拐點(diǎn)將至L2級(jí)自動(dòng)駕駛加速普及

文／程似騏 李若飛

自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展拐點(diǎn)將至，將由起步期逐步邁入普及期。從歷史配置的滲透率曲線看，自動(dòng)駕駛類配置的 S曲線在起步階段大約持續(xù) 4-5年，并且在滲透率接近20%左右出現(xiàn)拐點(diǎn)，隨后產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，進(jìn)入加速滲透的階段。

截至2019年，指導(dǎo)價(jià)5萬(wàn)-25萬(wàn)元的主力銷售區(qū)間內(nèi)，主動(dòng)剎車、車道保持、并線輔助、自動(dòng)泊車等輔助駕駛的配置率均低于20%（個(gè)別功能接近20%）。

從價(jià)格看，目前搭載L2級(jí)自動(dòng)駕駛車型的平均指導(dǎo)價(jià)，高出全行業(yè)平均水平4-5萬(wàn)元，配置成本仍然較高，未來(lái)參考L1級(jí)自動(dòng)駕駛的滲透過(guò)程，價(jià)格有望在滲透率提升后快速下降。

而主機(jī)廠也開始加速轉(zhuǎn)型，最為典型的就是作為保守品牌之一的豐田汽車，宣布2020年起全面導(dǎo)入雷克薩斯L2級(jí)主動(dòng)安全技術(shù)。行業(yè)拐點(diǎn)已日趨臨近。

隨著ADAS功能的快速普及，我們認(rèn)為智能駕駛行業(yè)正在進(jìn)入普及期，滲透率即將進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。本報(bào)告詳細(xì)測(cè)算了每個(gè)功能歷年的滲透率情況，重點(diǎn)探討未來(lái)ADAS的滲透率變化趨勢(shì)以及發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。

一、智能駕駛走過(guò)L1，全面邁向L2

截至2019年，智能駕駛行業(yè)已經(jīng)歷由L1向L2的起步階段。報(bào)告的分析樣本選擇2004-2019年期間，指導(dǎo)價(jià)5-25萬(wàn)元區(qū)間內(nèi)的歷史車型（共10302款），占全部?jī)r(jià)格車型銷量的85%以上。

按照博世官網(wǎng)技術(shù)方案，各項(xiàng)配置需要搭載相應(yīng)的功能模塊，本報(bào)告按照搭載的模塊，對(duì)各配置進(jìn)行分類：

ABS、制動(dòng)力分配、剎車輔助、車身穩(wěn)定控制、牽引力控制、定速巡航等功能早已發(fā)展成熟，成熟的功能模塊由全球Tier1的供應(yīng)商提供，除了定速巡航外（2017年起逐漸向自適應(yīng)巡航過(guò)渡），配置率均在90%以上，成為行業(yè)標(biāo)配。

行車電腦屏幕、中控液晶屏、液晶儀表盤等屏幕配置由于能帶來(lái)最直觀的配置感受，滲透速度遠(yuǎn)高于其他配置，且產(chǎn)品近幾年不斷快速迭代（單色-彩色、小尺寸-大尺寸）。

倒車影像、360環(huán)視等影像系統(tǒng)需要搭載6-8個(gè)近距離攝像頭，配置成本較低，2019年兩者配置率分別為55%/18%，滲透速度高于自動(dòng)駕駛類配置。

主動(dòng)剎車、車道保持、并線輔助、自動(dòng)泊車等輔助駕駛類配置2019年均在20%以下，低于行業(yè)其他類型。主要由于：1）硬件上，輔助駕駛需要額外搭載攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)，增加額外的配置成本；2）軟件上，輔助駕駛需要獨(dú)立的ECU或DCU控制，電子架構(gòu)改變大大增加了配置難度。

按照SAE（國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)）的分類標(biāo)準(zhǔn)，同一級(jí)別的自動(dòng)駕駛擁有數(shù)種配置組合，為了便于分析。我們按照搭載的功能模塊，篩選典型的L1/L2自動(dòng)駕駛車型。

