摘要:
1. 政策持續鼓勵自動駕駛產業發展,各地積極配合相關測試與應用落地,2025年將實現有條件自動駕駛規模化生產;
2. Robotaxi是高級自動駕駛的競逐焦點,疫情促進低速自動駕駛和垂直應用取得較好發展;
3. 量產車迎來L4技術降維應用,自主泊車輔助和導航巡航輔助成為造車新勢力和科技公司的重點落地功能;
4. 中外廠商持續發力自動駕駛晶片開發,雷射雷達成本下降重歸自動駕駛量產寵兒,C-V2X順利實現前裝量產;
出品 | 搜狐汽車·汽車咖啡館
作者 | 魯楠
2020年是一個重要節點,奔馳、寶馬、大眾、豐田以及一汽、東風、上汽,都曾許下過L3級自動駕駛量產的諾言。然而,這一年裡,L3級自動駕駛仍然沒有被法規所許可,諸多的「全球首款」L3也僅僅是滿足了部分L3級自動駕駛的功能。這並不代表車企和自動駕駛企業在2020年裡沒有進展,自動駕駛的歷史車輪依舊滾滾向前。
Waymo、Cruise等頭部企業競相強化Robotaxi競爭力和版圖,百度、華為主打L4技術的降維賦能,特斯拉、小鵬、蔚來等造車新勢力競逐自主泊車與導航領航功能的推送更新,層出不窮的晶片、雷射雷達、C-V2X終端豐富著車企自動駕駛量產的兵器譜。
本文將和您一起梳理2020年自動駕駛的最新進展,探尋在自動駕駛路線日益明確的當下,車企、自動駕駛科技企業以及零部件廠商的「趕考」策略。
01 技術與產業化路徑日益明確,地方積極推動自動駕駛示範落地
雖然2020年整個社會受到新冠疫情的衝擊,但是產業的發展和政府的引導並沒有因此而停歇。
2020年,美國發布了《確保美國自動駕駛汽車技術的領導地位:自動駕駛汽車4.0》和《ITS 2020-2025規劃》,日本發布了《實現自動駕駛的行動報告與方針4.0版》,歐盟戰略運輸研究和創新議程開展了包括自動駕駛在內的多個領域路線圖研究。
國內中央和地方也充分規劃布局,完善自動駕駛汽車發展的頂層設計。
年初2月份,發改委、工信部等11部委發布了《智能汽車創新發展戰略》,提出到2025年實現有條件自動駕駛的智能汽車達到規模化生產,實現高度自動駕駛的智能汽車在特定環境下市場化應用。
3月9日,工信部在其官網公示了《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標準報批稿,擬於2021年1月1日開始實施。自此中國自動駕駛有了自己的分級標準,各企業的自動駕駛工作有了明確的分級定義。
11月2日,國務院辦公廳印發《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》,提出到2025年,有條件自動駕駛智能網聯汽車銷量佔比30%,高度自動駕駛智能網聯汽車實現限定區域內的商業化應用;到2030年,有條件自動駕駛智能網聯汽車銷量佔比70%,高度自動駕駛智能網聯汽車在高速公路廣泛應用,在部分城市道路規模化應用。
此外,《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》、《智能網聯汽車技術路線圖2.0》等一系列行業參考文件進一步細化了自動駕駛技術路線與產業落地節奏。
11月11日,2020世界智能網聯汽車大會上《智能網聯汽車技術路線圖2.0》發布,《路線圖2.0》共有三個關鍵時間節點:
到2025年,PA(部分自動駕駛)、CA(有條件自動駕駛)級智能網聯汽車市場份額超過50%,HA(高度自動駕駛)級智能網聯汽車實現限定區域和特定場景商業化應用;
