浅析自动驾驶产业的未来趋势

过去两年，全球知名车企和科技巨头都在争先恐后地向智能驾驶领域扩张。然而，目前辅助驾驶系统的渗透率仍然很低，距离大规模商业化使用还有很长的路要走。未来三年，ADAS相关行业将具备爆发式增长能力。1.自动驾驶的发展路径根据汽车控制权和安全责任的分配，自动驾驶可以分为不同的层次。不同机构对自动驾驶的分级标准大致相同，但具体级别略有不同。国际自动机械工程师协会（SAE）将自动驾驶技术分为0到5个级别，分别对应全手动驾驶、辅助驾驶、部分模块自动化、特定条件下的自动化、高度自动化和全自动驾驶。美国公路安全管理局（NHTSA）将自动驾驶技术的发展分为四个层次：L1：车辆的一个或多个功能可以自动化，每个功能都可以独立工作，可以向驾驶员发出危险警告。包括夜视、行人检测、交通标志识别、车道偏离预警、盲点监控、后方平交道口交通警报等。驾驶员可以解放双脚。L2：它至少包括两个主要的基本自动控制功能。组合功能实现了自动化，系统在发生危险时会采取一些相应的措施。主要具有自适应巡航、车道保持功能、紧急制动等功能。司机可以解放双手。L3：在有限的环境下可以实现自动驾驶，并判断是否恢复驾驶员的自动驾驶模式。司机可以睁开眼睛。L4：在任何条件下都可以实现全自动驾驶。司机可以解放他们的大脑。自动驾驶目前处于L1-L2级别，预计2025年全自动驾驶汽车将实现商业化。目前，L1级和L2级辅助驾驶汽车已在量产中成熟，L3级综合功能自动驾驶有足够的技术储备，如丰田的道路自动驾驶辅助AHAC、特斯拉的自动巡航自动驾驶仪、通用的超级巡航。预计L3级轿车将在2018-2020年大规模生产。高度自动驾驶已进入实验阶段，预计2020年达到量产水平，最终预计2025年实现全自动驾驶。在此之前，高级驾驶员辅助系统ADAS仍将发挥重要作用。乐观预测，在2030年的新车销量中，全自动驾驶汽车将占15%左右，部分自动驾驶汽车约占50%。2.自动驾驶推动了高精度数字地图的发展。随着自动驾驶技术向全自动驾驶的不断发展，对地图应用的要求也越来越高。为了实现全自动驾驶，汽车需要配备精确显示周围环境的高精度地图，误差不能大于10厘米。传感器和地图的结合使自动驾驶汽车能够及时纠正数据错误，识别车辆的确切位置并进行导航。此外，高精度地图可以检查传感器接收到的数据，帮助汽车准确监测周围环境。因此，全自动驾驶对数字地图的精度要求非常高。汽车地图市场分为两部分：前装和后装。预装产品是指汽车出厂前安装在整车上的地图导航产品，是原车本身不可分割的一部分；

装车后地图系统是指汽车出厂后，根据用户要求安装在整车上的车载地图系统。随着居民整体收入水平的增长，越来越多的家庭愿意购买和交换高端汽车，因此乘用车产品的消费将呈现大众化、高端化的趋势。同时，技术进步使得前置地图系统的成本更低，这推动了乘用车前置车地图系统的渗透率提高。2011年，前置产品的渗透率将达到7%，2016年将提高到20%。此外，前置车地图系统的出货量与乘用车的销量之间存在正相关。在大众化趋势和乘用车销量增长的推动下，前置车地图系统将高速增长，且增长趋势非常持久。同时，由于地图测绘长期投入大量资金、人力、物力，数据集成和地图绘制能力非常高，地图行业的绘制资质需要国家测绘局等相关部门的批准，因此行业准入门槛相对较高，市场将维持寡头垄断的格局。未来几年，国内后装汽车地图系统市场仍有一定的增长潜力。尽管后装汽车地图系统的渗透率逐渐提高，但主要集中在高端汽车市场，高端车型销量有限，中低端车型销量巨大，仍占据主要市场，数亿辆库存汽车的消费是后装汽车图系统的潜在客户，因此，后装汽车地图系统市场仍有广阔的发展空间。3.单车的传感器值逐车上升。传感器赋予了车辆智能识别的功能，可以识别道路和行人，通过一定的算法真实还原道路场景。它是ADAS系统的重要组成部分。目前，用于自动驾驶技术研发道路测试的传感器主要分为三类：激光传感器、车载摄像头等视觉传感器、毫米波雷达等雷达传感器。一辆车的传感器值一辆接一辆地上升。根据Strategy Analytics的数据，随着自动驾驶的改进，单车上传感器的价值将逐车增加。据估计，到2018年，单车传感器的价值将达到225美元。4.降低激光雷达的成本是一项紧迫的任务。激光雷达可以360度扫描一定直径范围，建立动态、三维的地图环境，为车辆提供道路信息。激光雷达以其高精度而闻名，已被广泛应用于技术先进的自动驾驶汽车，但其高昂的成本已成为阻碍其工业化的主要痛点。未来，激光传感器将朝着固态、小尺寸、低成本的方向发展。根据市场研究公司Markets and Markets的数据，2014年激光雷达传感器的市场空间已达4.03亿美元，其中中国市场占24%。预计到2035年，中国激光雷达市场年增量市场规模将达到170亿元，中国激光激光雷达市场年均复合增长率为17.5%。由于激光雷达传感器技术强大，供应商主要在海外，公司主要包括Velodyne、Continental、SICK、IBEO.Riegl等。自动驾驶技术路线争议：预存或实时检测预存技术路线：1）需要提前收集数据建立3D地图，并在地图上标记车道和交通标志；2） GPS确定汽车的大致位置，并通过与之前建立的地图进行比较来确认当前位置（10厘米以内）；3） 检测并跟踪交通标志和周围环境，避免碰撞，完成自动驾驶。目前，谷歌、脸书和优步主要使用这一技术路线。实时检测技术路线：1）离线训练器，采用机器学习方法，使汽车能够检测车道、行人和汽车；