入門款車型，僅搭載ABS與制動(dòng)力分配（這兩項(xiàng)配置的滲透率自2008年起便已超過(guò)90%，我們認(rèn)為是基礎(chǔ)配置），不搭載其余輔助駕駛類配置。

L1級(jí)自動(dòng)駕駛車型，除了ABS與制動(dòng)力分配外，額外搭載剎車輔助、牽引力控制、車身穩(wěn)定控制、倒車影像與定速巡航，上述配置均已有成熟的解決方案，搭載相應(yīng)的功能模塊，由全球Tier1供應(yīng)商（車廠一級(jí)供應(yīng)商）提供。

L2級(jí)自動(dòng)駕駛車型，由于需要配備多功能攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器，我們不妨按照全部搭載完成后，目前最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選L2級(jí)自動(dòng)駕駛車型，該車型搭載全部的自動(dòng)駕駛配置，除了L1級(jí)自動(dòng)駕駛的內(nèi)容外，還包括并線輔助、車道偏離預(yù)警、車道保持、主動(dòng)剎車，并且輔助影像由單車影像升級(jí)為360環(huán)視，巡航系統(tǒng)由定速巡航升級(jí)為自適應(yīng)巡航。

滲透率方面，截至2019年，L2級(jí)自動(dòng)駕駛已經(jīng)歷起步階段。我們以“各級(jí)別自動(dòng)駕駛車型數(shù)量/當(dāng)年上市的全部車型數(shù)量”來(lái)評(píng)估L1/L2級(jí)自動(dòng)駕駛的歷史滲透率。其中，2013-2018年為L(zhǎng)1級(jí)自動(dòng)駕駛的快速滲透階段，配置率由6%迅速增長(zhǎng)至33%，而基本款的數(shù)量占比由40%下滑至6%，考慮到有相當(dāng)部分的車型僅搭載車身穩(wěn)定控制、倒車影像、定速巡航的其中一種配置，我們可以認(rèn)為2017年起L1級(jí)自動(dòng)駕駛已成為行業(yè)標(biāo)配。而典型L2級(jí)自動(dòng)駕駛截至2019年的滲透率僅為3.3%，已經(jīng)歷起步階段。

圖1 以入門款指導(dǎo)價(jià)分類，各價(jià)格區(qū)間車型2018年銷量占比

從指導(dǎo)價(jià)能夠更為清晰地表明，L1級(jí)自動(dòng)駕駛的相對(duì)配置成本在2017年起降至千元以下，而目前L2級(jí)自動(dòng)駕駛的相對(duì)配置成本仍然較高。從指導(dǎo)價(jià)看，我們以“各級(jí)別自動(dòng)駕駛的平均指導(dǎo)價(jià)”與“行業(yè)全部車型的平均指導(dǎo)價(jià)”兩者之間的價(jià)差，來(lái)評(píng)估配置搭載的相對(duì)成本。其中：1）L1級(jí)自動(dòng)駕駛與行業(yè)平均指導(dǎo)價(jià)的價(jià)差從2008年的接近10萬(wàn)，持續(xù)降低至2017年的0.06萬(wàn)元，相對(duì)配置成本的抹平，意味著其真正成為行業(yè)標(biāo)配；2）而對(duì)于L2級(jí)自動(dòng)駕駛，截至2019年的相對(duì)配置成本為4.88萬(wàn)元，仍然較高。

表1 各級(jí)別自動(dòng)駕駛的指導(dǎo)價(jià)與行業(yè)平均的價(jià)差（萬(wàn)元）

二、增速拐點(diǎn)有望在今明兩年顯現(xiàn)

對(duì)于未來(lái)行業(yè)滲透率的提升趨勢(shì)，我們沿用2019年11月，美國(guó)交通部智能交通系統(tǒng)聯(lián)合計(jì)劃辦公室發(fā)布的《了解公眾對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的看法》白皮書的研究，隨著時(shí)間的推移，新技術(shù)的采用/市場(chǎng)滲透會(huì)出現(xiàn)“S曲線”累積分布。其中總結(jié)了迄今為止，消費(fèi)者對(duì)自動(dòng)駕駛的意愿調(diào)查的結(jié)果概要與其動(dòng)態(tài)影響。其中，對(duì)于消費(fèi)者對(duì)自動(dòng)駕駛認(rèn)知的理論研究，其沿用經(jīng)典的埃弗里特·羅杰斯創(chuàng)新擴(kuò)散理論。

