昂成本。

一、结盟

上图是传统车企和IT巨头的市值对比,虽然有夸大成分,但是可以看出投资人对IT企业的明显偏爱。

从功能手机到智能手机的演进过程中,诺基亚、爱立信、摩托罗拉三大巨头纷纷倒下。从传统汽车到智能网联汽车的演进中,也将倒下一些传统汽车巨头。

在这种威胁下,主机厂和TIER1抱团求存更是必然。好在汽车更换周期很长,汽车行业护城河也够深,主机厂和TIER1还有足够的应对时间。

2016年7月,宝马和英特尔、Mobileye在建立了自动驾驶开发联盟。一年多来,该联盟又加入了德尔福、大陆、麦格纳和FCA,声势越来越壮大,并且打算纳入中国国内的主机厂。

宝马不是第一个寻求开放结盟的,2017年4月百度发布了阿波罗计划,半年时间内聚集了70多家合作伙伴。阿波罗计划大幅推动了中国自动驾驶产业的发展速度,改变了以前国内企业各自为战的局面,大大降低了中小车企进入自动驾驶的门槛。

国内企业中,已经初步形成了百度+北汽/奇瑞,阿里+上汽,腾讯+广汽三大智能驾驶朋友圈。

自动驾驶生态往往以地图为核心,宝马在2015年和戴姆勒大众一汽,投资了图商HERE。2017年腾讯和四维图新等打算收购HERE 10%的股份,可惜在9月份被美国投资委员会否决。不过,腾讯和四维图新已然进入了宝马自动驾驶的朋友圈。有图有真相:

在年初宝马公开资料的HD-MAP合作伙伴中还没有腾讯和四维图新,在年中时出现了。

其实,四维图新和宝马的合作由来已久。2011年起四维图新为宝马提供导航电子地图,从2014年为宝马提供车联网服务,2015年提供全球NDS编译服务;到2016年四维图新与宝马的合作已涵盖传统导航电子地图、ADAS地图、动态交通信息等。

自动驾驶产业除了在研发上有结盟的趋势,在共享出行上也在寻求盟友。

戴姆勒、沃尔沃、捷豹路虎、福特和通用汽车都在寻求同共享出行企业合作,借共享出行平台销售自家的自动驾驶车。据悉,今年国内的低端新能源汽车,主要销售对象就是共享出行企业。未来的自动驾驶车也将是这一趋势。

宝马透露,一方面明年将决定同哪一家共享出行企业合作,另一方面也打造自己的ReachNow共享汽车网络。

从本文第一张图片可以看出,UBER市值为680亿美金,而宝马只有480亿美金。宝马已在欧洲开展的DriveNow共享汽车项目,五年前就在德国慕尼黑启动,今年才达到95万用户数的规模。奔驰的Car2Go的用户数达到了270万人。这两家的成绩完全没法和UBER抗衡,所以有传闻称,宝马和奔驰将合并共享汽车项目,用以降低成本,实现规模效应。

二、自动驾驶路线和研发

2016年,宝马与英特尔和Mobileye展开了合作,计划于2021年推出L3级自动驾驶汽车BMW iNEXT,同时在技术上兼容L4。

2018年上市的奥迪A8将实现L3自动驾驶,但有个使用条件:当车在有隔离带的高速公路上以最高60公里/小时的速度行驶时才能启动L3自动驾驶功能。宝马认为这是不够成熟的产品,2021年量产的BMW iNEXT,可在时速 130 公里/小时实现L3自动驾驶,且会自行判断并切换车道。

从宝马的自动驾驶路线图可以看到,2021年主要实现在欧洲和美国的130公里以内的L3自动驾驶,以及60公里以内固定路线的L4自动驾驶。2022年才在中国实现130公里以内的L3自动驾驶。

至于L5级的完全无人驾驶,宝马认为要到2030年左右才能量产。

宝马对自动驾驶的保守和慎重,从上述路线图可见一斑,宝马在一步一步稳妥的从L2,向L3,L4和L5推进。其实从传感器配置也能明显看出来,宝马用于L2级自动驾驶的传感器和硬件,比特斯拉用于L4/L5级的都多。

