【東吳汽車】智能駕駛深度報告:智能駕駛浪潮劍指行業發展未來,變革引領全新駕乘生活。
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投資評級:增持
投資要點:
智能駕駛作為全球汽車產業未來發展方向已經明確,各發展階段都將有不同程度的智能、網聯化技術應用及下沉,5-10年中長期投資機會將持續顯現。智能汽車將以駕駛輔助技術為基礎,融合自主式及協同式智能汽車的發展,最終以智能網聯汽車形式呈現。自動/無人駕駛技術的核心載體是系統化、智能化升級的綜合性高級輔助駕駛主動安全技術集成系統與通信車聯技術的融合。隨著新汽車生態閉環的不斷形成,汽車智能化發展藍圖不再無垠,技術革新百家爭鳴。汽車零部件、汽車電子、汽車人工智慧、車聯通信技術及ITS智能交通系統的發展將作為未來智能汽車的基礎,直接影響汽車產業智能化發展進程。其中安全性的提高是智能駕駛發展的重中之重。
智能汽車可分為自主式及協同/網聯式兩大類:自主式基於車載裝置感測器:環境感知系統、中央決策系統及底層控制系統;網聯式基於通信互聯:協同式環境感知系統、雲計算及底層控制系統。智能汽車的任何發展階段都將以底層控制系統作為車輛控制端的基礎。
智能汽車的發展方向可以理解為是從被動到主動、從輔助到自動、從自主到互聯的過程。ADAS高級智能駕駛輔助系統智能汽車發展的關鍵基礎。建議強烈關注現階段ADAS主動安全成熟技術的市場超預期下沉滲透,進口替代逐步加速及巨大商業化空間開啟。此外,ADAS感知端產品將在後裝市場形成突破。
智能網聯汽車=自主式智能汽車 網聯式汽車:是指搭載先進車載感測器、控制器、執行器等裝置,並融合通信與網路技術,使車輛具備複雜環境感知、智能、網聯化決策與控制功能。我們預計:傳統車企的自動駕駛汽車憑藉車輛技術累計沉澱,配置成本合理的民用化感測、判斷及控制系統將成為未來公路交通的主流,而互聯網企業開發的無人駕駛車輛將應用於特定區域內的局域性交通。
車聯網是智能汽車進入終極階段的顛覆性技術。車內、車際及車雲(車載移動互聯網)的「三網」融合統稱為車聯網,包含信息平台(雲)、通信網路(管)、智能終端(端)三大核心技術,能夠將安全、節能及服務三維一體的功能予以實現,車聯網的盈利模式才能夠被真正挖掘。「智能化」及「信息化」的「兩化」融合才是智能汽車真正意義上的顛覆和變革。
投資建議:
首推:具有智能駕駛產業鏈布局最全、ADAS集成技術優勢的亞太股份(002284);
建議關註:具有ADAS演算法及汽車電子深厚行業優勢的Tier 1供應商東軟集團(600718);深入布局智能駕駛環境感知端激光雷達技術的巨星科技(002444);具有智能駕駛前裝高清導航地圖技術、數據、市佔率優勢,車聯網產業鏈深入布局的四維圖新(002405);
風險提示:自主、網聯式智能駕駛技術發展低於預期;市場推廣及應用低於預期;相關法規推出速度低於預期。
1. 智能駕駛:汽車產業未來發展方向已經確定
汽車工業巨變如期而至,汽車生態將發生質的改變,未來趨勢將圍繞人、車及環境的安全、環保和經濟高效展開,汽車智能化發展已成為行業變革的重中之重。如今,自動、無人駕駛技術已不再是紙上談兵,傳統汽車行業及互聯網企業通過不同的發展路徑紛紛進入該領域,年初美國CES展上就有超過460家汽車產業相關企業參展,各大汽車企、互聯網及各大軟、硬體巨頭均發布展示了智能駕駛的相關成果。不斷進步的自動化水平正在增強如ADAS等駕駛輔助系統、汽車智能、通信互聯的技術突破,隨著駕駛輔助技術全方位的提升、車載功能網路的日益密集,人為物理駕駛操作將逐漸淡化,為駕駛者在特定駕駛情況下減輕生理及心理負荷。智能駕駛技術因此能夠有效避免人為錯誤,從而逐步實現低事故率,甚至零事故率的發展目標。智能駕駛作為全球汽車產業的未來發展方向已經十分明確。
我們認為:智能汽車將以駕駛輔助技術為基礎,融合自主式及協同式智能汽車的發展,最終以智能網聯汽車形式呈現。自動/無人駕駛技術的核心載體是系統化、智能化升級的綜合性(被動性 主動性)高級輔助駕駛集成系統及通信車聯技術的融合。隨著汽車生態圈閉環的不斷形成,汽車智能化發展藍圖不再無垠,技術革新百家爭鳴。汽車零部件、汽車電子、汽車人工智慧、車聯通信技術及ITS智能交通系統的發展將作為未來智能汽車的基礎,直接影響汽車產業智能化發展進程。
