2022年自动驾驶行业发展现状分析 科技企业在L4自动驾驶技术中领先

1、 自动驾驶技术带动国民经济发展,受政策鼓励

自动驾驶技术又称无人驾驶技术,是一种通过先进的通信、计算机和网络对汽车实现实时 连续控制的技术。欧美国家在 20 世纪 50 年代就已试水自动驾驶,我国的自动驾驶研究始 于 20 世纪 80 年代末。随着人类社会信息化、智能化的不断进步,自动驾驶应用领域和前 景日益扩大,激发越来越多汽车厂商和科技企业的兴趣,有学者认为自动驾驶的研究最终 会带动整个国民经济,改善产业结构,提升中国的信息化水平。

按照美国汽车工程师学会(SAE)的定义,汽车的自动化水平分为五个水平:

L1:实现单一控制类功能,其余由人类操作,如防抱死制动(ABS);

L2:实现了多种控制类功能,其余由人类操作,如自动紧急制动(AEB);

L3:特定条件下的自动驾驶,当超出特定条件将由驾驶员接管驾驶;

L4:特定条件下的无人驾驶,车自动驾驶为主,人驾驶为辅助;

L5:终极目标,任何场景下都不需要驾驶员。

中国把智能网联汽车发展划分 5 个阶段,即辅助驾驶阶段(DA)、部分自动驾驶阶段(PA)、 有条件自动驾驶阶段(CA)、高度自动驾驶阶段(HA)和完全自动驾驶阶段(FA),对应 SAE 划分的五个级别。从商业化角度看,自动驾驶可以大致分为两个阶段,L3 及以下称 为辅助驾驶(ADAS),目前已经实现商业化;L4 及以上称为自动驾驶。我国出台各种政策鼓励发展自动驾驶技术。根据《智能网联汽车技术路线图 2.0》,在市场应用方面,L2~L3(PA、CA 级)智能网联汽车渗透率持续增加,2025 年达 50%,2030 年超过 70%。高度自动驾驶车辆 2025 年首先在特定场景和限定区域实现商业化应用,并 不断扩大运行范围。

2、 辅助驾驶和自动驾驶,行业空间大

我们认为乘用车自动驾驶的商业化可以分为两个阶段来看:中期辅助驾驶为主(ADAS,L2-L3),长期 Robotaxi 为主(L4-L5),从市场空间规模上看,Robotaxi 的市场空间远 远超过 ADAS。

2.1 预计2025年辅助驾驶解决方案市场空间2000亿

辅助驾驶(ADAS)的功能涵盖范围一般包括车道偏航预警、车道保持辅助、并线辅助、 前后驻车雷达、自动泊车等。根据中汽协测算,2020 年 ADAS 主要功能市场规模达 844 亿元,同比增长 19.3%。随着 5G 逐步落地,主机厂纷纷推出搭载 ADAS 功能的新车型,ADAS 各功能渗透率加速提升, 其中罗兰贝格预计 L2 的渗透率将由 2020 年的 9%提升至 2025 年的 35%。中汽协预计到 2025 年市场规模达到 2250 亿元,L2 及以下级别功能中自动泊车入位、自适应巡航为最 大的两个市场,分别为 384 亿元、312 亿元,将贡献主要增量市场。

2.2 预计2030年Robotaxi市场规模1900亿,后续市场空间更大

Robotaxi(无人驾驶共享汽车)的市场可能存在两种情形:1)仅替代出租车和网约车市 场;2)由于便利性提高以及使用成本上相较于私家车有优势,很大程度上能替代私家车 的市场。从单车经济模型看,替代出租车/网约车是划算的。 传统出租/网约车司机成本占比最大。以滴滴为例,其网约车运营中占比最大的成本为司机 成本,占 GTV 比例达到 77%。Robotaxi 的单车成本将迅速下降。以前制约 Robotaxi 落地的限制因素之一是改装成本较 高,替代传统出租/网约车经济效益上是不划算的。目前一辆 Robotaxi 的改装成本一般在 80 万元左右(百度 Apollo Moon 只需要 48 万),相较于 2018 年的 160 万大幅下降。成 本中占比较大的为 LiDAR 成本,根据调研,目前为 20 万元左右,随着越来越多的厂商进 入这个领域,LiDAR 成本有望继续下降,预计量产车规级的自动驾驶成本有望降到 10 万 元左右。