宝马对自动驾驶的研发投入,远大于一般的IT企业和新兴造车企业。从2017年开始,宝马将在慕尼黑附近的施莱斯海姆建立一座研发中心,专注于车联网与自动驾驶技术研发,团队规模将达到2000名。

在和合作伙伴的研发分工方面,宝马将传感器、系统集成、高精地图、芯片等委托给Mobileye、 INTEL、德尔福、大陆、麦格纳、HERE、四维图新等合作伙伴。

宝马自己则主要专注于运动控制、汽车安全管理,失效保护操作等。

主机厂的一项重要工作是开展自动驾驶的大量道路测试。宝马称只需不到500万公里的道路测试来开发新的 5系车,但L5级自动驾驶必须有1.5亿公里的道路测试,其中在虚拟环境中测试95%,在真实道路上测试5%——大约750万公里。

2017年,宝马会投放40辆BMW 7系原型车进行自动驾驶的研发测试。2018参与测试的车辆数将达到100辆。

截止2017年10月,宝马自动驾驶车队的测试车行驶总里程已接近3.2万公里,在中国则累计完成了1.6万公里的真实道路测试。

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TIER1案例1:从博世看中国企业的智能网联差距

博世在自动驾驶业界的地位,如同腾讯阿里在中国互联网行业的地位。

博世集团一共有四大业务板块,汽车和智能交通业务板块占三分之二左右。2016年博世全球销售额为731亿欧元。博世中国公司销售额为915亿人民币,同比增长19%。

2016年博世汽车与智能交通技术业务全球销售额3240亿元,同比增长5.5%;在华销售额663亿元,同比增长23.5%。

博世汽车和智能交通板块的下属部门和子公司

过去十年,博世在中国实现了超过22%的年复合增长率。

在博世在全球有 56000 名研发人员,其中三分之一致力于软件研发。博世中国有 5000多名研发人员。在互联和自动驾驶相关项目上,近 30%都是从事软件技术开发。博世ADAS国产化的生产在苏州。

博世汽车与智能交通技术在中国共有超过36,000名员工,21个生产基地。超过4,600名技术人员分布于全国12个技术中心。

博世高度关注自动驾驶领域,每年投入研发资金4亿欧元。其自动驾驶研发主要基地在德国和美国加州Palo Alto,德国方面负责传感器、控制系统等开发,美国方面负责定位、感知和路径规划的开发。

博世在自动驾驶方面拥有全球最多的专利,超过了任何一家车厂或科技公司,涉及传感器、控制、软件等领域,共计约450项专利。

博世2016年在ADAS业务方面的销售额达到了10亿欧元,并有2500多工程技术人员在ADAS和自动驾驶方面进行研发工作。

一、技术路线

我们知道,自动驾驶技术路线分为保守型和激进型。科技公司偏激进,采取跨越式路线,直奔L4/L5;传统主机厂偏保守,采取渐进式路线,沿L1/L2/L3一步一个脚印的走。博世则采用了渐进式与跨越式两条路径并行的模式,即一边通过ADAS技术逐步向高级自动驾驶方面演进,而另一边则也在与戴姆勒集团直接进行L4/L5级别的自动驾驶技术的研发。

不过从博世的各种动向来看,博世的发展重点还是在渐进式路线上。

博世从ADAS走向全自动驾驶的时间表大致是:2018年实现代客泊车系统量产,2020年实现高速自动驾驶辅助系统量产,2022年左右量产城市无人驾驶出租车系统,在2025年之后实现全自动驾驶。

更具体的讲,L2级部分自动驾驶方面,2015年实现TJA(交通拥堵辅助),2017年实现集成式巡航辅助(Integrated Cruise Assist),2018年实现高速公路辅助(Highway Assist)。

