8000字智能网联汽车产业发展概述

原创 汽车电子与软件 2021-07-14 17:48
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智能网联汽车定义

根据中国汽车工程学会(China-SAE)的描述智能网联汽是指搭载先进的传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与X(车、路、人、云等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能,可以实现安全、高效、舒适、节能行驶,并最终代替人来操作的新一代汽车。



02


发展智能网联汽车的意义

1、更安全

统计显示,目前我国每年发生交通事故超过20万次,死亡人数超过6万人。其中,90%的交通事故都是由人为因素造成的,智能网联汽车从辅助驾驶到自动驾驶,能逐步降低、消除人为因素带来的不确定性,有效提升交通安全。


2、更高效

研究表明如果智能网联车辆在智能交通体系内行驶,每百公里停车次数可以减少30%,行车时间减少13%-45%,车辆的使用效率能够提高50%以上,与此同时,由于平均车速的提高也将带来燃料消耗量和汽车排放排量的减少,汽车油耗可由此降低15%。


3、更智能

智能网联汽车的发展,能够有效提升人们的出行效率,与此同时各种智能化应用的加入,使得汽车由简单的交通工具逐步演化成为移动的智能终端,人类将会逐步从驾驶中解放出来,在车内享有更加丰富多彩的生活。


4、迈向汽车强国的重要抓手

在汽车智能化、网联化产业趋势下,大力发展智能网联技术,实现核心技术的自主突破,形成中国技术的领先优势,是我国从汽车大国迈向汽车强国的重要升级路径。


5、促进产业升级

智能网联汽车是汽车、电子、信息通信等多行业深度融合的新型产业,是数字经济和创新技术的重要载体,对推动我国产业升级具有重要的意义。



03


智能网联汽车发展相关政策、形势梳理

1、政策层面

中国智能网联汽车发展已上升至国家战略层面,发展定位从原来以车联网概念的一个重要组成部分,向智能制造、智能网联等智能化集成行业转移。顶层设计上,《汽车产业中长期发展规划》、《智能汽车创新发展战略》及《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》等指导性规划文件密集出台。发改委、工信部、交通部等各部委,在贯彻落实国务院对于智能网联汽车领域的战略部署之外,同样在各自所负责的产业规划、产品准入、安全监管、场景应用等领域积极主动作为。


2、产业标准体系建设

中国智能网联汽车标准体系建设是迎接新机遇和新挑战的重点努力方向。随着智能网联汽车产业的快速发展,原有的产业标准体系已经开始阻碍产业发展进程,新的标准体系有待建立。2018 年6 月,工业和信息化部与国家标准化管理委员会印发《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》,旨在从智能网联汽车标准体系、信息通信标准体系、智能交通相关标准体系、车辆智能管理标准体系及电子产品与服务标准体系五方面构建完整的车联网产业标准体系。同年8 月,全国汽车标准化技术委员会等多家行业组织共同编制了《智能网联汽车自动驾驶功能测试规程(试行)》,为自动驾驶汽车道路测试规程提供可量化的标准。


3、开放道路测试

当前我国自动驾驶开放道路测试正处于发展试行阶段。2018 年4 月,工信部、公安部及交通部出台《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,确定了智能网联汽车测试管理的基本框架,在国家层面准许地方开展自动驾驶道路测试。随后地方政府开始大力推进,北京、上海、保定、重庆、深圳、长沙、长春、平潭、天津等多座城市先后出台了地方道路测试管理规定,对测试主体、测试车辆、测试员、许可方式以及测试区域等内容作出具体要求与规定。截至目前共有20多 个城市发放了自动驾驶路测牌照。其中,上海划定了全球首个全面支持多种通信模式V2X 测试的智能道路,福建平潭岛中西部的麒麟大道西段成为一期测试场地,礼嘉环线成为重庆首个自动驾驶开放路段,无锡成为全球首个建立城市级车路协同系统的地区。


4、示范应用推广

随着工信部构建的“基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范”项目的推动,中国积极推进智能网联汽车测试示范区的建设,已经构建形成了包括北京、河北、上海、浙江、吉林(长春)、湖北(武汉)、江苏(无锡)、重庆、广东、湖南(长沙)等多家工信部授权的车联网示范区。研发包括车路协同、先进辅助驾驶、自动驾驶、交通大数据等新技术与新产品。同时开展实验验证、测试评估、封闭测试、应用示范等多方面功能性营运项目,为自动驾驶汽车的快速发展创造示范性条件。目前,上海、重庆、北京等城市的智能网联汽车测试示范区及封闭测试场地已完成建设并投入使用。与此同时,长沙、天津、常州、厦门等地也在结合产业发展状况,依托地区优势、特色资源,积极探索自动驾驶汽车的测试与示范。


