本分析內(nèi)容的主要分析對(duì)象是智能駕駛汽車核心產(chǎn)業(yè)鏈。本報(bào)告將智能駕駛汽車劃分為基礎(chǔ)架構(gòu)、感知層、決策層以及執(zhí)行層，整體梳理了智能駕駛汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀以及重要參與者。分析內(nèi)容中的資料和數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)行業(yè)公開信息的分析、對(duì)業(yè)內(nèi)資深人士和相關(guān)企業(yè)高管的深度訪談，以及易觀分析師綜合以上內(nèi)容作出的專業(yè)性判斷和評(píng)價(jià)。

一、智能駕駛時(shí)代已來(lái)

2020年3月，中國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布的《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)，基于駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的程度，根據(jù)在執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)中的角色分配以及有無(wú)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件限制，汽車自動(dòng)化駕駛可分為6個(gè)等級(jí)（圖1）。

圖1 汽車自動(dòng)化駕駛的6個(gè)等級(jí)

目前，全球自動(dòng)駕駛處于L2向L3級(jí)別轉(zhuǎn)變的階段，高級(jí)別自動(dòng)駕駛產(chǎn)品量產(chǎn)加速落地，但產(chǎn)業(yè)整體依舊處在爆發(fā)初期。在一些特定的場(chǎng)景下，低速自動(dòng)駕駛開始商用落地，例如無(wú)人配送、無(wú)人環(huán)衛(wèi)以及無(wú)人礦車等，不過(guò)無(wú)人出租車、無(wú)人巴士還處在部分區(qū)域試運(yùn)營(yíng)階段。

當(dāng)前，傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入服務(wù)平臺(tái)轉(zhuǎn)型時(shí)期，轉(zhuǎn)型、自主創(chuàng)新、融合開放已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的主題，中國(guó)智能駕駛汽車產(chǎn)業(yè)正加速聚合創(chuàng)新，2025年智能駕駛滲透率有望達(dá)到57%（圖2）。

圖2 2015-2030年中國(guó)智能駕駛滲透率趨勢(shì)預(yù)測(cè)

“感知-決策-執(zhí)行”是構(gòu)成智能駕駛汽車最為重要的三大系統(tǒng)。其中，感知層主要負(fù)責(zé)搜集車身周邊信息；決策層則以感知層信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)高算力的計(jì)算中心獲取經(jīng)過(guò)優(yōu)化的駕駛決策；執(zhí)行層主要基于決策層給出的駕駛決策。另外，車路云一體化的融合控制，將是自動(dòng)駕駛技術(shù)未來(lái)重要的發(fā)展方向。圖3所示為2021年中國(guó)智能駕駛行業(yè)生態(tài)圖譜。

圖3 2021年中國(guó)智能駕駛行業(yè)生態(tài)圖譜

二、電子電氣架構(gòu)進(jìn)化，重新定義智能駕駛汽車

1.汽車架構(gòu)升級(jí)成為關(guān)鍵，云計(jì)算為智能駕駛護(hù)航

汽車電子電氣架構(gòu)是汽車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)（圖4），它將傳感器、ECU、線束、電子電氣分配系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)了整體的配置和功能。汽車電子電氣架構(gòu)正在經(jīng)歷從分散式 ECU 到集中式域控制，再到集成式多域控制的升級(jí)。

圖4 汽車電子電氣架構(gòu)相關(guān)企業(yè)

自動(dòng)駕駛解決方案的構(gòu)建需要大規(guī)模的計(jì)算能力，每天需要通過(guò)大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，通過(guò)存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等云計(jì)算服務(wù)能力，極大減少智能駕駛汽車運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)降低數(shù)據(jù)丟失導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。其中云端實(shí)時(shí)地處理智能駕駛汽車傳來(lái)的道路數(shù)據(jù)，識(shí)別哪些數(shù)據(jù)可以被處理應(yīng)用，更新數(shù)據(jù)（圖5）。

圖5 汽車云計(jì)算相關(guān)企業(yè)

2.汽車 E/E 架構(gòu)變革時(shí)代，從分散式向集中多域控制升級(jí)

