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文檔簡介
汽車行業(yè)深度研究報(bào)告:電動(dòng)化與智能化如何顛覆汽車產(chǎn)業(yè)報(bào)告綜述:電動(dòng)化拉平核心技術(shù)差距,自主品牌迎來產(chǎn)品力重塑窗口。傳統(tǒng)車領(lǐng)
域,我國自主品牌由于“三大件”技術(shù)上的短板,產(chǎn)品力及品牌力均
弱于合資企業(yè)。進(jìn)入電動(dòng)化時(shí)代,車企“三大件”被
三電系統(tǒng)所替
代。一方面,在電池等核心技術(shù)我國具有全球最完善的產(chǎn)業(yè)鏈,自主
品牌與海外企業(yè)在動(dòng)力總成上的差異化降低;另一方面,我國從
2009
年就開始出臺(tái)新能源汽車扶持政策,國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)起步早于海
外,自主企業(yè)有了更加充足的布局時(shí)間,國產(chǎn)車企迎來重塑品牌機(jī)會(huì)。自動(dòng)駕駛時(shí)代軟件與服務(wù)成為核心競爭力,車企盈利模式由單次銷售
轉(zhuǎn)型為“汽車銷售+軟件收費(fèi)”。自動(dòng)駕駛不斷提高駕駛安全性的同時(shí),
解放駕駛員的注意力,汽車由出行工具演化成移動(dòng)的私人空間。自動(dòng)
駕駛帶來的差異化體驗(yàn)在消費(fèi)者購車決策權(quán)重中占比越來越高。通過
預(yù)埋核心冗余硬件,后續(xù)
OTA不斷釋放和激活整車性能,車企可以通
過軟件產(chǎn)品升級(jí),實(shí)現(xiàn)汽車使用生命周期持續(xù)的現(xiàn)金流,車企的盈利
模式轉(zhuǎn)化為“汽車銷售+軟件收費(fèi)”。車企盈利基礎(chǔ)由新車銷量變成總
體的存量,車企可進(jìn)一步降價(jià)促進(jìn)銷售,而后續(xù)的軟件收入可以彌補(bǔ)
降價(jià)的利潤損失。自動(dòng)駕駛帶來汽車
E/E架構(gòu)升級(jí),數(shù)據(jù)閉環(huán)成為核心壁壘,傳統(tǒng)車企
人員架構(gòu)與研發(fā)體系亟待變革。傳統(tǒng)車分布式架構(gòu)不再適應(yīng)智能化的
要求,汽車
E/E架構(gòu)面臨硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)、通訊架構(gòu)三方面升級(jí)。
硬件層面,E/E架構(gòu)向域集中、中央集中式演進(jìn);軟件層面,軟硬件
架構(gòu)解耦,硬件標(biāo)準(zhǔn)化、軟件可移植;通訊架構(gòu)層面由
CAN總線轉(zhuǎn)向
車載以太網(wǎng)。數(shù)據(jù)閉環(huán)幫助車企不斷改進(jìn)自動(dòng)駕駛算法,是車企核心
競爭力所在,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的關(guān)鍵在芯片、操作系統(tǒng)、算法的自研和數(shù)據(jù)
的掌握。目前傳統(tǒng)車企制造人員為主、高度依賴供應(yīng)商的研發(fā)體系已
經(jīng)不適應(yīng)“軟件定義汽車”的競爭,亟須向互聯(lián)網(wǎng)式的產(chǎn)品開發(fā)模式、
研發(fā)人員主導(dǎo)的組織架構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。電動(dòng)化與智能化重塑行業(yè)格局,其中特斯拉+新勢力有望成為第一梯
隊(duì),自主品牌與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)深度結(jié)盟、有望崛起。特斯拉與新勢力憑
借數(shù)據(jù)閉環(huán)的核心壁壘,自動(dòng)駕駛體驗(yàn)將不斷優(yōu)化,成為第一梯隊(duì),
其中新勢力優(yōu)勢在于更加本土化;華為與百度
Apollo軟硬兼修,為
車企打造智能出行解決方案。自主品牌與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,有望
形成類似安卓系統(tǒng)的生態(tài)聯(lián)盟;合資品牌歷史包袱重,在互聯(lián)網(wǎng)人才
和數(shù)據(jù)本土化上均存在一定短板。1
電動(dòng)化:縮小核心部件差距,打破傳統(tǒng)品牌桎梏,為
格局變化奠基1.1
為何燃油車自主車企難以崛起:產(chǎn)品力差距導(dǎo)致品牌力落后1.1.1
行業(yè)格局:合資品牌主導(dǎo)國內(nèi)市場,銷量及定價(jià)上均占據(jù)優(yōu)勢一般來說,汽車銷售具有很強(qiáng)的地域性,本國車企在當(dāng)?shù)厥袌鼍哂休^強(qiáng)的
競爭優(yōu)勢。日本、韓國、法國、德國自主品牌是市占率均超過
50%,其中日本
自主品牌市占率達(dá)到
93.3%。而國內(nèi)自主品牌市占率為
42%,在幾個(gè)汽車大國
中排名最低,核心原因在于我國自主品牌核心技術(shù)的落后,產(chǎn)品力與品牌力均
處于弱勢地位。產(chǎn)品力上,自主品牌爆款車型較少且缺乏持續(xù)推出爆款車型的
能力;品牌力上,自主品牌主要集中于
15
萬以下低端車型,品牌力難以支撐
高端產(chǎn)品。我國自主品牌產(chǎn)品力偏弱,市場份額呈下降趨勢。2020
年銷量前三的車企
均為合資品牌,分別為一汽大眾、上汽大眾和上汽通用,銷量排名前十的車企
中僅有吉利、長安和長城三個(gè)自主品牌。自主品牌銷量持續(xù)下降、市場份額持
續(xù)萎縮。2017
年自主品牌銷量接近
1000
萬輛、市占率
41.2%,2020
年自主品
牌銷量不足
800
萬輛、市占率下降為
35.6%。從熱銷車型看,2019
年單車銷量在
20
萬以上的車型共
17
款,其中入圍的
自主車型僅有
4
款,分別為長城哈弗
H6、紅菱宏光、吉利博越與吉利帝豪,
哈弗
H6
單價(jià)在
10-15
萬區(qū)間,2019
年銷量
38.7
萬輛;五菱宏光單價(jià)在
5
萬以
下,2019
年銷量
37.5
萬輛,吉利博越與吉利帝豪單價(jià)也均在
15
萬以下。我國自主品牌主要產(chǎn)品集中在
15
萬以下,品牌力難以支撐高端化定價(jià)。
我國自主品牌定價(jià)區(qū)間主要集中在
15
萬以下,其中定價(jià)
10
萬以下占比
50.4%、
10-15
萬占比
37%、定價(jià)超過
15
萬僅
12.6%、超過
20
萬近
3.9%;對(duì)比來看,
合資品牌定價(jià)區(qū)間集中在
15
萬以上,其中
15-25
萬占比達(dá)到
50%、低于
10
萬
占比僅
4%。1.1.2
競爭要素:產(chǎn)品力為基,規(guī)模+品牌共筑壁壘產(chǎn)品力是競爭基石,規(guī)模+品牌帶來超額收益。汽車是一個(gè)耐用消費(fèi)品且
