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自动驾驶究竟到了什么程度?渗透大众市场等到猴年马月?

08/17 10:30
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现在,关注自动驾驶汽车的人都在问:L3级车辆何时能成为主流?何时以及如何渗透到大众市场?自动驾驶汽车何时能接近人类的安全水平?……

IDTechEx的新报告《2024-2044年自动驾驶汽车、Robotaxi和传感器》分析了当前自动驾驶技术的现状,提供了一些答案。

脱手驾驶时代来临

6月9日,梅赛德斯-奔驰在特斯拉老家“击败”了特斯拉,L3级有条件自动驾驶技术Drive Pilot(驾驶领航系统)获得美国加州政府认证,成为首个被授权在美国人口最多的州销售搭载上述系统量产车的汽车制造商,这样的私家车也被允许在当地高速公路上启用。

这一重要里程碑标志着脱手驾驶时代的来临。事实上,奔驰的旗舰豪华S级轿车一次又一次成为乘用车未来技术的开拓者和引领者。不过,它并不总是第一个采用新技术,只是作为汽车的发明者,奔驰在磨练新功能和引领行业方面具有标志性意义,特别是德国的L3级认证已被美国认可,驾驶员可以首次双手离开方向盘,双脚离开踏板,注意力离开驾驶。

虽然奥迪早在2017年就在巴塞罗那发布了世界上第一款L3级自动驾驶汽车——第四代奥迪A8,它搭载了摄像头雷达激光雷达,但生不逢时,它被监管机构限制为L2级,新A8从未开放这一功能。

经过一些重要的立法修改,2021年搭载本田SENSING Elite的Legend经日本国土交通省L3级自动驾驶认证可以合法上路。在技术上本田可能更为领先,Legend基本配全了L3级所需的要素。不过,这样的Legend只有100台,只用于租赁,用户支付1100万日元(约66万人民币)可租用3年。

本田发布搭载SENSING Elite的Legend

在L3级俱乐部中,特斯拉、通用汽车和福特都可提供高速公路脱手驾驶,但这些系统都没获得L3级认证,驾驶员总是需要注意车辆在做什么,也要对车辆负责。如果发生事故,在法庭上把责任归咎于所驾驶的汽车是站不住脚的。伴随奔驰的L3级车认证,这些公司将会迅速做出反应。

何时渗透到大众市场?

既然L3级技术已经在德国和美国落地,汽车市场上的每个人都在问:“这样的技术何时如何渗透到大众市场?”

一段时间以来,汽车行业都一直停留在L2级,尽管一些脱手系统已经问世了很长时间,如通用汽车的Super Cruise和福特的Blue Cruise。消费者可以使用自适应巡航控制(ACC)和车道保持辅助系统(LKAS)等功能,但还是要对车辆负责。

2022年汽车市场ADAS功能可用性

不过,搭载上述功能的都不是主流车型,通用和福特的L3级系统仅适用于高端车型;特斯拉的顶级“全自动驾驶”功能则要收费15000美元。所以,这项技术要渗透到大众市场还需假以时日。

随着时间推移,汽车的自动化程度一直在缓慢提升,高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能的采用率和能力也在不断提高。如今,消费者很难买到一辆没有自动紧急制动(AEB)、ACC或LKAS等功能的车。事实上,2021年至2022年,搭载ACC和LKAS的L2级汽车增长了20%。IDTechEx预计,2023年L2级车将占新车销量近41%,几乎是2020年的两倍。

ACC和LKAS等功能可以视为主流,目前销售的91%的汽车要么将ACC作为标配,要么将其作为选项,86%的汽车有LKAS。这是花了15年时间才实现的,ACC 1999年首次出现,LKAS是在2007年。巧合的是,奔驰S级率先采用了ACC。那么,问题来了,L3级是否还需要15年、20年甚至更长时间才能成为主流技术? L4级系统还要等待多久?

L3这道坎那边,万亿美元年在招手

自动驾驶汽车的障碍终于消失了。L3级私家车现已向公众开放,可以在有限的环境中可用;尽管有严格的限制,多种商业Robotaxi服务也已经上路。在未来20年内,这些都将扩展到新的地区并实现更低的价位,将对汽车市场产生巨大影响。IDTechEx预计,20年内这方面将有超过1万亿美元的年收入。

目前的私家车市场还是以L1、L2级汽车为主,后者的份额在不断增长。截至2022年,具有L3级技术能力的公众车辆还需要进行认证。中国的一些车企甚至将他们的汽车描述为L4级。在Robotaxi市场,美国和中国的初创企业越来越受欢迎,并开始在多个地点将服务商业化。