到2030年,PA、CA級智能網聯汽車市場份額超過70%,HA級智能網聯汽車市場份額達到20%,並在高速公路廣泛應用、在部分城市道路規模化應用;
到2035年,中國方案智能網聯汽車技術和產業體系全面建成、產業生態健全完善,整車智能化水平顯著提升,HA級智能網聯汽車大規模應用。
在中央文件的指引下,各地方也紛紛頒布自動駕駛支持政策,如北京發放無人測試牌照,上海允許L3級自動駕駛上高架,諸多政策表明,在地方政府和相關企業的推動下,自動駕駛不再僅是支持技術研發,鼓勵示範試點,落地應用已勢在必行。
截止2020年9月,我國已有近30個省市地區發布道路測試實施細則,各地開放道路測試裡程超過2800公裡,70多家企業累計獲得道路測試牌照超過430張。
在真正的L5級自動駕駛沒有到來之前,技術研發與測試將持續進行,相關法律、標準制定一直在路上,當前最重要的門檻為L3級自動駕駛的法律許可,這關係著眾多車企和科技企業的研發布局與產業投入。
現階段談論自動駕駛需要劃清概念邊界,需要從場景出發。根據當前不同企業技術路線的不同,大抵分為前沿的高級自動駕駛和可商用量產的低級自動駕駛,即L4+級和L2+級,業內也習慣將其稱為攀登自動駕駛這座珠穆朗瑪峰的「南坡」和「北坡」。
02 高級自動駕駛:Robotaxi是行業競逐焦點,垂直應用取得良好發展
在高級自動駕駛領域,Robotaxi是自動駕駛公司服務出行的必然選擇,也是實現商業閉環的最好出路,低速物流和垂直行業運輸則將最先實現自動駕駛改造。
1月份,通用汽車旗下自動駕駛公司Cruise在舊金山發布首款名為「Origin」的無人駕駛量產汽車,這是通用汽車公司、Cruise公司和本田公司合作三年的成果。12月,被亞馬遜以12億美元收購的自動駕駛公司ZOOX發布首款Robotaxi,從造型到功能都同「Origin」極為相像,這也與國內百度的阿波龍以及東風sharing car如出一轍。
雖然告別了傳統車體之後,該車型主要的工作形式依然依託高精度地圖和單車的感知決策在特定城市區域進行無人駕駛的共享出行服務。這兩款Robotaxi車型能否上路與量產還要看美國未來的法規政策是否支持。
美國的另一支勁旅Waymo年內不僅更新了第五代自動駕駛硬體套裝,同時於10月份面向公眾提供全無人的商業Robotaxi服務,走在了全球前列。
「拿掉安全員」意味著在路上突發情況下自動駕駛系統要對車輛和乘客的安全負責,對車身的安全能力和後臺運營支撐系統提出更高要求。
與Robotaxi相比,無人物流配送由於道路場景簡單、車速低、危險性小,Nuro率先獲得美國NHTSA的豁免資格,可以在公共道路上合法的提供無人貨物配送服務。前提是企業保證遠程監控,提供多種行人保護措施。
相較於Waymo、cruise、Nuro們的穩中有進,也有企業過得並不如意。
2018年的自動駕駛車輛致死事件令Uber的自動駕駛嚴重受挫,受行業洗牌和新冠疫情對業務的衝擊影響,Uber在2020年底表示將把其自動駕駛部門 「先進技術集團」(ATG)出售給自動駕駛汽車創業公司 Aurora,加快 Uber 實現盈利的目標,ATG估值為40億美元,較此前融資時的估值大幅下滑。
相較於國外的寡頭,國內在高級自動駕駛領域同樣不甘示弱。2020年公共道路測試和自動駕駛Robotaxi依然是高級自動駕駛的主要工作。