對(duì)安全性要求高,消費(fèi)者會(huì)對(duì)汽車各項(xiàng)性能做出綜合對(duì)比,在產(chǎn)品力相似的情
況下,優(yōu)選價(jià)格低、口碑好的產(chǎn)品。同時(shí),汽車還具有一定社交屬性,消費(fèi)者
愿意在能力范圍內(nèi)為品牌支付一定的溢價(jià)。因此,優(yōu)秀的產(chǎn)品力是車企競爭的
核心要素。在此基礎(chǔ)上,爆款車型的推出可帶來明顯的規(guī)模效應(yīng),降低車企成本;而優(yōu)質(zhì)車型的持續(xù)跟進(jìn)則會(huì)在消費(fèi)者群體中積累良好的口碑,形成品牌效
應(yīng)支撐車企的高端化之路。汽車產(chǎn)品力主要體現(xiàn)在性能、品質(zhì)和設(shè)計(jì),關(guān)鍵零部件技術(shù)、供應(yīng)鏈整合
能力和研發(fā)生產(chǎn)管理能力成為車企核心競爭力,具體來說:1)關(guān)鍵零部件技
術(shù)直接決定汽車使用性能。燃油車主要由動(dòng)力總成、底盤、車身、電氣系統(tǒng)等
部分組成,“三大件”(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和底盤)體現(xiàn)了車企的核心技術(shù)水平。
動(dòng)力技術(shù)關(guān)系著駕駛感受和產(chǎn)品質(zhì)量。動(dòng)力技術(shù)的壁壘深厚,主要為硬件壁壘
+軟件壁壘+工程壁壘,具體體現(xiàn)在硬件端工藝可靠性、軟件端魯棒性及工程端
軟硬件匹配,變速箱技術(shù)的
know-how、軟件校調(diào)等均直接決定著產(chǎn)品駕駛體
驗(yàn)以及故障率,是車企產(chǎn)品力的關(guān)鍵;2)供應(yīng)鏈管理水平直接影響汽車的質(zhì)
量與成本。整車企業(yè)在汽車生產(chǎn)中,主要承擔(dān)產(chǎn)品加工與功能設(shè)計(jì)、整合的角
色,具體功能的實(shí)現(xiàn)高度依賴供應(yīng)商共同研發(fā)、分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。車企零部件采購成
本占汽車總成本的
70%以上,80%以上的質(zhì)量問題來源于供應(yīng)商,80%交付問
題由供應(yīng)商導(dǎo)致。供應(yīng)鏈管理水平影響著產(chǎn)品成本、質(zhì)量與銷售,決定車企產(chǎn)
品力;3)研發(fā)生產(chǎn)能力是車企核心能力,主要體現(xiàn)為各個(gè)系統(tǒng)與工序在設(shè)計(jì)
和生產(chǎn)過程中的協(xié)調(diào)性,大眾的平臺(tái)化模塊化生產(chǎn)模式、豐田的精益生產(chǎn)模式
成為其縮短車型研發(fā)周期與研發(fā)成本、提高生產(chǎn)效率,快速崛起的關(guān)鍵所在。起步晚+專利壁壘,自主品牌核心技術(shù)突破緩慢、產(chǎn)品力整體不敵合資車
企。中國民營汽車企業(yè)起步于
20
世紀(jì)末,相比國外存在近
30
年的差距。國外
汽車配件制造商掌握著絕大多數(shù)的技術(shù)專利,中國制造商很難打破專利壁壘。
具體來說:1)發(fā)動(dòng)機(jī):中低端接近,高端缺失。發(fā)動(dòng)機(jī)曾經(jīng)是自主品牌較為
薄弱的環(huán)節(jié),但后續(xù)通過正向研發(fā)以及海外收購的方式,目前國內(nèi)中低端發(fā)動(dòng)
機(jī)整體水平與合資車企并無明顯差異,以
2.0T排量發(fā)動(dòng)機(jī)為例,國產(chǎn)品牌平均
最大功率、最大扭矩達(dá)到外資品牌
90%水平。但許多發(fā)動(dòng)機(jī)除了缸體、缸蓋、
油底殼、發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾板之外,核心零部件還是要依靠國外。2)變速箱:專利
封鎖,基本空白。自動(dòng)變速箱有
AT、CVT、雙離合、AMT四種結(jié)構(gòu),AT和
CVT供給基本全靠國外,僅有雙離合變速箱是自主品牌與國際汽車零件公司合
作研發(fā)的;3)底盤:中低端有競爭力,高端上缺席。高級(jí)車型上才會(huì)配備的
主動(dòng)液壓式懸掛、空氣減振器,四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等底盤技術(shù)。國產(chǎn)品牌在高端市
場遲遲無法突破,而中低端車型成本并不允許國產(chǎn)品牌大面積使用這些更高級(jí)
別的技術(shù)。產(chǎn)品力制約品牌力,自主品牌產(chǎn)品存在一定折價(jià)。近年來,長城、吉利、
長安等自主品牌也開始實(shí)施高端化策略、推出部分高端車型,如吉利星越定價(jià)
在
15-20
萬、長城
H9
定價(jià)在
17-27
萬,但從實(shí)際銷量來看
2019
年星越和
H9
銷量分別為
2.4
萬、1.3
萬輛。國產(chǎn)車企品牌力仍然難以打破
15
萬魔咒,近
90%
銷量在
15
萬以下,僅
10%銷量超過
15
萬。自主品牌在產(chǎn)品力與合資品牌相同
甚至超越合資品牌的情況下,產(chǎn)品也存在一定折價(jià),體現(xiàn)了品牌力的差距。以
哈弗
H6
為例,相比于合資車企同級(jí)別車型在車身大小以及發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能上
均超越合資車企,定價(jià)為
10
萬左右;而其他合資品牌定價(jià)在
15
萬左右。1.2
電動(dòng)化如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)彎道超車:三電領(lǐng)先,政策助力先發(fā)優(yōu)勢1.2.1
電動(dòng)化降低造車門檻,政策助力國內(nèi)車企實(shí)現(xiàn)搶跑電動(dòng)化縮小動(dòng)力系統(tǒng)硬件差異,造車門檻大幅降低。傳統(tǒng)燃油車三大件占
據(jù)整車成本
60%以上,并且直接決定了駕駛性能,是最核心的零部件。而由于
技術(shù)壁壘高、研發(fā)周期長、投入產(chǎn)出比低等,國產(chǎn)品牌一直不敵合資車企。電
動(dòng)化時(shí)代,汽車核心零部件成為三電系統(tǒng)(電池、電機(jī)、電控),在新能源車
造價(jià)成本中占
50%以上,其中,動(dòng)力電池成本接近
90%。另外,動(dòng)力電池等核
心部件供應(yīng)商頭部集中,降低了整車品牌由于搭載電池差異導(dǎo)致的續(xù)航里程等
技術(shù)指標(biāo)的差異。國內(nèi)車企把握彎道超車的機(jī)會(huì),產(chǎn)品力不輸合資品牌。電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)