1.1. 智能汽車發展的三大驅動因素及必要性
提高駕駛安全性 智能汽車可採用車路協同系統通過車載感測設備實時感知駕駛情況,為駕駛者提供提前預警,最快時間的察覺潛在交通危險,提前由駕駛者或智能駕駛執行技術替代做出反應,可有效降低人為因素及傳統自主安全系統操作受限的影響。此外,結合駕駛輔助的主動安全技術,實現車路間有效協調,降低突發意外的發生概率。自動、無人駕駛汽車更是以「零事故"作為規劃發展目標。安全性的提高是智能汽車發展的重中之重,其次是駕駛的舒適性。
改善交通、城市規劃 未來互聯式自動駕駛的實現依靠綜合智能交通基礎建設、車內、車間通信技術的全方位系統性工程,城市、交通基礎建設將與智能汽車配套發展,有利於新型的城鎮化進程,加快智能交通系統的建設,將有效提高道路容量及出行效率;車輛在不同時段給不同用戶使用,使短時用車、銜接式用車成為可能,使城市車輛使用效率最大化。
降低能源消耗 智能汽車能有效統籌車輛使用,提高車輛使用效率。此外智能汽車可以根據實時路況自動選擇最佳路徑,減少能源消耗等。
1.2. 智能汽車發展路徑
1.2.1. 美國高速公路安全管理局將智能汽車定義為五個發展階段:
1.2.2. 全球知名汽車零部件企業亦對智能汽車未來發展做出了階段性路徑規劃:
2. 智能汽車:可部分替代或完全替代人駕駛的汽車。
由此可見,智能汽車通過其機電一體化的感測系統、決策系統及執行器起到部分替代或完全替代人類在駕駛中的物理操作,從而全方位提升駕駛的安全及舒適性,達到更安全、更環保、更智慧的目標。
2.1. 智能汽車的分類:自主式與網聯/協同式智能汽車
自主式智能汽車與協同式智能汽車最顯著的區別在於:自主式依靠車載感測器;網聯/協同式依託通信技術與車聯網集成。
2.1.1. 自主式智能汽車
自主式智能汽車:基於車載裝置,像人一樣具有環境感知與決策、控制能力的汽車。
2.1.2. 網聯/協同式智能汽車
網聯/協同式智能汽車:基於通信互聯,像人一樣具有環境感知與決策、控制能力的汽車。
兩大不同類別的智能汽車共享底層控制系統來執行車輛控制,智能汽車的任何發展階段都將以底層控制系統作為車輛控制基礎。
2.2. ADAS高級駕駛輔助系統是智能汽車發展的重要基礎
未來智能汽車的發展方向可以理解為是從被動到主動、從輔助到自動、從自主到互聯的過程。
ADAS(Advanced Driver Assistant System) 高級駕駛輔助系統,是指在車輛行駛過程中利用感測器隨時感應車輛周圍環境並收集數據,進行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等,讓駕駛者能夠在最快時間察覺潛在危險,並依靠車載裝置主動做出判斷與執行,是提高安全性的主動安全技術。
2.2.1. 從DAS到ADAS,駕駛輔助系統智能化、主動化發展的必然性
根據歐盟道路事故資料庫數據顯示,在交通流量快速上升的十年里,行車穩定性層面的被動駕駛輔助系統DAS已經基本滿足車輛行駛的被動安全需求,大大降低了交通事故發生次數。
根據世界衛生組織發布的《2015年全球道路安全現狀報告》,全球每年仍有125萬人死於道路交通事故。據統計,由人的因素造成的交通事故佔總事故量的95.3%,其中因機動車駕駛員的過失造成交通事故的佔87.5%,非機動車駕駛員佔4.7%,行人、乘客佔5.19%,其他人員佔2.63%(數據來源:孫曉梅,韋曉凱《基於人的影響因素的道路交通安全分析》)。
被動安全駕駛輔助系統 當今汽車安全系統的引入已經形成產業及相關法律法規的標準化基礎,如安全帶、電子剎車、ABS、安全氣囊、電子車身穩定控制(ESC)等駕駛輔助系統(DAS)在世界範圍內被廣泛地應用,各國道路安全法規亦有強制應用規定。隨著汽車安全系統的發展,各項DAS技術已經能夠有效縮短制動距離,基本保證車身穩定,為乘客提供了全面的保護。目前,被動安全技術向主動安全技術的過度與整合成為智能汽車發展的主要趨勢
