11部委智能汽车发展政策重磅落地
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部委联合印发《智能汽车创新发展战略》
。2月24日,11部委联合发布《智能汽车创新发展战略》正式稿,结合工信部于2019年12月发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》征求意见稿,
传达出推动相关产业融合创新的发展逻辑,表现出各部委间合力
促进车联网发展的官方态度。
《战略》明确提出,智能汽车不能独立发展,需要与新能源汽车等其他战略方向融合创新,要将现有汽车产业参与者和其他产业企业培育成新兴市场主体,加速车联网产业链成熟。
智能网联汽车发展目标:
1)中国标准智能汽车体系基本形成。到2025年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监督和网络安全体系将基本形成;
2)实现自动驾驶 L3 级规模化生产,L4 级在特定环境中市场化应用。到2025年,实现有条件自动驾 驶的智能汽车达到规模化生产,实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用;
3)车用通信网络标准取得积极进展。到2025年,实现车用无线通信网络(LTE-V2X 等)的区域覆盖, 新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市和高速公路逐步开展应用,高精度时空 基准服务网络全覆盖;
4)2035-2050 年,中国标准智能汽车体系全面建成、更加完善。
顶层设计为汽车产业指明发展方向,智能化、网联化、车路协同将带动传统汽车产业实现三大转变:
从机械产品向电子信息智能产品转变,从交通工具向智能移动空间和应用终端转变,从单一从制造业向多产业(汽车制造业、电子产业、互联网产业、信息通信业、交通产业)融合转变。
故而对于产业链所有环节的企业
---整车、零部件、互联网厂商、软件、通信及交通基础设施企业而言,都必须转变传统思维,在新的产业生态体系中寻求新的定位。
在技术端,由人工操作机械产品转向电子信息系统控制的智能产品。
《战略》指出2025年发展目标为实现自动驾驶L3级规模化生产,L4在特定环境中市场化应用。目前我国自主品牌量产车自动驾驶技术水平接近L2,国外先进自动驾驶水平接近L3。本次文件指出要“构建协同开放的智能汽车技术创新体系”,推进车载高精度传感器、车规级芯片、智能操作系统、车载智能终端、智能计算平台等产品研发与产业化。
2019年11月,罗兰贝格与21世纪经济报道联合发布了《中国智能网联发展报告》报告,预计到 2030 年自动驾驶和智能汽车车端系统的市场规模将达到 5000 亿元,其中芯片、传感器和软件算法将成为主要贡献者。核心部件价值将从通讯和传统低性能传感器转向计算平台、算法和高精度传感器,尤其在算法领域,2020-2022年有望实现快速增长。
在产业端,推广产业融合,加速车路协同,实现“人–车–路–网–云”一体化发展。
智能汽车产业发展包括汽车及电子技术的发展,和依靠智慧道路的建设,实现智能网联汽车商用化。
此外还将推进高精度时空基准服务和智能汽车基础地图、网络安全、智能出行等新业态。
覆盖全国路网的道路交通地理信息系统、国家智能汽车大数据云控基础平台、车用高精度时空基准服务能力等,以发展中国标准智能汽车为方向,以建设智能汽车强国为目标,推动多个产业融合发展。
本次11
部委的
联合印发,体现了各部门将合力推动智能网联汽车行业加速发展,标志着国家层对产业发展的高度共识和高度协同,强调了发展智能汽车对我国具有重要的战略意义,有利于技术升级、产业链完善、资金落地的推进。
基础设施建设推进,推动智能网联汽车发展
疫情过后,关注信息化基建推进。
