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智能网联汽车企业技术路径解析

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智能网联汽车企业技术路径解析

文/秦志嫒 白文岭 贾宁(中国汽车技术研究中心有限公司)

智能网联汽车企业技术路线图将技术、产品、市场等核心要素相连接,体现了企业的发展理念与智慧。本文从技术角度分析智能网联汽车企业的技术路线选择,将企业的技术路径划分为“渐进式与一步到位式”、“自主式和网联式”两个维度,得到智能网联汽车企业技术路径选择特点及发展趋势。作为一种战略决策技术,技术路线图采用简单的图形将技术、产品、市场等联结起来,具有较强的实践属性。

技术路线图体现了要达到怎样的目标以及如何达到制定的目标。从结构上,技术路线图由纵横两个维度交错而成,将横向延伸的时间元素与纵向延伸的市场、产品、技术等元素相结合,通过刻画产品或技术动态演化路径, 帮助企业较为准确地把握未来技术、产品、市场的发展规律,降低技术投资风险,实现战略目标。

企为代表,其优势在于“硬件”,包括造车实力、市场规模等,依赖旗下汽车品牌,在可接受的成本内推动辅助驾驶功能的商用化,过渡到无人驾驶。“一步到位”的性路线,跨过中间L3级别,直接进入L4、L5级自动驾驶,从一开始就是彻底的自动驾驶汽车。这种方式以初创企业为代表,更注重技术层面的领先,直接研发高级自动驾驶技术,等技术方案成熟、成本下降后,再大规模商业化。

通过对各大企业自动驾驶规划进行分析,发现宝马、奔驰、FCA、丰田、雷诺日产、斯巴鲁、本田、奥迪、奇瑞、比亚迪、东风、长城、广汽、上汽、一汽、北汽、长安、吉利、特斯拉、小鹏、爱驰、零跑等企业的技术路径选择偏向于渐进式,Waymo、车和家、拜腾、爱康尼克、蔚来、通用、大众、沃尔沃、现代起亚等企业的技术路径选择偏向于一步到位式。福特在2019年之前原计划是跳过L3级别,但2019年初又希望从消费者适应度出发,重新捡起L3的发展目标。维度二:自主式和网联式

全球智能网联汽车的两条技术发展主线是智能化和网联化。智能化(自主式)技术路线基于车载传感器,使汽车自主感知、决策和控制运动。网联化(协同式)基于通信互联,使汽车通过与车、路、人呼应具有环境感知、决策和控制运动的能力。根据欧美等国发布的智能网联汽车分级标准,在智能网联汽车发展的最后阶段,智能化和网联化将实现融合。

2016年,中国汽车工程学会制定新的智能网联汽车分级标准,将汽车按智能化和网联化两个方向进行分级。在智能化方面,将汽车分为5级,分別是驾驶辅助(DA)、部分自动驾驶(PA)、有条件自动驾驶(CA)、高度自动驾驶(HA)、完全自动驾驶(FA)。在网联化方面,将汽车分为3级,分别是网联辅助信息交互、网联协同感知、网联协同决策与控制。

通过对主要汽车企业发展智能网联汽车的技术路径梳理,

2019 No.9智能网联汽车企业技术路径选择

在智能网联汽车领域,技术路线图是一种管理工具,将技术、产品、市场、与社会驱动相连接。目前市面上的智能网联汽车产品集中在L2级别,仅奥迪推出了L3级自动驾驶汽车。市场方面,自动驾驶汽车有两条商业化路径,一个是卖给消费者,另一个是进入共享出行网络。受车辆造价、公众接受度以及技术成熟度等,卖给私人消费者这条路径短期内不会大规模发生。通过共享出行的方式进行自动驾驶汽车商业化更容易实现,但仍需法律法规、保险、道路基础设施等配套环境的进一步完善。

本文着重从技术角度分析智能网联汽车企业的技术路线。在技术发展上,智能网联汽车企业技术路线图可以从两个维度去考虑。维度一分为渐进式和一步到位式2种,维度二有自主式和网联式2种选择。

维度一:渐进式与一步到位式

智能网联汽车发展的理想状态是自动驾驶系统取代人类驾驶员,但从技术发展进程来看,未来将存在较长时间的过渡期,各种不同类型、不同层次的自动驾驶技术将共存。如表1所示,实现全面自动驾驶有两个技术路径:一是循序渐进式;二是一步到位式。“渐进演化”的路线,从低级的辅助驾驶开始切入,通过不断提升辅助驾驶的能力逐步达到无人驾驶。渐进式以传统车