5、主要政策一览表



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智能网联汽车发展现状

1、智能网联功能渗透率超过50%

2020年中国智能化和网联化功能在汽车产品中的渗透率分别达到了22%和50%,市场规模达到2556亿元。在消费端,截止2020年8月智能汽车APP月活用户已经达到636万。依据《智能网联汽车技术路线图2.0》规划,到2025年我国PA、CA级智能网联汽车渗透率到2030年将超过70%,2025年C-V2X终端的新车装配率达50%,2030年基本普及。


2、技术创新不断加快

2020年上半年汽车领域公开的专利中,汽车智能化方面的专利公开量占比55%。其中智能感知、执行控制以及整车技术是研发重点;网联化方面,主要集中在通信车联网、平台技术、地图与定位导航领域。另外, 2020年上半年智能网联汽车领域专利主申请人Top10中,国内企业占据4席。


3、软件定义汽车趋势愈发明朗
来自麦肯锡的研究指出,高效的车载计算平台已经成为支撑智能汽车的核心部件,车载智能计算平台、软硬件开发能力将成为未来自动驾驶价值链中最重要的能力因素,艾瑞咨询等多家机构预测,未来软件与服务在汽车总价值中的占比将超过五成。
以特斯拉为例,目前特斯拉的软件收入正在急剧增加,来自安信证券的研究指出,特斯拉2025年FSD(完全自动驾驶能力)的收入将近70亿美元,占特斯拉汽车业务营收的接近9%,贡献25%的汽车业务毛利。中长期来看,FSD将大概率切换成软件订阅服务的商业模式,预计2030年的订阅服务收入有望超过160亿美元/年。


05


中国发展智能网联汽车的优势

1、中国拥有全球最大的汽车消费市场

2022年,全球智能网联汽车市场销量预计将达到7838万辆,中国将凭借庞大的汽车消费群体占据绝大部分的市场。这也意味着中国将成为未来智能网联汽车发展不可代替的推动者甚至是引领者。

2、良好的互联网基因
中国消费者已经形成了使用移动互联网的习惯。同时,中国消费者对汽车尤其是网联和智能服务的要求也在逐步提高,并具有鲜明的中国特色。依据埃森哲对全球12个国家的调查显示中国消费者对汽车联网导航、信息娱乐服务、驾驶支持系统的使用和需求程度明显高于平均水平。

3、互联网及通信产业优势
在政策保护、人口红利等因素下,中国互联网信息产业过去20年飞速成长,诞生了BATH等全球知名的互联网巨头,在网络社交、数据处理、信息通信、等领域积累了一定的经验和技术,世界范围内除美国以外,再无其它国家具备类似优势。在产业融合的大时代背景下,本土互联网和通信行业的技术能力和服务经验为我国智能网联汽车发展普及奠定了坚实的基础。



06


智能网联汽车的三条主要赛道

1、车联网,主要指V2X车路协同赛道
A、定义:V2X(Vehicleto Everything)无线通信技术是车联网领域的技术热点和重点,当前已经进入发展的成熟期。借助于V2X无线通信技术,可突破单一汽车在智能化发展方面的非视距感知、车辆信息共享等技术瓶颈,助力实现汽车自动驾驶功能的应用,包括前向碰撞预警等主动安全类预警应用、高速编队行驶等部分自动驾驶应用以及面向未来的完全自动驾驶应用。

B、行业现状:随着5G通讯、高速公路网的快速发展,以及北斗卫星导航系统的全区域覆盖,国内C-V2X技术的应用有了坚实的软硬件条件基础,同时技术标准逐步确立。另外在商业化应用方面,2019年发布的《C-V2X产业化路径及时间表研究》白皮书对国内车联网的发展趋势做了详细的预测。
其中,2019-2021年为C-V2X产业化部署导入期。在这一阶段,C-V2X通信设备、安全保障、数据平台、测试认证方面可基本满足C-V2X产业化初期部署需求。同时,在国家车联网示范区、先导区及部分特定园区部署路侧设施,形成示范应用,车企逐步在新车前装C-V2X设备,鼓励后装C-V2X设备,车、路部署相辅相成,形成良性循环,C-V2X生态环境逐步建立,探索商业化运营模式。

