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2018自动驾驶行业研究报告(摘要)

发布时间:2018-06-08  阅读次数:290    新闻来源:中汽创新创业中心

一、行业发展概述

1、自动驾驶分级和分类

为了市场的规范管理和监督,美国汽车工程师协会(SAE)在2014年制订了一套自动驾驶分级系统,按照自动驾驶对于汽车操纵的接管程度和驾驶区域评出了L0-L5共六级的评级。


L0级完全没有机器辅助驾驶,L1级提供简单的机械性驾驶支援。初步的自动驾驶包括定速巡航、紧急制动、倒车雷达等简单技术,这些技术已经在当今的经济型轿车中普及。

L2级是较为高级的驾驶支援的技术,在L1的基础上有了较高的发展,接管了人类部分感知功能。如汽车除了具备L1级描述中的定速巡航、倒车雷达等功能外,还具备车道保持、自动变道等高级功能。

L3级的实现有赖于L0-L2级的技术积累,它带来驾驶模式的质变,促进有条件自动驾驶实现。其与L0-L2最大的不同在于把道路环境的观察者从人变更为系统。机器已经可以完全识别出路况、交通信号、路标,和活跃着的其他车非机动车行人等障碍物,计算、处理、做出动作等机制都将由机器完成,但人仍然需要对机器状况进行实施监控,避免机器出现意外状况。

L4级的自动驾驶是在L3的基础上做出的进一步进化,驾驶员常规状况下基本不再对系统做出监控操作,只需在极端状况下对系统发出部分指令,多数情况下系统能独自应付自动驾驶。L5级是自动驾驶的终极形态,机器的驾驶能力将远超人类,并可以应对任何极端状况,人类不再需要对车辆做出任何多余指令。

2、自动驾驶产业图谱分析

自动驾驶行业的中心业务是以Google、百度为代表自动驾驶操纵解决方案方案提供商和以特斯拉、蔚来为代表的成车厂商。该类厂商,上接上游软硬件提供商,下接公司和消费者,在整个业务链中扮演至关重要的一环。产业链上游厂商多为细分技术提供商,如深度学习、人机交互、图像识别和新材料、新制造新能源等。
产业链下游则为没有核心技术的OEM厂商和后置服务商,智能汽车技术密集度高,后置服务链长度和宽度均较为可观。此外,信息服务和金融支付等业务对行业的支持贯穿全产业链。

3、发展历程和驱动因素分析

自动驾驶并非一个全新理念,早在1925年,就诞生了人类历史上第一辆“无人驾驶汽车”,至今已近百年。但从其出现直到21世纪初,实践进展始终较为缓慢,虽有诸多概念车推出,但在应用层面上,多数仍以倒车雷达、定速巡航的基本功能形式出现。
2015年,人工智能时代来临,自动驾驶作为最受关注的应用场景之一,受到了前所未有的关注,包括互联网公司、传统车厂、新兴科技创业公司的各类厂商如雨后春笋一般出现。当前人工智能的主要细分技术,包括计算机视觉、深度学习、传感器以及高速芯片、GPU等硬件发展均在自动驾驶领域发挥着重要的作用。除了技术的推动,资本和政策也在自动驾驶行业的发展中也有着重大影响。例如美国在加州等20多个州先后进行自动驾驶行业的立法后,北京市交通委员会、北京市交管局和北京市经济信息化委三部门联合印发文件,企业们可以申请在北京进行自动驾驶车辆的道路测试,这也使北京成为了中国第一个出台政策允许自动驾驶路测的城市。

4、商用领域

在自动驾驶正式民用前,大量功能相对单一、路况相对简单或不太适用于人工驾驶的商用领域将会优先实现全方面自动驾驶,而商用领域的自动驾驶实现也将会对市场进行教育,带动民用自动驾驶更快铺展。