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市场技术市场MARKETINGTECHNOLOGY动态TREND表1 各大企业自动驾驶量产规划

类型

方式

企业2018年2019年2020年2021年2022年及以后

WaymoL4-L5———车和家

L2.5

—L4(2025)

一步到位拜腾L4—初爱康尼克———

—L5创企蔚来汽车L2跳过L3L4业

特斯拉L2-L3

L4

L5—

小鹏汽车

L3渐进

爱驰汽车L2零跑汽车

L2.5

L3

—L4、L5(2025)

渐进&跳过L3(2019以前),

一步到位

福特L2L3(2019-)L4—宝马L2——L3L4、L5奔驰L2—

L3L4

L5

FCA—L3/L4L4、L5(2023)

丰田L2—L3—L4(待定)雷诺日产L2—L3—L4、L5斯巴鲁——L2—L3及以上(2024)本田L2—L3—L4(2025)

奥迪L3

—L4—奇瑞

L2

L3—

L4(2025),L5(2026)传渐进

比亚迪L3统车东风日产—

L2—L3企

长城

L3

L4(2023),L5(2025)

广汽L3

L4(2022)、L5(2025)上汽L2

L2.5L3、L4(大通)

L5(2025)

一汽L3L4—L5(2025)北汽L1L2L3L4(2025)

长安L2—L3—L4(2025)

吉利L2L3通用L2L4———大众

L2—

—L4L5一步到位

沃尔沃L2跳过L3—L4—现代起亚

——

L4

L5(2030)

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2019 No.9从表2可以看出,企业的技术路径选择落在“纯自主式”与“自主式+网联式”两类。由于车联网对高级别自动驾驶的实现非常重要,中低级自动驾驶可暂时无需网联技术,一些企业在初期选择了纯自主式技术路径,未来随着对自动驾驶技术升级的需求,再考虑加入网联式。另外一些企业,在业务发展初期,就选择自主式和网联式同步进行,为顺利进入高级自动驾驶打好基础。

从自主式技术路径来看,宝马、奥迪、沃尔沃等欧洲企业,倾向于利用人工智能、软件技术等从智能化角度切入高级自动驾驶。新创整车企业,也普遍从智能传感器入手,选择自主式路径开发自动驾驶技术。从网联化路径来看,由于日美两国从层面引导车联网发展较早,尤其日本牵头大规模部署车路协同测试示范项目,丰田、日产等日系企业以及福特、通用等美国企业在车联网技术领域已有一定积累。此外,我国企业如北汽、上汽、长安等也非常重视车联网在更高级别自动驾驶中的作用,积极与华为、中国移动等通信企业合作,开展5G与V2X技术的研发和测试。

智能网联汽车企业技术路线图特点剖析

通过前文分析,智能网联汽车企业在技术路线选择上需要考虑资金、技术能力、安全性等诸多因素,各类选择均体现了企业自身特点及行业发展趋势。

1.渐进式技术路线更为普遍。从某种意义上来说,L3级别是汽车踏入自动驾驶门槛的第一步。如waymo、通用、沃尔沃等少数自动驾驶领军企业,选择了一步到位的技术路径,跳过L3这个级别,直接奔向L4。但大多数传统车企仍然认为,为了实现更安全的自动驾驶和道路环境,从追求中级自动驾驶目标开始是比较明智的。

2.双模式齐头并进,二者相互促进。随着自动驾驶技术的推进,单一发展模式并不能满足企业需求,所以有些企业选择同时采取渐进式与跨越式的做法。一是可通过跨越式路线的前瞻技术溢出效应,反哺渐进路线的低级别智能技术,不断进行技术迭代,加速让实验室技术实现产品化落地。通用汽车采取了这种多线作战的策略,一方面推出辅助驾驶系统Super Cruise走循序渐进的路线,另一方面收购Cruise直

表2 主要企业自动驾驶技术路径选择

类型

方式

企业戴姆勒宝马

自主

奥迪沃尔沃现代起亚

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选用梅赛德斯奔驰S级轿车作为自动驾驶技术测试车辆,并与博世共同研发自动驾驶系统。