目前ADAS功能的可用性

从2022年各地区采用ADAS的情况看,关键的ADAS、主动安全和被动安全功能已广泛应用于新车。美国、欧盟+英国+欧盟和日本80%以上的新车都配备了AEB。通常使用雷达、摄像头或两者兼有,以使ACC和LKAS的应用相对简单。即便如此,出于利润的考虑,汽车制造商通常将这些功能作为可选项提供,这意味着总体部署量较低,不过硬件已在车上。

有助于帮助提高安全性的盲点检测正变得越来越可用。这些系统需要两到四个额外的雷达。在安全驱动下,欧洲NCAP等认证机构越来越重视这些主动安全系统。

ADAS的持续采用

除了旗舰车型,近年来ADAS功能的采用率有所增加,美国仍是ADAS功能的最大采用者。安全是主要驱动因素,特别是为了提高弱势道路使用者安全性的AEB,以及有助于避免高速公路碰撞的车道偏离预警系统(LDWS)。这些系统配备摄像头、雷达和激光雷达等传感器。一旦这些系统和传感器安装在车上,汽车制造商就很容易提供各种功能,如ACC和高速自动领航辅助驾驶(NOH),并为汽车制造商创造额外价值。

ADAS的普及和增长对当今汽车传感器市场影响最大,因为每辆车需要多个摄像头和雷达。随着新功能的出现和L3级的部署,特别是L4级的开发,加上搭载多达40个传感器的Robotaxi开始起飞,传感器套件将继续增长。

统计显示,每辆车总共装有1.46部雷达,2022年市场规模约为1.2亿部,其中大部分用于L2级车辆。几乎所有的L2级车都有前置雷达,大约一半的车都配备了盲点检测系统,车辆两侧各有一个雷达。
欧洲L0级和L1级的雷达采用率特别高,这表明AEB系统已成为所有级别的标配,也是获得安全机构最高评数所必需的。

随着下一代技术的快速发展和无人驾驶服务的成熟,为汽车行业带来了一个激动人心的时刻。所有自动驾驶汽车都需要摄像头、雷达和激光雷达,以及5G连接和高清地图等技术。

IDTechEx高级技术分析师James Jeffs博士认为:“新兴的L3级汽车和自动驾驶出行即服务(MaaS)将使汽车传感器市场10年复合年增长率达到13%。”高峰汽车销售、商业Robotaxi服务部署、ADAS的采用、认证L3级车辆的出现,将使激光雷达、雷达、摄像头、车内摄像头、热成像、高清地图、5G和V2X市场受益。

L4级技术何时到来?

L3级车已经抵达,需要多长时间才能普及,L4级车什么时候会到来?

“历史的经验值得注意”,通过研究分析了4000多本几十年前的汽车宣传册,IDTechEx发现L1级、L2级和L3级技术的出现相隔大约10年。的结论是:一项技术通常需要10-20年才能在汽车市场上广泛应用。预计L3级将在2030年成为常见的范式;而到2030年代初,才能看到公共道路第一个L4级技术可供私家车使用。

L4级Robotaxi将很快部署,由于是在非常有限的地理围栏区域内运行,与私家车的主要区别在于安全运行更容易认证。

自上个十年中期以来,Robotaxi的测试和试验一直很活跃。2016年以来,Robotaxi试验城市数量增加了5倍。

Robotaxi测试的城市数量

2017年,第一家商业Robotaxi服务在凤凰城上线,由Waymo运营。2022年,类似的服务已在旧金山和中国各地的城市上线。

部署商业Robotaxi的城市数量

自动驾驶汽车正接近人类安全水平

除了私家车市场的进展,Robotaxi市场终于开始进入萌芽阶段。理论上,商业服务自2017年以来就已经可用,但早期仅限于特定人群,而非公众。2020年,当Waymo开始让公众使用其在凤凰城的完全无人驾驶叫车服务时,情况发生了变化。2022年,无人驾驶叫车服务已在美国和中国多个城市向公众开放,包括旧金山、拉斯维加斯、北京、深圳等。2023年,Waymo、通用Cruise、百度Apollo等公司正在向更多城市扩张,并增加现有地点的运营区域。

Robotaxi服务的增长和扩张在很大程度上取决于自动驾驶汽车能否证明其安全性。这并不容易衡量,对加州450多份涉及自动驾驶测试车的碰撞报告以及1500多万英里的道路测试数据安全性的分析表明,自动驾驶汽车的安全性正在以指数级的速度提高,2023年将接近人类的安全水平。

经过多年的等待、错误的开始和巨大的希望,汽车行业终于迎来了一个新时代。自动驾驶汽车的时代即将到来,将使未来20年的交通行业发生巨大的变革。

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