4.1物流配送

1)长距离输送
目前长途火车超载、疲劳驾驶、交通违章等现象时有发生,但高速公路车速快、无信号灯、无障碍物的特点非常适合机器驾驶高效率却反应单一驾驶模式,特别是如京港澳、连霍高速等超长路线,可以有效规避驾驶员的疲劳因素。
2)仓储配送
在大型的仓库和超市等场景,自动驾驶机器人和可以准确、高效、低危地进行分拣、归类、入库、出库等行为,可以大量节省人工时长并降低误差。相对于技术和路况仍显复杂的长距离输送,最后一公里的配送实现多在小区、学校、产业园等相对安全、慢速的行驶环境,危险系数较低,地图准确度相对较高。在2017年的几个购物节中,京东和顺丰等厂商已经先后试点运行了无人配送,积累了应用经验。

4.2共享出行

1)公交、大巴
公交、机场大巴等出行方式线路单一、发车频率高、路况平稳单一,适合目前自动驾驶的发展水平,且城市区域内地图精度较高,而在城市外也多为高速公路封闭行驶,更能发挥自动驾驶的效率。但由于法律法规、客户信任度和城区路口状况复杂等原因,距离实装尚需时日。
2)出租车
无人驾驶出租车除了更方便、快捷以外,可以有效免除大量人工成本,提高运营公司利润并降低乘客出行成本。

4.3危险工种

目前有诸多危险工种不甚适宜司机驾驶进入,如消防、易燃易爆输送、进入高污染、高辐射区域等。但危险工种的应用对于精密度要求较高,目前还处在试运营阶段。

4.4 农业机械

在机械化的基础上,自动驾驶技术在农用场景也有非常广阔的前景。农业无人器械不仅能自动驾驶,而且能以非常精确的精度进行运动,如此便可以实现喷雾或收割等活动的超低误差,提高效率,减少浪费。但在面对中国庞大的农民群体和复杂的农业耕作条件,要想全盘实现农业行业的自动驾驶,还有很长的路要走。

4.5城市日常作业

当前城市内拥有大量洒水、垃圾清运等日常作业车,该类车辆行驶速度慢、路线固定,功能简单,除自动驾驶外,也是自动作业的潜在应用场景,目前技术已经基本成熟。创业邦研究中心认为,该类日常作业车将在欧美、日本等劳动力成本高企的国家率先实现,在中国、印度等人力成本较低的新兴市场上线尚需时日,除了成本缩减不如预期外,此类日常作业放弃人工将带来大量失业人口。

二、关键技术分析

1、关键技术概述

自动驾驶行业领域的毫米波雷达、智能刹车系统等厂商将要迎来国产的收获期,而相对水平较为落后但富有潜力的两个领域是激光雷达和ADAS(高级辅助驾驶系统)。当下市场急需激光雷达和 ADAS 的低价格解决方案,对于创业公司来说是良好的切入点,该领域的新兴厂商对于投资者来说也是优质投资标的。

2、激光雷达

激光雷达的原理与超声波雷达原理相似,即根据激光遇到障碍后的折返时间,计算与目标的相对距离。激光雷达的激光光束与超声波雷达的声波和毫米波雷达的电磁波相比更加聚拢,声波和电磁波在传播路径上遇到尺寸比波长小的物体时,将会发生衍射现象,因此,无法探测大量存在的小型目标,而激光雷达可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离,精度可达到厘米级别。而用于雷达系统的激光波长一般只有微米的量级,从而能够探测非常微小的目标,测量精度也远远高于毫米波雷达及其他车载标准雷达。激光雷达是目前最为优秀同时也是技术最先进的解决方案,其识别快速、准确、稳定,但造价高昂产能有限,使很多厂商在选择激光雷达时显得较为谨慎。Velodyne在2017年11月正式公布了128线激光雷达样品,并同时表示在未来将积极提高产能和降低售价;拥有自主知识产权的国内厂商北醒也在将业务对象从无人机转向自动驾驶并推出了成品CE30,其价格约为国外厂商的1/3甚至更低,为国内车企提供了高价进口产品以外的可能性。

