2022年汽車自動(dòng)駕駛行業(yè)深度研究

1、2022年汽車自動(dòng)駕駛行業(yè)深度研究1、時(shí)代背景：汽車產(chǎn)業(yè)大變革E/E架構(gòu)集中，自駕域是智能化關(guān)鍵E/E架構(gòu)集中化為汽車智能網(wǎng)聯(lián)化提供硬件基礎(chǔ)。傳統(tǒng)汽車電子化程度提高是通過不斷增加ECU實(shí)現(xiàn)，隨著汽車功能增長(zhǎng)ECU數(shù)量逐年增加。由于不同ECU通常來自不同Tier1，因 此線束設(shè)計(jì)、邏輯控制也十分混雜，ECU功能協(xié)同困難，系統(tǒng)互斥，數(shù)據(jù)處理與交互能力受限，限制汽車智能化演進(jìn)，目前用一個(gè) 或幾個(gè)集中式域控制器作為“大腦”來操控全車的ECU與傳感器已經(jīng)成為汽車E/E架構(gòu)發(fā)展共識(shí)。博世將整車E/E架構(gòu)發(fā)展分為6個(gè)階段：模塊化階段、功能集成階段、中央域控制器階段、跨域融合階段、車載中央電腦和區(qū)域控制 器階

2、段、車載云計(jì)算階段。域集中式的汽車電子電氣架構(gòu)采用域控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車各大功能域進(jìn)行控制，處于同一域中的功能對(duì)應(yīng) 一個(gè)域控制器，同域功能間實(shí)現(xiàn)協(xié)同交互，從基礎(chǔ)硬件架構(gòu)的角度推動(dòng)實(shí)現(xiàn)汽車智能網(wǎng)聯(lián)化。軟硬件解耦，軟件定義汽車汽車軟件與硬件解耦，“軟件定義汽車”時(shí)代到來。 在汽車硬件高度集中化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，汽車電子軟件架構(gòu)升級(jí)，軟件與硬件分層解耦，軟件實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)開發(fā)，通用性大幅 增強(qiáng)，同時(shí)軟件還可通過空中下載技術(shù)（OTA）實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)，汽車智能網(wǎng)聯(lián)化屬性將得到提升。汽車軟硬件解耦后，汽車電子軟件可實(shí)現(xiàn)各功能間的交互，汽車電子軟件從依賴于硬件提供單一功能架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚍?wù)架構(gòu) （SOA），SOA

3、軟件架構(gòu)下底層軟件具備接口標(biāo)準(zhǔn)化、相互獨(dú)立、松耦合三大特征，各個(gè)“服務(wù)”相互獨(dú)立且唯一，具有界定清晰 的功能范圍，留予標(biāo)準(zhǔn)化的訪問接口，升級(jí)或新增某項(xiàng)功能只需調(diào)用接口即可，且軟件架構(gòu)獨(dú)立于車型、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)及編 程語(yǔ)言，將傳統(tǒng)中間件編程從業(yè)務(wù)邏輯分離。2、2022年是L3自動(dòng)駕駛元年車端：L2正成為標(biāo)配，L3開始量產(chǎn)上車L2正成為新車標(biāo)配：上險(xiǎn)新車視角。得益于硬件平臺(tái)及算法成熟，新車搭載L2級(jí)智能（輔助）駕駛持續(xù)高增，正逐漸成為前裝標(biāo)配。根據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)ADAS前裝標(biāo)配新車搭載率約為39.6%，L2標(biāo)配新車搭載率約為19.4%，其中L2+搭載率 約為8.3%。2

4、022年1-5月L2功能搭載率達(dá)到25.5%。 分功能來看，2021年主動(dòng)剎車（AEB）、自適應(yīng)巡航（ACC）、盲區(qū)監(jiān)測(cè)（BDS）、全景環(huán)視（AVM）、自動(dòng)泊車（APA）搭載率 分別為37.9%、25.8%、16.0%、22.5%、11.9%。分品牌來看，2022年1-5月特斯拉、理想均標(biāo)配L2，長(zhǎng)城魏牌、豐田L(fēng)2搭載率分別達(dá)到96.53%、77.12%，比亞迪、傳祺、本田、 哈弗前裝L2搭載率也超過30%。法規(guī)端：深圳L3自駕立法，有望為國(guó)家相關(guān)政策提供參考深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)智能網(wǎng)聯(lián)汽車管理?xiàng)l例將于8月1日起實(shí)施，條例共九章六十四條，包括總則、道路測(cè)試和示范應(yīng)用、準(zhǔn)入和登記、 使用管理、車路協(xié)同基

