【研報】無人駕駛產業鏈分析（上）

無人駕駛是利用車載感測器來感知車輛自身狀態和周圍環境，並根據感知所獲得的路徑、車輛位置和障礙物信息通過自動操縱執行機構來控制車輛的速度和轉向。它是一個集導航、環境感知、控制與決策、交互等多項功能於一體的綜合智能系統。

無人駕駛的分級

目前兩大權威機構美國機動工程師協會（SAE）和美國高速公路安全管理局（NHTSA）都對無人駕駛技術進行了劃分。SAE 將無人駕駛程度分為 5 個級別，它的分類標準是按照司機從完全掌控駕駛到汽車完全自動駕駛，從無自動化到完全自動化展開的。NHTSA 將無人駕駛技術分為 0-4 級，兩者之間劃分原則基本相同。

無人駕駛的優勢

? 減少交通安全事故：據世界衛生組織統計，全球每年有 124 萬人死於交通事故，這一數字在 2030 年可能達到 220 萬人。無人駕駛汽車可能大幅降低交通事故數量，來自 Eno Center 的報告中曾提到，如果道路上行駛的汽車當中，無人駕駛汽車比例上升至 10%，那麼每年將可減少超過 370 億美元的損失；而如果無人駕駛汽車的比例上升至 90%，則每年因交通意外減少所帶來的價值將達到4471 億美元。在過去 6 年間，谷歌無駕駛汽車已經行駛 300 多萬公里，只遇到過 16 起交通意外，且從未引發過致命事件。

? 大幅降低交通擁堵程度：無人駕駛汽車不僅可幫助減少車禍，還能大幅降低交通擁堵情況。據 KPMG 報告顯示，無人駕駛汽車可幫助高速公路容納汽車能力提高 5 倍。

? 改變用車習慣：研究顯示一旦採用無人駕駛汽車，美國汽車保有量最高將下降43%，這主要是由於與購買私家車相比，使用共享汽車可節省 80%左右的開支。

? 減少溫室氣體排放：由於無人駕駛汽車在加速、制動以及變速等方面都進行了優化，有助於提高燃油效率、減少溫室氣體排放。據麥肯錫預測，無人駕駛汽車每年幫助減少 3 億噸溫室氣體排放，這相當於航空業二氧化碳排放量的一半。

? 幫助特殊人群出行：老年人以及殘疾人由於身體原因不能像正常人那樣可以隨意駕駛車輛出行，有了無人駕駛車輛，這些特殊人群的出行顯得要比以往便利的多。

? 節約城市空間：隨著汽車保有量下降，對停車場的需求也會下降，停車場可被改造為居住空間，而這有助於緩解不斷增加的人口帶來的土地危機。

以第三代谷歌無人駕駛汽車為例，採用「感測器 高精地圖 雲計算」的自動駕駛方案。

? 激光雷達：激光雷達一般由發射系統、接收系統、信息處理等部分組成，與一般的雷達原理相似，由發射系統向目標發射激光探測信號，然後將接收到的從目標反射回來的信號與發射信號進行比較,作適當處理後,就可獲得目標如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數。由於激光的指向性特別好，因此可以準確測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離，準確繪製出精度達厘米級別的 3D 環境地圖，是目前技術最可靠的的定位技術，暫無其他可替代品。

? 毫米波雷達：毫米波雷達主要用於探測距離速度，其主要工作頻率是 24Ghz 和 77Ghz，其中77Ghz 毫米波雷達是發展趨勢，掌握在以博世為代表的少數供應商手中。毫米波雷達具有體積小、質量輕和空間解析度高的特點。與紅外、激光、電視等光學導引頭相比，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候（大雨天除外）的特點。另外，毫米波導引頭的抗干擾能力也優於其他微波導引頭。

? 攝像頭：車載攝像頭主要有前視（安裝在前擋風玻璃上）、側視、後視攝像頭，其中前視攝像頭是使用頻率最高的攝像頭。攝像頭的成像過程就是將光信號數字化的過程。光線首先通過鏡頭，到達感光元件 CMOS，將光線轉換為數字信號，然後數字信號被傳送到一個專門的外理器（DSP）。產業鏈角度來看，鏡頭、CMOS、DSP 和模組是最重要的成分，其中CMOS 晶元是攝像頭的核心部件，價值約佔整個攝像頭的三分之一。