2018年,L2级车型也会在中国市场上市,有两个主要的功能,一个叫做TGA交通拥堵辅助,在60公里时速之下跟随前车不变道;另一个叫集成式巡航辅助,在130公里时速之下跟随前车。

在L3/L4方面,博世的路线图是2017年推出交通拥堵巡航系统(Traffic jam pilot),2020年推出高速公路巡航系统( Highway pilot) ,2025年以后推出都市巡航系统(Auto/Urban pilot)。

泊车方面,2018年实现自动代客泊车AVP一代(Advanced valet parking) ,2020年实现AVP二代,2025年以后实现AVP三代,也就是完全自主泊车(Parking pilot)。

下面是博世自动驾驶路线全景图:

二、传感器和高精度地图

博世和大陆在自动驾驶产业链都太过于强大,有全套的传感器和控制器,所以现在主流车企大都避开博世和大陆,在控制器方面,尽量找弱势一些的供应商(TTTech, Mobileye, Nvidia等)。譬如奥迪A8的ZFAS控制器就是主要和TTTech等合作的。不过在ZFAS方案中,照样应用了博世的传感器。

博世研发自动驾驶所需的几乎全部传感器,包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达和高精度地图。

摄像头

2019年左右,博世会有下一代摄像头量产,叫第三代摄象头。除了像素从120万增加到200万,视角加大一倍,从正负25度增加到正负50度。另外博世还一些新技术:纹理识别道路状态,卷积神经网络技术等。

纹理识别技术:在车道线缺失的情况下通过纹理能够识别道路、路牙石以及边上的植物,这样可以更好地判断自由空间。

CNN卷积神经网络:可以识别像道路、路边的房子、车道线和天空,通过深度学习CNN跟纹理识别技术也是一种很好的冗余。

毫米波雷达

博世提供长距雷达和中距雷达。其中第五代中距毫米波雷达的探测距离目前是160米,接下来会提升到200米,角精度也会增加。第六代超声波雷达会在2018年年初上市,它是通过探测距离的增加,刷新时间缩短,以及对每个超声波都提供一个信号代码,所以使得探测精度更加高,能够实现在低速状况下的紧急制动。在15公里时速状态下实现对低矮物体的识别,目前的第五代是达不到的,而在下一代超声波雷达就可以实现精准的判断。

通过超声波雷达和环视摄像头融合可以实现高级别的功能,比如自动泊车就需要环视摄像头与超声波雷达的数据融合。

博世的激光雷达还在研制当中,预计2020年左右会投放市场。

高精度地图

博世认为,L4/L5级自动驾驶必须要有高精地图。2017年4月,博世正式宣布与国内三家领先的地图供应商百度、高德和四维图新展开合作,共同研发适用于国内路况的精准定位服务“博世道路特征”(Bosch Road Signature)。该服务通过将高精地图和博世毫米波雷达和摄像头进行结合,从而实现全天候的自动驾驶车辆精准定位。

同期,博世在欧洲与荷兰图商TomTom合作,基于博世的雷达传感器和Bosch Road Signature技术研发高精度地图系统。2020年起,该地图测绘系统将正式上线收集数据。

传感器融合

传感器融合方面,目前的L1和不变道L2自动驾驶是单个摄象头和雷达之间的融合,是目标层的融合;而可变道L2和L3级自动驾驶需要数据层的融合;到L4/L5阶段,还需要传感器数据和高精度地图数据的融合。这意味着需要有大量的运算,这时就需要有一个域控制器,所以博世正在开发一款域控制器。

三、合作与动向

博世在中国已经有200多个ADAS研发项目。到2017年6月为止,L1已经有10余款车型上市,接下来预计有30多个公司上百辆不同车型,也都会搭载博世技术。

L2/L3级自动驾驶系统,博世在中国也做了很多项目,还没有产生销售的阶段。L2将于2018年年初时正式量产,而L3级产品则会在2019年到2020年装配在量产车上,也可能会更晚,技术上还存在一些挑战。