由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱變成三電系統(tǒng),消費(fèi)者核心關(guān)注的指標(biāo)為續(xù)航里程和百公里
加速等,在這些性能上,國產(chǎn)車企產(chǎn)品力與合資車企相當(dāng)。自主品牌也希望通過推出新的動(dòng)力總成技術(shù)、打造基于全新平臺(tái)的高端電
動(dòng)智能品牌,重塑品牌形象。2021-2022
年,大量自主品牌全新電動(dòng)平臺(tái)車型
將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),比如上汽高端品牌智己、吉利
SEA浩瀚架構(gòu)車型,憑借新平臺(tái)產(chǎn)
品+新營銷方式有望獲得品牌重塑窗口。1.2.2
新能源市場群雄逐鹿,國產(chǎn)品牌向高處走電動(dòng)車市場競爭日益激烈,自主品牌仍占據(jù)主流。2019
年之前,由于補(bǔ)貼
政策加持,國內(nèi)新能源汽車市場以自主品牌為主,占比達(dá)到
90%以上。而國內(nèi)
市場環(huán)境的不斷成熟、補(bǔ)貼政策逐步退坡以及歐洲車企的全面電動(dòng)化轉(zhuǎn)型,越
來越多的競爭者加入新能源汽車市場。一方面是國內(nèi)新造車勢力崛起,通過智
能化的產(chǎn)品定位帶來差異化的產(chǎn)品體驗(yàn),
2020
年產(chǎn)品開始交付、產(chǎn)能逐步爬
坡,在電動(dòng)車市場站穩(wěn)腳跟;同時(shí),特斯拉上海工廠開始量產(chǎn),2020
年中國制
造
Model3
全年銷量為
137459
輛,登頂中國新能源汽車銷量冠軍;另外,歐洲
車企的電動(dòng)化開始加快,大眾推出
ID.4
CROZZ定價(jià)
20
萬以下,加入國內(nèi)新能
源市場的混戰(zhàn)中。2020
年特斯拉、自主品牌、新勢力、外資品牌市占率分別為
14%、65%、14%、11%。新勢力及部分自主品牌高端化路線初見成效。新勢力憑借差異化的電動(dòng)產(chǎn)
品,成功塑造品牌,如蔚來主打優(yōu)質(zhì)服務(wù)、小鵬專注智能化、理想定位增程式
解決里程焦慮;傳統(tǒng)車企中,比亞迪高端化成功出圈,混合動(dòng)力方面,第四代
動(dòng)力混合動(dòng)力平臺(tái)做到從動(dòng)力+燃油經(jīng)濟(jì)性對(duì)燃油車全方位超越;純電方面,
刀片電池打出了
C端品牌影響力,搭載刀片電池的新產(chǎn)品“漢”,定價(jià)在
22.98-27.95
萬,月銷量在
1.2
萬輛。從
B級(jí)以上車型的市場份額來看,傳統(tǒng)燃油車中合資品牌占據(jù)了
80%,自
主品牌占比僅
20%;而新能源汽車,自主品牌與新能源占比分別達(dá)到
20%,整
體占據(jù)
40%以上。2
智能化:軟件定義汽車,產(chǎn)品力與商業(yè)模式變革,重塑新階段格局2.1
智能化如何影響消費(fèi)者選擇:從出行工具到移動(dòng)平臺(tái),以軟件盈
利驅(qū)動(dòng)硬件變革2.1.1
軟件改變汽車屬性,出行工具到移動(dòng)私人空間自動(dòng)駕駛改變汽車屬性,由單純的出行工具變成移動(dòng)私人空間。從
1886
年全球第一輛汽車誕生至今,汽車承擔(dān)著單純的出行工具的角色,其差異化主
要體現(xiàn)在三大件技術(shù)的差異帶來的駕駛體驗(yàn)的不同。傳統(tǒng)燃油車經(jīng)過
130
余年
的發(fā)展,三大件技術(shù)已經(jīng)比較成熟可優(yōu)化空間極小,車企走向同質(zhì)化,更多的
是通過新的車型周期來拉動(dòng)銷量增長。而自動(dòng)駕駛的不斷進(jìn)化將逐步解放駕駛
員的注意力,直至完全擺脫人工干預(yù),汽車變成移動(dòng)的私人空間。自動(dòng)駕駛分為
L1-L5
5
個(gè)等級(jí),以
L3
為分界點(diǎn)車輛駕駛主體由人變?yōu)闄C(jī)
器。根據(jù)國際自動(dòng)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(SAE)的標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)駕駛可以分為
5
個(gè)等
級(jí)。1)L0-L2
由人類來監(jiān)控行車環(huán)境,其中
L0
代表完全人類駕駛;L1
代表輔
助駕駛,增加了預(yù)警提示類的
ADAS功能,包括車道偏離預(yù)警(LDW),前撞
預(yù)警(FCW),盲點(diǎn)檢測(BSD)等;L2
代表部分自動(dòng)駕駛,具備了干預(yù)輔助
類的
ADAS功能,包括自適應(yīng)巡航(ACC),緊急自動(dòng)剎車(AEB),車道保持
輔助(LKA)等;2)L3-L5
由系統(tǒng)監(jiān)控行車環(huán)境,從
L2
到
L3
發(fā)生了本質(zhì)的
變化,L3
級(jí)及以上則由機(jī)器來觀測駕駛環(huán)境,人類駕駛員不需要坐在駕駛座上
手握方向盤,只需要在車內(nèi)或車外留有監(jiān)控計(jì)算機(jī)即可,緊急情況下通過計(jì)算
機(jī)操作進(jìn)行認(rèn)知判別干預(yù);L4
實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)駕駛,沒有任何人類駕駛員,可以
無方向盤、油門、剎車踏板,但限定區(qū)域(如園區(qū)、景區(qū)內(nèi)),或限定環(huán)境條
件(如雨雪天、夜晚不能開);L5
實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛,是真正的無人駕駛階段,
司機(jī)位置無人,也沒有人的車內(nèi)或車外的認(rèn)知判別干預(yù);無方向盤和油門、剎
車踏板;全區(qū)域、全功能。2020
年
L3
逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段,普及后可大幅提升行車安全。根據(jù)特斯拉
自動(dòng)駕駛儀安全性報(bào)告,在
2020
年
Q4,使用自動(dòng)駕駛功能車輛平均行駛
345
萬英里發(fā)生一起車禍;對(duì)于沒有自動(dòng)駕駛儀但啟用了特斯拉的主動(dòng)安全保護(hù)功
能的車輛該數(shù)據(jù)在
205
萬英里;而根據(jù)美國高速公路安全管理局的最新數(shù)據(jù)顯
示,美國機(jī)動(dòng)車每行駛
43.6
萬英里就會(huì)發(fā)生一起撞車事故。更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛將徹底解放駕駛員注意力,汽車也從出行工具演化為
移動(dòng)空間。在實(shí)現(xiàn)