2） GPS确定汽车的大致位置，系统自动实时检测车道和周围环境，并根据之前训练的分类器实现对车道和周边环境的识别和跟踪，从而完成自动驾驶。尽管预存技术路线的工业化程度令人困惑，但它不能用于未绘制地图的地区，并且后期高清地图的维护成本较高，这将限制该技术路线的应用范围。然而，在目前的技术条件下，实时检测路线的可靠性仍有待提高。目前，将预存技术路线与实时检测技术路线相结合是一种现实的选择。从长远来看，实时检测技术的路线或最终目标。正如汽车取代马车一样，自动驾驶汽车取代了传统汽车，这将彻底改变城市交通，并带来巨大的社会效益。首先，自动驾驶将降低事故率和死亡率。目前，全球每年有120万人死于车祸，去年美国死于车祸的人数增加了9%，达到3.8万人。90%的车祸是由人引起的，而使用手机分心已成为近年来除了酒后驾驶之外最大的安全隐患。即使是L1/L2的自动驾驶也可以极大地纠正人为错误，降低事故率。根据公路安全保险研究所的研究，自动紧急制动（AEB）可以减少40%的追尾事故，前向碰撞警告（FCW）也可以减少23%的追尾。根据Alphabet提交的数据，弗吉尼亚理工大学交通研究所证实，不同级别的Alphabet自动驾驶汽车发生碰撞事故的概率远低于目前国家交通事故数据库计算的平均值。自动驾驶汽车将提高汽车的使用率，并以较低的汽车保有量满足现有的出行需求。目前，美国家庭平均拥有2.1辆汽车，但使用率仅为4%（按座位计算仅为1%）。其他时候，汽车停在家里或目的地。L4级自动驾驶实现后，多个家庭成员共享一辆车将更加可行。根据密歇根大学的计算，在私人购买L4级自动驾驶汽车的情况下，美国家庭汽车的数量可以减少到1.2辆，但自行车里程可以增加101%。当自动驾驶汽车成为社会共享时，资源效率的提高更令人印象深刻。当自动驾驶技术成熟后，共享出行将成为城市交通的主要方式。届时，满足现有出行需求的汽车数量将进一步减少，单位运输成本将大幅降低。根据密歇根大学的计算，一辆自动驾驶共享自动驾驶汽车可以取代9.34辆传统汽车（但它需要多跑8%才能接下一个人）。根据新加坡麻省理工学院研究与技术联盟的计算，在新加坡部署30万辆SUV可以满足全国的出行需求，即使在高峰时段，等待时间也不会超过15分钟。目前，新加坡的客车数量接近80万辆。波士顿咨询公司估计，目前纽约乘坐出租车的单位成本为2.8美元/英里，私人车辆为1.2美元/英里、公共交通为1美元/英里。而完全自动驾驶的共享汽车可以将单位成本降至0.6美元/英里；自动驾驶还将减少交通拥堵（美国人每年在交通拥堵中花费近70亿小时），减少对停车场的需求（15%的城市面积用于停车场），减少能源消耗（20%的碳排放来自交通），扩大残疾人和老年人的活动范围，释放人们的驾驶时间（全球私家车每年的驾驶时间为3750亿小时），增加对车内信息和娱乐的需求。过去两年，全球知名车企和科技巨头都在争先恐后地向智能驾驶领域扩张。然而，目前辅助驾驶系统的渗透率仍然很低，距离大规模商业化使用还有很长的路要走。未来三年，ADAS相关行业将具备爆发式增长能力。1.自动驾驶的发展路径根据汽车的分布，自动驾驶可以分为不同的层次……