据新华社报道,2020年2月21日中央政治局会议召开,会议着力强调了要发挥投资关键作用,加大制造业技术改造和设备更新,加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设,凸显了5G对国民经济的重要性。根据C114消息,2月22日工信部召开加快5G发展、做好信息通信业复工复产工作电视电话会议,会议强调,信息通信业是全面支撑经济社会发展的战略性、基础性和先导性行业,制定和优化5G网络建设计划。
追溯2003年的“非典”时期,《国务院关于促进房地产市场持续健康发展的通知》(18号文)将房地产业定位为经济发展“支柱产业”,让房地产发展真正进入快车道。而在本次疫情下,经济社会发展仍需要有新的动力,
科技类相关的新型基础设施建设有望成为接下来驱动
GDP
增长的重点,5G
作为国家战略首当其冲。
根据2017年6月信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》显示,在直接产出方面,5G商用将为2020年带动4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长到3.3万亿和6.3万亿;在间接产出方面,5G将拉动各行业发展,2020年、2025年、2030年分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿的间接产出。
通信技术向5G
演进,将推动信息交互和智能决策算力升级。
随着通信技术的不断演进,汽车和交通相关服务由此前的信息服务,向安全与效率服务、以及车路协同和自动驾驶服务演进,为汽车智能化、网联化的能力提供保障。
5G+
道路信息化基础设施建设推进智能网联汽车发展。
车联网作为万物互联时代的重要应用,与5G结合已经成为行业发展的必经之路,无人驾驶等技术要求毫秒级的时延和接近100%(99.9999%)的可靠性,只有通过5G网络的支持才能实现。我们认为加速推进5G网络建设是实现智能网联汽车的前提,同时伴随5G网络建设的优势地位,智能网联汽车加速也成为推进汽车产业的首选。
11部委联合发布《智能汽车创新发展战略》也突出了智能交通体系的建设,主要体现在车用无线通信网络建设,以及智慧化道路基础建设两大方面。
具体将建设:
1.
广泛覆盖的车用无线通信网络。
统筹公众移动通信网部署,在重点地区、重点路段建立新一代车用无线通信网络,提供超低时延、超高可靠、超大带宽的无线通信和边缘计算服务。在桥梁、隧道、停车场等交通设施部署通信网络,并建立信息数据库和多维监控设施。
2.
智能化道路基础设施规划。
智慧化道路基础设施建设将涵盖城市内及城际的智慧灯杆、智能路标等一系列智能基础设施升级,《战略》指出要分阶段、分区域推进道路基础设施的信息化、智能化和标准化建设,通过路、车设施的一体化发展,部分功能让“聪明的路”来替代,中国公路协会自动驾驶工作委员会主任冉斌认为可以降低90%至95%的车载成本,从而实现车路协同驾驶商用变现。
充要条件具备,智能网联汽车有望迈入加速发展阶段
汽车销量寒冬期仍在持续。
从乘用车的近一年的销售情况来看,自2018年7月开始,乘用车销量增速开始呈现负增长趋势,且这一趋势仍在加剧,到2020年1月同比增速下滑14.85%,销量寒冬期仍在持续。
为刺激消费,汽车业将加速智能网联化发展,参照智能手机发展,汽车产业也将面临洗牌期。
我们认为,目前来看,汽车整体销量增长乏力,为刺激消费,汽车企业或将加速向智能网联化方向演进。在此背景下,参照智能手机的发展,汽车产业有望迎来产业洗牌期,是各车企积极布局自动驾驶技术的动力之一,有助于促进整体汽车智能化、网联化渗透率的提升。
参照智能手机的发展,11-12年手机销量增速下滑的同时,智能手机占比迅速攀升。
2011-2012年,我国手机产量增速下滑明显,但国内智能手机出货量占手机出货量的比重提高非常迅速,从2011年1月到2012年12月,两年的时间由不足16%提高到约69%,增长53个百分点。之后智能手机出货占比进一步提升,2014年12个月出货量平均占比为86%,2015-2018年,这个数字继续增长至88%、93%、94%、94%。
汽车行业洗牌期或将来临,早投入换取先发优势,抢占自动驾驶高地,有望大幅提升车载端联网渗透率