L4
及以上自動(dòng)駕駛后,車輛可以自行完成自動(dòng)駕駛?cè)蝿?wù)而
無需人類干預(yù),汽車從出行工具變成了移動(dòng)空間,在此基礎(chǔ)之上的人機(jī)交互、
智能座艙將成為人類娛樂辦公必需品。2.1.2
軟件重塑消費(fèi)者體驗(yàn),OTA實(shí)現(xiàn)功能不斷優(yōu)化隨著自動(dòng)駕駛的技術(shù)的不斷完善與升級(jí),軟件對(duì)消費(fèi)者體驗(yàn)的影響將越來
越明顯,成為購車的重要考慮因素。軟件及后續(xù)服務(wù)的性能和功能變化,將決
定未來汽車的差異性。軟件能力與服務(wù)成為車企重要的競爭要素。優(yōu)秀的軟件
能力可以對(duì)準(zhǔn)確識(shí)別外部環(huán)境并做出正確決策,有效降低人工接管次數(shù)并提升
安全性,直接決定了消費(fèi)者駕駛、乘坐體驗(yàn);優(yōu)質(zhì)的服務(wù)主要體現(xiàn)在購車之后,
車企能準(zhǔn)確了解車主使用過程中的出現(xiàn)的問題及對(duì)功能升級(jí)的需求,可以通過
OTA的升級(jí)的方式進(jìn)行新功能的升級(jí)、持續(xù)優(yōu)化駕駛體驗(yàn)。預(yù)埋核心冗余硬件,后續(xù)通過
OTA不斷釋放和激活整車性能,不斷提升
汽車的使用價(jià)值,打破二手車低殘值的定律。目前特斯拉、新勢力等車企在量
產(chǎn)車型中均配置了攝像頭、毫米波雷達(dá)等超前硬件,一方面車主后續(xù)通過
OTA激活隱藏的性能、拓展新的功能;另一方面,購車初期為選裝自動(dòng)駕駛方案的
車主后期無需更換汽車即可開通自動(dòng)駕駛服務(wù)。OTA技術(shù)的成熟使得汽車硬件
逐漸標(biāo)準(zhǔn)化,軟件及更新服務(wù)成為主機(jī)廠提供差異化體驗(yàn)、提升客戶滿意度最
直接的方式。以特斯拉為例,2012
年至今特斯拉進(jìn)行了近
50
次
OTA,涉及各
大功能域、至少
22
個(gè)控制器,更新范圍涉及自動(dòng)駕駛、人機(jī)交互、動(dòng)力電池
系統(tǒng)等領(lǐng)域,通過
OTA的方式特斯拉完成鑰匙卡漏洞、續(xù)航里程提升、提高
最高速度、提升乘坐舒適度等功能或者漏洞的修復(fù)。根據(jù)特斯拉車主反饋對(duì)于
其深度軟件集成功能滿意度極高,每次
OTA后的駕駛感受都相當(dāng)于換了新車。2.1.3
軟件顛覆商業(yè)模式,軟件盈利反哺硬件銷售軟件付費(fèi)的模式?jīng)Q定了存量用戶是車企盈利的關(guān)鍵,促使硬件標(biāo)準(zhǔn)化并不
斷降低售價(jià)。車企盈利模式由一次性的硬件銷售轉(zhuǎn)變?yōu)槠囦N售+持續(xù)軟件服
務(wù),決定車企盈利的不僅是新車的銷量,更是存量用戶的軟件付費(fèi),汽車變成
了軟件收費(fèi)的終端載體。車企為增加用戶量一方面可以降低汽車售價(jià)增加銷量,
而后續(xù)用戶不斷的軟件付費(fèi)也可以補(bǔ)貼硬件銷售,形成良性循環(huán)。目前特斯拉
構(gòu)建的
FSD付費(fèi)、OTA付費(fèi)升級(jí)、高級(jí)車聯(lián)網(wǎng)三大軟件付費(fèi)模式,也是特斯
拉可以在過去
2
年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)
5
次降價(jià)的主要原因。2020年特斯拉實(shí)現(xiàn)50萬輛的年交付量,F(xiàn)SD選裝率達(dá)到27%且持續(xù)提升,
軟件現(xiàn)金收入累計(jì)超過
10
億美金。根據(jù)德勤預(yù)測,到
2025
年特斯拉軟件收入
占利潤比重價(jià)格進(jìn)一步提升至
14%。2.2
智能化為何改變汽車界業(yè)態(tài):閉環(huán)模式最優(yōu),依賴軟件競爭與組
織架構(gòu)變革2.2.1
硬件基礎(chǔ):電氣架構(gòu)走向集中傳統(tǒng)汽車主要采用分布式電氣架構(gòu)。汽車電子電氣架構(gòu)指的是車企所定義
的一套整合方式,將汽車中各類傳感器、ECU、線束拓?fù)?、電子電器分配系統(tǒng)
進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)整車的智能化功能。L1、L2
車型大多采用分布式架構(gòu),即每
個(gè)車載功能對(duì)應(yīng)一個(gè)和多個(gè)
ECU。ECU式微控制器和嵌入式系統(tǒng)的電子控制
單元,能夠處理數(shù)據(jù)量較小的運(yùn)算和控制工作,比如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電池管理、
電機(jī)控制等局部功能。各
ECU之間通過
CAN總線進(jìn)行信號(hào)傳輸,CAN總線
具有簡單穩(wěn)定、成本低、抗干擾性強(qiáng)、安全性高的特點(diǎn)。汽車的
ECU由不同
供應(yīng)商提供,ECU控制器采用嵌入式,由
Tier1
開發(fā)并以黑盒模式交付給主機(jī)
廠。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有各類硬件差異性大且軟件系統(tǒng)開發(fā)封閉的特點(diǎn)。分布式架構(gòu)不再適應(yīng)智能化的要求,汽車
E/E架構(gòu)面臨硬件架構(gòu)、軟件架
構(gòu)、通訊架構(gòu)三方面升級(jí)。伴隨著智能駕駛的不斷演進(jìn),對(duì)汽車芯片數(shù)據(jù)處理
及運(yùn)算速度要求不斷提高,還會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運(yùn)算和非結(jié)構(gòu)化運(yùn)算的情形;
通訊要求不斷提高、軟件開發(fā)要求不斷提高;不斷的傳感器需要實(shí)時(shí)的信息處
理和融合,對(duì)通訊帶寬和傳輸速率的要求不斷提高;軟件定義汽車,對(duì)汽車軟
件能力要求的不斷提升,分布式架構(gòu)不再適應(yīng)自動(dòng)駕駛的要求。2.2.2
核心能力:高效數(shù)據(jù)閉環(huán)高效的數(shù)據(jù)閉環(huán),是自動(dòng)駕駛產(chǎn)品核心競爭力。高效的數(shù)據(jù)閉環(huán)可以幫助
加快自動(dòng)駕駛產(chǎn)品升級(jí)和迭代的速度,幫助提高效率、降低成本、改善用戶體
驗(yàn)。整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、測試、驗(yàn)證,甚至到系統(tǒng)量產(chǎn)的過程,都是以
數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)開發(fā)的。1)量產(chǎn)數(shù)據(jù):自動(dòng)駕駛在開發(fā)過程中需要采集大量的數(shù)