5、礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)保護(hù)、交通違法和事故處理、法律責(zé)任以及附則，我們認(rèn)為有以下幾個(gè)重點(diǎn)：1）針對(duì)L3-L5級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車：明確提到條例所稱自動(dòng)駕駛汽車包括有條件自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛和完全自動(dòng)駕駛?cè)N類 型，分別對(duì)應(yīng)工信部L3-L5級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)；2）行政區(qū)內(nèi)全域開放道路測(cè)試：條例明確市相關(guān)主管部門選擇具備支撐自動(dòng)駕駛及網(wǎng)聯(lián)功能實(shí)現(xiàn)的適當(dāng)路段、區(qū)域、時(shí)段，供 智能網(wǎng)聯(lián)汽車開展道路測(cè)試，且市人民政府可選擇車路協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施較為完善的行政區(qū)全域開放道路測(cè)試與示范應(yīng)用；3）車輛準(zhǔn)入與登記：在智能網(wǎng)聯(lián)汽車取得相關(guān)準(zhǔn)入，列入國(guó)家或深圳汽車產(chǎn)品目錄后，可以銷售；經(jīng)交管部門登記后，可以上道路 行駛；經(jīng)交通運(yùn)輸部

6、門許可，可以從事道路運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)活動(dòng)；4）開放不配備駕駛?cè)说能囕v路測(cè)：提到完全自動(dòng)駕駛做的智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以不配備駕駛?cè)?，可在?guī)定區(qū)域和路段行駛，同時(shí)條例 明確了完全自動(dòng)駕駛汽車事故及違章責(zé)任認(rèn)定；5）配套建設(shè)車路協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施：條例提出市、區(qū)人民政府可以結(jié)合智能網(wǎng)聯(lián)汽車通行需要，統(tǒng)籌規(guī)劃、配套建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車 通用的通信設(shè)施、感知設(shè)施、計(jì)算設(shè)施等車路協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施。產(chǎn)業(yè)進(jìn)展：城市級(jí)L3自動(dòng)駕駛在路上特斯拉北美地區(qū)發(fā)布FSD Beta v10.12，我們觀察道路實(shí)測(cè)已達(dá)到城鎮(zhèn)L3級(jí)別。特斯拉于2022年5月正式發(fā)布了FSD Beta v10.12版本，并于6月向北美10萬(wàn)級(jí)測(cè)試人員推送了v10.12.2

7、版本，同時(shí)馬斯克表示自動(dòng) 駕駛FSD Beta 10.13將支持在沒有地圖數(shù)據(jù)的道路上行駛。根據(jù)部分用戶上傳的的FSD Beta v10.12的道路實(shí)測(cè)視頻，我們看到其在城鎮(zhèn)道路大部分行駛過程中不需駕駛員干預(yù)，其在城鎮(zhèn)級(jí) 道路環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)秀，例如完成無保護(hù)左轉(zhuǎn)、對(duì)向來車情況下借道超車、連續(xù)變道等。3、自駕SoC，格局變化進(jìn)行時(shí)自動(dòng)駕駛?cè)笙到y(tǒng)，計(jì)算平臺(tái)是決策底座自動(dòng)駕駛系統(tǒng)由感知、決策、執(zhí)行三大部分組成。感知層通過攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器感知周圍環(huán)境信息，并通過地圖、導(dǎo)航等獲取車輛信息； 決策層處理傳感器數(shù)據(jù)，判斷車輛應(yīng)該執(zhí)行的操作并規(guī)劃合理路線，包括計(jì)算平臺(tái)（域控）以及軟件算法；

8、執(zhí)行層接受決策數(shù)據(jù)并完成轉(zhuǎn)向、加速、剎車等實(shí)際行駛動(dòng)作。系統(tǒng)級(jí)SoC芯片，自駕域控核心域集中式架構(gòu)更好實(shí)現(xiàn)傳感器融合與平臺(tái)算力共享。早期大多數(shù)L0-L2級(jí)別的ADAS系統(tǒng)都是基于分布式控制器架構(gòu)，整個(gè)ADAS系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，各個(gè)子系統(tǒng)通常是獨(dú)立的，其 存在兩個(gè)缺點(diǎn)：1）各個(gè)子系統(tǒng)互相獨(dú)立，無法做多傳感器之間的深度融合；2）各子系統(tǒng)獨(dú)占所配置的傳感器，因此無法實(shí)現(xiàn)跨多 個(gè)不同子系統(tǒng)傳感器的復(fù)雜功能。高級(jí)別自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)需要更多數(shù)量和不同種類傳感器，需要傳感器融合提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃的正確性，因此需要集中式域控架構(gòu) 來處理多傳感器數(shù)據(jù)。域控平臺(tái)將控制算法從傳感器端上移到域控制器端，提高了功能可

9、用性和算力利用效率，更好的實(shí)現(xiàn)L2+自 動(dòng)駕駛。Mobileye：提供軟硬一體解決方案，L2市場(chǎng)王者M(jìn)obileye成立于1999年，是以色列提供基于視覺算法分析和數(shù)據(jù)處理來提供ADAS/AD解決方案的全球領(lǐng)先者，2017年被Intel收購(gòu)， 其在全球L2市占率達(dá)到75%。根據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)，2021年Mobileye在中國(guó)前裝乘用車市占率為37.12%。 Mobileye一直采用“傳感器+芯片+算法”綁定的軟硬件一體化的ADAS解決方案模式，這種“黑盒”商業(yè)模式的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)周期短， 客戶可以快速出產(chǎn)品，比較受轉(zhuǎn)型較晚或者軟件/算法能力較弱的傳統(tǒng)主機(jī)廠或者Tier 1廠商歡迎。但是缺點(diǎn)

