近年來,汽車行業(yè)向著電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向發(fā)展的趨勢日益明顯,世界主要汽車產(chǎn)銷國家都陸續(xù)推出法規(guī)政策,促進智能汽車的普及發(fā)展。
在頂層設計層面,2020年2月,發(fā)改委、工信部等11部委聯(lián)合發(fā)布《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》,提出到2025年,實現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達到規(guī);a(chǎn),實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用,展望2035到2050年,中國標準智能汽車體系全面建成、更加完善。頂層設計的一系列法規(guī)政策為中國智能汽車的發(fā)展指明了方向。在智能化建設層面,2017年12月,工信部發(fā)布《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》,目標到2020年,智能汽車技術(shù)水平大幅提升,建立可靠、安全、實時性強的智能汽車智能化平臺,形成平臺相關標準,支撐L4級自動駕駛功能研發(fā)與應用。在網(wǎng)聯(lián)化建設層面,2018年12月,工信部發(fā)布《車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,目標到2020年,實現(xiàn)智能汽車產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)融合,構(gòu)建能夠支撐L3級及以上的智能汽車技術(shù)體系。
智能汽車的發(fā)展給汽車行業(yè)帶來了許多重大的技術(shù)變革,并取得了豐碩的研發(fā)成果,其中最具有代表性的莫過于高級輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和集中式電子電氣架構(gòu)。ADAS(高級輔助駕駛系統(tǒng))是指利用安裝在車上的各種傳感器(如攝像頭、毫米波雷達等),充分收集汽車在行駛過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和路況、天氣等環(huán)境數(shù)據(jù),在此基礎上對數(shù)據(jù)進行處理,進行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤,從而在一定程度上實現(xiàn)低級別的自動駕駛,使駕駛者預先察覺到可能發(fā)生的危險,有效增加汽車駕駛的安全性。ADAS通常包括自適應巡航(ACC)、車道偏移報警系統(tǒng)(LDWS)、車道保持系統(tǒng)、碰撞避免或預碰撞系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)、自適應燈光控制、行人保護系統(tǒng)、自動泊車系統(tǒng)、交通標志識別、盲點探測,駕駛員疲勞探測、下坡控制系統(tǒng)和電動汽車報警系統(tǒng)等功能。
汽車智能網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展使汽車行駛過程中產(chǎn)生的信息流和數(shù)據(jù)流爆發(fā)式增長,汽車電子電氣(EE)架構(gòu)也將迎來升級,沿著分布式-域集中式-中央計算式的路徑逐漸進化,當前正處于分布式向域集中式演化過渡階段。從全車100余個ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)到5個DCU(Drive Control Unit,傳動控制單元),控制功能迅速集中,算力更強、性能更優(yōu)的域控制器走上歷史舞臺。ECU是域控制器的前身,在車輛發(fā)動機、變速箱、安全氣囊等各底層執(zhí)行零部件中廣泛應用,承擔決策功能,目前大部分傳統(tǒng)車企上都是分布ECU搭載;往后發(fā)展,控制范圍更廣、算力更強的域控制器取代了原有較為獨立的各ECU的決策功能。以博世經(jīng)典的五域分類拆分整車為動力域、底盤域、座艙域/智能信息域、自動駕駛域和車身域,五域較為完備的集成了L3+車型的所有控制功能,在極少數(shù)L3級別車型上(如長安UNI-T/小鵬P7等)進行應用。
域控制器再往后發(fā)展,以特斯拉 Model 3為代表的中央計算平臺 Central & Zone Concept 是行業(yè)未來趨勢。特斯拉通過升級電子架構(gòu)可以有效減少線束的長度,Model 3約為1.5km,Model Y僅100米。特斯拉直接跨越域集中電子電器架構(gòu),采用域ECU車載電腦的方式,其自研的FSD(Full Self-Driving)芯片每秒能完成144萬億次計算,能同時處理每秒2300幀的圖像,并且能夠應對L5級別自動駕駛所需的感知層數(shù)據(jù)量和計算能力。
特斯拉于2014年10月推出Autopilot 1.0首次實現(xiàn)智能駕駛系統(tǒng)商業(yè)化,目前正在向L3級別邁進。大眾與福特以ARGO為紐帶展開合作,大眾于2017年量產(chǎn)L3級別的奧迪A8;寶馬與戴姆勒展開技術(shù)合作,計劃于2021年量產(chǎn)車型iNext,同樣是L3級別的智能駕駛產(chǎn)品;Uber也計劃于2020年推出適合高速場景的L3級自動駕駛汽車。在國內(nèi),2018年小鵬與德賽西威(002920,股吧)聯(lián)合開發(fā)L3級自動駕駛汽車,小鵬P7于2020年上市。
互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也積極布局智能駕駛賽道。Google的無人駕駛項目于2009年正式啟動,2016年谷歌無人駕駛項目獨立為谷歌母公司Alphabet旗下子公司W(wǎng)aymo。Waymo已經(jīng)收集了幾十億英里的模擬駕駛數(shù)據(jù)和超過350萬英里的道路駕駛數(shù)據(jù)的沉淀。同時Waymo的模擬器可以在每個新軟件版本里回放我們在真實世界里駕駛的數(shù)據(jù),還可以針對我們的軟件構(gòu)建全新的現(xiàn)實虛擬場景進行測試,從而幫助車輛安全地在現(xiàn)實世界中駕駛。從測試里程指標來看,Waymo排名第1。在無人出租車方面,百度阿波羅7月初推出了300輛L4自動駕駛汽車,成為首家獲得“T4”路試許可證(公開路試許可證)的國內(nèi)公司,標志著該自動駕駛汽車具有在復雜的城市道路、隧道和學校區(qū)域行駛的能力,并能夠應對各種復雜的情況。數(shù)據(jù)顯示,阿波羅的Robotaxi已完成了超過600萬公里的道路測試,零事故的發(fā)生率創(chuàng)歷史新低。配有Apollo平臺的車輛在全球27個城市運送了100,000多名乘客。(本文作者:摩根士丹利華鑫基金研究管理部 張偉)
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