自身专注于人工智能、机器学习、数据分析等自主式自动驾驶技术研发,并与其他自动驾驶高科技企业合作。

主要由奥迪子公司Autonomous Intelligent Driving(AID)推进自动驾驶业务,使用软件和基于深度学习的方法来处理其传感器套件所获取的传感数据。已开发出Pilot Assist自动驾驶辅助系统以及带自动刹车技术的City Safety城市安全系统,并与Luminar合作激光雷达技术,与英伟达合作人工智能技术。目前产品仍处于辅助驾驶阶段,也在通过投资科技公司进入更高级别自动驾驶研发。

以旗下自动驾驶公司Cruise为研发主力。车联网方面,在中国参与了C-V2X跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂商的互联互通应用展示。展示内容为基于Savari软件的六项车辆与车辆(V2V)通信应用和两项车辆与基础设施(V2I)通信应用。到2023年,V2X技术将应用于一款凯迪拉克跨界车型,并将逐步推广至品牌的全系产品。

一方面通过投资Argo AI、SAIPS等开展无人驾驶技术研发,还在2018年建立了自己的自动驾驶汽车公司。另一方面,通过与高通合作、收购硅谷的技术公司Autonomic以及软件平台TransLoc等开展车联网技术研究。福特计划从2022年起在新车上搭载C-V2X技术。

自动驾驶技术开发与网联应用同步推进,与Aquantia Corp、英伟达、博世以及等组建了自动驾驶车辆网络联盟,还在沃尔夫斯堡市进行V2X技术应用测试。

通过ProPILOT系统为车辆提供辅助驾驶技术,同时与、爱立信、NTT等合作在日本开展V2X测试。

在雷克萨斯LS 600hL上开发配备激光雷达和摄像头阵列的自动驾驶汽车,并计划2021年开始在美国市场出售能利用短程无线技术来彼此进行“对话”的汽车。

拥有本田安全超感“Honda Sensing”高级驾驶员辅助系统;将向通用无人车项目投资27.5亿美元,与Cruise和通用启动大规模自动驾驶技术研发;还在美国开展“智能十字路口”V2X通信技术测试部署。

在自主式方面,已形成L3量产能力,同时也认识到在更安全的自动驾驶中必须发挥V2X和5G等的作用。以红旗品牌为依托,主要开展自主式自动驾驶研发。以ProPILOT系统为基础发展自动驾驶技术。

已达到L2量产水平,与华为、中国移动等合作开展5G和V2X研发,推动L4自动驾驶。

以自主为主。基于“达尔文系统”的首款落地车型已达到L3级自动驾驶,同时借助大唐自主研发的车联网终端开展车车通信与车路协同测试。名爵、凯迪拉克、大通等品牌目前以辅助驾驶为主,上汽也在联合华为和中国移动进行5G和V2X研发。

吉利汽车部分车型的自动驾驶水平已经达到L2级别,预测将在2021年配合5G和C-V2X技术提升部分车型至L3级别自动驾驶。以自主为主,掌握多项辅助驾驶技术,同时在徐水试验场开展基于5G的自动远程驾驶技术测试。以Autopilot系统为基础,不断升级自动驾驶功能。与人工智能企业合作,主要发力于智能化领域。

拥有“Leap Pilot自动驾驶系统”,可达到L2.5级自动驾驶能力,后续可通过OTA升级到L3级别。以智能传感器为基础,开发自主式自动驾驶技术。目前已拥有辅助驾驶系统技术,与博世有合作。

通用

福特

自主+网联

传统整车

大众日产丰田

本田广汽

自主

一汽东风日产长安

自主+网联

北汽上汽吉利长城特斯拉爱驰汽车

新型整车

自主

零跑汽车小鹏汽车拜腾

接进入高级别自动驾驶研发。二是考虑到安全性和可靠性,双模式并进,但又更偏重于循序渐进策略。广汽的自动驾驶研发即分为渐进量产式与跨越创新式两条路径。前者做加法,从L1到L3递增,形成逐年量产计划;后者做减法,从最高级L4、L5开始,从最完整的方案进行裁减、优化。

3.智能化与网联化相结合是大势所趋。目前对中低级自动驾

驶汽车的开发主要使用单车智能的方式进行,仅少数技术领先企业选择使用纯自主式路径开发高级自动驾驶汽车,大多数企业都选用智能化与网联化相结合的方式来开发高级自动驾驶汽车。但是,完全自动驾驶的实现,无法仅依赖单车智能,必须与周围环境对话,与网联化相结合。因此,未来智能网联汽车企业的技术路径选择,必然走上智能化与网联化融合发展的道路。A2019 No.933

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