擴(kuò)散理論將人群（或市場(chǎng)）劃分為五類。創(chuàng)新者：具有冒險(xiǎn)精神并對(duì)新想法感興趣的人。他們非常愿意冒險(xiǎn)，希望成為第一個(gè)嘗試新技術(shù)的人。

早期采用者：這些人通常是意見(jiàn)領(lǐng)袖。他們樂(lè)于接受新想法并樂(lè)于接受變化。

早期多數(shù)：這些人通常需要先看到證據(jù)證明一項(xiàng)創(chuàng)新有效，然后才愿意采用它。后期多數(shù)派：對(duì)變革持懷疑態(tài)度的人，只有在創(chuàng)新得到廣泛使用之后，他們才會(huì)采用創(chuàng)新。

落后者：這些人往往非常保守，受傳統(tǒng)束縛。他們通常會(huì)拒絕采用新的創(chuàng)新。

自動(dòng)駕駛技術(shù)的行業(yè)滲透率正在從創(chuàng)新者向早期采用者逐步擴(kuò)散。

對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，目前行業(yè)L2級(jí)自動(dòng)駕駛已臨近滲透率迅速提升的曲線拐點(diǎn)。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我們按照將各項(xiàng)配置內(nèi)容，細(xì)分為自動(dòng)駕駛類與液晶屏兩類。其中，自動(dòng)駕駛類配置在S曲線的起步階段的持續(xù)時(shí)間大約為4-5年，并且在滲透率接近20%左右出現(xiàn)拐點(diǎn)，而在迅速提升階段，滲透率由20%提升至60%以上，對(duì)應(yīng)時(shí)間為5-9年，隨后便進(jìn)入成熟期，滲透率趨于穩(wěn)態(tài)；而對(duì)于液晶屏類配置，行業(yè)的滲透速度更快，起步階段在1-3年，拐點(diǎn)滲透率在10%左右，迅速提升階段在第3-6年，滲透率迅速提升至70%以上。

無(wú)獨(dú)有偶，作為相對(duì)保守的日系品牌之一，豐田宣布2020年起全面導(dǎo)入雷克薩斯L2級(jí)主動(dòng)安全技術(shù)。豐田TSS功能套件于2015年推出，并于2018年進(jìn)行了第二代升級(jí)，達(dá)到L2級(jí)別，即將導(dǎo)入豐田品牌的雷克薩斯安全系統(tǒng)+A，有三種功能：緊急轉(zhuǎn)向輔助功能，幫助汽車自動(dòng)繞過(guò)行人；通過(guò)雷達(dá)巡航控制，在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，自動(dòng)降低車速，并幫助車輛保持車道；駕駛員緊急停車輔助系統(tǒng)，自動(dòng)使車輛減速至停車狀態(tài)，并在檢測(cè)到駕駛員出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)呼叫幫助。

三、法規(guī)助推ADAS普及

美國(guó)將自動(dòng)駕駛視為國(guó)家戰(zhàn)略，并在2022年普及AEB。

美國(guó)的自動(dòng)駕駛計(jì)劃由美國(guó)運(yùn)輸部（USDOT）牽頭，由美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）負(fù)責(zé)，目標(biāo)是保持美國(guó)在自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。具體而言，USDOT充當(dāng)召集人和促進(jìn)者，牽頭各州政府、學(xué)術(shù)界以及企業(yè)開展合作，以支持自動(dòng)車輛技術(shù)的安全開發(fā)，測(cè)試和集成。最新的《自動(dòng)駕駛4.0》在2020年1月8日簽發(fā)，2020年2月7日修訂，強(qiáng)調(diào)了確保美國(guó)在包括自動(dòng)駕駛汽車在內(nèi)的新興技術(shù)上繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位的重要性。