當前全國已頒發的路測牌照測試場景已涵蓋了乘用車、公交車、物流重卡、清潔車以及載人測試與高速測試,汽車企業獲得牌照的主要有上汽、蔚來汽車、一汽、東風、長安、廣汽、吉利、PSA、寶馬、奔馳、奧迪中國等,其他主要為科技公司如百度、小馬智行、文遠知行等,獲得自動駕駛路測牌照數量較多。
廣州、長沙、上海、北京、武漢、滄州、深圳等多地允許自動駕駛載人、載物測試,為Robotaxi的示範運行提供了政策環境。
滴滴取得北京、上海、蘇州和美國加州的自動駕駛公開道路測試牌照後,6月底在上海首度開放自動駕駛網約車運營。
百度在20餘個城市落地自動駕駛,獲得測試牌照近200張,Robotaxi網約車繼長沙之後在北京、滄州等地上線運營,10月10日,百度Apollo宣布推出面向公眾的自動駕駛計程車服務,同時獲得北京市無人路測資格。
國內Robotaxi示範運行與載人測試之間的邊界較為模糊,技術成熟度不足,距離真正的商業化還有較大差距。
低速無人駕駛小車方面,京東、智行者、新石器、酷哇等企業的無人小車在年初的新冠疫情中為全國多地醫療物資運輸配送、清潔消殺、巡邏測溫等工作提供了重要支撐,用實際行動檢驗了低速無人小車的應用價值,為進一步推廣應用奠定了市場基礎。
此外,在礦上、港口等特殊場景中,自動駕駛同樣扮演者越來越重要的角色。以西井科技、主線科技、圖森未來為代表的自動駕駛技術解決方案提供商紛紛與港口合作,進行自動駕駛集卡落地應用試驗,並逐步進行商業化試運營。宏景智駕、踏歌智行實現了無人駕駛礦用卡車多編組作業、夜間作業等應用,開始規模化工程部署。
03 量產自動駕駛:L4技術降維應用,自主泊車和導航巡航功能迎來趕考
Robotaxi的長久投入和回報遙遙無期使得諸多車企沒有選擇這條路,但量產自動駕駛仍是企業的執著追求,應用降維,投入不減,成為今年的重要趨勢。
在量產乘用車領域,馬斯克表示:「我對特斯拉能夠實現完全自動化駕駛非常有信心,該功能將在明年推出。我認為,至少有一部分地區會在明年允許完全自動駕駛投入實際應用。」
今年特斯拉全自動駕駛 FSD Beta版本重寫了軟體堆棧,實現3D視頻標註,性能顯著提升,但到目前為止,特斯拉的全自動駕駛和Autopilot的一些功能仍未被允許在世界各地使用。
對於傳統整車廠而言,12月7日,大眾汽車集團執行長赫伯特·迪斯預計,自動駕駛汽車將在2025至2030年間上市銷售。除了表態之外,大眾將把對電動車和自動駕駛汽車技術的投資從去年的600億歐元提高至約730億歐元,而對於新成立的部門Car.Software也尤為看重,該部門目標是部署在奧迪Artemis項目中,以研發高級的自動駕駛電動汽車。
曾經率先實現L3功能量產的奧迪也於今年取消了L3級自動駕駛項目,相關團隊成員轉向L2和L4兩個方向。
在法規仍未完全認可,技術邊際未能全面覆蓋,Robotaxi模式長期無法盈利的多重障礙下,諸多車企和自動駕駛公司只能將目光和精力轉向L2+級自動駕駛領域,將原本面向L4+級自動駕駛而開發的技術和產品降維應用於量產車型,尋找商業希望。
對於車企而言,不斷增加車輛的傳感器和控制器配置,提升車輛感知、計算能力,使量產車具備更多的ADAS功能,不斷地接近L3,以駕駛智能化在激烈的市場競爭中尋求突圍。
對於自動駕駛科技企業和解決方案供應商來說,將L4級自動駕駛技術降維應用賦能整車企業的量產車型,是現階段企業生存下去的根本出路。