。
参照智能手机的发展,11-12年手机销量增速下滑的同时,智能手机占比迅速攀升,且4G网络加速了智能手机的更新迭代,也同时迎来了手机行业大洗牌。当前汽车行业发展阶段可类比智能手机时代,整车厂有望谋求先发优势,推动智能网联汽车渗透率提升。
积极建设智能交通体系,通信技术赋能交通出行,安全和效率提升仍是刚性需求。
当前道路的交通需求处于快速上升期,但道路的交通能力提升却有限,解决行驶安全和效率提升仍是刚性需求。伴随V2X以及5G的发展,以自动驾驶为目标的车路协同技术来赋能交通出行,是未来智能交通的发展方向。当前基于车的辅助驾驶已经商业化,基于道路的路侧方向有较大发展和提升空间。
实现车路协同,将大幅改善道路交通能力,实现智能交通愿景。
在2019年4月2日举办的大唐高鸿车路协同高峰论坛上,中国智能交通产业联盟理事长王笑京提到,在欧洲的C-ITS示范工程测试中,将车路协同的智能交通系统应用于荷兰A58高速上,通过仿真测试,道路通行能力提升7-10倍,根据荷兰国家应用科学院TNO于2019年年初对其进行的实测数据显示,提升幅度在1.7倍,大幅改善道路交通能力。
车企加速推进技术升级,试点城市相继落地
车企积极布局智能网联车,抢占新消费刺激点。
我国乘用车销量连续两年出现负增长,市场进入新阶段,车联网、自动驾驶等作为下一代消费增长点,吸引了各路汽车厂商的目光。目前国资车企在智能网联车上布局最为积极,一汽、上汽、广汽联合华为、百度、运营商开发智能网联车,部分搭载车联网系统的车型已实现量产,积累了一定的先发优势。
未来规划明晰,配合上层设计刺激智能网联车产业高速发展。
纵观各大国内外车企未来发展规划,基本都计划在2020-2022年在国内投产、量产搭载车联网的商用车型,并投资建设网联车试验场。结合年初发布的《智能汽车创新发展战略》,未来V2X有望与新能源等技术相结合,引领产业革新。
智能网联示范点、先导区加速建设落成,带动商业化规模化。
通过统计各地方市发改委、工信局、交通局、公安局等发布智能网联汽车示范区/试点规划情况显示,目前全国已有2个国家级先导区、10个国家级示范区,40余个地方级测试示范点,满足车联网多场景多环境的测试需求,推动智能网联汽车商业化落地。此外,高速公路是车联网最有可能先行落地的场景,我国还有8个智能网联高速公路在进行试点工作。
当前进展:
在地域上,约有50余个示范区/试点已覆盖全国所有一线城市及部分二线城市,其中北京、天津、吉林、江浙沪、武汉等经济发达地区或传统汽车产业重镇普遍对车联网试点更为积极,开始时间早,后续跟进投入大;在进展上,国家级示范区多数为分期建设,在2018年或以前就已完成规划,目前一期建设基本落成,已发放牌照开展实际道路侧试,地方级测试点和智能网联高速路侧试项目多数于2019年开始建设。
未来预期:
根据各地方市发改委、工信局、交通局、公安局等部门发布的规划文件显示,国家级示范区在2020年及以后将普遍进入大规模建设阶段,后期工程有望落地,2021年至2022年进入全区域覆盖阶段、半开放甚至全开放测试阶段,探索商业化运营模式。通过统计各地方对于智能网联示范区/试点的规划,大多地方级测试点计划于2022-2023年完成车联网先导区基础设施建设和改造,打造全国城市级大规模智能网联汽车应用示范区,打造城市级智能网联生态体。未来随着技术进一步成熟,将有更多城市建设智能网联汽车示范区,现有示范区也有望连接融合成为更大的规模的试点示范区。
智能驾驶产业链包括感知系统、决策系统、执行系统
智能驾驶产业链核心环节包括感知系统、决策系统、执行系统,分别承担环境感知、精准定位、规划和决策以及控制执行等多个环节。
感知系统:智能驾驶的智慧之眼
主要为智能网联汽车获取更准确、更全面的信息。主要包括摄像头、雷达、高精度地图和高精度定位等。
1
)摄像头、雷达等传感器:
目前超声波雷达的应用已经相对成熟,摄像头、毫米波雷达和激光雷达正随着自动驾驶技术的发展实现活跃的技术创新。由于各传感器特点不同,各有优劣势,因此多传感器融合将成为未来趋势。
传感器参与厂商:
博世、大陆、德尔福、Velodyne等国际厂商,以及欧菲科技、舜宇光学(摄像头),巨星科技、禾赛科技(激光雷达)等国内厂商均在积极布局智能网联传感器市场。
目前,智能驾驶解决方案主要有两条技术路线:视觉优先路线、多传感器融合路线。
视觉优先路线由“宝马英特尔联盟”提出,该路线倾向于采用低成本的摄像头方案,联盟还包括菲亚特克莱斯勒、德尔福、大陆、麦格纳、滴滴出行等企业。
多传感器融合路线由“丰田英伟达联盟”提出,该路线更倾向于高成本激光雷达以及毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等多种传感器的融合运用,以应对自动驾驶复杂的应用场景,联盟企业还包括大众、戴姆勒、博世、采埃孚、Uber等。
车载摄像头分析:车载镜头多方位拓展扩容车载市场空间
随着驾驶智能化程度不断提升,智能驾驶对于车载摄像头的需求也逐步从后视向侧视、环视、前视、内视多个方位拓展,用于捕捉外部环境中的车辆、行人、车道线、路标等信息,以及识别车内驾驶员状态。由于后视摄像头多用于倒车环境监测,其画面覆盖范围小且工作时间短,而侧视、环视、前视、内视等镜头需要提供稳定的拍摄内容、排除外界干扰并保持长期工作,因此非后视摄像头对于镜头的质量、性能等都相对于普通摄像头有更高的要求。
通常,一套完整的ADAS系统需包括6个摄像头(1个前视,1个后视,4个环视),而高端智能汽车的摄像头个数可达到8个。
例如,根据电子发烧友网,特斯拉Autopilot搭载了3个前视,2个侧视和3个后视用于视觉感知。随着汽车智能化程度不断提升,根据Yole数据,2023年全球平均每辆汽车搭载摄像头将从2018年的1.7颗增加至3颗,但距离完整ADAS系统所需的摄像头个数仍有差距。据高工智能产业研究院预测,2020年我国后视摄像头(1颗)渗透率为50%,前视摄像头(1颗)渗透率为30%,侧视摄像头(2颗)渗透率为20%,内置摄像头(1颗)渗透率仅有6%。从不同类型车载摄像头渗透率来看,我国智能驾驶车载摄像头市场,尤其是高规格车载镜头仍有很大发展空间。
尽管全球汽车需求疲弱,但随着汽车智能化推动单车车载摄像头数量提升,TSR预计全球车载摄像头总出货量将由2018年的1.09亿颗增加至2021年的1.43亿颗,对应2019-2021年CAGR为6.9%。舜宇光学作为全球车载市场龙头企业,2018年车载镜头出货3395万颗,占全球车载摄像头总出货的37%;2019年舜宇车载摄像头同比增长25%至5010万颗,创历史新高,表明终端车载摄像头需求仍在不断增长。
考虑到车载摄像头,尤其是侧视、环视、前视、内视等镜头对性能要求较高因而对质量要求更高,据Allied Market Research数据,2017年全球车载摄像头市场规模约114亿美元,2025年将有望达到241亿美元,对应2018-2025年复合增长率为9.7%。中国作为智能驾驶发展尚在初期的地区,根据QYResearch预测,2023年中国汽车驾驶辅助系统(ADAS)市场规模将超过1200亿元,对应2018-2023年复合增速为37%,其中前装市场规模约为950亿元,后装市场规模约为250亿元。
车载显示为人机交互重要窗口,高清多屏趋势下市场规模不断扩大
随着科技时代智能驾驶的发展,消费者对于汽车智能化的需求也在不断提升,车载显示屏便是实现这一人机交互功能的重要窗口,用于车载导航系统、控制面板、后座视频播放等等。根据IHS Markit数据,2009年全球车载面板出货量仅有0.18亿片,而至2018年,全球车载显示面板出货量已达到1.62亿片,同比增长9.4%,对应2010-2018年复合增速高达27.6%。并且,中控显示面板已成为车载面板中最重要的应用,2018年中控显示面板出货量占比为48%,仪表板显示次之(38%)。
受宏观经济疲弱影响,根据Wind数据,2018年全球乘用车销量同比下降2.8%,且疲弱趋势持续,但随着用户对于屏幕交互要求提高,
车载显示也在向着触控、高清、大屏、多屏等趋势发展
