任泽平：我国自动驾驶开展陈述2020（上）

发布时间：2025-04-24　点此：536次

来历：新浪财经

文/新浪财经定见首领专栏作家任泽平、连一席、郭双桃

导读

功率和安满是出行工业最为重视的两个论题。2018年全球因路途交通逝世私人数超越了135万人，相当于每23.4秒就有1个人被交通意外夺走生命。而据交通部数据，每年因交通拥堵带来的经济丢失高达城市人口可支配收入的20%，相当于GDP的5-8%。

跟着深度学习和核算机视觉技能的鼓起，主动驾驭为进步交通安全与功率供应了新的处理计划。主动驾驭归纳了人工智能、通讯、半导体、轿车等多项技能，触及工业链长、价值发明空间巨大，现已成为各国轿车工业与科技工业跨界、竞合的必争之地。技能进步、方针推动、巨子入局、本钱进入、本钱下降、场景老练，从各方面痕迹来看，主动驾驭经过十多年的探究，现在现已站在商业化落地的要害节点。浪潮已至。

正文

1 我国展开主动驾驭轿车具有必要性、迫切性和合理性

轿车新四化“电动化、智能化、网联化、同享化”展开趋势已成为职业共同。2017年12月，工信部发布的《国家车联网工业规范体系建造攻略（智能网联轿车）》中指出，智能网联轿车是指搭载先进的车载传感器、操控器、履行器等设备，并交融现代通讯与网络技能，完结车与X（人、车、路、云端等）智能信息交流、同享，具有杂乱环境感知、智能决议计划、协同操控等功用，可完结“安全、高效、舒适、节能”行进，并终究可完结代替人来操作的新一代轿车。可见我国展开智能网联轿车的终极意图在于完结人工代替。

智能网联轿车一起包括轿车“智能化”和“网联化”两大特点，而轿车智能化又可细分红“驾驭智能化”和“座舱智能化”两方面，其间驾驭智能化也称为主动驾驭。智能网联轿车、智能轿车、主动驾驭三者联系如下图所示：智能网联轿车规划最广、智能轿车次之、主动驾驭最小。

1.1 展开主动驾驭轿车具有必要性

据国际卫生组织发表，2018年全球135万死于交通意外，相当于每23.4秒就有一个人逝世。据我国交通部发表，每年因交通拥堵带来的经济丢失占城市人口可支配收入的20%，相当于每年国内出产总值丢失5-8%。展开主动驾驭不只可极大改善交通安全和阻塞问题，还可促进轿车工业转型晋级，助推经济展开。据麦肯锡猜测，到2025年智能轿车预估的潜在经济影响最高达1.9万亿美元。比较一般轿车，主动驾驭轿车的优势首要体现在以下几个方面：

1）愈加安全。2020年6月，美国IIHS（公路安全稳妥协会）发布根据5000起轿车安全事端调查陈述显现，其间因为感知失误、才干损失形成的磕碰事端别离约占24%、10%，这两部分事端关于主动驾驭车辆彻底能够防止，也即主动驾驭能够削减34%的安全事端。

2）愈加节能。2016年4月，美国卡内基梅隆大学发布《主动驾驭轿车的燃油经济性测验》陈述指出，带有主动驾驭功用的轿车，燃油经济性进步10%，且其节能功率跟着主动驾驭遍及率、等级进步等进一步进步。

3）愈加高效。2018年7月在百度AI开发者大会，百度总裁张亚勤博士提及Apollo主动驾驭途径将进步车主30%的出行功率。2019年2月，我国智能网联立异联盟发布《智能网联轿车工业展开动态及对策主张》陈述指出，主动驾驭可进步交通功率约10%。

4）愈加廉价。2020年4月，我国电动车百人会发布《主动驾驭在干线物流场景商业化现状、应战及主张》陈述指出，主动驾驭卡车用于长途运送，可节约人力本钱6-15万/年/车，主动驾驭关于人力本钱较高的场景含义严峻。

5）愈加简略。2019年6月，日本内阁发布《2019交通安全白皮书》陈述指出，白叟因为身体机能衰减、反响较愚钝、身体不协调，发生安全事端概率更高。2018年度日本境内，75岁以上白叟司机的逝世事端是剩下的2.4倍；因踩错刹车和油门的逝世事端75岁以上司机是剩下的4.9倍。主动驾驭操作更为简略，是应对社会老龄化驾驭的有用途径。

1.2 展开主动驾驭轿车具有迫切性

主动驾驭能够供应更安全、更节能、更高效、更舒适的出行体会，是国际公认的未来展开方向。其含义不只在于轿车职业的技能晋级，更会带来全球化供应链和工业生态的改造，是各国必争的战略高地。

2019年3月，IPRdaily联合incoPat发布“2018年全球主动驾驭技能发明专利排行榜（TOP 100）”，数据显现在2018年1月1日至2018年12月31日期间，全球主动驾驭技能专利申请数量TOP20企业别离为，福特（1225）、三星（1152）、丰田（684）、通用（517）、博世（484）、百度（438）、现代（412）、华为（372）、本田（361）、电装（327）、群众（324）、LG（281）、高通（272）、日产（242）、松下（242）、德尔福（241）、英特尔（233）、宝马（217）、索尼（197）、法雷奥（187）。专利申请数量依照国家区分，美国、日本、韩国、德国、我国、法国别离为2488、2053、1845、1025、810、187件，对应占比29.6%、24.4%、21.9%、12.2%、9.6%、2.2%；我国仅排第5。