C、产业动态:2020年11月,中国汽车工程学会年会暨展览会期间,2020智能网联汽车C-V2X“新四跨”暨大规模先导应用示范活动同步举行,活动在上海国际汽车城封闭测试场、上海汽车博览公园及周边开放测试道路开展。40余家国内外整车企业、40余家终端企业、10余家芯片模组企业、20余家信息安全企业、5家图商及5家定位服务提供商等参与示范活动,参与单位覆盖汽车、通信、交通、地图和定位、信息安全、密码等各个领域。

腾讯5G车路协同方案:“5G车路协同边缘计算平台”和“交通云控平台”加上“V2X数据服务引擎”,来打通传统的人、车、路的数据闭环,强化智慧交通的运营环节,以此服务于智慧公路、智慧园区、智慧枢纽、智慧城市等多种智慧交通场景,助力智慧交通行业的建设和运营。目前已经在北京首钢冬奥园区做了5G边缘计算的车路协同场景探索,可以提供基于腾讯TAI车机或微信小程序打造的车路协同应用,通过建立海量边缘站点自动运维、低成本算力解决方案、对第三方开放接入赋能等多个核心能力,解决车路协同落地上的痛点问题。

华为C-V2X解决方案:具备四大原子能力:一是红绿灯信号机的对接;二是高精定位;三是高精地图动态图层;四是丰富的路侧感知能力。可以用于城市、高速、封闭园区等场景。在云端,华为的解决方案已经跟六家V2X平台进行过对接;在路侧,信号机跟十几家知名厂商进行过对接,雷达跟四家厂商进行过对接,T-Box跟十家以上的厂商进行过对接。截至目前华为在全国已有30多个C-V2X网络落地,联合近20家车企发布了C-V2X汽车商用路标。

2、自动驾驶赛道
A、行业现状:2020年,我国ADAS(高级辅助驾驶系统)进一步渗透,新车搭载率超过40%,汽车整体ADAS渗透率超过10%。这意味着L2+自动驾驶技术已经实现大规模商用,推动L3级以上自动驾驶汽车落地成为未来几年的行业共识和关键目标;
自动驾驶等级从L2向L3过渡,带来了大量的自动驾驶道路测试需求,由于现实测试存在成本高、耗时长、危险性高等瓶颈,自动驾驶虚拟仿真测试被大规模应用,市场规模快速增长。

B、产业动态:高等级自动驾驶汽车道路测试全面展开,目前全国已经建立近50家智能网联汽车测试区。此外,截止目前全国共有北京、上海、天津、长沙等27个城市发布了自动驾驶公开道路测试政策,另外有6个省发布了省级自动驾驶测试政策。
以北京为例,根据《北京市自动驾驶车辆道路测试报告(2020)》显示,北京已累计开放四个区县的自动驾驶测试道路共计200条、699.58公里,累计为14家自动驾驶企业87辆车发放一般性道路测试牌照,自2018年起,北京市自动驾驶车辆道路测试安全行驶里程累计已超过221.34万公里,平均每月测试里程9.8万公里。另外,去年百度在尝试获得了一张完全无人驾驶测试牌照,这意味自动驾驶车队可正式去掉主驾安全员,在长沙开放道路上开展完全无人驾驶的路测。
2020年,百度、滴滴等公司加快了自动驾驶出租车(Robo-taxi)载客商业探索的速度,在广州、长沙、上海、武汉、沧州、北京等城市特定区域开展了Robo-taxi试运营业务。此外,在矿山、码头、园区等相对封闭的场景中,L3级以上自动驾驶汽车已经实现商业化运营。
在虚拟仿真测试方面,BATH均发布了自己的仿真测试平台,其中腾讯自动驾驶虚拟仿真平台TAD Sim 2.0可以构建超高真实度的仿真测试环境,具备日测试1000万公里的能力,目前已经在湖南长沙、湖北襄阳、深圳等地的智能网联汽车测试区中展开应用。

3、智能座舱赛道
A、定义:智能座舱主要涵盖座舱内饰和座舱电子领域的创新融合,是汽车数字化、智能化的新兴趋势,目前行业尚未有标准定义。从消费者需求及应用场景的角度出发,智能座舱能主动洞察和理解乘客需求,随着智能化、网联化的升入,未来汽车将彻底告别仅仅作为出行工具的角色,实现座舱与人、车、路的智能交互,相比现在的驾驶座舱更加智能化和人性化,业内将其看作是汽车和私人房间组合而成的一个全新产品类别。