於是,ACC自適應巡航、LCC車道居中輔助、ALC自動變道輔助、BSD盲區監測預警、LCA車道變換預警等等駕駛輔助功能在量產車型上不斷滲透覆蓋,逐漸成為中高端車型的標配。車企和科技公司圍繞自主泊車輔助、導航領航輔助、城市擁堵道路行駛開展了更進一步的布局和競爭,其中自主泊車輔助和導航領航輔助成為今年自動駕駛量產化最重要的兩項技術。
自主泊車輔助自主代客泊車屬於典型的特定場景自動駕駛,具有解決停車複雜停車難出行痛點的需求,有望成為自動駕駛應用的突破口,《自主代客泊車系統總體技術要求》已於今年公開徵求意見。
特斯拉、小鵬等新造車企業積極布局這一功能,為車型增加賣點,並通過持續不斷地更新提升自主泊車的功能體驗。以小鵬為例,2020年全量用戶平均自動泊車耗時僅需32.4秒,將停車場景覆蓋了提高到了85%,將於XPilot 3.0推出停車場記憶泊車,持續深耕車端自主泊車。
更多的傳統車企在安全、技術和成本的考量下正逐步完成由泊車輔助到自動泊車、記憶泊車、自主泊車的過渡。車企可以推出自主代客泊車系統功能,但量產車型只能稱之為L2級高級輔助駕駛汽車,該功能暫時還無法作為成熟技術完全開放給終端用戶。
導航領航輔助導航領航輔助成為新晉車企和科技企業競逐的另一焦點,現階段主要是針對高速或城市快速路,設定導航後,車輛將按導航路逕自動駕駛,駕駛員只需保持雙手扶方向盤即可,在高速行駛、擁堵路段可以減輕駕駛疲勞,實現點到點的類L3級自動駕駛。
最早在2019年6月,特斯拉推送NOA,向公眾開放自動輔助導航駕駛,NOA能夠自主判斷駛入、駛出高速的時機以及自主判斷超車的時機,並實現自動變道超車而不需要人為幹預。
10月14日,蔚來宣布隨著 NIO OS 2.7.0 更新, NOP領航輔助功能正式推出。NOP領航輔助功能基於導航系統、高精地圖和NIO Pilot自動駕駛輔助系統的深度融合。主要適用範圍是高速公路和城市高架路,實現自動進出匝道、切換主幹道、自動調整速度、智能變換車道和超越慢車。NIO Pilot硬體組成包括:1 個 Mobileye EyeQ4處理器,1個前向三攝像頭,4 個環視攝像頭,5 個毫波雷達, 12 個超聲波雷達,1 個駕駛員監測攝像頭。
10月24日,第二屆"1024小鵬汽車智能日",小鵬
P7(參數|圖片)上首次搭載的NGP高速自動導航駕駛。NGP通過14個攝像頭、5個毫米波雷達、12個超聲波傳感器獲取環境信息,再融合釐米級高精度定位和分米級高精地圖,英偉達Xavier計算平臺提供算力支撐。
蔚來、小鵬同特斯拉一起成為全球僅有的三家開放領航輔助的車企。
12月9日,百度的城市全場景自動駕駛解決方案ANP(Apollo Navigation Pilot)首度亮相,該方案採用純視覺技術路線(不使用雷射雷達),功能可覆蓋高速、城市環線、城市道路等不同場景。
百度稱,這是L4級自動駕駛技術降維釋放到L2級輔助駕駛領域的產品,汽車可實現自主變道、自主掉頭、繞開障礙車等動作。目前,ANP僅支持高速、快速路和城市環線,且不支持中雨雪、光照不足、超強逆光等極端天氣。
我們可以看到,在該領域,以特斯拉、蔚來、小鵬等造車新勢力為代表的車企,更多的採取全棧自研的方案,正逐步淡化了SAE的自動駕駛級別定義,從L4架構視角不斷打磨高級自動駕駛輔助技術,利用OTA升級能為用戶創造更多「驚喜」。