从专利申请数量上看，我国暂时处于下风。而根据国家知识产权局发布的《主动驾驭工业专利剖析评议陈述》显现，在中心专利范畴，我国企业从数量到质量都落后于日、美、韩、德等企业。日本、美国、欧洲等国家在主动驾驭走在我国前列，很大一部分原因是布局比咱们早。

1）美国：早在1992年就发布了《智能车-高速路体系战略计划》，论说智能车-路的相关功用，并于2016年9月美国交通部发布了第1版《联邦主动驾驭方针：加快路途安全革新》（简称AV1.0），论说美国展开主动驾驭的初衷在于交通安全。之后别离于2017年9月、2018年10月、2020年1月发布《AV2.0》、《AV3.0》、《AV4.0》。最新版的《AV4.0》着重要坚持美国在主动驾驭职业的领先地位，并选用“灵敏、技能中立”的方针，让大众而不是政府挑选最有用的交通和出行处理计划。

2）欧盟：2011年11月欧盟发布《Horizon 2020》战略说到要推动智能网联轿车研制，2014年欧洲路途运送研讨咨询委员会（ERTRAC）树立专家组用于拟定主动驾驭轿车路途图。2015年5月第1版欧盟主动驾驭路途图发布，选用SAE作为规范，猜测到2030年全球有4400万辆主动驾驭车辆；之后于2017年5月发布第2版主动驾驭技能路途图，提出别离在2020/2023/2025年完结L3/L4/L5主动驾驭；最新版技能路途图于2019年3月发布，针对乘用车、卡车、城市出行车三种车型拟定细分特定场景技能路途图，其间乘用车、卡车、城市出行车别离在2020年、2020、2022年左右完结L3级主动驾驭。

3）日本：最早于2013年6月发布《创立最顶级IT国家宣言》，为完结方针，于2014年6月发布《官民ITS设想与路途图2014》，提出运用主动驾驭将2018年全国交通事端逝世人数下降到2800人以下，到2020年成为国际上交通最安全的国家。之后《ITS规划》每年更新一版，对上一版进行数据更新和补偿。最新版《ITS规划》于2020年6月发布，提出私家车到2020年完结L3级主动驾驭，2025年完结L4级。此外，日本于2015年2月树立了“主动驾驭商业化研讨会”，拟定主动驾驭具体展开规划，并于2017年3月发布《完结主动驾驭的举动陈述与方针1.0版》，之后每年更新，最新版发布于2020年6月提出：高速公路到2020年完结L3级主动驾驭，依照国家项目、铁路公司、大型OEM三类展开主动驾驭演示验证，从如高精地图、辨认技能等十大要害范畴推动主动驾驭。

4）我国：官方关于主动驾驭的论说最早见于《我国制造2025》，提出到2020年把握智能辅佐驾驭各项要害技能，到2025年树立完善的智能网联轿车自主研制体系，出产配套及工业群。2017年4月，国务院、工信部等联合发布《轿车工业中长时间展开规划》提出，以新能源轿车和智能网联轿车为突破口，引领工业转型晋级，拟定新能源轿车、智能网联轿车、轿车动力电池等技能路途图，到2025年，智能网联轿车进入国际先进队伍。值得注意的是，2020年2月发改委、网信办、工信部等11部委联合发布《智能轿车立异展开战略》，指出智能轿车已成为全球轿车工业展开的战略方向，展开智能轿车对我国具有重要的战略含义，需求从要害技能、测验点评、运用演示、根底设施、网络通讯、规范法规、质量监督、网络安全等方面确保2025年完结L2级主动驾驭规划化出产，L3级在特定环境下商场化运用。

1.3 展开主动驾驭轿车具有合理性

主动驾驭在各国落地优势和驱动力并不相同，美国有信息技能优势、欧洲轿车巨子实力雄厚、日本需求处理老龄化驾驭问题，而我国展开主动驾驭的合理性在于：

1）轿车商场满意巨大：到2020年9月，我国轿车机动车保有量达3.65亿辆，其间轿车保有量达2.75亿辆。巨大的商场可带来显着的规划效应，此外也可支撑满意的细分场景，便于主动驾驭在部分范畴，首先获得商业化运用。

2）根底设施配套彻底：支撑主动驾驭所需的通讯根底设施如5G基站、智能化路途根底设施如ETC技能、高速公路等根底设施，都在不断完善。在2020年我国展开高层论坛上，工信部副部长刘烈宏泄漏，本年我国现已建成了近70万个基站，这个数字根本上是我国之外全球5G基站总量的2倍多。

3）规范渐趋完善：关于主动驾驭的相关规范也在逐步完善，工信部及相关部委先后发布了《国家车联网工业规范体系建造攻略（智能网联轿车）》、《国家车联网工业规范体系建造攻略（全体要求）》、《车联网（智能网联轿车）工业展开举动计划》、《智能轿车立异展开战略》等方针文件，从多方面规划主动驾驭的规范体系建造。