世界知名汽車零部件供應商德國大陸集團提出將駕駛輔助系統功能的智能性劃分為三個層面:穩定、巡航及導航層面。
主動安全駕駛輔助系統 新一代車輛越來越多的配置各類感測器以便監控車輛周圍環境,如感知距離的超聲波、毫米波雷達、激光雷達設備等;又如感知圖像的各類攝像頭技術。此外,車上信息交流感測技術將實現V2V和V2I互聯,實現完整的「人—車—道路」安全、經濟、高效的信息化交通系統。作為主動安全技術的ADAS高級駕駛輔助系統,讓駕駛者能夠在最快時間察覺潛在危險,可有效提高行車安全性,減少因人為因素造成的交通事故。
綜合駕駛輔助系統的系統、智能化發展將成為未來智能駕駛的技術基礎及核心。目前我國ADAS系統產業化應用下沉已形成超預期。
2.2.2. ADAS高級駕駛輔助系統的主要構成
ADAS高級駕駛輔助系統主要由三大關鍵環節構成:
2.2.3. V2X互聯技術是ADAS高級駕駛輔助系統的有機延伸
V2X技術是V2V(車對車)、V2I(車對基礎設施)信息交換技術的統稱,即「車與外界」的信息交換技術,是車聯網技術的一部分,是未來自動、無人駕駛得以實現的關鍵核心。
自動、無人駕駛汽車除了利用高端駕駛輔助系統的環境感知、判斷控制及智能執行技術以外,基於V2X技術實現車車通訊V2V、車路通訊V2I、及相關智能交通互聯技術對ADAS系統進行有機延伸,通過無線通信網路和感測技術,實現在信息平台上對車內、車外、車間、車路、車人等信息的抓取和有效利用,使汽車成為更為安全、高效、環保的開放式系統。根據IHS研究報告顯示,預計到2017年全球V2X通訊系統產品銷量將達70萬套,2020年成長至560萬套,到2025年預估突破5500萬套。
我們預計,隨著智能駕駛技術及市場認識日趨成熟,市場普及將呈快速發展趨勢,考慮智能駕駛技術的技術及產業化進程,未來5至10年V2X互聯技術將從快速普及期成長為高增長應用期。此外考慮我國汽車保有量的快速上升、日益飽和,我國V2X後裝市場將形成輕滯後、滯後超預期快速發展的趨勢。
2.3. 智能網聯汽車
智能網聯汽車:是指搭載先進的車載感測器、控制器、執行器等裝置,並融合通信與網路技術,使車輛具備複雜環境感知、智能化決策與控制功能,能綜合實現安全、節能、環保及舒適行駛的新一代智能汽車。
2.3.1. 智能網聯汽車=自主式智能汽車 網聯式汽車
2.3.2. 智能網聯汽車的技術體系
2.3.3. 智能網聯汽車產業體系
3. 車聯網是智能汽車進入終極階段的變革性技術
3.1. 車聯網的概念及內涵
車聯網「三維度」:
三網融合:車內網、車際網、車雲網。
三個技術:信息平台(雲)、通信網路(管)、智能終端(端)
3.1.1. 車聯網的「三網」融合
車內網(CAN/LIN):通過應用成熟的匯流排技術建立一個標準化的整車網路。
車際網(V2X):基於DSRC技術和IEEE802.11系列無線區域網協議的動態網路。
車雲網/車載移動互聯網(Telematics):車載終端通過3G/4G/5G等通信技術與互聯網進行無線連接。
車內、車際及車雲(車載移動互聯網)的「三網」融合統稱為車聯網,即除了提供信息服務,還可以提升車輛行駛安全及節能。能夠將安全、節能及服務三維一體的功能予以實現,車聯網的盈利模式才能夠被真正挖掘。可以看出智能汽車、車聯網及智能交通體系相互關聯又有不同關係,智能汽車既有傳統產業,也有信息通信技術,「智能化」及「信息化」的「兩化」融合才是智能汽車真正意義上的顛覆和變革。
3.1.2. 車聯網的功能及應用
3.1.3. 智能汽車與車聯網、智能交通系統的相互關係
(1):網聯式智能車輛控制;
(2):網聯式智能交通管理及信息服務;
(3):汽車電商及後市場服務。
4. 傳統車企VS互聯網公司,通往自動智能駕駛的不同路徑
4.1. 互聯網企業的無人駕駛