3、ADAS解决方案

除激光雷达外,ADAS(高级辅助驾驶系统)也是一个十分有潜力的市场。ADAS是指利用安装于车上各式各样的传感器,在第一时间收集车内的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。ADAS目前的主要模块为FCWS、LDW、PCW、BDS和ESC/ESP,除此之外,还有诸如VD车辆检测系统、VSA车联网系统、AP自动泊车系统和ISA电子警察系统等。
进入2017年以来,ADAS技术快速向中低端下沉,原而本局限于高端市场的系统,而现在正在中低端市场快速普及。ADAS采用的传感器主要有超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达、搭载图像识别技术的摄像头等。可以对光、热、障碍物、温度等指标进行快速感知。对于快速发展的自动驾驶行业来说,ADAS系统将由被动式报警快速发展为主动式干预。目前ADAS领域的领先者为被英特尔高价收购的以色列厂商Mobileye,其在2016年占据了逾70%的市场份额,此外,飞思卡尔、富士通、德州仪器和赛灵思等厂商在ADAS领域也有不错的表现。相对于国际厂商的活跃,国内厂商在ADAS行业中仍略显低调,除了几家宣布自研的车企外,仅有中科慧眼、四维图新等厂商推出产品,并多数集中后装市场,逐渐向前装市场渗透。

三、市场规模

1、整体市场

2017年,世界汽车销量已逾9000万台,其中有26%是在中国售出,而据预测,到2020年,全球将会有超过40%的汽车在中国售出,中国将成为世界汽车市场持续增长的主要推力。
图 6 世界汽车市场规模
汽车行业经过百余年的不断继承和发展,在迈入成熟的同时,仍然在中国、印度等新兴经济体保持相当高的增速。汽车行业的产业链极长、覆盖的相关行业很广,同时其单位产品单价高、高端产品附加值高,在各大经济体中均占据重要乃至支柱地位。2017,全球乘用车整车销量超过9000万台,其中有约1/4为中国市场销售出。创业邦研究中心预测,在未来五年全球的整车市场和自动驾驶市场将同时保持高额增长。随着中国中产阶级人数快速膨胀和汽车消费习惯的形成,以及包括特有的报废法规的政策的影响,中国汽车市场中的新增用车和替代性用车均将在未来保持较快速增长。

2、重要未成熟细分市场

汽车行业作为高度发达的行业,自动驾驶对其的改善主要在信息搜集和决策制订方面,一旦技术相对成熟,便会有大量厂商迅速跟进并竞争,创业邦研究中心认为,目前自动驾驶行业主要未成熟细分市场为激光雷达和ADAS解决方案。

2.1激光雷达市场

作为目前自动驾驶的重要瓶颈之一,激光雷达市场目前处于长期供求不对等状态。由于汽车行业的特殊性,高端汽车具备很多附加价值。目前自动驾驶汽车仍将以中低档经济型为主,而出于成本考虑,中低端厂商将很难配备高价值激光雷达,故在没有技术进步降低生产成本的前提下,激光雷达规模化生产较难实现,市场规模难以获得爆发性增长。

2.2ADAS 市场

根据多家国内外研究机构预测,国内ADAS市场规模在2020年将达到约220 亿人民币。从全球来看,ESC/ESP电子车身稳定功能模块在2020年将达到740亿人民币的规模,作为ADAS最有发展前景的细分组件市场,国内目前市场渗透率仅为36.94%,相比全球60.16%的市场渗透率,国内 ESC/ESP电子车身定位市场发展潜力巨大。
根据目前产业链状况,激光雷达和ADAS解决方案的发展均仍处于起步阶段,市场机会存在于下沉的低成本普及、高精度上探及性价比出色的产品和提供商。但收集数据和处理数据仍然是目前行业的发展较难攻克的问题。

四、国内外企业布局分析

数据说明:本章调研数据来自于创业邦创投库和公开信息整理,其中样本数据中,大中华区(中国大陆及港澳台)厂商173家,国外厂商165家。

1、国内企业分布

1.1 地域分布情况

中国自动驾驶行业厂商分布较为集中,北京、广东和江浙沪地区占据了绝大多数份额。该类地区是中国经济最为活跃的区域,而自动驾驶行业对于知识密度、劳动力水平和工业基础要求较高,上述地区集中了中国绝大多数优质教育资源和高端劳动力,其道路建设和其他基础设施建设也相对完备,是我国最合适发展自动驾驶的区域。
日后,随着中国自动驾驶行业的进一步发展,产业集群效应将越发明显,继续向周边工业基础雄厚特别是汽车产业发达的地区扩展。