B、行业现状及趋势:随着用户对汽车安全和娱乐等功能需求的升级,各大主机厂纷纷布局智能座舱。2020年,车载信息娱乐系统、驾驶信息显示系统、HUD、流媒体后视镜、行车记录仪、后排液晶显示六大座舱产品的市场规模分别为364.4亿元、153.3亿元、26.2亿元、12.6亿元、7.6亿元、2.6亿元。
随着市场规模的不断扩大,智能座舱赛道将吸引越来越多的玩家入场,加速技术应用的创新。从消费者的直观体验来说,未来智能座舱能够提供更加丰富的娱乐应用,尤其是随着自动驾驶功能的不断强大,除了传统的音乐、导航之外,车内还将生长出更多的娱乐应用;另外,人与车的交互方式也会发生变革,目前语音交互正在逐步蚕食传统的物理按键交互,今后基于声音、表情、动作等方式的多模态交互将会带来全新的体验;最后,随着智能座舱的发展,车内硬件也会相应的发生变革,除了更强大的芯片,更加集中的控制单元之外,后视镜,前挡玻璃等硬件都会成为人与车的交互口,例如AR导航就是其中的典型应用案例之一。

C、产业动态:当前,智能座舱赛道主要玩家的发力点集中在提升座舱算力和丰富智能座舱应用两个领域,互联网公司与传统车企的合作更加紧密。例如以硬件见长的华为基于自研的通信芯片巴龙5000+鸿蒙OS+HUWEI Hicar打造CDC智能座舱平台,为汽车座舱提供强大的算力支持,目前已经和上汽、广汽等车企达成合作。
在上层应用方面,腾讯基于多年积累的社交、内容和服务生态,整合技术优势发布了TAI3.0生态车联网。内含小场景、爱趣听、微信车载版等应用,目前已经和宝马、玛莎拉蒂、长安、长城、广汽、东风、一汽、本田等30多家车企合作落地了120多款车型。


07


产业发展面临的问题:

1、相关的基础设施建设滞后
车联网涉及与智能交通设施的信息交换,需要智能交通信号系统、路侧信息采集单元、路侧收费单元等综合配套基础设施的统筹规划和建设。目前美国、日本、欧洲等智能交通系统已形成了较为成熟的规划方案,而中国的智能交通建设起步较晚,体系框架还在改进和完善中,特别是对于智能网联汽车这一战略因素考虑不足,滞后的基础设施建设已经制约了相关产品的应用和推广。
另外,中国的交通及汽车产业属于典型的多头管理,相关信息分散在公安部、交通部、工信部、国土资源部等多个部门,地方政府之间也没有统一的交流机制或协同渠道,信息孤岛现象严重,各地在智能交通规划方面各有筹划、各自为政,造成技术系统难以兼容、基础建设难以统一,导致企业开发和应用智能网联汽车技术更加困难。显然,这一瓶颈唯有通过国家统筹规划才能有效解决。

2、缺少相关的法规标准和验证体系
我国针对智能网联汽车的技术标准和法律规范尚未完全建立。产业的标准与规范建设尚处于快速发展和初步应用阶段,由于缺少统一的标准规范,企业各自开发的智能网联汽车产品及系统之间难以实现互联,更加难以与车辆以外的网络终端实现深度互联,这对于未来车联网的大规模应用极其不利。同时,由于汽车涉及人身财产安全,必须防止黑客攻击、系统失灵、隐私窃取等信息安全事故发生,但目前也没有形成针对汽车环境的信息安全评价标准和法律保障体系。
另外,我国与智能网联汽车发展相应的测试和验证体系仍需健全。智能网联技术应用的难度远高于一般汽车电子技术,需要综合考虑天气、地域、路况以及驾乘人员、车辆状态、周边环境等各种因素,场景组合众多,尤其对于地域辽阔、人口众多、经济水平各异、交通状况多变的中国来说,道路环境的复杂度远远超过发达国家,因此,发展车联网迫切需要针对中国特殊需求设计标准统一、功能全面的实车测试与验证体系,并且能进行长期的可靠性验证。