L4方面,博世已经在国内开始了自动驾驶的路试,路试车由博世本土团队研发而成,配备5个博世中距离毫米波雷达、1个多功能摄像头、电子稳定程序ESP® 、电子助力转向系统EPS,以及百度智能汽车事业部的定位及增强现实人机界面技术。

四、Highway pilot

博世近期预发布“高速公路驾驶员HWP(highway pilot)”系统,这套系统具备了L3级自动驾驶功能,能让自动驾驶系统接管时速130km以内的高速路段自动驾驶。

如果在130公里时速之下在本车道停车的话实际上是相当危险的。高速的HWP(highway pilot)也分成不同等级,比如HWP的BASE就是停在本车道,HWP的PLUS是停在紧急车道,更高级的HWP premium是停到了一个安全的停车地带。

本图来源:盖世汽车

HWP演示车主要搭载了3种传感器,车辆前方一个长距的毫米波雷达,探测距离可达200多米,车上还配有6个激光雷达,同时前挡风玻璃位置配备了双目摄像头。百度、四维图新和高德地图为这套系统提供了高精地图的支持。

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TIER案例2:奥托立夫的主动安全和自动驾驶布局

奥托立夫在搭建一个非常完整的自动驾驶业务生态。感知方面,自己研发或合作研发各种传感器;决策控制和传感器融合方面,和沃尔沃成立合资公司ZUNUITY,和英伟达建立合作关系;执行方面有方向盘系统,以及和日信合作的制动控制系统等。

2015年,奥托立夫和日信合资成立Autoliv Nissin 公司,奥托立夫占股51%。Autoliv Nissin业务由奥托立夫制动控制业务及日信剥离出来的汽车制动业务组成,涵盖了双方在日本、中国和美国的多处生产基地,员工总数达2,000多人。另外,新公司还包括三家工程中心、两家测试中心并拥有1,200余项专利和知识产权。Autoliv Nissin在广东中山有子公司,主要为广州本田、东风本田、上汽通用五菱、长安汽车等提供电子制动ABS防抱死系统、汽车稳定系统等。

奥托立夫自动驾驶生态

让人吃惊的是最近四年奥托立夫在自动驾驶方面的布局速度。2013年只在11个技术领域布局,2015年达到31个技术领域,2017年则达到37个。

截至2013年奥托立夫的主动安全和自动驾驶布局

截至2015年奥托立夫的主动安全和自动驾驶布局

截至2017年奥托立夫的主动安全和自动驾驶布局

传感器量产时间上,视觉系统在2018-2019推出,夜视系统在2020年推出,77G毫米波雷达在2019年推出,ADAS ECU在2019年推出。

奥托立夫的研发

自动驾驶影响到汽车产业的方方面面,不止是主动安全才和自动驾驶相关,被动安全也同样因为自动驾驶而改变。

L4/L5时代,需要发展Life Cell安全气囊,以及生活间座椅安全(Living Room Seating Safety)等。

未来的安全气囊,会把你全身包裹;在朋友们围坐聊天或打牌时发生事故了,安全气囊会从天而降,把朋友们隔开,避免互相碰撞的伤害。

主动安全的产品研发方面,2017年推出第二代安全控制器。

奥托立夫同时提供24G和77G毫米波雷达产品。

奥托立夫2017年提供第三代单目视觉AEB产品,满足NCAP 2018要求。2019年提供第四代单目和双目视觉,支持自动驾驶,满足NCAP2020要求。2022年以后提供第五代视觉产品,带算法和处理能力,并支持多摄像头。

还提供ADAS/自动驾驶 ECU,以及定位模组、DSRC模组、驾驶员监测系统等。

ZENUITY

ZENUITY是奥托立夫和沃尔沃各占50%股份的公司,主要从事自动驾驶软件的开发,包括传感器融合和决策。沃尔沃汽车集团和奥托立夫有关ADAS的知识产权,将会以授权和转让的方式允许ZENUITY使用,在此基础上,ZENUITY将开发新的ADAS以及自动驾驶系统。预计到2019年,将会出售第一款配备ADAS的产品;2021年,配备自动驾驶系统的产品也将面世。而在公司盈利模式上,双方联合开发的新技术、新产品将由奥托立夫公司独立承担销售角色,全部收入所得为两家公司共有。