表2 按照功能模塊篩選的典型L1/L2級(jí)自動(dòng)駕駛車型

在執(zhí)行層面，全美將在2022年全面配置AEB。由于政府推進(jìn)自愿性標(biāo)準(zhǔn)，2015年9月，奧迪、寶馬、福特、通用汽車、馬自達(dá)、梅賽德斯·奔馳、特斯拉、豐田、大眾和沃爾沃等10家主機(jī)廠（占全美汽車銷量的57%），承諾盡快制定AEB標(biāo)準(zhǔn)，但沒(méi)有給出截止日期。2016年3月，占全美汽車銷量99%的主機(jī)廠承諾到2022年在他們生產(chǎn)的每輛汽車中均安裝AEB，其中協(xié)議分為兩次生效：對(duì)于道路上的大多數(shù)車輛（車輛總重低于8500磅的車輛），AEB將需要在2022年9月1日之前成為標(biāo)準(zhǔn)裝備。8501至10000磅之間的車輛將需要額外三年的時(shí)間來(lái)搭載AEB。

歐盟2022年強(qiáng)制搭載ISA、AEB、車道保持、盲區(qū)監(jiān)測(cè)等。

作為“Europe on the Move”計(jì)劃，歐盟要求2022年新車強(qiáng)制搭載ISA、AEB、車道保持、盲區(qū)監(jiān)測(cè)等配置。2018年5月，歐盟委員會(huì)發(fā)布第三個(gè)“Europe on the Move”計(jì)劃，該計(jì)劃旨在確保向安全，清潔和自動(dòng)化的出行系統(tǒng)平穩(wěn)過(guò)渡。

該計(jì)劃共分成三部分，除了ADAS相關(guān)的內(nèi)容外，另外兩部分分別為2019年6月通過(guò)的卡車CO2排放標(biāo)準(zhǔn)，以及2019年10月通過(guò)的道路基礎(chǔ)設(shè)施管理指令。而第三個(gè)指令在2019年11月通過(guò)，規(guī)定所有汽車（包括卡車，公共汽車，廂式貨車和越野車）都必須配備以下安全設(shè)施：智能速度輔助（ISA）；酒精呼吸檢測(cè)；嗜睡預(yù)警系統(tǒng)；分心識(shí)別和預(yù)防系統(tǒng)；緊急停車信號(hào)；倒車檢測(cè)系統(tǒng)；事件數(shù)據(jù)記錄器；精確的胎壓監(jiān)測(cè)。轎車和貨車將需要補(bǔ)充加裝：緊急制動(dòng)系統(tǒng)；緊急車道保持系統(tǒng)；頭部碰撞保護(hù)區(qū)，能夠減輕與弱勢(shì)道路使用者（如行人和騎自行車的人）發(fā)生碰撞時(shí)的傷害?？ㄜ嚭凸财嚤仨毤友b盲區(qū)監(jiān)測(cè)。執(zhí)行時(shí)間上，新車執(zhí)行時(shí)間為2022年5月，存量車型為2024年。