在汽車智能化大變革背景下，“軟件定義汽車”已成為行業(yè)共識(shí)。傳統(tǒng)汽車采用的分布式E/E架構(gòu)因計(jì)算能力不足、通訊帶寬不足、不便于軟件升級(jí)等瓶頸，不能滿足現(xiàn)階段汽車智能發(fā)展的需求，E/E架構(gòu)升級(jí)已成為自動(dòng)駕駛發(fā)展的關(guān)鍵。

汽車電子電氣架構(gòu)將汽車?yán)锏母黝悅鞲衅?、處理器、線束連接、電子電氣分配系統(tǒng)和軟硬件整合在一起，以實(shí)現(xiàn)整車的功能、運(yùn)算、動(dòng)力及能量的分配。目前，大部分車企仍處于分布式架構(gòu)階段，小部分車企出現(xiàn)分域的概念，極少數(shù)像特斯拉等車企實(shí)現(xiàn)了集成式多域控制。

3.人車路云一體化的融合協(xié)同，是網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛技術(shù)重要發(fā)展方向

隨著自動(dòng)駕駛發(fā)展，智能駕駛汽車將在現(xiàn)有單車智能自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)上，通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)將“人-車-路-云”交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，拓展和助力單車智能自動(dòng)駕駛在環(huán)境感知、計(jì)算決策和控制執(zhí)行等方面的能力升級(jí)，加速智能駕駛應(yīng)用成熟。

“人-車-路-云”各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)深度協(xié)同，形成了網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛技術(shù)體系架構(gòu)。智能駕駛最大的一個(gè)問(wèn)題就是數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)云端+邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)地處理自動(dòng)駕駛汽車傳來(lái)的道路數(shù)據(jù)，識(shí)別哪些可以被處理應(yīng)用，更新數(shù)據(jù)。

三、多傳感器融合成主流，塑造智能駕駛“慧眼”

1.作為汽車的“眼和耳”，視覺(jué)和攝像并行的多元感知融合方案將繼續(xù)成為主流

目前國(guó)內(nèi)廠商實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的路徑多為車路協(xié)同，車載攝像技術(shù)目前仍以Mobileye和特斯拉為領(lǐng)先，這項(xiàng)技術(shù)也需要廠商具備強(qiáng)大的軟件開發(fā)能力和技術(shù)，另外目前的激光雷達(dá)成本仍然較高，且在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)成本的大幅降低。

短期（1～3年）傳感器感知市場(chǎng)將主要以攝像頭+毫米波雷達(dá)為主，以視覺(jué)系統(tǒng)為主導(dǎo)的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）技術(shù)將成為行業(yè)主流，自動(dòng)駕駛技術(shù)普遍停留在 L3以下；中長(zhǎng)期（3～5年）激光雷達(dá)成本有望大幅降低，L4技術(shù)日漸成熟，性能優(yōu)異的激光雷達(dá)將成為主導(dǎo)系統(tǒng)，同時(shí)搭配攝像頭與毫米波雷達(dá)等傳感器，智能汽車將實(shí)現(xiàn)真正的多元傳感器融合。圖6～9所示分別為激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)及攝像頭的相關(guān)企業(yè)。

圖6 激光雷達(dá)相關(guān)企業(yè)

大范圍的自動(dòng)駕駛更需要國(guó)家對(duì)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的相關(guān)政策支持以及法規(guī)的完善，比如路段感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施搭建和定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)城市的支持等。

圖7 毫米波雷達(dá)相關(guān)企業(yè)

圖8 超聲波雷達(dá)相關(guān)企業(yè)

圖9 攝像頭相關(guān)企業(yè)

2.揚(yáng)長(zhǎng)避短、冗余設(shè)計(jì)，多傳感器融合成為智能駕駛重要趨勢(shì)

智能駕駛汽車感知層攝像頭（單目、雙目、多目攝像頭），以及雷達(dá)傳感器（激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等），每種傳感器的工作原理不同，因此其應(yīng)用的性能、成本等均不相同，以激光雷達(dá)為例，谷歌之前曾在Waymo的自動(dòng)駕駛汽車中使用的激光雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先利用Velodyne的64通道激光雷達(dá)傳感器，當(dāng)時(shí)，每個(gè)傳感器的價(jià)格高達(dá)60 000美元。