4）技能逐步老练：主动驾驭感知层的高精度地图、激光雷达、操控层的车载核算芯片等近几年都获得了很大的开展。以车载核算芯片为例，全球主动驾驭芯片龙头Mobileye别离在2008、2010、2014、2018、2020年发布EyeQ1、EyeQ2、EyeQ3、EyeQ4、EyeQ5五代芯片，其核算才干从2008年的4.4GOPS（十亿次）进步到24000GOPS，超五千多倍。

5）商场承受度进步：近几年顾客对辅佐驾驭如自主泊车等功用承受度不断进步，我国乘用车智能驾驭功用浸透率不断进步。根据我国工业信息网核算，我国乘用车智能驾驭功用浸透率从2014年的11%添加到2019年的52%。

2 主动驾驭：分为6个等级，3大体系

2.1 主动驾驭：可分为6个等级，其间L3是重要分水岭

依照主动化程度，主动驾驭可区分红不同的等级。现在国际上比较认可的规范有三种：1）BASt（德国联邦交通研讨所）主动驾驭分级规范，于2012年第一次发布；2）NHTSA（美国高速公路交通安全办理局）主动驾驭分级规范，于2013年5月第一次发布；3）SAE（美国轿车工程师学会）主动驾驭分级规范，于2014年1月第一次发布。其它国家根本都是参阅这三个规范拟定各国的主动驾驭等级规范，其间SAE规范虽然推出最迟，可是因为规范区分最为具体，成为最通用的主动驾驭分级规范，我国、美国、日本、欧盟等都是参阅的SAE规范。

工信部2020年3月公示《轿车驾驭主动化分级》引荐性国家规范报批稿，如下表所示，与SAE区分根本共同。此外能够发现，从L3开端，驾驭操作和周边监控都是由体系主动完结，驾驭员只需求在紧迫动态下做好接纳处理即可；从L3开端主动驾驭的主角切换到车辆主动驾驭体系上，L3是主动驾驭人机人物重要的分水岭。

主动驾驭技能触及交通、通讯、电子等多个范畴的交融，其展开离不开多工业的协同，是一个从L0、L1、L2往L3、L4、L5渐进的进程；不同等级主动驾驭代表性功用和遍及时刻，并没有官方的结论，但常见于一些组织的论说中，收拾如下图所示。从图中能够看到2020年L3级主动驾驭开端遍及已成为职业共同。需求阐明的是，严厉含义上讲，相关功用与车型等级并不能划等号，也即整车具有某项L3级的功用，并不代表整车即为L3级主动驾驭。此外，部分功用可横跨几个主动驾驭等级。比方主动泊车可细分红：惯例主动泊车（APA）归于L2，长途遥控泊车（RPA）、回忆泊车（HPA）归于L3，自主代客泊车（AVP）能够为L4。浅显来讲：L1一般是能够解放手或许脚；L2能够一起解放手和脚，可是不能解放眼；L3还能够解放眼，可是不能解扩大脑；L4及以上还能够解扩大脑。

2.2 主动驾驭：可细分红感知、操控、履行三大体系

主动驾驭按功用可区分为：感知（环境感知与定位）、决议计划（智能规划与决议计划）、履行（操控履行）三大中心体系。主动驾驭体系终究是为了替代人工，假如将其类比人的话，如下图所示：感知层相当于人的五官，感知周围的环境，搜集数据传输到决议计划层；决议计划层相当于人的大脑，处理感知层传输的数据，输出相应的操作指令给履行层；履行层相当于人的四肢，履行大脑给出的指令。其间感知层首要包括三部分，环境感知、方位感知和速度、压力等其它感知；决议计划层首要包括三部分，操作体系、集成电路、核算途径（含算法）；履行层首要包括三部分，动力供应、方向操控、车灯操控。

3 感知体系：传感器

感知体系是数据搜集的进口，其搜集数据的准确度和功率直接影响着决议计划体系的判别和履行体系的操作，是完结主动驾驭的条件。感知体系有两大中心技能，传感器和高精地图；本章咱们要点剖析传感器。

3.1 传感器概略：分为四大类型，激光雷达归纳功用最好

传感器依照作业原理可细分为，视觉传感器、雷达传感器、红外传感器和其它四类；其间雷达传感器又可细分为，毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达三种。根据国家知识产权局2018年11月发布的《主动驾驭工业专利剖析评议陈述》发表，全球主动驾驭感知体系不同类型传感器专利数量占比别离为，视觉传感器30%、毫米波雷达22%、激光雷达20%、超声波雷达13%、红外传感器9%、其它传感器6%。

不同传感器因为作业原理不同，其优缺点各异，合适的运用场景也有所差异：1）视觉传感器（摄像头），其长处在于勘探间隔较远、分辨率高，且能辨认路标和交通讯号灯，可是其缺点也很显着，对光线要求很高，简略受气候影响；2）毫米波雷达，其长处在于勘探间隔远、灵敏度高、穿透性强，可是其缺点在于对非金属不灵敏、停止测距才干弱、很难勘探物体巨细和形状；3）超声波雷达，其长处在于本钱低、精度高，可是其缺点在于反响时刻长，只适用于倒车等短间隔场景；4）激光雷达，其归纳功用最好，不只灵敏度高、勘探视点广，并且可勘探大都物体，精度高、且可3D建模，可是其缺点在于本钱昂扬、受气候影响大；5）红外传感器，最大优势在于能够夜视，可是其灵敏度、停止测距、勘探视点都比较一般。具体比较如下表所示，其功用参数为揭露材料和职业龙头产品参数归纳，实践可能有必定收支。