圖2 各國(guó)消費(fèi)者對(duì)L2、L4級(jí)自動(dòng)駕駛的接受程度

圖3 各國(guó)消費(fèi)者對(duì)L2、L4級(jí)自動(dòng)駕駛愿意支付的額外成本

四、國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)自動(dòng)駕駛認(rèn)知提高

根據(jù)AlixPartners報(bào)告，全球各主要汽車消費(fèi)市場(chǎng)中，中國(guó)消費(fèi)者對(duì)于L2/L4級(jí)自動(dòng)駕駛的接受程度高于其他市場(chǎng)。2020年2月AlixPartners發(fā)布《自動(dòng)駕駛?cè)蛳M(fèi)者調(diào)研報(bào)告》，其于2019年4月23日至5月17日通過(guò)線上，對(duì)全球6746名消費(fèi)者（其中，中國(guó)1072名，德國(guó)1015名，意大利1037名，英國(guó)1009名、美國(guó)1594名）進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。其中，中國(guó)消費(fèi)者對(duì)于L2/L4級(jí)自動(dòng)駕駛的接受程度分別為63%、43%，高于其他的汽車消費(fèi)市場(chǎng)。主要原因，一方面在于國(guó)內(nèi)車企近兩年不遺余力的宣傳力度；另一方面在于國(guó)內(nèi)消費(fèi)者樂(lè)于體驗(yàn)自動(dòng)駕駛帶來(lái)的駕駛感提升，而海外消費(fèi)者目前仍然對(duì)自動(dòng)駕駛的安全性有所顧慮。

從自動(dòng)駕駛的意愿支付費(fèi)用來(lái)看，中國(guó)消費(fèi)者愿意為自動(dòng)駕駛多支付的整體費(fèi)用為全球最高，L2/L4分別為2178/2343美元，高于其他市場(chǎng)。而從L2到L4的提升幅度來(lái)看，德國(guó)消費(fèi)者愿意為L(zhǎng)4級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車承受的溢價(jià)幅度最高，為24%，溢價(jià)由1488美金（L2級(jí)別）上升到1844美金（L4級(jí)別）。

五、汽車電子架構(gòu)變革，為ADAS解開約束

未來(lái)隨著自動(dòng)駕駛向L2、L4級(jí)過(guò)渡，車內(nèi)接納的信息量與運(yùn)算處理要求將呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)上升，此外，為了控制ECU數(shù)量與線束長(zhǎng)度，以域控制器為代表的新一代電子架構(gòu)勢(shì)在必行。傳統(tǒng)汽車采用分布式電子架構(gòu)，全車需要搭載大量的ECU與線束，例如SEAT Ateca全車100多個(gè)傳感器與ECU，2km線束重達(dá)42kg。另一方面，隨著自動(dòng)駕駛向L2、L4級(jí)過(guò)渡，車內(nèi)接納的信息量與運(yùn)算處理要求將呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)上升，根據(jù)博世規(guī)劃，L1-L5級(jí)別自動(dòng)駕駛對(duì)應(yīng)的域控制器運(yùn)算處理能力從1.5DMIPS逐步提升至500DMIPS，傳統(tǒng)分布式電子架構(gòu)難以滿足，以域控制器為代表的新一代電子架構(gòu)勢(shì)在必行。

特斯拉從Model S到Model 3，率先開啟電子架構(gòu)變革浪潮。

Model S的電子架構(gòu)與傳統(tǒng)汽車較為接近，僅在ADAS布局方面有所加強(qiáng)，支持L2級(jí)自動(dòng)駕駛。Model S/X的電子架構(gòu)大量使用CAN/LIN用作主干網(wǎng)、支干網(wǎng)，并且存在較為明顯的域劃分，包括動(dòng)力域PowerTrain、底盤域Chassis、車身域Body以及Body FT。全車身?yè)碛?2個(gè)控制器ECU節(jié)點(diǎn)，其中44個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)、28個(gè)LIN節(jié)點(diǎn)。而在ADAS方面，Model S/X布局L2級(jí)自動(dòng)駕駛，動(dòng)力和制動(dòng)轉(zhuǎn)向均存在實(shí)時(shí)性需求，因此ADAS模塊橫跨PT與CH；Center Display橫跨多個(gè)網(wǎng)段，充分接入更多節(jié)點(diǎn)，集成了GW、HU、T-BOX等諸多功能。

Model 3開始采用全新架構(gòu)，將全部控制器整合成四大模塊，從而領(lǐng)先大眾、豐田等傳統(tǒng)車企：自動(dòng)駕駛及娛樂(lè)控制模塊Autopilot&Infotainment Control Module，接管所有輔助駕駛相關(guān)的sensor，攝像頭camera、毫米波雷達(dá)Radar（除用于泊車的超聲波雷達(dá)）；右車身控制器BCM RH，橫跨Drive Inverter與底盤Chassis控制，集成自動(dòng)駛?cè)腭偝鯝P（Automatic Parking/Autonomous Pull Out）、 熱管理、扭矩控制等；左車身控制器BCM LH，負(fù)責(zé)了內(nèi)部燈光、進(jìn)入部分；低壓電源分配模塊Power Distribution Unit，功能一是實(shí)現(xiàn)用電器更精準(zhǔn)的供電管理，二是可控的供電時(shí)序。