無人駕駛利用感測器技術來感知周圍行車環境及車輛行駛狀態,自動規划行車路線,自主控制車輛的行駛方向和速度,使車輛安全可靠的到達預定目的地。換言之,無人駕駛汽車依靠人工智慧、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,目的是讓電腦在沒有任何人類主動操作下,自動安全地操作機動車輛。
目前,Google所使用的環境感知設備以64線激光雷達(lidar)為主,與美國軍用無人車輛所使用的環境感知設備如出一轍,雖然該設備成本從10萬美金下降到目前的3萬美金左右,但是過高的設備產品單價使得其無人汽車的民用市場化推廣恐難以與傳統車企比肩。
4.2. 傳統車企的自動駕駛
相別於Google、百度等互聯網公司開發的無人駕駛技術由人工智慧電腦完全介入控制車輛(駕駛人員不再對車輛進行任何干預),傳統汽車廠自動駕駛發展由輔助駕駛作為主要載體,通過ADAS技術進行感知、執行及控制,由駕駛者與機器智能共同決策仲裁,駕駛者仍具有車輛控制的最高決策權。相較「無人駕駛」,具備自動駕駛技術的汽車考慮到人的駕駛需求選擇權,駕乘環境以人的駕駛需求完成不同的自動駕駛程度,從而將人類從汽車中解放,駕乘環境將變得多元化,從而引發全新生活方式的變革。
我們認為,傳統車企的自動駕駛汽車憑藉車輛技術累計沉澱,配置成本合理的感測、判斷及控制系統將成為未來公共道路交通的主流;而互聯網企業開發的無人駕駛車輛將應用於特定區域內的局域性交通。
5. 全球智能駕駛發展規劃
5.1. 美國智能駕駛發展規劃
ITS Strategic Plan (2015-2019)明確了「互聯式車輛」和「高度自動汽車」是兩大核心發展目標;
成立交通變革研究中心(MTC)進行大規模智能網聯汽車示範測試,該示範區已成為世界性標杆;
美國交通運輸部強勢主導智能網聯汽車發展,預計到2020年推出V2V技術應用的強製法規。
5.2. 歐洲智能駕駛發展規劃
5.3. 我國智能駕駛發展規劃
「中國製造2025」重點領域技術路線圖明確指出:
到2020年,初步形成以企業為主體、市場為導向、政產學研用緊密結合、跨產業協同發展的智能網聯汽車自主創新體系。先進駕駛輔助系統(ADAS)自主份額達50%,網聯式駕駛輔助系統裝配率達到10%,DA、PA整車自主份額超過40%;
到2025年,基本建成自主的智能網聯汽車產業鏈與智慧交通體系。先進駕駛輔助系統(ADAS)自主份額達60%,網聯式駕駛輔助系統裝配率達到30%, DA、PA、HA整車自主份額達50%以上;
提出車輛相關的智慧交通解決方案,普通道路的交通效率提高80%,交通事故數減少80%,交通事故死亡人數減少90%,汽車二氧化碳排放大約減少20%。
5.3.1. 我國ADAS高級輔助駕駛系統產品應用現狀與規劃
5.4. 智能駕駛將帶來傳統與互聯網應用相結合的跨界商業模式
5.4.1. 汽車零部件配套的傳統商業模式及市場空間預測
商業模式1:新技術產品的應用將帶來新的零部件配套機遇。
如按2000萬台/年的產銷量計算,假設單車新增市場機會在2000元左右,那麼我國新增市場空間預計在400億/年;假設全球新增產銷8000萬台/年,則市場空間在1600億/年。
商業模式2:前裝配套市場機會的擴展,向其他整車零部件進行擴展集成。
如按2000萬台/年的產銷量計算,假設集成產品單車新增市場機會從2000元上升到10000元,那麼我國新增市場空間預計在2000億/年;假設全球新增產銷8000萬台/年,則市場空間在8000億/年。
5.4.2. 智能駕駛的互聯網應用商業模式及市場空間預測
商業模式3:智能駕駛中的數據提供方。
按照我國1.3億汽車保有量計算,假設單車消費數據需求為1000/年,則我國市場空間為1300億/年;按照全球10億汽車保有量計算,假設單車消費數據需求為1000/年,則全球市場空間為10,000億/年。
商業模式4:智能駕駛中的數據挖掘及其商業價值提升。
假設智能駕駛中的數據挖掘機商業價值將單車消費數據需求從1000元/年提升至5000元/年,則我國市場價值空間將達到6500億/年;全球市場空間為50,000億/年。
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