3、核心技术缺失,经验积累不足
智能网联汽车技术的基础是汽车电子技术,在这一领域国内相关的技术积累和产品能力尚有明显劣势。在车联网的核心零部件中,国内汽车企业基本掌握了车载信息娱乐系统、车载通信控制器、第三代超声波雷达等的开发技术,但在毫米波雷达、高端前视摄像头、远红外夜视等方面仍然依赖于国外供应商; 而在智能终端操作系统、环境感知和数据融合、中央决策控制等核心软件技术上,国内企业也处于攻关期,与国外企业差距明显。如果本土企业无法在智能网联汽车普及发展阶段迅速追赶,未来车联网产业的高附加值将流失到国外; 更为严重的是,随着车辆智能化程度的不断提高,丧失车联网产业主导权的中国本土汽车企业很可能沦为发达国家的代工厂。


08


对策建议

1、国家积极引导和直接推动跨领域、跨行业、跨品牌的车联网应用与合作
建议国家建立车辆数据和交通数据的基础交互平台,统一开放规范和平台接口,直接推动不同品牌汽车产品之间的车联网互通。可以利用体制优势,先以国有整车企业产品之间实现互联为基础,带动民营汽车企业和其他行业参与,实现统一管理和数据共享,最终有效把握中国智能网联汽车市场的先机,形成有利于本土企业发展的行业规范。

2、国家主导制定统一的车联网标准和法规,并建立规范的测试和验证体系
统一的技术标准是不同品牌汽车产品实现相互通信与有效连接的前提,由于涉及到汽车、通信、电子器件与控制软件等诸多领域,亟需政府出面有效协调; 同时智能网联汽车兼具信息产品的特点,对现有的汽车相关法律规定带来全新挑战。在这方面,建议由主管汽车、通信、IT 等产业的工信部承担起主要责任,牵头协调其它相关部委,充分发挥国家政策导向作用,调动各个行业通力合作,共同制定具有中国特色的车联网统一标准规范与法律法规,包括: 制定车联网通信技术、智能终端、数据平台的接口标准和性能指标; 明确车路协同、自动驾驶等技术的实验和商用合法性; 定义在交通违规、隐私泄露等事故中利益相关者的责任; 建立车联网的信息安全法规等。
在此基础上,政府也应推动建立规范的车联网测试评价与试验验证体系,对智能终端、信息安全、软件应用等车联网产品进行详细的认证规定,并将车联网相关的重要性能指标逐步纳入到新车评价规程中,从而为消费者提供权威的认证结果,为政府部门提供产品检测和奖惩的依据。

3、国家搭建交通信息的实时共享权威平台
智能网联汽车需要大量实时准确的交通信息和用户数据来支撑,这些信息很大程度上掌握在政府部门手中。一方面,国家应对交通信息采集的基础设施进行统一规划,并加大对重点设施的建设投入,如 V2X 交通信号灯、交通状态广播系统、不停车收费单元等;另一方面,各级地方政府应建立统一的信息采集和发布平台,将实时交通信息、地图信息、道路信息、旅游景点信息、土地规划信息等多种信息进行有效融合,并汇总到全国性的相关机构进行统一管理,向公众免费或低价提供。
同时,更详尽的基本交通数据也应向自主品牌汽车及相关企业开放,通过统一的数据标准和平台对企业产品开发进行规范,也可以由此减少产品后续的审批环节。

4、产业合作
行业与企业层面积极推进和参与汽车行业业内和跨行业间的联合,实现合作共赢。其次,汽车企业也要积极与行业外企业尤其是互联网企业寻求合作,在发展目标上达成共识,从而通过产业融合创造新的价值。最后,行业组织和联盟等应充分发挥牵头和润滑作用,为广大企业营造融合氛围,构建合作平台,并协调企业之间的分工合作。

5、积极尝试车联网商业模式,探索新的盈利可能
智能网联汽车所能提供的商业价值远不限于传统汽车产品的功能属性。网联汽车作为未来智能交通体系的重要组成部分,可以成为信息采集、交换和处理的移动终端,其数据的积累和挖掘对企业的研发设计和生产制造、政府的路网建设和交通管理等都具有积极意义,同时也是利润来源。可见,智能网联汽车的盈利模式可能与现有汽车产品完全不同,而带有鲜明的互联网色彩,一旦有可行的商业模式成功占据主导地位,形成规模效应,将对后发企业形成极高的进入壁垒。正因如此,本土汽车、互联网等相关企业都应加紧行动积极探索,避免丧失战略先机。
企业需要针对智能网联汽车价值链中硬件、软件、通信数据和内容服务四大部分,借鉴互联网企业的盈利模式,结合汽车产品价值高、换代慢等特点,针对不同发展阶段来研究并设计合理的盈利模式和分配机制。

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