大眾集團(tuán)奮起直追，規(guī)劃軟件組織架構(gòu)（Car.Software），目標(biāo)是統(tǒng)一大眾現(xiàn)有8個(gè)電子架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)ADAS配置的模塊化搭載。2020年1月份，Car.Software要開始運(yùn)轉(zhuǎn)，人員規(guī)模方面，2020年目標(biāo)7000人，第一步把現(xiàn)有體系內(nèi)從事軟件方面工作的3000人轉(zhuǎn)入這個(gè)部門，整體投入70億歐元，人員規(guī)模超過(guò)1萬(wàn)人。其中，軟件開發(fā)人員規(guī)模占比從目前的不足10%提升至60%?！拔覀兘⑦@個(gè)部門首要的出發(fā)點(diǎn)并不是成本的優(yōu)化，而是將來(lái)要看在一個(gè)軟件平臺(tái)上能夠支持多少輛車才是最重要的。”即將大眾現(xiàn)有的8個(gè)架構(gòu)統(tǒng)一成1個(gè)，創(chuàng)造最優(yōu)的成本結(jié)構(gòu)。

圖4 美國(guó)的自動(dòng)駕駛計(jì)劃

表3 各公司域控制器

除了模塊化搭載，未來(lái)新一代電子架構(gòu)將天然的解決ADAS技術(shù)的瓶頸問(wèn)題。

以域控制器電源為例，未來(lái)L3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛對(duì)于電池功率要求更高，燃油車現(xiàn)有的12V供電系統(tǒng)難以滿足，根據(jù)密歇根大學(xué)的一項(xiàng)研究，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的能源損耗中計(jì)算機(jī)占了41%，需要損耗2500瓦每秒的電能。而新一代電子架構(gòu)采用48V或者400V（電動(dòng)車）供電，能夠天然解決電源問(wèn)題。

目前行業(yè)內(nèi)支持L3/L4級(jí)別的控制器與算力平臺(tái)將于2020年起逐步量產(chǎn)。

除了整體架構(gòu)，目前各公司支持自動(dòng)駕駛的計(jì)算平臺(tái)將于2020年開始陸續(xù)量產(chǎn)，其中國(guó)產(chǎn)的德賽西威IPU03、恒潤(rùn)科技HiRain ADCU分別將在2020年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，最高支持L3級(jí)自動(dòng)駕駛，而行業(yè)新進(jìn)入者華為MDC智能駕駛平臺(tái)宣發(fā)于2018年，基于自研鯤鵬CPU與昇騰AI處理器，搭載自研智能駕駛OS，并支持L2+～L5級(jí)別自動(dòng)駕駛，目前已推出MDC300/MDC600兩款計(jì)算平臺(tái)，分別對(duì)應(yīng)L3/L4級(jí)，其中MDC600搭載8CST310AI芯片，整體算力352TOPS，功率比僅為1 TOPS/W。

值得一提的是，智能駕駛的浪潮下，以華為為代表的消費(fèi)類電子龍頭將更多切入汽車市場(chǎng)，行業(yè)變革漸行漸近。

目前MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)已經(jīng)與18家主流車企及Tier1建立合作關(guān)系，包括江淮汽車、一汽紅旗、東風(fēng)汽車、蘇州金龍、新石器、山東浩睿智等。以華為為代表，消費(fèi)類電子龍頭在芯片、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件方面的研發(fā)積累深厚，未來(lái)預(yù)計(jì)將加速切入汽車電子，并打破主機(jī)廠與傳統(tǒng)Tier1壟斷的行業(yè)格局，行業(yè)變革下，新的機(jī)遇有望應(yīng)運(yùn)而生。