多傳感器融合是目前智能駕駛傳感層的主流，目的是揚(yáng)長(zhǎng)避短、冗余設(shè)計(jì)，提高整車安全系數(shù)，其實(shí)現(xiàn)的功能要遠(yuǎn)超這些獨(dú)立系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能總和。在目前技術(shù)條件下，為保證一定的安全冗余，需要超聲波雷達(dá)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭等其他智能模塊配合，合力保障智能汽車安全運(yùn)行（圖10），表1列出了智能駕駛主要傳感器性能的對(duì)比。

表1 智能駕駛主要傳感器性能對(duì)比

圖10 多傳感器融合

3.智能駕駛技術(shù)路線之爭(zhēng)，視覺(jué)主導(dǎo)方案VS激光雷達(dá)主導(dǎo)方案

目前自動(dòng)駕駛傳感器的選擇存在兩種不同的路徑：一種以攝像頭主導(dǎo)，毫米波雷達(dá)為輔，使用精密的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法實(shí)現(xiàn)智能駕駛的純視覺(jué)方案，典型代表有特斯拉、Moblieye等企業(yè)；另一種則以激光雷達(dá)為主，同時(shí)搭載毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器和攝像頭，相較前者，該解決方案成本較高，典型代表為Waymo、百度Apollo、文遠(yuǎn)知行等無(wú)人駕駛企業(yè)。

從技術(shù)上看，純視覺(jué)方案車端成本低，云端成本高，用算法就可以彌補(bǔ)傳感器的不足，激光雷達(dá)主導(dǎo)方案相反，利用感知硬件彌補(bǔ)算法的不足。激光雷達(dá)主導(dǎo)方案具備安全冗余優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在初期能夠在體驗(yàn)上彌補(bǔ)算法的差距。

4.自主品牌偏愛(ài)激光雷達(dá)方案，特斯拉純視覺(jué)方案一路走到黑

2021年5月，特斯拉在不使用激光雷達(dá)的前提下宣布開始取消北美版2021款Model 3和Model Y的毫米波雷達(dá)，徹底站隊(duì)純視覺(jué)方案。特斯拉是視覺(jué)主導(dǎo)方案的代表，也是絕對(duì)的踐行者，特斯拉最早的自動(dòng)駕駛解決方案是依托毫米波雷達(dá)、多攝像頭系統(tǒng)，再加上人工智能軟件算法實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。

與特斯拉相反的是，國(guó)內(nèi)自主品牌像小鵬、蔚來(lái)、極狐等車企在新車型上紛紛搭載激光雷達(dá)。其中，小鵬P5采用2個(gè)激光雷達(dá)+5個(gè)毫米波雷達(dá)+12個(gè)超聲波雷達(dá)+13個(gè)攝像頭；另外，智己L7目前雖然沒(méi)有搭載激光雷達(dá)，但是兼容激光雷達(dá)軟硬件架構(gòu)冗余方案，支持2個(gè)激光雷達(dá)的升級(jí)能力，待激光雷達(dá)進(jìn)入商業(yè)化量產(chǎn)成熟期，智己L7具備立即升級(jí)激光雷達(dá)系統(tǒng)能力。圖11所示為各品牌車型所搭載傳感器數(shù)量及平臺(tái)算力。

圖11 各品牌車型所搭載傳感器數(shù)量及平臺(tái)算力

四、大算力芯片需求增長(zhǎng)，智能駕駛打響商業(yè)大戰(zhàn)

1.作為汽車的“大腦”，芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在國(guó)家及行業(yè)發(fā)展的背景下將出現(xiàn)世界級(jí)中國(guó)企業(yè)

目前智能電動(dòng)汽車的電子電氣架構(gòu)的發(fā)展路線已成為行業(yè)共識(shí)，由以前的分布式架構(gòu)，到當(dāng)前最熱門的分域集中式架構(gòu)，再到未來(lái)的中央計(jì)算式架構(gòu)，算力的飛速提升，帶來(lái)了SOC芯片的爆發(fā)增長(zhǎng)。

參考《智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)路線2.0》提出的自動(dòng)駕駛的滲透率，2025年中國(guó)L2/L3滲透率50%，2030年中國(guó)L2/L3滲透率70%，L4滲透率20%。未來(lái)空間發(fā)展巨大，基于國(guó)家自主可控的大發(fā)展戰(zhàn)略以及國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的以華為、地平線、黑芝麻為代表的優(yōu)秀芯片廠家，未來(lái)中國(guó)將出現(xiàn)世界級(jí)芯片企業(yè)。