3.2 传感器现状和趋势：激光雷达没有商用，传感器组合成为职业趋势

因为各类传感器优缺点都很显着，只要组合运用才干满意杂乱的运用场景。下表列举了干流车企代表车型的感知体系传感器计划，从中能够发现，根本都选用的视觉传感器+雷达传感器组合的计划，常用的装备为“1个前视摄像头+4个环视摄像头+12个超声波雷达+3个毫米波雷达”，而激光雷达暂时没被选用。

一方面，视觉传感器和雷达传感器组合已成为职业共同；另一方面，单个传感器技能改性也是职业另一大趋势。

视觉传感器方面，镜头像素从200万逐步添加到400万、800万，摄像头从单目往双目、多目方向展开。轿车在主动驾驭进程中，要求车载摄像头能够：1）看得远（留出满意的反响时刻）；2）看得清（成像明晰精度更高）；3）看得广（尽量削减盲点和意外）。可是这三者之间不行兼得，在看得远的一起，视角就会变窄；此外因为车载镜头本身变焦才干很差，一般都是定焦，所以其远间隔成像也会变得很含糊。在此布景下，采纳添加摄像头，并对不同摄像头进行分工的多摄像头计划就成为职业新趋势。以特斯拉为例，其2016年Autopilot 2.0体系中，运用的三目摄像头，一个视界视点是50°，担任一般性路途状况监测；一个视界视点是25 °，用于勘探前方的车道线、红绿灯；还有一个视界视点是150°的鱼眼镜头，用来勘探并行车道的状况、行人和骑自行车的人。下图是车载摄像头全球龙头大陆集团发布的两款车载摄像头产品，据其官网介绍，双目车载镜头能够满意多种主动驾驭场景如前方磕碰正告（FCW）、车道违背正告体系（LDW）、交通标志辨认体系（TSA）、智能前大灯操控体系（IHC）等，可大大进步安全性。

雷达传感器方面，因为现在激光雷达技能不老练、本钱昂扬，暂时运用很少；而超声波雷达因为声速较慢，反响时刻长，勘探间隔很短，运用很受限；当时主动驾驭首要依托毫米波雷达传感器。毫米波雷达经过向外发射毫米波，并接纳反射回来的信号，到达测速和测距的意图。现在在毫米波范畴，敞开民用的波段有，24GHz、60GHz、77GHz、79GHz、120GHz；我国商场常用的有24GHz、77GHz、79GHz三种。根据波的传达理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，天线体积越小；此外波长越长，方向性差，回波比较少，勘探间隔也相对较短。从下表能够看出，比较24GHz而言，77GHz、79GHz带宽更大、天线体积更小、分辨率更高、勘探间隔更长，优势十分显着；现在24GHz首要用于短中间隔，用作完结盲点勘探体系；而77GHz、79GHz用于中长间隔，完结自适应巡航体系；而跟着后者的技能走向老练，将逐步替代24GHz。

3.3 传感器问题：方针需求完善、技能不行老练、本钱过高

虽然感知体系展开较快，可是在实践运用中依然存在较多问题，首要体现在三点：1）当时感知体系依然存在一些缺点，这种缺点跟着主动驾驭等级进步逐步被扩大；2）优秀功用的激光雷达因为本钱太高，现在在干流车型上并没有得到运用；3）关于传感器如毫米波雷达、激光雷达等规范没有出台，相关方针鼓舞办法短缺。

3.3.1 感知缺点：无法彻底满意实践的运用场景，存在辨认失效

安满是主动驾驭推广运用的条件，而感知信息摄入直接影响着车辆的避险操作，其高准确性与可靠性是主动驾驭安全的确保。可是，现在主动驾驭车辆感知体系依然存在一些缺点，无法彻底满意实践的运用场景。以特斯拉为例，2020年6月3日上午在台湾高速路上，一辆卡车侧翻在地，后续来车纷繁躲避，而一辆处于主动驾驭状况的白色Model 3，并未采纳任何减速或转向躲避的动作，以时速110公里笔直撞向了前方侧翻卡车。再以抱负为例，2020年9月22日一辆处于主动驾驭状况的抱负ONE在G18高速上发生严峻追尾；之后抱负官方供认其“主动驾驭体系关于周围车道上车辆变入主道的辨认具有局限性，无法在周围车辆并入1/5车身的时分辨认成首要方针，这是现在L2辅佐驾驭体系的局限性”。

感知体系的缺点来自于三个方面：1）感知盲点（部分区域、物体无法感知）；2）感知区分度低（感知到物体可是无法辨认）；3）感知反响时刻长且信号弱（辨认到物体，可是无法精准及时反响）。以感知盲点为例，其有两个首要原因：1）单个传感器遭到勘探间隔和视角的约束，需求多个传感器才干完结360°全景掩盖；2）即便完结360°全掩盖，可是遭到光线、雨雪、雾霾、沙尘等恶劣气候形成的感知盲区。以纵目科技产品为例，其超声波雷达测距规划在0.15-4.5m，其勘探视点水平角100°、垂直角60°。