據(jù),構(gòu)建相應(yīng)的場景數(shù)據(jù)集,進(jìn)行算法訓(xùn)練;2)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法:基于場景數(shù)
據(jù)和真值可以做場景分析,并建立相應(yīng)的算法評(píng)測體系;3)閉環(huán)自動(dòng)化:基
于場景數(shù)據(jù)建立虛擬環(huán)境,并生成測試場景,極大的提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的測試
驗(yàn)證效率。特斯拉通過數(shù)據(jù)的閉環(huán)實(shí)現(xiàn)了快速的自動(dòng)駕駛演進(jìn),每個(gè)季度都能
實(shí)現(xiàn)較大的功能升級(jí)。特斯拉在車載計(jì)算機(jī)上搭載
FSD系統(tǒng),每天實(shí)現(xiàn)
2000
公里實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,基于用戶端數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練,在將指標(biāo)模型通
過
OTA推送到用戶端,通過自動(dòng)化的數(shù)據(jù)閉環(huán),解決自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)的長尾效
應(yīng),逐步覆蓋各種場景。2.2.3
關(guān)鍵技術(shù):芯片、操作系統(tǒng)、算法全棧自研車載自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)相當(dāng)于自動(dòng)駕駛的大腦,是智能汽車環(huán)境感知、智能決策、控制執(zhí)行的最關(guān)鍵子系統(tǒng)。車載智能計(jì)算平臺(tái)自下而上主要包含車載
智能處理芯片、模組、接口等硬件、系統(tǒng)軟件(硬件抽象層+操作系統(tǒng)+中間件)、
功能軟件(庫組件+中間件)
和應(yīng)用算法軟件等四個(gè)部分。車企實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)的基礎(chǔ)在于“芯片-操作系統(tǒng)-應(yīng)用算法”等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的
技術(shù)自研。芯片直接承擔(dān)了自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算任務(wù),好的芯片的評(píng)價(jià)
標(biāo)準(zhǔn)在于高算力、低功耗同時(shí)還需要具備矩陣運(yùn)算能力。對(duì)于車企來說,與自
身軟件系統(tǒng)及算法匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能發(fā)揮出芯片最大的性能同時(shí)還能節(jié)約
成本;操作系統(tǒng)主要用于管理和調(diào)度計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源,對(duì)于車企而言,
對(duì)操作系統(tǒng)的自主性越強(qiáng),對(duì)軟硬件可解耦性越清晰、對(duì)車主數(shù)據(jù)的掌握、后
續(xù)
OTA的效率都更高;應(yīng)用算法決定了自動(dòng)駕駛各類功能的實(shí)現(xiàn),直接影響
用戶體驗(yàn)與安全性。自主性越強(qiáng),后續(xù)不斷修正、改進(jìn)用戶體驗(yàn)的能力越強(qiáng)、
速度越快,當(dāng)然這也建立在對(duì)于下層操作系統(tǒng)的自主性上;真實(shí)數(shù)據(jù)是車企寶
貴的資源,相當(dāng)于錯(cuò)題集。真實(shí)用戶里程積累越多,一定程度上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)
會(huì)越穩(wěn)定、對(duì)于極端情況的處理能力也會(huì)越強(qiáng)。在數(shù)據(jù)獲取層面,車企可以
0
成本獲取存量車主的形式數(shù)據(jù),進(jìn)行算法訓(xùn)練(前提是操作系統(tǒng)、應(yīng)用算法等
的自研,形成數(shù)據(jù)閉環(huán)),而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)則要花費(fèi)比較大的代價(jià)通過路測獲取。2.3
人才架構(gòu)與開發(fā)模式是閉環(huán)關(guān)鍵,傳統(tǒng)車企亟待變革智能化帶來的商業(yè)模式和汽車架構(gòu)的對(duì)車企開發(fā)模式和人才架構(gòu)也提出
了不一樣的要求,對(duì)自研比例和軟件人才要求均大幅提高,這也是車企實(shí)現(xiàn)數(shù)
據(jù)閉環(huán)的關(guān)鍵所在。后續(xù)通過
OTA不斷更新迭代的要求,需要車企研發(fā)體系的變革。傳統(tǒng)車
企采用
V字型的開發(fā)架構(gòu),開發(fā)流程首先是對(duì)產(chǎn)品的定義確定汽車需要的功能
模塊,不同的功能交給不同的供應(yīng)商開發(fā)實(shí)現(xiàn),各個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)之間相互獨(dú)立開
展工作。這樣做的弊端在于:1)各供應(yīng)商的開發(fā)缺乏系統(tǒng)級(jí)的開發(fā)全局觀,
很難做到整體的優(yōu)化;2)各供應(yīng)商的進(jìn)度會(huì)影響到整體開發(fā)的進(jìn)度,導(dǎo)致實(shí)
際工作中出現(xiàn)開發(fā)流程過長的問題,一般傳統(tǒng)車企一款新車型的開發(fā)需要
5-7
年;3)開發(fā)和測試無法同步進(jìn)行,車企需要等到各部分開發(fā)完成才能指導(dǎo)各
零部件協(xié)調(diào)情況,軟硬件協(xié)調(diào)出現(xiàn)問題,也很難有足夠的時(shí)間去做優(yōu)化。一般
這一代產(chǎn)品的問題,往往要等到下一代產(chǎn)品才能解決。而軟件定義汽車要求車
企必須縮短研發(fā)流程,根據(jù)消費(fèi)者需求不斷迭代、對(duì)市場需求快速反饋。而目
前,特斯拉以及新勢力普遍采用互聯(lián)網(wǎng)式開發(fā)模式,很多與用戶體驗(yàn)相關(guān)的功
能都是自研完成的,基本可以做到上市前
2
周再改進(jìn)也來得及,即使這個(gè)版本
來不及,下一個(gè)版本通過