鑒于國(guó)內(nèi)廠商自動(dòng)駕駛的全棧自研，對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)格局也出現(xiàn)了一些不確定性。

2.汽車算力需求快速增長(zhǎng)，MCU芯片開始進(jìn)化至SoC芯片

隨著汽車智能化水平的提升，汽車電子電氣架構(gòu)由分布式向集中化躍進(jìn)，傳統(tǒng)汽車芯片已經(jīng)無(wú)法滿足高數(shù)據(jù)量的智能駕駛相關(guān)運(yùn)算，高性能的大算力芯片成為智能駕駛汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。

一般而言，汽車芯片是指汽車?yán)锏挠?jì)算芯片，按集成規(guī)?？煞譃镸CU芯片和SoC芯片。MCU即微控制單元（Microcontroller Unit），俗稱單片機(jī)，SoC即系統(tǒng)芯片（System on Chip），隨著汽車對(duì)算法算力的需求上漲，正一步步推動(dòng)汽車芯片快速轉(zhuǎn)向SoC芯片。表2所示為SoC芯片與MCU芯片對(duì)比，表3列出了SoC芯片市場(chǎng)主要競(jìng)爭(zhēng)者與最新產(chǎn)品。

表2 SoC芯片與MCU芯片對(duì)比

表3 SoC芯片市場(chǎng)主要競(jìng)爭(zhēng)者與最新產(chǎn)品

3.群雄逐鹿SoC芯片，ASIC芯片迎來(lái)“芯”生機(jī)

SoC芯片成為智能駕駛競(jìng)賽的制高點(diǎn)。處理器芯片是MCU/SOC芯片的計(jì)算核心，分為CPU、GPU、FPGA、ASIC等多種，表4將以上芯片進(jìn)行了對(duì)比。MCU芯片中只有CPU，而SoC芯片中除CPU之外還包含其他種類的處理器芯片。

表4 CPU、GPU、FPGA、ASIC芯片對(duì)比

目前市場(chǎng)上主流的自動(dòng)駕駛SoC芯片處理器技術(shù)路線有三種：即CPU+GPU方案、CPU+ASIC方案以及CPU+FPGA方案。其中ASIC是專用處理器芯片，隨著智能駕駛算法走向成熟，低功耗、低成本的專用汽車ASIC芯片將逐漸取代高功耗的GPU，CPU+ASIC架構(gòu)將成為行業(yè)主流，國(guó)內(nèi)像地平線、黑芝麻智能以CPU+ASIC技術(shù)路線為主的芯片公司將獲取更大市場(chǎng)紅利。

4.高級(jí)別自動(dòng)駕駛的商業(yè)大戰(zhàn)打響，國(guó)產(chǎn)自主芯片加速追趕

當(dāng)前，全球汽車芯片市場(chǎng)一直被恩智浦、德州儀器等巨頭主導(dǎo)和壟斷，近年來(lái)，隨著汽車行業(yè)加速智能化、電動(dòng)化變革，汽車芯片市場(chǎng)格局開始被打破，一場(chǎng)圍繞高級(jí)別自動(dòng)駕駛的商業(yè)大戰(zhàn)已經(jīng)打響。

隨著中國(guó)智能駕駛產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)芯片廠商加速追趕，像地平線、黑芝麻智能科技、芯馳等企業(yè)把握機(jī)會(huì)，開啟量產(chǎn)之路。據(jù)悉，搭載地平線芯片的車型有長(zhǎng)安UNI-T、長(zhǎng)安UNI-K、奇瑞螞蟻、廣汽埃安AION Y、理想ONE、嵐圖FREE、江淮思皓QX等。圖12所示為一些車型所采用的芯片種類。

圖12 一些車型所采用的芯片

五、助力智能駕駛升級(jí)，線控制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展可期

1.線控制動(dòng)成為高級(jí)別自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)品牌替代空間可觀

智能駕駛汽車需要解決三個(gè)問(wèn)題，首先是環(huán)境感知及實(shí)時(shí)定位，其次就是計(jì)算分析以及路徑規(guī)劃，最后重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是控制執(zhí)行，因此在電子化、智能化引領(lǐng)的趨勢(shì)之下，汽車制動(dòng)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新發(fā)展機(jī)遇（圖13）。

