《電子技術應用》
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自動駕駛迎來高潮 引爆傳感器市場

2015-12-23

  無人駕駛發展迎來高峰,國外美國特斯拉、谷歌等自動駕駛技術快速推進,高速公路、停車、擁堵跟隨等領域已能實現自動駕駛;國內百度無人駕駛汽車成功實現城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛路試。伴隨著產業鏈價值順序下沉,電子元件市場帶來巨大變革。

  無人駕駛:夢想照進現實

  自動駕駛是一種將人從駕駛中釋放出來、由汽車智能地自動行駛的駕駛方式。通過利用車載傳感器識別車輛周圍環境(道路、車輛、行人、障礙物等),自動規劃車輛行為、控制車輛的轉向和速度,從而使車輛安全可靠地在道路上自動行駛、最終順利達到預定目的地。

  自動駕駛的實現要求外部感應采集裝臵、汽車控制系統等多系統的相互配合。這一功能的實現首先要求外部感應和采集裝臵,如雷達、激光、攝像頭、車身傳感器等,廣泛識別汽車自身及周邊環境信息,并采集在集成系統中、以幫助完成對汽車行駛狀態的預判和決策;做出決策后,決策信息將進一步傳達至汽車電子控制系統、最終完成對汽車行駛行為的控制和執行。

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  國內外技術進步快速,路試痛點解決推進順利。近年間,在國外,美國特斯拉等自動駕駛技術快速推進,高速公路、停車、擁堵跟隨等領域已能實現自動駕駛,倒逼美國公路法規面對極大放開機會;在國內,12月10日百度無人駕駛汽車首次實現城市、環路及高速道路混合路況下的全自動駕駛路試,可稱“路況最復雜、自動駕駛動作最全面、環境理解精度最高”,預示了中國無人駕駛技術正在快速追趕國際先進水平,甚至具有趕超潛力。

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  產業催化將屢超預期,預計倒逼法規加速放開,引領后續產業鏈成熟。市場認為自動/無人駕駛的產業化時點在2025年以后,但從近年進展來看,特斯拉、谷歌、蘋果、百度、樂視、寶馬、沃爾沃、本田、博世等國內外巨頭玩家,普遍有信心在2020年左右推出量產計劃。例如,特斯拉自2015年起就展開無人駕駛汽車的道路公測,并預計將于2022年推出量產車型;谷歌計劃2020年實現量產型無人駕駛汽車的投產等。隨著產業催化加強和相互競爭驅動,各家車企車型開發和大規模路試預計將在2016年左右陸續發布,并引領后續持續研發和供應鏈成熟的明顯起步。

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  未來產業發酵、高頻布局事件點、道路法規配套開發,三者相互催化,推動產業鏈發酵。根據美國高速公路安全局的定義,目前無人駕駛技術水平已達到“L2具多項功能的智能化,也即半自動駕駛階段”;但是,高速公司、城市道路的管理法規卻未能出臺“無駕駛者狀態”的相關規定,使得無人駕駛汽車的上路合法性受到一定質疑。隨著半自動駕駛技術從高端車向中低端車的全面下沉、配合未來各家巨頭的高頻產業布局事件,預計產業催化劑將持續倒逼道路法規加速放開,并交互促進,逐步引領后續產業鏈成熟。

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  產業鏈價值順序下沉

  無人駕駛技術包括三個關鍵環節,識別、決策和控制。識別環節,要求分辨并采集車身和環境的大量數據,形成行車決策的信息池,主要依靠外部傳感器實現,如雷達傳感器、激光測距儀、圖像攝像頭、紅外夜視儀等。決策環節,要求根據信息判斷汽車行駛狀態,發出動作指令,主要依靠決策算法灌注入集成芯片來實現,如Mobileye的EyeQ芯片產品。控制/執行環節,要求根據指令,以實現無人駕駛的各項功能,主要依靠汽車電控組件,如電子穩定控制系統ESP、輔助駕駛系統ADAS等,最終達成防碰撞、智能泊車、自動跟隨等各項功能。同時,無人駕駛的實現,在長期上,還需要依靠汽車與智能城市交通體系的配合,如智慧交通(ETC、智能停車場等)、車聯網等。

  產業鏈價值下沉,景氣度依次發酵。受產業技術進步、巨頭玩家的高頻布局事件點、以及道路法規配套開發三者的相互催化,預計未來無人駕駛產業鏈將順應:電子器件放量 → 智能系統開拓 → 智慧交通生態的順序,景氣度依次發酵。

  電子元器件最先獲益

  傳感元器件是無人駕駛的必備硬件。無論遵循“無人駕駛、一步到位”技術路線,還是“自動駕駛、試水先行”技術路線,為達到感知環境的目的,傳感元器件都必須首先配備;同時,由于不同傳感器能夠帶來差異化的感知效果,如“雷達+圖像”等Multi-sensors多傳感器方案具有極高的廣泛采用可能性。這使得傳感元器件將首先受益于無人駕駛產業鏈機會。

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  全面感知要求多傳感器方案,標配均價可達單車3萬元人民幣。按博世公司自動駕駛典型傳感器方案,實現相對成熟的感知功能將要求配備:雷達傳感器6個(超長距前窄角1個,中距前窄角1個,后/側面廣角4個)、紅外夜視傳感器1個(長距前窄角)、圖像攝像頭6個(長距前窄角1個,短距廣角后方1個、側面4個)、以及超聲波傳感器4個(前/后側短距廣角)。這一套方案能夠覆蓋長短距、兼顧日夜行駛,是一套相對全面卻基礎的傳感配臵方案。按市場價測算,上述標配版本的傳感器方案價格約4000美元(合計2.5萬元人民幣);但尚未包括:(1)GPS及高精度測距傳感器,成本平均600美元;(2)應對惡劣氣象條件還需加裝激光雷達傳感器,但這類傳感器相對造價高昂。因此,傳感器硬件標配方案的均價可達至少單車3萬元。

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  無人駕駛功能提前普及,傳感元器件市場容量快速擴張。受ADAS滲透率快速上升驅動,全套傳感器逐步將成為汽車出廠標準配臵。尤其是以自適應前大燈、車道偏離保持、自動泊車、全景倒車、自適巡航等為代表主流功能的深入滲透,預計到2015、2017、2020年,傳感器全套配臵滲透率將達5%、10%、15%。按全套傳感解決方案均價3萬元計,到2020年,全球無人駕駛汽車的傳感元器件硬件市場容量保守估計至少3500億元/年,其中國內市場容量保守估計至少千億元級別/年。


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