OTA升級(jí)也可以實(shí)現(xiàn)。智能化對(duì)車企自研能力要求提升,車企面臨人才架構(gòu)變革。傳統(tǒng)車企開發(fā)
中,為了分散開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),很多功能都交給供應(yīng)商實(shí)現(xiàn),整車企業(yè)負(fù)責(zé)生產(chǎn)與整
合。因此傳統(tǒng)車企的人員架構(gòu)以制造人員為主,技術(shù)人才中軟件、算法、車聯(lián)
網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、AI工程等相關(guān)人才占比較低。汽車軟件工程師之前屬于嵌入式
開發(fā)一個(gè)分支,行業(yè)相對(duì)封閉,目前供需缺口較大、高度緊缺。車企在招聘模式上也需要向互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的靠攏與轉(zhuǎn)型,從以崗位為中心轉(zhuǎn)型到以人才為中心,
工作內(nèi)容設(shè)置與績效積累上也須具有高彈性與靈活性。海外車企在競爭中還面臨互聯(lián)網(wǎng)人才和數(shù)據(jù)本土化的劣勢。歐洲和日本產(chǎn)
業(yè)結(jié)構(gòu)來看,鮮有互聯(lián)網(wǎng)巨頭出現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)氛圍以及軟件、算法相關(guān)人才也相
對(duì)缺乏,在軟件定義汽車的競爭中天然處于劣勢;其次,不同國家交通設(shè)施、
交通環(huán)境、駕駛?cè)笋{駛習(xí)慣甚至行人的習(xí)慣都存在較大差別,而自動(dòng)駕駛的算
法需要基于真實(shí)的行駛數(shù)據(jù)才能不斷完善、趨于穩(wěn)定,目前我國對(duì)于數(shù)據(jù)的采
集管控相對(duì)嚴(yán)格,本土化數(shù)據(jù)的缺乏對(duì)消費(fèi)者駕駛體驗(yàn)也會(huì)具有一定影響。3
格局推演:新造車輕裝上陣先發(fā)優(yōu)勢,互聯(lián)網(wǎng)入局改
變供應(yīng)鏈架構(gòu)3.1
現(xiàn)階段格局:2020
為
L3
量產(chǎn)元年,特斯拉及新勢力智能化領(lǐng)先3.1.1
發(fā)展節(jié)奏:2020
為
L3
量產(chǎn)元年,預(yù)計(jì)
2025
年實(shí)現(xiàn)
L42020
是
L3
量產(chǎn)元年,行業(yè)進(jìn)入加速滲透階段,預(yù)計(jì)
2025
年實(shí)現(xiàn)
L4
功能。
2020
年各大車企紛紛加速
L3
及以上功能自動(dòng)駕駛車型的研發(fā)和量產(chǎn),特斯拉
NoA實(shí)現(xiàn)了
L3
級(jí)別自動(dòng)駕駛,小鵬發(fā)布了發(fā)布了
NGP自動(dòng)導(dǎo)航輔助駕駛(公
測版),基于導(dǎo)航系統(tǒng)、地圖和自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)三者深度融合,擁有高場景
覆蓋率、低人工接管率和高換道效率的特點(diǎn)。國內(nèi)傳統(tǒng)車企
L3
級(jí)別車型如長
安汽車
UNI-T、廣汽埃安
V、上汽
MARVEL-R相繼上市。根據(jù)車企規(guī)劃,大
部分車企預(yù)計(jì)在
2025
年之前實(shí)現(xiàn)
L4
功能的應(yīng)用,其中蔚來
2022
年量產(chǎn)的
ET7
預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)
L4
功能,大眾預(yù)計(jì)
2022
年量產(chǎn)
L4
級(jí)別車型
Type2。根據(jù)政策規(guī)劃,2025
實(shí)現(xiàn)
L3
級(jí)別車型規(guī)?;瘧?yīng)用。根據(jù)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車
技術(shù)路線圖
2.0》,中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)在發(fā)展期(2020-2025)、推廣期
(2025-2030)和成熟期(2031-2015)的發(fā)展目標(biāo):
2025
年
L2、L3
級(jí)新車銷量占
比達(dá)
50%、C-V2X達(dá)
50%;
2030
年
L2、L3
級(jí)新車銷量占比達(dá)
70%
、L4
級(jí)達(dá)
20%
、C-V2X基本普及
2025
年前后實(shí)現(xiàn)智能駕駛的規(guī)?;瘧?yīng)用。乘用車方面,
2025
年左右,CA級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用,HA級(jí)自動(dòng)駕駛乘用
車技術(shù)開始進(jìn)入市場。2030
年左右,HA級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,
典型應(yīng)用場景包括城郊道路、高速公路以及覆蓋全國主要城市的城市道路。
2035
年以后,F(xiàn)A級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車開始應(yīng)用。3.1.2
現(xiàn)階段格局:特斯拉>新勢力>自主品牌>合資車企從自動(dòng)駕駛功能實(shí)現(xiàn)的進(jìn)度來看,特斯拉>新勢力>自主品牌>合資車企。
對(duì)于自動(dòng)駕駛功能的評(píng)判,主要從行車控制和泊車控制兩個(gè)維度。行車控制中優(yōu)先是自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)
NOP的評(píng)價(jià),其次是車道功能與巡航功能;泊車功
能按照自動(dòng)化從高到低排名分別是自學(xué)習(xí)泊車、遙控泊車和全自動(dòng)泊車。目前
業(yè)內(nèi)僅有特斯拉、蔚來和小鵬三家實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輔助導(dǎo)航
NOP功能的,特斯拉實(shí)
現(xiàn)了自學(xué)習(xí)泊車,蔚來和小鵬實(shí)現(xiàn)了遙控泊車功能;自主品牌來看,L2.5
級(jí)智
能領(lǐng)航+L2.5
級(jí)自動(dòng)變道輔助功能上,長安、廣汽等自主品牌均能夠?qū)崿F(xiàn),比
亞迪、吉利和長城也可實(shí)現(xiàn)智能領(lǐng)航功能;合資品牌表現(xiàn)相對(duì)落后,奔馳
C級(jí)
實(shí)現(xiàn)
L2.5
智能領(lǐng)航功能,大眾威然實(shí)現(xiàn)
L2.5