而傳統車企除了部分企業採取自研外,多採取與技術巨頭抱團的方式示範L2+自動駕駛功能。例如目前包括寶馬、通用在內眾多車企的ADAS是由Mobileye主導賦能,英博超算為奇瑞螞蟻打造L2.99自動駕駛能力。
在北京車展上華為亮相的自動駕駛解決方案ADS(Autonomous Driving Solution)已通過最高等級ASIL D功能安全評估。華為智能汽車BU智能駕駛產品線總裁蘇箐透露,ADS現已拿下多家車企定點,在2022年第一季度就有多款車型將搭載ADS方案上市,轎車和SUV都有覆蓋。
04 零部件:晶片和雷射雷達成為產業嬌子,C-V2X順利實現前裝量產
技術的降維應用並不意味著硬體可以懈怠,自動駕駛所必須的高性能晶片、雷射雷達、毫米波雷達、C-V2X終端等產品同樣需要面向L2-L5級全面布局,為車企自動駕駛量產之路提供充分的選擇。
自動駕駛計算平臺領域在年初2020CES上,高通公司推出Snapdragon Ride自動駕駛平臺,提供先進且可擴展的開放自動駕駛解決方案,包括Snapdragon Ride安全系統級晶片(SoC)、Snapdragon Ride安全加速器和 Snapdragon Ride自動駕駛軟體棧 (Autonomous Stack),2020年上半年將晶片和系統交付給客戶,配備其技術的汽車預計在2023年開始生產。
2020年5月,英偉達發宣布安培(Ampere)架構將用於製造自動駕駛晶片,DRIVE Pegasus Robotaxi自動駕駛平臺使用兩顆Orin Soc和兩顆安培GPU,性能可以達到2000TOPS,使得這一代DRIVE Pegasus Robotaxi平臺的算力提升了6倍。並構建了面向ADAS、L2+以及L5級自動駕駛的產品陣列。
在特斯拉第一代FSD發布剛剛過去一年多,臺積電就已經收到特斯拉和博通的聯合訂單,為特斯拉打造全新基於7nm工藝的Autopilot 硬體4.0晶片,將在 2021年四季度實現量產,屆時它將與英偉達 Drive AGX Orin、Mobileye EyeQ5 同臺競技,三者的目標基本一致——L5 級別全自動駕駛。
國內華為、芯馳科技、黑芝麻智能等晶片企業頻頻傳出捷報,相關晶片和計算平臺產品獲得車規級認證,具備面向自動駕駛開發應用的上車條件。
繼2018年發布MDC智能駕駛計算平臺之後,華為在今年推出更為細化的產品,分別是支持L2+的MDC 210和支持L3、L4的MDC 610,算力分別達到48 TOPS和160 TOS,是華為軟體可裁剪、硬體可伸縮的產品體現,表現出華為在高級自動駕駛和量產自動駕駛領域的切實布局,並且相關系統和軟體已經快速通過ISO 26262功能安全認證。
5月,芯馳科技對外發布9系列X9、V9、G9三大汽車晶片產品。這三大產品線晶片,均是域控級別的大型SOC晶片,其中自動駕駛晶片運用Imagination的最新神經網絡加速器(NNA)PowerVR Series3NX,可以提供最高達160TOPS的算力。
6月15日,黑芝麻智能科技布國產智能駕駛感知晶片——華山二號A1000晶片和華山二號A1000L(A1000 Lite(參數|圖片))。同時還揭秘華山二號A1000的兩大核心技術——DynamAI NN 引擎架構和 NeuralIQ ISP技術。
雷射雷達領域雷射雷達和毫米波雷達領域,新興企業也在加速布局。尤其雷射雷達,今年以來業內對其呼聲日高,產業龍頭Velodyne通過以同Graf併購的方式實現上市,Mobileye和華為這類晶片龍頭都躬身入局,開發高級自動駕駛應用的雷射雷達產品。