圖13 車輛控制執(zhí)行示意圖

執(zhí)行層由駕駛員施加人力、通過(guò)真空和液壓等推動(dòng)的方式逐漸被電子化、電動(dòng)化系統(tǒng)所替代，電信號(hào)替代機(jī)械力的線控技術(shù)在自動(dòng)駕駛時(shí)代全面滲透，線控制動(dòng)成為更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路。博世、大陸、采埃孚占據(jù)行業(yè)領(lǐng)先地位，國(guó)內(nèi)伯特利、拿森電子、拓普集團(tuán)努力追趕。

2.電子化、智能化引領(lǐng)趨勢(shì)，汽車制動(dòng)迎來(lái)新發(fā)展機(jī)遇

產(chǎn)品的安全性能一直是汽車廠商競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)，尤其當(dāng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入智能駕駛時(shí)代，安全問(wèn)題尤為突出。制動(dòng)系統(tǒng)作為整車安全的核心功能板塊，其在實(shí)現(xiàn)汽車流暢操控、保障汽車安全等功能中起到?jīng)Q定性的作用，同時(shí)也在隨著產(chǎn)業(yè)變化而升級(jí)。

車輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從真空液壓制動(dòng)（HPB）到電控和液壓結(jié)合（EHB），到新能源汽車發(fā)展的階段逐步轉(zhuǎn)向純電控制的機(jī)械制動(dòng)（EMB）和更智能化的線控制動(dòng)（圖14）。當(dāng)前，Tier1依托自身產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，加速迭代產(chǎn)品，例如，博世研發(fā)了iBooster、大陸研發(fā)了MKC1、日立研發(fā)了EACT等。

圖14 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展

3.線控制動(dòng)是實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別智能駕駛的必經(jīng)之路

與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相比，線控制動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和制動(dòng)效率方面更加先進(jìn)，其涉及電子組件和子系統(tǒng)，例如傳感器，執(zhí)行器和控制單元，可以準(zhǔn)確地共同分析數(shù)據(jù)。此外，汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)從不同的傳感器收集數(shù)據(jù)（圖15），并迅速做出反應(yīng)以減少制動(dòng)距離。表5中列出傳統(tǒng)液壓/氣壓制動(dòng)系統(tǒng)與線控制動(dòng)系統(tǒng)的對(duì)比。

表5 傳統(tǒng)液壓/汽壓制動(dòng)系統(tǒng)與線控制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)比

圖15 汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)從不同的傳感器收集數(shù)據(jù)

隨著汽車制動(dòng)系統(tǒng)從機(jī)械制動(dòng)向電控制動(dòng)發(fā)展，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)和線控制動(dòng)的推出已為智能駕駛做好了執(zhí)行端的技術(shù)儲(chǔ)備。制動(dòng)控制是智能駕駛執(zhí)行系統(tǒng)的重要部分，目前ADAS與制動(dòng)系統(tǒng)高度關(guān)聯(lián)的功能模塊包括ESP（車身穩(wěn)定系統(tǒng)）、AP（自動(dòng)泊車）、ACC（自適應(yīng)巡航）、AEB（自動(dòng)緊急制動(dòng)）等。線控制動(dòng)是汽車制動(dòng)系統(tǒng)電子化的核心解決方案，是支撐汽車走向更高級(jí)別智能駕駛的技術(shù)發(fā)展方向。因此，隨著汽車智能化的不斷深入，線控制動(dòng)的滲透率水平將不斷提升。

4.線控系統(tǒng)市場(chǎng)一超多強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)品牌開啟突圍賽

隨著L3級(jí)自動(dòng)駕駛進(jìn)入量產(chǎn)，將加速拉動(dòng)線控系統(tǒng)產(chǎn)品商業(yè)化，相較于國(guó)際Tier1，國(guó)產(chǎn)品牌規(guī)模相對(duì)較小，外資品牌占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其是博世牌憑借技術(shù)的積累及較大的規(guī)模，占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，其最新星空制動(dòng)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)自主品牌量產(chǎn)車型內(nèi)。目前，部分優(yōu)質(zhì)的國(guó)內(nèi)供應(yīng)商已經(jīng)開始突圍賽，在產(chǎn)品上對(duì)標(biāo)Tier1巨頭，憑借自身快速響應(yīng)及服務(wù)能力，有望實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)品牌替代。