級(jí)自動(dòng)變道輔助功能,泊車控制
類,整體表現(xiàn)一般。從核心技術(shù)的自研程度來講,特斯拉>新勢力>合資車企>自主品牌。特斯
拉經(jīng)過多年的研發(fā)積累,目前電子電氣架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)了中央集中,在自動(dòng)駕駛核
心的芯片、廣義操作系統(tǒng)、算法等實(shí)現(xiàn)了全棧自研,軟硬件均根據(jù)自身需求匹
配,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高效與低成本。新勢力在自動(dòng)駕駛方面表現(xiàn)有所分化,分別是小鵬>蔚來>理想。小鵬整車
分為
5
個(gè)域,目前可以實(shí)現(xiàn)整車
OTA,域控制器方面與英偉達(dá)和德賽西威合作
研發(fā)。合作細(xì)節(jié)上,軟件主要是自研,硬件需要依靠于供應(yīng)商的合作。感知、
決策、部分執(zhí)行等深度學(xué)習(xí)的算法,完全由小鵬自研的。芯片以及域之間的通
信由英偉達(dá)和德賽來實(shí)現(xiàn),也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的閉環(huán);蔚來自動(dòng)駕駛域與座艙域已
經(jīng)實(shí)現(xiàn)域控制器控制,并自研了中央網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)云端通訊以及網(wǎng)聯(lián)的工作,其他
車身控制與動(dòng)力域則采用分布式架構(gòu)。芯片方面與
Mobileye合作,感知算法方
面由
Mobileye提供,蔚來主要專注決策算法;理想在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域積累稍弱,
仍然采用分布式架構(gòu),在算法方面積累也較弱。部分外資車企規(guī)劃激進(jìn),落地情況仍需進(jìn)一步觀察。電子電氣架構(gòu)的規(guī)劃
上,大眾、寶馬、奔馳等均采用了比較激進(jìn)的規(guī)劃,大眾
ID.3
電子電氣架構(gòu)全
車身分三個(gè)域、寶馬自研車載中央處理器,全車分為三個(gè)域(未落地);奔馳與
英偉達(dá)合作開發(fā)新一代
AI架構(gòu)(未落地),而從軟件算法布局來看,整車企業(yè)目前仍然采用與外部供應(yīng)商合作的策略采用的
Mobileye、傳統(tǒng)汽車電子
MCU芯
片的方案,軟件算法等主要來自于外部供應(yīng)商?,F(xiàn)階段各大車企通過自身設(shè)立
智能化子公司/部門或投資相關(guān)領(lǐng)域以布局汽車智能化領(lǐng)域,以提高自身產(chǎn)品的
競爭力。自主品牌主要依賴外部供應(yīng)商,表現(xiàn)呈現(xiàn)一定差異。長安和上汽相對(duì)領(lǐng)先,
長安前期已有積累,上汽由于早期與通用的合作,在榮威這款車型也有一些應(yīng)
用;其次是吉利、廣汽、長城、比亞迪等自主品牌,除了購買供應(yīng)商方案之外,
也規(guī)劃自主研發(fā)一些差異化的
L2
級(jí)別功能。3.2
特斯拉、新造車勢力,閉環(huán)打造壁壘3.2.1
閉環(huán)實(shí)現(xiàn)性能與客戶體驗(yàn)最優(yōu)解,是特斯拉核心競爭力所在通過“自研芯片-自研軟件平臺(tái)-造車”的商業(yè)模式,特斯拉實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕
駛的數(shù)據(jù)閉環(huán),最低成本的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛性能和用戶體驗(yàn)的最優(yōu)。車輛的銷售
為特斯拉帶來了海量真實(shí)、全場景且無成本的寶貴數(shù)據(jù);自研算法與功能軟件
幫助實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)清洗、機(jī)器學(xué)習(xí)與算法訓(xùn)練;操作系統(tǒng)的自研則為特斯
拉提供了一個(gè)更為靈活的底層架構(gòu),幫助上層軟件算法更加靈活的研發(fā)與調(diào)整;特斯拉的硬件根據(jù)算法與軟件需要專門定制,減掉多余的軟硬件模塊,實(shí)現(xiàn)功
能與成本的最優(yōu)化。1、自研芯片,定制化開發(fā)可大幅優(yōu)化性能、降低成本特斯拉芯片領(lǐng)域曾與
Mobileye、英偉達(dá)合作,最終走上自研之路。2014
年
特斯拉
Autopilot1.0
方案為視覺芯片選用
EyeQ3、數(shù)據(jù)融合芯片選用英偉達(dá)
Tegra3,由于
EyeQ3
算力低且黑盒模式限制創(chuàng)新最終與
Mobileye分手。
Autopilot2.0
及
2.5
方案中,特斯拉與英偉達(dá)搭載
NVIDIAPX2
芯片,但仍然存
在芯片軟硬件資源浪費(fèi)、能效比低的問題,特斯拉走上自研之路。2019
年特斯
拉推出自研
FSD+算法,自研芯片專門針對(duì)自身算法和場景進(jìn)行設(shè)計(jì),采用
GPU+CPU+ISP+2*NPU架構(gòu),提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存提取速度,相比起
2.5
代方
案,在功耗僅提升
25%的情況下將
FPS提升
20
倍,成本降低
80%。特斯拉芯片自研可根據(jù)需求及用戶數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化,可顯著降低成本同時(shí)實(shí)
現(xiàn)性能最優(yōu)化。特斯拉自研芯片由兩大優(yōu)勢:1)可根據(jù)自身算法以及客戶的
需求,從軟硬件整體著手,依靠結(jié)構(gòu)優(yōu)化,縮短研發(fā)周期實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)。傳統(tǒng)
芯片主要根據(jù)馮諾依曼架構(gòu)設(shè)計(jì),不完全適用于自動(dòng)駕駛的車載芯片。特斯拉
的
FSDHW針對(duì)
Autopilot設(shè)計(jì)減少了較多沒用的軟硬件模塊,降低了功耗。
同時(shí),針對(duì)對(duì)卷積運(yùn)算并行化處理并特意去優(yōu)化,這樣可以極大提升整體的性
能。2)可顯著降低采購成本,相比
Autopilot2.5
版本,特斯拉
Model3
單車的
硬件成本降低約
20%。從特斯拉自研芯片表現(xiàn)來看,單個(gè)芯片算力高達(dá)
72TOPS,
整體算力達(dá)到
144TOPS,功耗僅為
72W,且支持
L4+以上自動(dòng)駕駛,在目前量