10、是導(dǎo)致客戶開發(fā)靈活度 下降，不能滿足客戶差異化定制產(chǎn)品的需求。 Mobileye EyeQ系列芯片產(chǎn)品截止2021年底已經(jīng)總計(jì)出貨超過1億片，2021年出貨量達(dá)到2810萬(wàn)片，2021年新增超過30家汽車廠 商的41款車型的新訂單。英偉達(dá)：全球GPU巨頭，引領(lǐng)高算力計(jì)算平臺(tái)英偉達(dá)是全球GPU與AI計(jì)算平臺(tái)巨頭，其早期專注于PC圖形計(jì)算，后來利用其適合大規(guī)模并行計(jì)算的GPU架構(gòu)，逐步將業(yè)務(wù)重點(diǎn) 拓展到云端的AI加速、HPC高性能計(jì)算、AR/VR等領(lǐng)域，其GPU在計(jì)算領(lǐng)域有著優(yōu)秀的硬件平臺(tái)架構(gòu)和性能。英偉達(dá)在軟件和生態(tài)上也具有較大的優(yōu)勢(shì)?；贜vidia GPU架構(gòu)的CUDA軟件開發(fā)平臺(tái)，是業(yè)界事

11、實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的異構(gòu)計(jì)算框架。Nvidia 在CUDA計(jì)算框架的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了DNN加速庫(kù)、編譯器、開發(fā)調(diào)試工具以及TensorRT推理引擎等。英偉達(dá)于2015年正式發(fā)布其面向移動(dòng)端/機(jī)器人/自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的智能處理器Tegra X1，內(nèi)置集成了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的Maxwell架構(gòu)的 GPU核。此后Nvidia又陸續(xù)推出Tegra Parker、Xavier、Orin等面向移動(dòng)端的SoC芯片，并將其用于自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。高通：智能座艙計(jì)算平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)者，切入自動(dòng)駕駛高通是全球汽車智能座艙計(jì)算平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)者，全球領(lǐng)先25家汽車制造商中有20家采用了高通計(jì)算平臺(tái)。高通第3代8155平臺(tái)于2020年 底量產(chǎn)交付，目前廣

12、汽、吉利、長(zhǎng)城、威馬等多個(gè)國(guó)產(chǎn)車廠已應(yīng)用。2021年1月，高通推出第4代座艙8295平臺(tái)，制程5nm，增強(qiáng) 了圖形圖像、多媒體、計(jì)算機(jī)視覺和AI等功能，我們預(yù)計(jì)有望于2022年開始量產(chǎn)。2020年1月高通推出全新Snapdragon Ride平臺(tái)，包括安全系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）、安全加速器和自動(dòng)駕駛軟件棧（Arriver），能 夠支持L1/L2級(jí)別主動(dòng)安全ADAS、L2+級(jí)別“便利性”ADAS、L4/L5級(jí)別完全自動(dòng)駕駛?cè)齻€(gè)等級(jí)自動(dòng)駕駛，目前通用、長(zhǎng)城、寶馬、 大眾均宣布采用高通Snapdragon Ride平臺(tái)構(gòu)建車輛自動(dòng)駕駛。4、投資分析域控制器：L2+滲透率提升帶動(dòng)產(chǎn)品放量自動(dòng)駕駛域控制器

13、（ADCU）承載多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制的能力，通常需要外接多個(gè)攝像頭、毫米波雷達(dá)、激 光雷達(dá)等傳感器，完成的功能包含圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等。其硬件構(gòu)成包括主控芯片（SoC）、外圍存儲(chǔ)器、MCU車端邏輯控制、 數(shù)據(jù)傳輸控制中介等。數(shù)據(jù)服務(wù)：感知數(shù)據(jù)量級(jí)提升，服務(wù)需求釋放高級(jí)別自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)需要更多數(shù)量和不同種類傳感器，需要多傳感器融合提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃的正確性，因此汽車產(chǎn)生數(shù)據(jù)量級(jí) 隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)提升。激光雷達(dá)：量產(chǎn)上車，放量在即自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)路徑分為純視覺方案（輕感知重算法）和以激光雷達(dá)為主的多傳感器融合方案（重感知輕算法），各OEM中特斯拉采 用純視覺方案，其他廠商多采用激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等多傳感器融合方案。車路協(xié)同：自動(dòng)駕駛商業(yè)化的重要路徑單車智能和車路協(xié)同是自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的兩種技術(shù)路線。車路協(xié)同自動(dòng)駕駛是在單車智能自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的車、道路感 知和定位設(shè)備（如攝像頭、雷達(dá)等）對(duì)道路交通環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度感知定位，按照約定協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、 車與人之間不同程度的信息交互共享（網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化），并涵蓋不同程度的車