3.3.2 本钱过高：单个激光雷达价格超越现在感知体系硬件总价

当时干流感知体系硬件组合为“1个前视摄像头+4个环视摄像头+12个超声波雷达+3个毫米波雷达”，根据电动车百人会猜测，2020年摄像头、超声波雷达、毫米波雷达均匀本钱别离为60美元、12美元、90美元，对应总本钱在714美元。而根据2020年8月，广汽蔚来发布的BOM（物料清单）表，其整车BOM本钱为257022元，其间前向雷达总成1544元、盲区检测传感器1260元、全景泊车体系1012元、生命勘探体系593元、倒车雷达体系496元，感知体系硬件总计在4905元；与百人会的猜测较为共同。

可是，归纳功用最优的激光雷达本钱却居高不下，商用化进程缓慢。以全球激光雷达龙头Velodyne为例，2020年7月官宣，其无人驾驭用16线激光雷达现在能够面向全球客户降价50%，价格约3999美元；以国内闻名激光雷达公司速腾聚创为例，其官网RS-LiDAR-M1产品，价格在1898美元，超越现在干流感知体系硬件装备的一倍以上。

3.3.3 方针体系需完善：规范不行细化，方针扶持没有清晰

当时主动驾驭方针体系需求完善的当地有两个：1）规范体系；2）方针扶持。

1）规范体系：2017年 12月，工信部联合其它部委发布了《国家车联网工业规范体系建造攻略（智能网联轿车）》体系性论说了智能网联轿车的规范体系；可是现在发布的规范较少，关于ADAS和高档主动驾驭规范文件尚缺，关于职业未来的技能走势和规范建造缺少指引性文件。

2）方针扶持：2020年 3月，工信部联合其它部委发布了《智能轿车立异展开战略》，给出了方针和首要任务，可是关于相应的要害技能企业如感知传感器企业的方针扶持如税收减免、政府补助等还未清晰和遍及。

4 感知体系：高精地图

高精地图也叫高分辨率地图，亦称主动驾驭地图，首要面向主动驾驭的运用场景，在主动驾驭场景中承当着辅佐环境感知、辅佐定位、辅佐途径规划、辅佐操控等功用，是完结主动驾驭必不行少的根底设施。

1）辅佐环境感知：传感器简略遭到大雾、大雨等恶劣气候影响，且在夜间光线差、地下信号差的当地体现欠安，经过高精地图完结的精准定位是对传感器的重要补偿。

2）辅佐定位：在轿车行进进程中，因为信号、时延等多种要素，存在必定的方位差错，经过高精地图的精准匹配作为补偿，可完结轿车的精准定位。

3）辅佐途径规划：高精地图关于路途数据的维度更广，包括车道中心线、信号灯、周围障碍物、限速牌等多重信息；并且精度更高，到达厘米级；在实践中可辅佐体系规划最佳的驾驭路途计划。

4）辅佐操控：高精地图能够供应超出传感器勘探规划的路途信息，并且在主动驾驭进程中经过对周围环境的准确复原，可提早供应加减速、转向、变道等操控主张，辅佐体系进行主动驾驭操作操控。

4.1 高精地图现状：3大中心实力共28家厂商获得资质，高德一家独大，四维图新次之

比较一般地图，高精地图精度更高、时效性更强、数据维度更广。1）精度更高：一般地图精度在m级，高精地图精度在cm级。2）时效性更强：关于静态数据，一般导航地图更新频率在月度或许季度；高精度地图更新频率为天或许周；关于动态数据，一般地图不做更新要求，高精地图要求实时更新。3）数据维度更广：一般地图只记载路途等级的数据，如路途等级、形状、斜度、方向等，而高精地图还需求记载车道类型、宽度、护栏、路沿、交通指示牌、信号灯等。

2016年2月，国家测绘地舆信息局发布《关于加强主动驾驭地图出产测验与运用办理的告诉》清晰指出：主动驾驭地图归于导航电子地图的新式品种和重要组成部分，其数据搜集、修改加工和出产制造有必要由具有导航电子地图制造测绘资质的单位承当。截止到2020年10月底，根据天然资源部批阅公示，我国现在具有高精地图测绘资质的厂商总共28家，依照布景可分为三类：1）传统图商，以四维图新、凯立德、立得空间等为代表，共13家；2）互联网企业子公司，以高德、长地万方、滴图等为代表，共10家；3）事业单位，以国家根底地舆信息中心、江苏省测绘工程院为代表，共5家。

据高工智能轿车研讨院核算，2019年我国自主和合资品牌轿车前装导航商场被6家供货商分割：高德58.76%、四维图新24.30%、百度9.08%、易图通4.13%、腾讯2.32%、凯立德1.41%；其间高德占比过半。

4.2 高精地图趋势：测绘方法从专业到众包

高精地图的制造可简略区分为：1）数据搜集；2）数据加工；3）数据转化；4）数据发布；5）数据运用，五个过程。比较一般地图，高精地图因为精度高、时效性强、数据维度广等特征，每公里发生的数据量更大，呈几十上百倍的增加；大大添加了高精地图的数据搜集作业量和难度；一般地图选用的专业搜集对高精地图并不太适用。数据的搜集可分为专业会集式、众包分布式两种；前者是运用专业的地图数据测绘车，经过激光雷达、摄像头、IMU（丈量惯性单元）、GNSS（全球导航卫星体系）等搜集设备搜集交通数据；后者是运用整车厂本身许多级车型所带着的摄像头进行数据搜集。跟着高精地图的呈现，众包形式逐步遭到咱们的重视和运用，已成为高精地图数据搜集的趋势。