我们对 Robotaxi 和目前出租/网约车的运营效率进行了测算对比。以一线城市为例,出租 车/网约车一般一天跑 300-400 公里,一年 12 万公里左右。根据调研,每天有效的载客里 程约占总里程的 75%左右,传统出租者/网约车司机成本占比 53-58%。我们假设 Robotaxi 为了保持竞争力,对乘客收取的费用比传统网约车便宜 20%,Robotaxi 一个安全员平均监管 30 多辆车,一线城市月薪 1 万/月。假设自动驾驶系统 2030 年成本 降至 10w 元,单车总成本 30 万元,折旧摊销 5 年。由于Robotaxi 实现了无人驾驶,只需要少量的安全员同时对多辆车的运行情况进行监控, 因此出租车/网约车成本占比最大的人力成本得到极大的优化,我们测算得出 Robotaxi 的利润是传统出租车/网约车的 3 倍。

业内预计 Robotaxi 有望从 2025 年开始进行商业化。从市场规模上看,在谨慎假设下, Robotaxi 在 2025 年开始从一二线城市开始渗透,部分取代传统出租/网约车,假设 2030 年 Robotaxi 在一二线城市出租/网约车市场渗透率达 25%,我们预计 2030 年 Robotaxi 市场规模将达到 1900 亿元。根据 CIC,2020 年出租车和网约车市场规模合计 5000 多亿元,私家车出行市场规模 4.7 万亿元。未来随着新能源车市场份额的不断提升,加之消费者日趋习惯共享出行服务,整 体人群渗透率未来将逐步提升,未来出行市场将转向无人车服务场景。

Robotaxi 对整体社会效益也将有极大的贡献。Robotaxi 能极大的解决拥堵问题,提高人 们的出行效率。通过百度数据测算,AI 技术包括智能车路协同系统(IVICS)和智能信控 等让现有车辆的通行效率提升 15%~30%,节约人们通勤时间。从技术方面可以实现一线 城市五年之内不需要限购和限行,十年之内不再拥堵。根据李彦宏在世界人工智能大会上 的发言,以车路协同为基础的智能交通的基础设施建设,将能够提升 15%~30%的通行效 率,带来 GDP 绝对值大概带来 2.4%到 4.8%的增长。另外,自动驾驶将会减少交通事故 发生和燃料的消耗,同时降低人力成本。

图:自动驾驶等级

3、 科技企业在L4自动驾驶技术中领先

从自动驾驶解决方案的技术路线看,可以分为三类:1)以传统整车厂为代表的渐进式, 逐步实现从 L1 到 L5 的发展;2)以造车新势力为代表的阶跃式,直接瞄准 L3,例如特斯 拉的 FSD,小鹏的 Xpilot,和蔚来的 NAD 等;3)以互联网科技公司为代表的变革式,直 接瞄准 L4 和 L5,例如百度的 Apollo、谷歌的 Waymo,以及初创科技公司小马智行 pany.ai 和文远知行 WeRide 等。

从自动驾驶的终极目标 L4 和 L5 来说,科技公司目前远远领先。在 2021 年的 Guidehouse Insights 排行榜报告中,从企业愿景、市场策略、合作伙伴、生产策略、技术、销售&营 销&分销、商业化程度、研发进度、产品组合、资金实力十大维度出发,对全球 15 家自动 驾驶企业进行综合评测,其中 Waymo 名列第一获得 85.6 分,百度紧随其后。处于“领导 者”等级的四个企业 Waymo、Argo AI、英伟达和百度均为科技公司,“竞争者”等级中多数 企业也为科技公司。因为 L4 的研发需要大量的资金、高科技人才,和长期聚焦于研发领域,这三者较难在整 车厂身上实现,整车厂一般采取投资或者合作的方式进行 L4 的布局。

而造车新势力目前聚焦于L3及以下的辅助驾驶技术,和L4之间还存在比较大的技术差距, 需要不断的研发投入和技术积累去追赶。但是造车新势力的优势是可以通过积累的大量车 行数据去缩短学习曲线,未来仍存在弯道超车 Waymo 等科技企业的可能性。

3.1 海外自动驾驶科技公司中Waymo遥遥领先

Waymo 前身是 Google 在 2009 年开启的一项自动驾驶汽车项目,在 2016 年 12 月由 Google 独立出来,成为 Alphabet 公司旗下的子公司。至今,Waymo 在自动驾驶领域已 经有多年的深厚积累,拥有全面的自动驾驶技术,在美国重点城市自动驾驶也已铺开,成 为全球自动驾驶的领军企业。与特斯拉的以摄像头为主的视觉优先方案不同,谷歌 Waymo 自动驾驶采用以激光雷达为 主的多传感器融合方案。Waymo 自动驾驶技术包括硬件感知系统和软件决策系统,其中 硬件感知系统包括激光雷达、雷达、视觉和补充传感器系统。