胆汁控制权和安全责任。不同机构对自动驾驶的分级标准大致相同，但具体级别略有不同。国际自动机械工程师协会（SAE）将自动驾驶技术分为0到5个级别，分别对应全手动驾驶、辅助驾驶、部分模块自动化、特定条件下的自动化、高度自动化和全自动驾驶。美国公路安全管理局（NHTSA）将自动驾驶技术的发展分为四个层次：L1：车辆的一个或多个功能可以自动化，每个功能都可以独立工作，可以向驾驶员发出危险警告。包括夜视、行人检测、交通标志识别、车道偏离预警、盲点监控、后方平交道口交通警报等。驾驶员可以解放双脚。L2：它至少包括两个主要的基本自动控制功能。组合功能实现了自动化，系统在发生危险时会采取一些相应的措施。主要具有自适应巡航、车道保持功能、紧急制动等功能。司机可以解放双手。L3：在有限的环境下可以实现自动驾驶，并判断是否恢复驾驶员的自动驾驶模式。司机可以睁开眼睛。L4：在任何条件下都可以实现全自动驾驶。司机可以解放他们的大脑。自动驾驶目前处于L1-L2级别，预计2025年全自动驾驶汽车将实现商业化。目前，L1级和L2级辅助驾驶汽车已在量产中成熟，L3级综合功能自动驾驶有足够的技术储备，如丰田的道路自动驾驶辅助AHAC、特斯拉的自动巡航自动驾驶仪、通用的超级巡航。预计L3级轿车将在2018-2020年大规模生产。高度自动驾驶已进入实验阶段，预计2020年达到量产水平，最终预计2025年实现全自动驾驶。在此之前，高级驾驶员辅助系统ADAS仍将发挥重要作用。乐观预测，在2030年的新车销量中，全自动驾驶汽车将占15%左右，部分自动驾驶汽车约占50%。2.自动驾驶推动了高精度数字地图的发展。随着自动驾驶技术向全自动驾驶的不断发展，对地图应用的要求也越来越高。为了实现全自动驾驶，汽车需要配备精确显示周围环境的高精度地图，误差不能大于10厘米。传感器和地图的结合使自动驾驶汽车能够及时纠正数据错误，识别车辆的确切位置并进行导航。此外，高精度地图可以检查传感器接收到的数据，帮助汽车准确监测周围环境。因此，全自动驾驶对数字地图的精度要求非常高。汽车地图市场分为两部分：前装和后装。预装产品是指汽车出厂前安装在整车上的地图导航产品，是原车本身不可分割的一部分；

装车后地图系统是指汽车出厂后，根据用户要求安装在整车上的车载地图系统。随着居民整体收入水平的增长，越来越多的家庭愿意购买和交换高端汽车，因此乘用车产品的消费将呈现大众化、高端化的趋势。同时，技术进步使得前置地图系统的成本更低，这推动了乘用车前置车地图系统的渗透率提高。2011年，前置产品的渗透率将达到7%，2016年将提高到20%。此外，前置车地图系统的出货量与乘用车的销量之间存在正相关。在大众化趋势和乘用车销量增长的推动下，前置车地图系统将高速增长，且增长趋势非常持久。同时，由于地图测绘长期投入大量资金、人力、物力，数据集成和地图绘制能力非常高，地图行业的绘制资质需要国家测绘局等相关部门的批准，因此行业准入门槛相对较高，市场将维持寡头垄断的格局。未来几年，国内后装汽车地图系统市场仍有一定的增长潜力。尽管后装汽车地图系统的渗透率逐渐提高，但主要集中在高端汽车市场，高端车型销量有限，中低端车型销量巨大，仍占据主要市场，数亿辆库存汽车的消费是后装汽车图系统的潜在客户，因此，后装汽车地图系统市场仍有广阔的发展空间。3.单车的传感器值逐车上升。传感器赋予了车辆智能识别的功能，可以识别道路和行人，通过一定的算法真实还原道路场景。它是ADAS系统的重要组成部分。目前，用于自动驾驶技术研发道路测试的传感器主要分为三类：激光传感器、车载摄像头等视觉传感器、毫米波雷达等雷达传感器。一辆车的传感器值一辆接一辆地上升。根据Strategy Analytics的数据，随着自动驾驶的改进，单车上传感器的价值将逐车增加。据估计，到2018年，单车传感器的价值将达到225美元。4.降低激光雷达的成本是一项紧迫的任务。激光雷达可以360度扫描一定直径范围，建立动态、三维的地图环境，为车辆提供道路信息。激光雷达以其高精度而闻名，已被广泛应用于技术先进的自动驾驶汽车，但其高昂的成本已成为阻碍其工业化的主要痛点。未来，激光传感器将朝着固态、小尺寸、低成本的方向发展。根据市场研究公司Markets and Markets的数据，2014年激光雷达传感器的市场空间已达4.03亿美元，其中中国市场占24%。预计到2035年，中国激光雷达市场年增量市场规模将达到170亿元，中国激光激光雷达市场年均复合增长率为17.5%。由于激光雷达传感器技术强大，供应商主要在海外，公司主要包括Velodyne、Continental、SICK、IBEO.Riegl等。自动驾驶技术路线争议：预存或实时检测预存技术路线：1）需要提前收集数据建立3D地图，并在地图上标记车道和交通标志；2） GPS确定汽车的大致位置，并通过与之前建立的地图进行比较来确认当前位置（10厘米以内）；3） 检测并跟踪交通标志和周围环境，避免碰撞，完成自动驾驶。目前，谷歌、脸书和优步主要使用这一技术路线。实时检测技术路线：1）离线训练器，采用机器学习方法，使汽车能够检测车道、行人和汽车；

