回首过往百年,全球的汽车产业经过了三次重大变革:其一是发端于1900年的汽车流水线规模化制造,其二是上世纪50年代主流汽车制造商格局形成,其三是上世纪90年代的全球化与电子化。而今,汽车产业正站在关键的变革拐点之上,“MADE”(M-mobility移动出行;A-autonomous driving自动驾驶;D-digitalization数字网联化;E-electrification电气化)将推动新技术的发展,并将重塑整个“生态圈”。
在“MADE”四大趋势之中,自动驾驶是最具有影响力和可持续性的一个趋势,它的发展将在未来数十年内不断改变人类社会的出行方式,并持续重塑整车制造商、零部件供应商与技术解决方案供应商的竞合格局。值得一提的是,“MADE”中的其他三大趋势与自动驾驶的发展都是相辅相成且密不可分的。例如,数字化与智能网联将带动人机交互、车联服务、通讯技术和智慧交通等关键领域的发展,并为自动驾驶的实现创造更好的条件;而电气化除了改变汽车的能源结构之外,还将带动其电子电器架构的发展,使汽车本身具备更低延时、更大容量的信息传输和处理能力,这种架构同样非常适用于对信息处理要求极高的自动驾驶汽车;共享出行则会成为自动驾驶的重要应用场景。
什么驱动了自动驾驶?
首先是技术。
自动驾驶本身的发展由于涉及技术发展和社会接受度等要素,因此具有较高的不确定性。其中,技术发展要素包括算法、芯片、通讯、感知硬件、高精地图与定位等,而社会因素包括政府的支持和消费者的接受度。
算法领域的发展与AI技术的进步密不可分;新一代芯片技术的发展将在未来3-5年内使系统芯片拥有大幅度提升的运算能力;5G通讯预计将在2020年开始商用,非常符合自动驾驶对数据传输的要求;传感硬件将作为技术进步最快、成本下降最快的领域,在2020年之前得到优先发展;达到20厘米级,甚至更高精度的高精度地图有望于2020年左右实现在一线城市的规模化绘制,并将在部分搭载自动驾驶功能的车辆中实现预装。
其次是社会驱动因素。
自动驾驶的发展离不开政策的支持,法律法规将从车辆规范、驾驶区域设定、通讯技术应用、事故责任认定四个方面规定自动驾驶的应用条件。预计到2020年左右,中国政府将明确规定L3级别自动驾驶汽车允许行驶的特定工况,并明确L3级别车辆发生交通事故的权责;而到2025年左右,将允许L4级别车辆在城市特定区域内上路行驶。
全球消费者对自动驾驶保持着更高的期待。在罗兰贝格对于13个主要汽车销售国家的调研中,我们发现有超过半数的消费者认为,如果无人驾驶出租车的出行成本低于自驾,那么他们将会选择放弃购车。另一项本地化调研发现,中国消费者的确对自动驾驶存在不同程度的顾虑。整体而言,有58%的消费者表示有自动驾驶的使用需求,他们最期待的应用场景是长途/近郊旅行和上下班代步。罗兰贝格认为,L3级别乘用车将在2020年左右得到初步推广。到2025年,L3级别车辆的渗透率有望超过10%。
对汽车出行领域产生颠覆性变革
在自动驾驶技术推广过程中,车队企业往往会首先开始试点。例如,自动驾驶巴士遵循固定线路,便于自动驾驶的安全运营;干线运输的重型卡车同样具备应用前景,无人驾驶将有助于提升高速公路等场景驾驶的安全性,降低油耗以及减少人工成本。
车队的终极应用是无人驾驶出租车,它们将在2025-2030年间得到初步商业化推广,并对汽车出行领域产生颠覆性的变革——如果实现超过每平方公里2辆车的密度,无人驾驶出租车的有效载客时间将高于传统出租车80%,并实现成本降低至传统出租车的40%以下,有助于节约超过40%的城市停车空间并减少30%的交通拥堵时间。