2020 年谷歌 Waymo 的无人驾驶数据报告显示,自从在凤凰城开始测试以来,Waymo 的 自动驾驶车辆行驶里程已达到 981 万公里,且其中的 10.5 万公里是完全没有人类驾驶的 “完全自动驾驶”状态。 谷歌 Waymo 自动驾驶盈利模式包括自动驾驶出租业务(Waymo One),自动驾驶卡车业 务(Waymo Via)、硬件销售(自研的激光雷达)和“最后一公里”城市交通服务。 激光雷达是 Waymo 最重要的技术壁垒,从自动驾驶核心技术来看,Waymo 仍然领先中国 2-3 年,但差距在不断缩小。

3.2 国内百度Apollo领先,初创科技公司紧随其后

国内市场来看,目前研究 Robotaxi 的企业主要有八家,分别为百度、小马智行(pony.ai)、 文远知行(WeRide)、元戎启行、滴滴、auto X、Momenta 和轻舟智航。其中百度、小 马智行(pony.ai)布局相对较早,且均有所建树。华为和大疆也进入自动驾驶领域,但华 为的侧重点不同,现阶段华为主要集中精力于计算力与数据层面而不是算法方面,即不是 押注 L4;大疆目前的定位是自动驾驶解决方案一级供应商(Tier 1)。

百度自动驾驶技术水平领先。据《中国人工智能高价值专利及创新驱动力分析报告》显示, 截至 2021 年 9 月,中国智能驾驶技术前十创新主体专利申请量排名中,百度以 3115 件 专利申请数量位居第一,同时,在中国智能驾驶技术高价值专利及创新驱动力排名中,百 度 93.95 分排名第一。

从实际应用和测试层面看,百度在各项指标包括测试车辆数量、累计公里数、MPCI 等领 先于其他科技公司,截止 21Q2,百度 L4 级车辆测试累计里程超 1200 万公里。2020 年 北京自动驾驶路测报告中百度 Apollo 雄居车辆数和里程数第一。

4 百度自动驾驶厚积薄发

4.1 百度自动驾驶产品矩阵丰富

百度自动驾驶产品矩阵包括自动驾驶商用方案、“萝卜快跑”和智能汽车品牌集度汽车:在自动驾驶商用方案里,包括 Apollo Pilot、ACU、Intelligent Map 等量产产品,形成 了完整的量产产品矩阵。 萝卜快跑是百度 Apollo 在 2021 年 8 月推出的全新升级的自动驾驶出行服务平台,能 向大众提供商业运营和多元化增值服务,萝卜快跑目前已在安卓、苹果应用商店上架。 集度汽车是由百度和吉利合资组建的智能汽车品牌,目的是共同打造下一代智能汽车。 集度模拟样车目前已经进入动态测试阶段。

百度 Apollo 智能驾驶事业群(IDG)组成立于 2017 年,最初是由三个事业部共同组成, 包括智能汽车事业部(L3)、自动驾驶事业部(L4)和车联网业务。2019 年 12 月 6 日, 百度 Apollo 智能驾驶事业群组迎来了首次组织架构升级,一方面,百度将智能汽车事业部 (L3)和自动驾驶事业部(L4)合并,在自动驾驶业务组中新成立三个部门,分别为智能 汽车业务部、智驾地图业务部和自动驾驶技术部,以实现技术资源整合;另一方面,在原 有自动驾驶、车联网业务组之上,新增了智能交通业务组。

图:百度 Apollo 最新组织架构变动

4.2 百度自动驾驶领先对手

在国内市场中,百度在自动驾驶方面布局时间早、领域广且专利数量位列第一,创新驱动 力强,同时在自动驾驶各项测试指标中,百度的累计里程和测试车辆数都名列第一。 截止 21Q3,百度已获得了 411 张自动驾驶测试牌照。百度是中美同时进行无人驾驶测试的企业,拥有中国北京、长沙、沧州、美国加州无人驾驶测试许可,并已率先在北京、沧 州、重庆获得载人收费运营测试许可。2021 年 5 月 2 日起,消费者可通过百度自动驾驶 出行平台 Apollo Go App 率先在北京首钢园预约完全无人驾驶的“共享无人车”,这也标志 着中国自动驾驶进入“真无人”时代。

4.3 百度自动驾驶商业化前景光明

百度自动驾驶商业化预计以提供技术解决方案为主,短期考虑到落地可行性,以基于 L2.5 的 ANP(Apollo Navida)为主,长期看最终是 L4 和 L5 的方案。我们预计到 2025 年, 百度 ANP 解决方案的规模将达到百亿级别;2025-2030 年基于 Robotaxi 等 L4 的自动驾 驶解决方案开始落地,考虑到百度的头部市场地位,若假设百度 Robotaxi 市占率为 40%, 我们测算 2025-2030 年百度 Robotaxi 合计收入规模将达 1708 亿元;2030 年以后随着 L4 和 L5 渗透率的提高,变现空间巨大。