众包搜集方法的遍及有四个驱动要素：

1）方针驱动：2014年1月，我国交通部发布《路途运送车辆动态监督办理办法》要求：旅行客车、包车客车、三类以上班线客车和风险货物运送车辆、重型载货轿车和半挂牵引车在出厂前应当设备具有行进记载功用的卫星定位设备（行车记载仪），并鼓舞一般轿车出厂前也设备。据智研咨询发表，2018年我国行车记载仪职业产值约3355.4万台，线上途径浸透率58.1%。行车记载仪的遍及使运用整车搜集交通数据成为可能。2016年2月，国家测绘地舆信息局发布《关于加强主动驾驭地图出产测验与运用办理的告诉》清晰：主动驾驭地图归于导航电子地图的新式品种和重要组成部分，其数据搜集、修改加工和出产制造有必要由具有导航电子地图制造测绘资质的单位承当；而到2020年10月仅有28家企业具有高精地图的资质；众包形式运用整车搜集数据，可绕过该资质。

2）龙头演示：国际来看，2016年Mobileye CEO Shashua在CVPR 2016上介绍了Road Experience Management（路途信息办理途径）的地图服务途径，包括体系、众包、高精定位三部分，其间众包是这个超级服务计划极为重要的组成模块。之后陆连续续有25家闻名车企参加该途径；2018年CES展上，Mobileye宣告现已有200万辆众包车，众包形式得到空前重视。国内来看，2017年头树立的宽凳科技，是国内第一家彻底专心于众包形式的高精地图厂商，于2019年1月获得“高精地图”测绘资质；2019年4月、12月别离于伟世通、英伟到达达战略协作；先后获得IDG、易行基金等上亿元融资，并于2020年7月与全球闻名轿车厂商到达协作为其供应高精度地图服务。Mobileye和宽凳科技一起挑选众包路途，并以实践体现证明了众包形式的成功，成为竞赛对手竞相仿照的模范。

3）商场驱动：除了行车记载仪之外，因为ADAS体系的遍及，视觉和雷达传感器在乘用车上浸透率从2015年开端逐步进步，其为众包形式供应了硬件支撑。据轿车之家发表，2019年一切在售车型ADAS搭载率，其间360°全景印象55.3%。据高工智能轿车核算，2020H1我国部分品牌，如沃尔沃、凯迪拉克、丰田、长安、吉祥轿车新车ADAS搭载率别离为100.0%、85.0%、81.0%、22.8%、18.5%。在车辆行进进程中，摄像头和雷达传感器搜集到的数据都能够用于高精地图的制造和更新。

4）本身优势：众包形式之所以快速得到认可，与其本身两大中心优势有关，本钱低、更新快。据我国交通部发布《2019年交通运送职业展开核算公报》，到2019年末全国公路总路程501.25万km，年末国路途程36.61万km，省路途程37.48万km，农村公路路程420.05万km。专业测绘车一般价格在500-800万元/辆；据媒体核算，传统测绘方法，分米级地图的测绘功率约为每天每车500km，本钱约10元/km；而厘米级地图的测绘功率约为每天每车100km，本钱可达1000/km（非官方数据，仅做参阅）。假定彻底依托专业测绘，依照2019年末的501.25万km，完结全国公路测绘总本钱在50.125亿元，总时刻10025天（单台测绘车）。此外，高精地图的实时更新更为重要。博世2007年提出的，无人驾驭部分动态地图数据根据更新频率能够区分为四类：永久静态数据（更新频率为1个月）、半永久静态数据（频率为1小时）、半动态数据（频率为1分钟）、动态数据（频率为1秒）；选用专业测绘彻底达不到实时更新要求。

而因为众包测绘选用的测绘设备都是非专业等级，数量质量较低，众包形式期望经过海量低质量数据，从突变引起突变，制造高精度地图，当时技能还不行老练；所以未来很长时刻将会是，专业会集式+众包分布式并存的局势，专业会集式首要搜集底层静态数据，众包分布式首要搜集上层动态数据。

4.3 高精地图问题：规范、技能、本钱改善空间很大

高精地图推广运用还需求处理三个问题：1）规范体系需求完善；2）技能老练度不行；3）商用本钱较高。

4.3.1 规范体系需求完善：地图格局规范尚无我国规范

当时我国关于高精地图的规范仅会集在数据模型端，国家商场监督办理总局和我国国家规范化办理委员会于2019年7月别离发布了《智能运送体系智能驾驭电子地图数据模型与交流格局第1部分：高速公路》和《智能运送体系智能驾驭电子地图数据模型与交流格局第2部分：城市路途》两份规范征求定见稿，关于路途模型、车道模型、路口数据等都有具体的规范；可是关于地图编译和格局规范尚无相关规范；比较国际其它国家，节奏有点落后。

现在全球关于高精地图的格局规范现已发布的规范有：1）NDS导航数据规范（NDS协会发布）；2）OpenDRIVE地图格局规范（德国VIRES公司发布）；3）JDRMA规范（日本数字地图协会发布）；4）GDF规范（欧洲电子地图计划）；5）Etak规范（美国Etak公司发布）；6）Navtech规范（美国导航技能公司发布）。