对于私家车而言,预计2022-2025年将实现限定区域L3车队自动驾驶以及停车场自动泊车;2026-2030年L3车队和私家车将从指定区域过渡到城市工况,部分L4汽车能够在高速公路上行驶;2030年之后将逐步出现指定区域和城市工况L4私人自动驾驶,远期实现城市工况完全自动驾驶。
为了迎合自动驾驶对于车辆感知、决策与执行方面的需求,未来整车产品将在多个方面对软硬件进行升级换代,这将为自动驾驶的零部件供应商带来广阔的前景。
未来,中国的自动驾驶软硬件市场主要增量来自激光雷达,对于采用激光雷达路线的L3级别车辆而言,通常需要1个机械式或4-6个固态雷达,而且激光雷达价格较为昂贵;预计到2030年,中国的激光雷达市场规模将超过1000亿元。
到2030年,另一个可能出现的千亿级市场是自动驾驶算法。高精度地图也有望在2030年突破200亿元的规模。另外一个比较小众的领域是红外线摄像头,它拥有较高的技术壁垒。
然而,目前诸如毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等硬件(尤其是超声波雷达)已经普遍使用于L1-L2级别自动驾驶车辆,其增长潜力有限,而且利润水平将有所下滑。
OEM拥有难以被攻克的壁垒
自动驾驶市场前景虽然诱人,但并非所有的参与者都能从中分一杯羹,该问题可以从区域性和参与者两个角度进行分析。
首先,出于战略安全性、基础设施投资、法律法规差异性等方面的重要考量,未来自动驾驶将呈现显著区域性——由于各国不希望失去对自动驾驶技术及数据的掌控,故对本土自动驾驶企业的扶持是可预期的,各国市场将很有可能分别出现少量巨头。以中国为例,出于国家安全考量,高精度地图测绘牌照仅向本土企业提供,外资企业必须依赖内资地图厂商;类似的区域性限制还包括数据服务,规定数据存储服务器必须建于国内并选用国内厂商的数据。但对于部分存在显著技术差距的软硬件,如高速旋转激光雷达、GPU、CPU与感光芯片等,在较长一段时间内将仍然由国际厂商主导。
其次,大多数现有的OEM选择循序渐进的方式逐步开发自动驾驶功能,但互联网科技公司正加速将自动驾驶车队投入商业运营,以便根据汽车收集到的实际驾驶数据对系统进行开发与完善。所以,未来自动驾驶核心技术“鹿死谁手”仍存变数。罗兰贝格认为,依据自动驾驶汽车的渗透率和整车集成壁垒两个关键维度的变化,未来自动驾驶不同参与者的竞合格局可能存在四种不同的情景:
在情景一(白牌模式)中,Waymo类企业将领先于OEM而实现自动驾驶落地,成为领先核心供应商,并白牌化向OEM销售系统。同时,自动驾驶技术开始向标准化发展,在一定程度上降低了整车集成壁垒,但其渗透率仍有待提升。
在情景二(OEM内化模式)中,自动驾驶分化成不同技术路线,并逐渐被OEM内化,最终成为OEM技术门槛和溢价的另一核心技术,其发展历程与现今的混合动力系统相类似。在这种情景下,自动驾驶反而增加了整车控制复杂性和集成壁垒。
以上是最有可能出现的两种情景,核心的触发条件差异在于互联网科技企业和传统主机厂谁先将自动驾驶技术落地。
情景三(开源模式)相当于在情景一的基础上实现了开源化供应。在这种情景下,整车集成壁垒将较情景一更低,自动驾驶渗透率则有一定程度的提升。
在以上任何一种模式中,OEM仍将拥有难以被攻克的壁垒,主要体现在车规级质量体系、整车控制、底盘控制、网络架构等深厚积累——自动驾驶算法必须与OEM所牢牢把控的整车底层控制和执行系统相结合,才能够真正实现自动驾驶。
最后,情景四(代工模式)是自动驾驶渗透率最高以及整车集成壁垒最低的远期模式,在这种情景下,无人驾驶共享出行成为主流,相关服务运营商拥有较高的话语权,而传统的OEM极有可能扮演代工厂的角色。
基于我们对2030年平均出行成本的拆分和预测,四种情景的自动驾驶将分别通过无人驾驶共享出行或者私家车自动驾驶的方式贡献每公里15%、15%、18%、28%的平均出行价值。