1)百度 Apollo ANP 商业化规模预测

百度 Apollo ANP 辅助驾驶方案的自动驾驶级别在 L2.5 至 L3 之间,可以与特斯拉和小鹏 等的辅助驾驶产品对标。百度 ANP 驾驶辅助产品采用了纯视觉感知的技术路线,相较激 光雷达高成本的劣势,纯视觉方案具有低成本、可量产的特性。方案搭载了 12 个摄像头、 5 个毫米波雷达、12 个超声波雷达。其中,视觉感知的数据量每秒超 1G,参与运算的深 度学习模型超过 30 个,同时所有运算压缩在 1 块 GPU 上完成。辅助驾驶包的销量与定价、销售策略(捆绑销售)、以及本土化体验是否良好有关。我们 预计百度ANP的定价将低于特斯拉FSD的6.4万元,最终的稳定价格可能在4万元左右。

百度 Apollo 联合威马于 2021 年正式发布搭载百度 ANP 领航辅助驾驶系统与 AVP 自主泊 车系统的量产车型——威马 W6。威马 W6 的 ACE 极智版和 X 特别版搭载百度 ANP,全 车配置 12 个摄像头、5 个毫米波雷达和 12 个超声波雷达,可实现智能避让、自主变道、 上下匝道、进出服务区等辅助驾驶能力。回到整车厂,近期 L2-L3 级别的辅助驾驶是各大整车厂布局的重点。根据百度 Apollo,百 度现在和广汽、长城等十几家主机厂商在对接合作,预计 2021 年底或 2022 年年初,将 有多款搭载 ANP 产品的量产车交付市场。从国内各大整车厂的规划来看,大多数预计 2025 年实现 L4 级别自动驾驶车量产,2030 年完全掌握 L5 级自动驾驶,实现真正的智慧出行。

百度 ANP 宣布将和长城、吉利、广汽、奇瑞等 10 家车企开展战略合作,搭载车型在未来 1-3 年内陆续上市。汽车智能化未来是趋势,根据 Teslike 的调研,2Q21 特斯拉 FSD 的 全球渗透率为 11%;在小鹏汽车 2021 年 10 月份的“1024 小鹏汽车科技日”活动上,小鹏 汽车公布了其 Xpilot 的客户使用情况,小鹏 Xpilot3.0 的激活率为 59%。百度如果能和传 统国内整车厂达成深度合作,想象空间较大。

百度预计未来 3-5 年,前装量产 100 万辆车,包括威马 W6、百度自有的集度汽车、阿波 罗自动驾驶平台的第三方用户如吉利、奇瑞、广汽、福特等。简单线性假设下(实际销量 数据取决于和整车厂的合作落地进展),百度 ANP 量产车 2022 年开始每年以递增的数量 销售,则预计 2026 年,ANP 销售额在 160 亿元左右。

2)百度 Robo-taxi 萝卜快跑空间测算

百度的的自动驾驶出租车 Robotaxi 已经推出到第五代,2020 年下半年分别和北汽极狐、 广汽埃安公布了两款车型——Apollo Moon 极狐版和 Apollo Moon 埃安版,成本只有第四代的 一半,低至 48 万元。基于 L4 级别的自动驾驶技术,百度推出无人车出行服务平台“萝卜快跑”,21Q3“萝卜快跑” 累计订单量达到 11.5 万单,公司计划到 2025 年“萝卜快跑”将扩展到 65 个城市,2030 年 扩展至 100 个城市,在 2025 年 Robotaxi 的服务成本将比人工驾驶更低。 我们预计未来 Robotaxi 的运营商可能是科技平台自身,例如百度的无人车出行服务平台 “萝卜快跑”;或者是科技公司和车企成立的子公司;也可能是第三方,类似于目前的出租 车/网约车运营机构。

根据我们的渠道调研,自动驾驶解决方案市场的最终竞争格局预计较为集中,行业里将剩 下两到三家的方案提供商,百度有望占据一席之地。 从不同市占率假设的角度测算,我们预计 2025-2030 年百度 Robotaxi 运营服务的收入规模在 850 亿-2500 亿。

3)百度造车

2021 年 1 月 11 日,百度和吉利汽车共同发布公告称,双方正式组建智能电动汽车公司。 3 月 2 日,集度汽车有限公司完成注册,注册资本为 20 亿元,法定代表人为夏一平,百 度子公司持股 55%,吉利子公司持股 45%。从成立至今,集度汽车核心团队已经基本搭 建完毕,包括市场品牌、用户运营、汽车工程设计、汽车工程研发、基本项目管理等。2022 年年底团队规模将超过 2500 多人,未来 5 年投资规模将超 500 亿元。集度汽车产品以“系列”规划,按照 1~1.5 年速度推出新车,首款具备 L4 级自动驾驶能力 的车型基于 SEA 架构打造,着重优化电子电气架构,将在 2022 年北京车展亮相,定价在 20 万元以上。


(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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