。根据IHS Markit数据,虽然车载显示面板出货量不及手机面板出货量的10%,但由于车载面板产品质量要求高、相应单价也高,目前车载显示面板市场规模仅次于手机显示面板市场。Global Market Insights预计2019年全球汽车显示屏市场规模约为150亿美元,2025年有望增长至300亿美元,对应2020-2025年年复合增速达到12%。
2
)高精度地图:
高精度地图,即是精度更高、数据维度更多的电子地图。
精度更高体现在精确到厘米级别,数据维度更多体现在其包括了除道路信息之外的与交通相关的周围静态信息。高精度地图将大量的行车辅助信息存储为结构化数据,这些信息可以分为两类:第一类是道路数据,比如车道线的位置、类型、宽度、坡度和曲率等车道信息。第二类是车道周边的固定对象信息,比如交通标志、交通信号灯等信息、车道限高、下水道口、障碍物及其他道路细节,还包括高架物体、防护栏、数目、道路边缘类型、路边地标等基础设施信息。
高精度地图用于自动驾驶的地图匹配、路径规划、特定情况下的自动驾驶,是智能驾驶产业链中不可缺少的一个环节。
从角色定位来看,高精度地图在智能驾驶的作用,已经逐步脱离单纯地图数据导航的作用,而更多的是与其它传感器融合在一起,发挥环境感知的作用。高精度地图提供的先验信息能够弥补一般传感器在特定环境下的信息缺失。
高精度地图的主要厂商包括国外的HERE
、TOMTOM
以及国内的四维图新、百度和高德等。
3
)高精度定位
L3级以上智能驾驶需要厘米级的高精度定位技术。现有的定位技术手段包括卫星导航、惯性导航和环境特征匹配。智能驾驶中的高精度定位技术,有绝对定位和相对定位之分。常见的激光雷达、摄像头、超声波雷达、毫米波雷达,都属于相对定位范畴;而GNSS(全球卫星导航系统)定位结合IMU(惯性测量单元)惯性传感器的融合定位,能得到车辆所处的经纬度信息和当前的姿态信息,反映的是车辆在地球坐标系中的绝对位置,属于绝对定位。
人口稠密地区的L3级以上自动驾驶的最佳定位技术方案有两种,一种是4G/5G定位方案,另一种是汽车传感器融合定位方案(radar+camera+lidar+map)。在人口稀少地区,不适合大规模铺设5G基站,将主要依靠卫星定位技术,
GNSS定位的主要优势是成本低、精度高。
“GNSS+RTK
”—
“地基增强”可以实现特定区域内的高精度定位需求。
GNSS的定位精度在米级,离自动驾驶的要求甚远。卫星定位要做到厘米级,就需要做GNSS校正,纠正电离层导致的定位错误,通常采用RTK(Real Time Kinematic 载波相位差分)的方式。随着技术的不断发展,RTK技术已由传统的1+1或1+2发展到了广域差分系统,有些城市建立起CORS(Continuous Operational Reference System)系统,大大提高了RTK的测量范围,将定位精度提升到厘米级。通过在地面大量建立固定的参考站(CORS站)来校正卫星定位测量时的误差,叫做“地基增强”。
“星基增强”可以满足更大范围的高精度定位需求。
地基增强的精度虽然很高,但覆盖范围却有一定限制。定位目标必须处在通信信号覆盖的范围之内,但在通信信号难以覆盖的高空、海上、沙漠和山区,则形成了大范围的定位盲区。为了解决更大范围的高精定位需求,人们把从参考站获取到的校正参数上传至卫星,再通过卫星向全球播发。这样,用户终端不必再受到通信能力的限制。这种校正方式叫星基增强。
著名的马斯克“星链计划”:
马斯克旗下卫星发射公司SpaceX提出著名的Starlink(星链)计划,计划投资100亿美元,发射4400多颗卫星(后调整为在距离地球表面550公里的轨道中部署1584颗卫星),旨在从近地轨道提供稳定的全球互联网覆盖。2019年2月,SpaceX向美国联邦通信委员会提交一份申请,请求获得建造和运营100万个地面站的许可。地面站的作用是向卫星发射信号,同时接收由终端用户或其他地面站转发来的信号,以供终端用户联入“星链”。Starlink具备高精度、高可用、高可靠优势,不仅能提供宽带互联网服务,可进行通信,也能用作厘米级定位增强、导航服务。因此可用于高精度定位,服务于自动驾驶等行业。