ZENUITY目前在瑞典,德国和美国有办公室,雇有工程师400多名。ZENUITY和VELODYNE(LIDAR),NVIDIA(计算平台)ERICSSON(云平台),seeingmachines(驾驶员监测)等建立了合作关系。

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中国企业的落后与追赶

中国企业落后技术最前沿15-20年,追赶需7-10年

中国发展智能网联汽车有得天独厚的条件:有全球最大的移动支付体系,最大的无线通讯网络,最大的汽车用户群体,最大的智能硬件生态,最大的物联网络,最丰富的移动应用生态,电动汽车产业全球领先,政府强大的基础设施配套能力和产业升级能力等。

然后正如中国汽车协会常务副会长董扬近期指出的,中国发展智能网联汽车,还有一些不利因素:

第一不利因素是基础差(基础研究薄弱,技术积累少,是人才队伍弱;国际大公司都有20年左右的ADAS和ITS研究历史);第二,政府部门组织尚有改进余地(国内人、车、路分别归公安部、工信部、交通部管理);第三,企业创新模式单一,我国汽车大企业的创新模式相对单一,重点在于自己招聘人才、建设设施、研究开发,依靠外部资源较少。而国外车企特别重视并购和联合。一方面,不惜重金并购有潜力的小科技公司,数量多达几十家;另一方面,组织了多个产业合作联盟;第四,标准工作机制不健全。

除了以上四点,还可以补充两点。其一,国外领先都非常重视测试数据的积累,大的车企和TIER1都有自己的多个专业测试场;其二,中国缺乏强大的TIER1。

综上所述,中国智能网联汽车的总体水平,和世界最前沿的企业相比,还有15-20年的差距。基于中国的各种利好条件,加上中国人的拼劲,有把握在7-10年的时间里,追上最前沿的技术水平,这个时间点,大约就是在2025年。

而每年消耗2000多亿美金外汇的芯片产业,预计也要到2025年才会有更大的突破。

从2个9的可靠性到7个9的可靠性

智能汽车和智能手机的产业化,是截然不同的两件事情,至少有2-3个数量级的难度。

智能手机的可靠性达到99%,就可以上市销售了。而汽车涉及生命安全,一般要求各种零部件达到车规级。汽车的可靠性是五个9(99.999%),也就是说人坐汽车出行100万次,会有发生一次交通事故的可能。飞机的可靠性略低于7个9,火车的可靠性高于7个9 (99.99999%),也就是说出行1亿次,会有一次交通事故。以北京地铁为例,每年30亿人次乘坐,但是发生的事故在个位数,这就是让人非常放心的交通工具。

人开车的可靠性是5个9,无人驾驶要达到6个9才能大规模普及。而目前国内自动驾驶做的好的企业,其可靠性估计在2-3个9,谷歌和沃尔沃有可能达到了4个9,总之还没有达到人类开车的水平。但是已经可以在固定路线、限定场景下应用了。

从2个9的可靠性提升到3个9的可靠性相对容易,但是往后每提高一个9,需要的测试车辆会十倍百倍的增加。2017年全球的ADAS和自动驾驶测试车大约在2000-3000辆,而2018年上路测试的自动驾驶车预计会达到3-5万辆,2019年就会是十万级了。

6个9以上可靠性的无人驾驶车,要等到2025以后了,这需要自动驾驶硬件成本的大幅度降低,5G网络的成熟,以及交通标志和信号设施、道路标线、法律法规的全面更新。

培养中国TIER1的佐行基金

基于以上对中国智能网联和自动驾驶汽车的发展规律判断,我们希望成立一家TIER1基金,去促成国内TIER1的成长和成熟。


文∣余杰

编辑∣强强

摄影∣黄硕

手绘∣陵鱼

©本文版权归“锌财经”所有

部分图片来自网络

 
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