1.2 细分领域分布情况

中国市场的自动驾驶公司在各领域内分布较为平均。中国自动驾驶行业的厂商占比最多的为ADAS、驾驶解决方案方向,比例超过21%。除此之外,雷达传感器、成车制造、车载零部件等方向也有较高的占比,产业链整体分布均匀,未出现过于集中的情况。
中国作为互联网大国和制造业大国,软硬件行业并行对于自动驾驶这一高新行业的发展而言是一个必然趋势。

1.3 融资情况

中国自动驾驶行业参与者融资状况较为分散,相当部分厂商集中在A轮前,20%的厂商从未获得融资。证明自动驾驶行业仍在发展初期,投资潜力极大。自动驾驶属于人工智能行业的衍生行业,技术门槛和资金密集度极高,投资者应慎对投资风险。
数据显示,目前还有超过20%未得到融资的初创企业,一方面有相当数量厂商还未得到投资者的垂青;另一方面也表现出投资者过去几年经历了数次的投资泡沫后,对待风口愈发谨慎。

1.4活跃投资机构典型示例

IDG资本、真格基金、英诺天使基金和北极光创投在自动驾驶领域投资相对活跃,均投资了数家具有代表性的国内公司,但其投资思路却略有不同。

细分领域不同:

其中英诺和北极光较为倾向于投资设计生产激光雷达产品的创业厂商,其认为激光雷达市场将是无人车应用推广后的一块巨大蛋糕;而IDG资本对于ADAS功能模块和解决方案厂商较为偏爱,真格基金则在全产业链上均有投资布局。

商用级别不同:

真格、英诺和北极光投资的厂商大多已推出应用产品或产品原型。应用度较高,且多数厂商并非只针对自动驾驶领域,安防、机器人、农业探测等领域的应用可能让这些厂商早于其他厂商开始变现;而IDG资本则较为注重未来,其投资的厂商多尚未发布商用产品,变现尚需时日。

2、国外企业分析

1.1 国别分布情况

在国际厂商分布中,除了占据超过半壁江山的自动驾驶大本营北美外,以色列、英国和欧洲大陆其他国家也聚集了大量自动驾驶相关的厂商。而传统汽车强国日本则在竞争中落了下风,仅有2.4%的公司分布,远低于其强大的汽车工业市场占有率。
从上图可以看出,汽车工业发达、路桥配套设施完善、计算机科学领先的欧美富国仍然是自动驾驶行业分布的绝对优势地区,新兴市场印度和巴西仅占据了3.3%的份额。

1.2细分领域分布情况

国际厂商的领域分布较为平均,其中由于多数厂商和用户分布在北美大陆,成车厂商占据了最大的份额。与中国市场相比较而言,最大不同的是包括电池研发、动力技术推进等在内的新能源技术厂商占据了超过7%的份额,是为国内较为薄弱的领域。

3、国内外科技巨头布局

科技巨头企业在自动驾驶方面的布局主要分为以下几类,以Google、百度为代表的互联网企业,在人工智能和高精度地图等方面拥有较大优势。而另一类则是以特斯拉为代表的新型汽车厂商,他们除了拥有较强的自动驾驶经验积累,其对新能源技术的应用则切中了汽车行业的另一个趋势。

4、总结

总体而言,在自动驾驶行业的初期,国内外企业的地域分布基本一致,均在向资金、高校、技术和汽车工业基础雄厚的地区集中,并将在进一步发展向周边地区扩散。相对于国际厂商,国内厂商在能源科技领域发力不足,整体更倾向于软件行业,硬件行业多集中在激光雷达等零部件厂商,成车制造领域内仍是传统汽车厂商在唱主角。