2） GPS确定汽车的大致位置，系统自动实时检测车道和周围环境，并根据之前训练的分类器实现对车道和周边环境的识别和跟踪，从而完成自动驾驶。尽管预存技术路线的工业化程度令人困惑，但它不能用于未绘制地图的地区，并且后期高清地图的维护成本较高，这将限制该技术路线的应用范围。然而，在目前的技术条件下，实时检测路线的可靠性仍有待提高。目前，将预存技术路线与实时检测技术路线相结合是一种现实的选择。从长远来看，实时检测技术的路线或最终目标。正如汽车取代马车一样，自动驾驶汽车取代了传统汽车，这将彻底改变城市交通，并带来巨大的社会效益。首先，自动驾驶将降低事故率和死亡率。目前，全球每年有120万人死于车祸，去年美国死于车祸的人数增加了9%，达到3.8万人。90%的车祸是由人引起的，而使用手机分心已成为近年来除了酒后驾驶之外最大的安全隐患。即使是L1/L2的自动驾驶也可以极大地纠正人为错误，降低事故率。根据公路安全保险研究所的研究，自动紧急制动（AEB）可以减少40%的追尾事故，前向碰撞警告（FCW）也可以减少23%的追尾。根据Alphabet提交的数据，弗吉尼亚理工大学交通研究所证实，不同级别的Alphabet自动驾驶汽车发生碰撞事故的概率远低于目前国家交通事故数据库计算的平均值。自动驾驶汽车将提高汽车的使用率，并以较低的汽车保有量满足现有的出行需求。目前，美国家庭平均拥有2.1辆汽车，但使用率仅为4%（按座位计算仅为1%）。其他时候，汽车停在家里或目的地。L4级自动驾驶实现后，多个家庭成员共享一辆车将更加可行。根据密歇根大学的计算，在私人购买L4级自动驾驶汽车的情况下，美国家庭汽车的数量可以减少到1.2辆，但自行车里程可以增加101%。当自动驾驶汽车成为社会共享时，资源效率的提高更令人印象深刻。当自动驾驶技术成熟后，共享出行将成为城市交通的主要方式。届时，满足现有出行需求的汽车数量将进一步减少，单位运输成本将大幅降低。根据密歇根大学的计算，一辆自动驾驶共享自动驾驶汽车可以取代9.34辆传统汽车（但它需要多跑8%才能接下一个人）。根据新加坡麻省理工学院研究与技术联盟的计算，在新加坡部署30万辆SUV可以满足全国的出行需求，即使在高峰时段，等待时间也不会超过15分钟。目前，新加坡的客车数量接近80万辆。波士顿咨询公司估计，目前纽约乘坐出租车的单位成本为2.8美元/英里，私人车辆为1.2美元/英里、公共交通为1美元/英里。而完全自动驾驶的共享汽车可以将单位成本降至0.6美元/英里；自动驾驶还将减少交通拥堵（美国人每年在交通拥堵中花费近70亿小时），减少对停车场的需求（15%的城市面积用于停车场），减少能源消耗（20%的碳排放来自交通），扩大残疾人和老年人的活动范围，释放人们的驾驶时间（全球私家车每年的驾驶时间为3750亿小时），增加对车内信息和娱乐的需求。

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