4.3.2 技能老练度不行：地图搜集和实时更新较难

高精地图的难点可大略分为两部分：1）地图制造难，2）地图更新难；其间地图制造难，难在地图数据的搜集，而地图更新难，难在数据量大、时效性很难确保。

1）地图数据搜集：正如前文所述，高精地图在精度和数据维度上远高于一般地图，假如选用专业测绘车，耗时太长无法确保数据量；假如选用众包形式无法确保数据精度；当时专业搜集和众包搜集联合方法，在数据交融和去重、冗余方面还处于探究阶段，需求处理的技能问题还许多。

2）地图实时更新：正如前文所述，无人驾驭需求实时动态地图，高精地图需求不断更新，尤其是动态数据；这不只要求图商在数据搜集、数据编译、数据发布便利的时效，并且对轿车接纳数据、数据贮存方面也提了很高的要求。

4.3.3 商用化本钱较高：传统地图免费，而高精地图约500-800元/车/年

自2013年8月，百度宣告百度导航App V2.0版即日起永久免费，随即高德也宣告导航地图免费，之后一般导航地图免费成为职业通用打法。而现在高精地图，因为测绘、更新本钱很高，还不能做到商业化免费；并且跟着主动驾驭等级进步，对地图精度、时效性要求也会大幅度进步，其本钱仍有上升空间。现在高精地图的收费形式，以四维图新为例，首要是按“license收费+更新服务费”。

现在职业的规范一般在500-800元/车/年；2020年4月高德于北京宣告，将对高精地图服务进行晋级，晋级后将会以每辆车不超越100元/年的本钱价格向协作伙伴供应规范化服务。但该状况究竟仅仅少量，并且高德以本钱价售出的中心原因在于作为阿里巴巴子公司其并不依托地图服务盈余；可是这种大幅度降价关于依托地图授权收费的传统图商如四维图新之类存在很大难度。

5 展望

5.1 自研感知算法与芯片：从Mobileye到英伟达再到特斯拉，车企层面软硬件耦合或是结尾

在车辆主动驾驭进程中，感知体系会将搜集到的数据，传输到核算途径里的视觉处理芯片，并经过感知算法进行辨认、交融处理，发生决议计划信息。当时职业量产车型中关于感知体系的算法和处理芯片有三种计划：1）向Mobileye既购买含视觉处理功用的主动驾驭芯片，又购买相应含感知算法在内的主动驾驭算法（如蔚来）；2）向英伟达购买主动驾驭芯片，之后根据此芯片开发自己的主动驾驭算法（如小鹏）；3）自主开发主动驾驭芯片和主动驾驭算法（如特斯拉）。

5.1.1 职业展开初期，供货商的软硬件耦合计划因为其全体性和老练性遭到车企喜爱

从上表能够看出，除了小鹏，国内干流的造车新实力根本都选用的Mobileye的 EyeQ视觉处理芯片；据英特尔发表，到2020年3月，EyeQ芯片已累计出售5400万枚，高精地图掩盖全球3亿多公里路途。Mobileye获得成功除了其共同的单目摄像头的纯视觉计划以外，其软硬件耦合战略也是功不行没。

Mobileye的软硬件耦合包括两种，一种是其芯片与主动驾驭算法绑缚出售，此为商业耦合；另一种是其EyeQ芯片根本是根据Mobileye本身主动驾驭算法开发的，此为技能耦合。而这种软硬件耦合带来三个影响：1）供应全体主动驾驭处理计划，车企不需求额定开发主动驾驭算法；2）车企没有多元化挑选，无法在此根底上进行二次开发；3）车企没有开发本身感知算法，获取不了感知体系的原始数据，无法进行晋级改善。关于前期的车企而言，尤其是造车新实力而言，其要点在于先造出一辆车支撑活下去，而不是具有自研的主动驾驭功用，所以Mobileye这种软硬件耦合的全体处理计划处理了造车新实力的当务之急，很受喜爱。

5.1.2 长时间来看，特斯拉的软硬件一体化形式或是最优解，但大都玩家将挑选算法自研+外购芯片

跟着主动驾驭工业的展开，Mobileye软硬件耦合计划的坏处日益突出。当时主动驾驭不论是视觉感知或决议计划规划层面，都运用到许多深度学习算法，其本质在于核算机从许多数据中主动“寻觅”规则，完结特征提取、途径猜测、决议计划规划等作业，因而算法和数据关于主动驾驭更新迭代至关重要。未来跟着主动驾驭重要性持续进步，有野心有才干的车企将把算法和数据的主动权把握在自己手中，然后完结“算法+数据”的闭环，这一点现已体现在特斯拉的战略上，未来其他新实力也将连续仿效。

Mobileye的软硬件耦合计划不只无法给车企供应原始感知数据，并且给予车企算法二次开发空间很小，不利于车企完结主动驾驭的差异化。从软硬件彻底外购，到算法自研、芯片外购（如小鹏），再到算法自研、芯片自研（如特斯拉），可能是职业展开的必然趋势。以特斯拉为例，前期选用Mobileye的关闭计划，之后挑选在英伟达芯片上进行二次开发，终究完结芯片自研。