? GPS 模塊、 慣性測量單元以及車輪角度編碼器：用於監測汽車的位置並保證車輛行駛路線。

? 高精地圖：在行進過程中，用導航系統輸入路線，當汽車進入未知區域或者需要更新地圖時，汽車會以無線方式與谷歌雲計算中心通信，並使用感應器不斷收集地圖數據，同時也儲存於中央系統，汽車行駛得越多，智能化水平就越高。

無人駕駛產業鏈

無人駕駛汽車系統可以分為四個自上而下的層次結構:感知系統,規劃系統,決策和執行系統。我們認為：1. ADAS 是無人駕駛的第一步，實現無人駕駛需要先普及 ADAS。2.高精地圖是導航以及路徑規劃的必備組件，掌握稀缺地圖資源的公司將會受益。3.演算法是無人駕駛的大腦，優化的演算法能提升汽車判斷準確性與敏捷度，降低成本。

無人駕駛市場分析

市場研究公司 IHS 則預測，2025 年全球無人駕駛汽車銷量將達到 23 萬輛，2035 年將達到 1180 萬輛，屆時無人駕駛汽車保有量將達到 5400 萬輛。其中，2035 年 4 級完全無人駕駛汽車每年銷量可達到 480 萬輛，其中北美市場份額將達到 29%，中國為 24%，西歐為 20% 。

無人駕駛ADAS系統

無人駕駛 = 高級駕駛輔助系統（ADAS） 車聯網 （ V2V / V2X /……）Advanced Driver Assistance Systems Vehicle to Vehicle / Vehicle to XADAS的普及是未來無人駕駛實現的先行條件，是提高汽車主動安全性能的技術基礎。

ADAS產業鏈分析

從產業鏈的角度來看，ADAS 可以簡單劃分為感測層，控制層以及執行層。其中，感測層相當於汽車的眼睛，利用攝像頭、激光雷達以及毫米波雷達來感知周圍車輛、行人的信息，控制層相當於人的「大腦」，利用感知獲得數據得出決策方案，最後通過執行層實現具體如轉彎、剎車等操作。

? 感測層

感測層作為無人車的眼睛,是無人車智能性高低的關鍵因素。近年來，中國汽車感測器市場始終保持高速增長態勢。汽車產業持續快速發展、汽車產品升級步伐加快、消費者需求不斷向汽車電子傾斜，成為拉動汽車感測器市場增長的「三駕馬車」。

? 決策層

決策層是無人駕駛的大腦演算法和晶元是 ADAS 系統的核心。優化的演算法能夠有效降低硬體成本，同時可以大大提升汽車判斷準確性與敏捷度，做到 1. 對記錄圖像的關鍵目標物進行實時有效的識別;2. 計算足夠且精準的避免碰撞時間。作為 ADAS 行業的龍頭，Mobileye 是一家計算機視覺演算法和駕駛輔助系統的晶元企業，幾款產品佔領 90%的市場份額，核心組成部件為安裝在車輛擋風玻璃內側的智能攝像機，將所有應用集成在一個攝像機內的晶元中同時運行，大大節省了在車體內的佔用空間和成本。

? 執行層

無人駕駛的手和腳在 ADAS 執行層領域，市場份額主要由實力強大的 Tier1（一級供應商）佔據。以博世、采埃孚-天合為代表的Tier1 依靠其積累的深厚的底盤控制技術（如ABS、ESP），加上豐富的 OEM 合作資源，在集成控制領域具有先發優勢。制動防抱死系統（簡稱 ABS）,其作用就是在汽車制動時，自動控制制動器制動力的大小，使車輪不被抱死，以保證車輪與地面的附著力在最大值，ESP（電子穩定控制系統）則是以 ABS 為基礎的衍生和拓展，是汽車防滑維穩的最高級解決方。

隨著有車族對駕駛便捷性和需求日益安全性的增加以及電子元器件成本的不斷降低，未來中國 ADAS 系統會逐步向中低端市場延伸：國家統計局的數據顯示2014 年我國汽車保有量超過 1.4 億輛，但其中超過 80%的車型為 20 萬元以下中低端車型，這部分汽車幾乎都未安裝 ADAS 設備，市場空間巨大。根據 IMS預測，中國 ADAS 市場將會從 2013 年的 9.71 億美元迅速增長到 2019 年的 31億美元，東芝電子也表示 2019 年中國汽車市場 ADAS 裝機量將超過 2500 萬，屆時，80%以上的乘用車將裝有這一系統。

無人駕駛相關國家政策利好

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