2022年自动驾驶行业发展现状分析 多元融合定位成为自动驾驶重要技术手段

  • 来源:光大证券
  • 发布时间:2022/07/02
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1、 自动驾驶有望在中国迎来蓬勃发展,北斗扮演重要角色

自动驾驶将带来巨大的经济和社会价值,中国消费者对自动驾驶兴趣浓厚。根据 麦肯锡数据,从经济价值角度,与租赁或购买汽车相比,自动驾驶带来的新出行 模式可以降低每公里的成本,平均每天可为司机节约 50 分钟的时间。从社会价 值角度,自动驾驶将提升个人安全系数,可减少 90%以上的事故,堵车成本和 医疗开支也相应降低;可帮助不会驾驶的人(如残疾人及老年人等)实现自主出 行。

中国消费者对于自动驾驶的兴趣相较国外更浓厚,为自动驾驶在中国的发展 奠定了良好的社会基础。麦肯锡 2018 年的一项调研显示,49%的中国消费者认 为全自动驾驶“非常重要”,另有 49%的中国消费者认为它“可有可无”。这 一结果与德国及美国消费者形成鲜明对比:仅 16%的德国和美国消费者认为全 自动驾驶“非常重要”。

政策提出明确指引,自动驾驶汽车产业加速推进。2020 年 2 月,国家发改委等 11 部委联合印发《智能汽车创新发展战略》,提出了 2025 年实现有条件智能驾 驶汽车的规模化生产(L3 级别),2035 年将全面建成中国标准的智能汽车体系 的愿景。“2020 世界智能网联汽车大会”上发布的《智能网联汽车技术路线图 2.0》提出,到 2025 年,PA (部分自动驾驶对应 L2)、CA (有条件自动驾驶对应 L3)级智能网联汽车市场份额超过 50%;到 2030 年,PA、CA 级智能网联汽车 市场份额超过 70%,HA (高度自动驾驶对应 L4)级智能网联汽车市场份额达到 20%,并在高速公路广泛应用、在部分城市道路规模化应用。

根据 36 氪研究院 发布的《2021-2022 年中国自动驾驶行业研究报告》,2020 年我国市场 L1-L3 级自动驾驶渗透率合计为 50%,L3 级开始进入市场;预计 2025 年各级别自动 驾驶渗透率将合计达到 80%,其中 L3 级为 20%,L4 级开始进入市场。因此, 2022-2025 年是自动驾驶向 L3 发展的关键阶段,预计 L3 自动驾驶渗透率会显 著提升。

工信部明确强调通过大众消费扩大北斗普及率,扩大车载终端北斗应用规模。国 家发改委等 11 部委联合印发《智能汽车创新发展战略》明确提出:要充分利用 已有北斗卫星导航定位基准站网,推动全国统一的高精度时空基准服务能力建 设。2022 年 1 月 28 日工信部印发《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意 见》,其中明确指出扩大车载终端北斗应用规模。鼓励车辆标配化前装北斗终端, 探索车辆北斗定位+短报文+4G/5G 的一键紧急救援模式,在车联网中推广应用 北斗高精度定位技术。由此可见,随着对自动驾驶的深入探索,以及在我国北斗 卫星导航定位系统的资源优势下,车载北斗终端具备广阔的市场前景。

2、 多元融合定位成为自动驾驶重要技术手段

对于自动驾驶汽车来说,车辆的自动化程度越高,对实时定位的精度要求就越高。 在 L1、L2 阶段,由于人类驾驶员承担了绝大多数的驾驶任务,包括对行车环境 的感知,此时车辆的定位精度达到米级就可以基本满足需求。而对于自动驾驶等 级在 L3 及以上的汽车,因车辆的控制权需部分甚至全部被移交给系统,车辆对 定位的精度要求必须达到厘米级,才能实现尽可能高的安全性。因此,对于 L3 及以上级别的自动驾驶功能,高精度地图所能提供的实时、准确的自定位信息以 及动态道路信息都是不可或缺的,这一点目前已经成为市场共识。

从技术和成本在车侧和路侧的分配出发,未来自动驾驶的发展演化大致为三条技 术路径,分别是以激光雷达和高精度地图为代表的多传感器融合方案(“谷歌 派”),以视觉感知和影子模式为代表纯视觉方案(“特斯拉派”),以及在网 联化方面率先发力与突破的车路协同路线。无论是多传感器融合方案还是车路协 同,都需要高精度地图+高精度定位。由于中国 5G、卫星互联网、物联网、数据 中心等新基建的发展处于全球领先位置,因此包含高精度定位的自动驾驶解决方 案在我国有更大的发展空间。

目前主流的高精度定位方案为 GNSS 卫星导航+IMU 惯性导航融合方案+高精度 定位的 RTK(Real Time Kinematic)技术。GNSS 卫星导航负责明确绝对位置, IMU 惯性导航负责明确车身相对位置,通过融合算法实现车身对自我位置的感知 和修正。因为 GNSS 的数据刷新有一定的周期(比如 10 毫秒),但是 IMU 的采 样率非常的高,所以当在城市里遇到一些问题如隧道,导致 GMSS 信号不好的 问题时,可以用 IMU 一定程度上维持定位的情况,此外,RTK 通过基准站提供 的实时动态差分信号可以实现更高精度的位置计算。

高精度定位再结合激光雷达 /摄像头等传感器,通过点云数据的环境特征与高精度地图匹配,从而实现较高 安全冗余度的精准定位。目前,卫惯组合导航应用已开始商业化落地,例如百度 Apollo 系统搭载有 GNSS+IMU 的组合定位方案,小鹏 P5 搭载有高精度定位组 合系统。未来,随着 L3 自动驾驶渗透率的提升,卫惯组合导航有望成为自动驾 驶标配产品。目前,车载高精度卫惯组合系统的产品形态主要以定位盒子 (P-Box)为主,其市场售价大概在 800-1300 元(精度不同,价格亦有差异)。

乘用车自动驾驶趋势将为高精度 GNSS 应用打开巨大市场空间。根据中国汽车 工业协会数据,2021 年全国乘用车产量为 2140.8 万辆,过去 10 年复合增速为 3.6%。假设 2022-2025 年,全国乘用车产量按每年 3.6%增速增长,则 2025 年 产量约为 2466 万辆。依据《智能网联汽车技术路线图 2.0》,到 2025 年,L2+L3 汽车市场份额超过 50%,假设 L3 自动驾驶渗透率为 20%,车载高精度卫惯组 合系统产品平均单价为 1000 元/套,预计 2025 年车载高精度定位市场空间约为 49 亿元,且随着 L3 级以上汽车的持续渗透,市场规模仍将高速增长。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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