5.2 激光雷到达L3必需逐成共同，于2025年运用将加快

激光雷达的运用需求答复两个问题：1）必要性：是否有必要设备激光雷达；2）性价比：本钱是否大规划下降；

5.2.1 设备激光雷达的必要性

现在职业的共同是，L1、L2级主动驾驭是不需求激光雷达的；而L3、L4、L5级主动驾驭是否需求激光雷达尚有不合，但逐步趋同。

一方是以特斯拉为代表，坚持视觉计划、不运用激光雷达。特斯拉CEO马斯克屡次在公共场合下降激光雷达计划—在2019年4月特斯拉 “AutonomyDay”上，马斯克谈论“ 傻子才用激光雷达，谁用谁完蛋、注定完蛋，激光雷达贵而无用（译）”。有意思的是，在2020年2月举行的“ScaledMachine Learning”大会上，特斯拉AI高档总监Andrej Karpathy，发表特斯拉正在推动伪激光雷达（pseudo-LiDAR）技能，经过摄像头树立3D图形到达和传统激光雷达相似的作用—可是该技能不只需求极端杂乱的算法才干完结建模，并且并没有处理摄像头的光线问题和毫米波雷达的非金属愚钝问题。而2020年11月23日，闻名激光雷达草创公司Luminar宣告，已与Mobileye到达协议，将为后者的主动驾驭轿车供应激光雷达，协助后者进行下一阶段的主动驾驭轿车开发和测验。

另一方是现在绝大部分车企挑选在L3级及以上等级选用的激光雷达。之所以大部分车企挑选用激光雷达来完结L3等级功用，在于激光雷达可极大程度补偿摄像头和毫米波雷达的缺点，大大进步感知体系的精度和准确性。正如前文所述，激光雷达优势十分显着：1）与毫米波雷达比较，激光雷达具有极高的间隔分辨率、角分辨率和速度分辨率，丈量精度高得多，且对非金属也较为灵敏（毫米波雷达对非金属不灵敏）；2）与摄像头比较，可直接获取方针的间隔、视点、反射强度、速度等信息，生成方针的立体维度图画，且不受光照等要素影响，具有全地利作业特性；3）因为激光波长短，可发射发散角十分小的激光束，可勘探低空/超低空方针；多途径效应小，抗干扰才干强。正是认识到激光雷达的优势，奥迪、丰田、本田、奔驰、奥迪、宝马、长城、小鹏、沃尔沃等OEM车企都宣告旗下的L3级及以上量产车型将搭载激光雷达。

咱们以为短期内职业将会保持以特斯拉为代表的纯视觉派和以大大都车企为代表的激光雷达派两大阵营。可是长时间因为车辆主动驾驭关于安全性的要求，以及跟着激光雷达的本钱大幅度下降，激光雷达的运用将成为职业共同。

5.2.2 激光雷达运用途径

关于激光雷达的运用，咱们以为：1）OEM车企将直接挑选半固态或固态激光雷达，机械式只会在Robotaxi运营车上获得运用（Robotaxi选用机械式激光雷达，相当于一个额定的零部件，不用过车规要求）；2）激光雷达的价格在1000美元以下会有运用，在300美元以下开端遍及，在2025年运用将会提速。

OEM抛弃机械式激光雷达的原因在于机械式激光雷达很难到达车规级要求。激光雷达依照结构能够分为机械式、半固态、固态三种；其间机械式激光雷达即运用机械组织360°旋转完结扫描的激光雷达，而固态激光雷达即经过阵列干与或许是mems改动扫描的方向，不需求机械组织的旋转。如下所示，机械式激光雷达扫描频率一般为5、10、20HZ三个档位，依照10Hz核算，也即1个小时旋转3.6万次，依照每天4个小时行程、1年360天核算，一年旋转5184万次；在如此高频率的运用状况下，当时的旋转机械结构彻底满意不了车规级5-10年的寿数要求，此外其抗冲击、振荡功用也很难经过车规级测验；更何况，实践运用进程中还需求考虑雨雪风沙、盛暑酷寒恶劣环境腐蚀。

1000美元将是车企运用激光雷达的心思价位。现在各大激光雷达厂商都在以1000美元以下为量产方针，如2020年1月CES展上镭神智能发布MEMS固态激光雷达LS20B大批量价格仅999美元；2020年9月，Cepton近期发布了一款新品Vista-X90，据称该激光雷达量产价格将低于1000美元；此外各车企反响也在该水平。

300美元以下激光雷达将开端遍及。激光雷达未来的本钱下降空间很大，一部分源于技能老练度进步，一部分源于规划效应。当时许多激光雷达草创企业其第一款车规级量产激光雷达还并未大规划推出，新产品竞赛较少，无论是车企仍是激光雷达厂商第一款产品都以测验居多，真实起量的产品在于第二款，其激光雷达的价格也将会在1000美元根底上大幅度下降，可是肯定会高于毫米波雷达和高清摄像头价格，而300美元折算成人民币约2000元左右，相对比较合理。

2025年后激光雷达运用会加快。此刻方针、技能、根底设施比较完善，估计L3等级车型会较大规划推出，而激光雷达的价格会大幅下降，搭载激光雷达的车型不再仅限于高端车型，而下探到中高端走量车型。

告发/反响