隨著雷射雷達產業主體的壯大,巨頭推動技術進一步發展,面向自動駕駛量產應用的雷射雷達價格一再降。
Luminar在一份聲明中表示:「我們同意以不到1,000美元的成本實現高性能雷射雷達對於量產車來說至關重要,而我們是第一家也是唯一一家做到這一點的公司,這使我們能夠落地業內第一款自動駕駛汽車量產協議。」
大疆發布兩款L3/L4自動駕駛的雷射雷達「Horizion」和「Tele-15」,前者售價6499元,後者售價9000元,拉低車企配套的門檻,華為更是表示將力圖實現雷射雷達成本在千元以內。
8月份,在武漢汽車藍皮書論壇上,華為智能汽車BU總裁王軍表示華為武漢光電技術研究中心正在研發雷射雷達技術,目標是短期內迅速開發出100線的雷射雷達,未來計劃將雷射雷達的成本降低至200美元,甚至100美元。
未來隨著成本和技術的進一步優化,雷射雷達的市場需求將被進一步釋放,前沿主機廠陸續宣布了新車將會搭載雷射雷達的消息。
9月9日,北美新能源車品牌 Lucid的發布新車Lucid Air上,就配有一顆等效125線雷射雷達。
11月11日,本田汽車宣布明年3月底前上市的旗艦車型「LEGEND」將會搭載L3級自動駕駛功能,並配有5個雷射雷達。
11月20日,北京車展上小鵬汽車宣布到2021年將率先推出全球首款搭載雷射雷達的量產智能汽車,並表示雷射雷達的成本並非不可接受。
C-V2X領域此外,網聯式自動駕駛已成為國內國際日漸認同的方式,今年的「新四跨」活動充分表明我國在C-V2X領域從技術到產品已滿足車路協同的應用需求,產業生態基本形成。
2020年的「新四跨」實現了「晶片模組+終端+車企+CA平臺+高精度地圖/定位服務商」的打通,參與企業100餘家,包括40 餘家國內外整車企業、40 餘家終端企業、10 餘家晶片模組企業、20 餘家信息安全企業、4 家圖商及 5 家定位服務提供商,產業鏈主體更加豐富。
今年的「新四跨」增加了高精度地圖和高精度定位,結合國產密碼算法,車端與路側廣播位置相關信息採用先偏轉後加密的形式,探索C-V2X所面臨的地圖和定位法規問題的技術解決方案。同時,採用全新數字證書格式,增加雲控平臺、V2X信息演示與位置態勢演示平臺等新元素,開展C-V2X實車驗證測試和面向公眾的應用體驗。
「新四跨」標誌我國在C-V2X技術的應用領域已經走在國際前列,C-V2X實現了從技術可行到規模可用的轉型,現階段已具備上車應用的基本條件。
12月4日,紅旗
E-HS9(參數|圖片)上市,搭載內置高通9150 C-V2X晶片組的移遠通信AG15模組,成為首款搭載這一晶片組的量產車型,標誌著C-V2X正式邁入了前裝商用。
05 結語
2020年是自動駕駛向普通老百姓迅速靠近的一年。從法律法規到基礎設施建設,各國各地方積極為自動駕駛創造和儲備條件,更多的自動駕駛車輛走出測試場,服務於社會民眾,為出行、物流運輸創造便利。自動駕駛功能的量產越來越像一場趕考,車企無論是全棧自研還是強強聯合,無不在L2向L3過渡的關鍵窗口期卯足了勁頭。自動駕駛晶片、車載攝像頭、雷射雷達、毫米波雷達、車聯終端等一系列智能化部件由產品轉變為商品,由後裝走向了前裝。
展望2021年,除特殊行業外,自動駕駛的發展將仍然以技術為驅動,期望在技術的角力中能夠湧現出更多具有顛覆性、實用性的技術和產品,將更多的安全與效率應用推動向市場。