產(chǎn)裝車芯片中實(shí)力最強(qiáng)勁。2、自研軟件平臺(tái),靈活的編譯提升算法效率及客戶效應(yīng)速度特斯拉自研操作系統(tǒng)、功能軟件與核心算法,自監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)大幅優(yōu)化算
法提升效率。1)操作系統(tǒng)層面,特斯拉給予
Linux內(nèi)核進(jìn)行深度定制開發(fā),支
持
PorTorch深度學(xué)習(xí)編程框架,給予
Kafka開源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理平臺(tái),支持輔助
駕駛系統(tǒng)。特斯拉使用
Linux系統(tǒng)中安全增強(qiáng)模塊,明確定義硬件、設(shè)備接口
允許訪問的范圍,增強(qiáng)安全性避免核心區(qū)域遭受攻擊;同時(shí)自研操作系統(tǒng)后,
特斯拉完全掌握堆棧,后續(xù)
OTA更新可以不再依賴供應(yīng)商獨(dú)立,后續(xù)升級(jí)和
問題修正可快速進(jìn)行。2)功能軟件層面,放棄使用
AUTOSAR框架,支持
PorTorch深度學(xué)習(xí)變成框架,通過對(duì)
AI、數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)的整合運(yùn)營建立起自
己的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。3)算法層面,特斯拉感知、決策等核心算法全部自研。通過軟件系統(tǒng)的自研,特斯拉建立了深度神經(jīng)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),自監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)
大幅提升算法效率。特斯拉影子模式的實(shí)現(xiàn)可以分為五個(gè)步驟:數(shù)據(jù)收集、特
征提取、訓(xùn)練學(xué)習(xí)、評(píng)估、改進(jìn):1)數(shù)據(jù)收集:特斯拉利用車身傳感器收集
車輛行駛過程中的數(shù)據(jù)信息;2)特征提?。涸趯?shí)際行駛過程中,輔助駕駛系
統(tǒng)需要同時(shí)處理幾十乃至上百的運(yùn)算任務(wù),為了提高效率并且降低任務(wù)處理難
度,特斯拉利用
PorTorch神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)提取圖像特征,并利用人工標(biāo)注員
對(duì)于具有訓(xùn)練指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注;3)訓(xùn)練學(xué)習(xí):隨著駕駛數(shù)據(jù)的不斷
增加,人工打標(biāo)的方式也面臨瓶頸。特斯拉利用
PyTorch進(jìn)行算法訓(xùn)練,加強(qiáng)
算法自動(dòng)對(duì)路徑、外界物體的判斷規(guī)劃能力;4)評(píng)估與改進(jìn):特斯拉通過訓(xùn)
練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模仿真實(shí)駕駛行為,車輛行駛的時(shí)候,后臺(tái)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就開始運(yùn)行,
只有當(dāng)模擬結(jié)果和駕駛員真實(shí)操作相違背的時(shí)候,相關(guān)數(shù)據(jù)才會(huì)被上傳,因?yàn)?/p>
這部分的數(shù)據(jù)是算法預(yù)測錯(cuò)誤的,也是最有價(jià)值的部分。修正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)結(jié)
果并為數(shù)據(jù)打上標(biāo)簽,為下次相似操作提供更好的依據(jù)。3、采用影子模式,海量數(shù)據(jù)
0
成本獲取海量用戶數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),行駛里程數(shù)領(lǐng)先全行業(yè)。數(shù)據(jù)是自動(dòng)駕駛不斷完善的
基礎(chǔ),數(shù)據(jù)越多、覆蓋場景越廣,自動(dòng)駕駛軟件的通用性與對(duì)未來預(yù)判的準(zhǔn)確
性越高。目前,百度、Waymo等都會(huì)推出路測車輛,對(duì)道路與車輛信息進(jìn)行采
集不斷訓(xùn)練、完善算法,但受限于成本,采集的數(shù)據(jù)量以及測試場景都受到較
大的局限。特斯拉采用影子模式,對(duì)大量用戶真實(shí)行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。目前搭
載特斯拉
L2、L3
級(jí)別的車輛達(dá)到
80
萬輛,而谷歌的
Waymo僅
4000
輛;截至
2020
年
4
月,特斯拉累計(jì)上路行駛里程達(dá)到
48
億公里,遠(yuǎn)超
Waymo1609
萬公
里。并且,特斯拉數(shù)據(jù)主要通過車主獲得,基本
0
成本。綜上,從軟件到造車閉環(huán)的商業(yè)模式,既能幫助提高自動(dòng)駕駛性能,又能
快速響應(yīng)消費(fèi)者需求,是目前自動(dòng)駕駛的最佳方案。自動(dòng)駕駛的最終實(shí)現(xiàn),需
要基于數(shù)據(jù)、算法、傳感器、芯片、操作系統(tǒng)、軟件以及云的共同協(xié)作,通過
數(shù)以萬計(jì)小時(shí)的開放式真實(shí)路況測試。硬件與軟件的分離長期來看,會(huì)面臨性
能優(yōu)化的困境,軟件與數(shù)據(jù)的分離不利于自動(dòng)駕駛技術(shù)的改進(jìn)與迭代。而閉環(huán)
的商業(yè)模式是最高效也是成本最低的自動(dòng)駕駛體驗(yàn)提升的方式。隨著自動(dòng)駕駛
功能的不斷成熟與落地,閉環(huán)的優(yōu)勢將成為公司核心競爭力。3.2.2
新勢力與特斯拉基因相似,自主研發(fā)之路最堅(jiān)定智能化進(jìn)展來看,新勢力無論是自動(dòng)駕駛功能的實(shí)現(xiàn)以及核心技術(shù)自研的
程度上均領(lǐng)先傳統(tǒng)車企一個(gè)身位、僅次于特斯拉。而從遠(yuǎn)期發(fā)展來看,新勢力
與特斯拉基因最相似、自主研發(fā)的決心也最堅(jiān)定,最有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的閉
環(huán),與傳統(tǒng)車企的差距將進(jìn)一步來開。再
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