多产业协同助推智能网联汽车发展,规模化生产还远吗

发布网友发布时间：2022-10-18 15:13

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热心网友时间：2023-11-18 17:56

智能网联汽车是智能移动空间和应用终端的新一代汽车，是汽车行业数字化转型升级的重要突破口，通过将网络、大数据、人工智能、边缘计算等技术融入到汽车当中，把汽车从纯机械的产品，转变成电子信息系统所控制的智能产品，也大大拓展了汽车产业的边界。同时，智能网联汽车是推进交通强国的重要载体，也是构建智慧出行服务的核心要素，在保障交通安全和出行效率的同时，降低车辆行驶能耗，实现基于自动驾驶的共享出行。随着智能化、网联化的推进和产业升级，智能网联汽车产业环境、供应链生态、消费市场等都不断向好。

2015以来，随着5G等相关通信技术的不断普及，为推动智能网联汽车的发展，各级*部门相继制定了一系列*法规和标准体系，打通汽车、通信、交通等各方面关联方协同发展。

1. 顶层设计

2015年9月，继《中国制造2025》发布后，国家制造强国建设战略咨询委员会发布《〈中国制造 2025〉重点领域技术路线图》，首次从国家战略层面提出“智能网联汽车 ”概念，按照智能汽车的发展水平、自主化率、门槛标准进行了4个阶段的规划，从需求、目标、发展重点、应用示范重点、战略支撑与保障五个纬度进行分析和描绘，分别形成了从2015年到2025年、同时展望2030年的详细技术路线图。

2021年2月，**、*印发《国家综合立体交通网规划纲要》，其中第五点明确提出，推进综合交通高质量发展，要“提升智慧发展水平。加快提升交通运输科技创新能力，推进交通基础设施数字化、网联化。推动卫星通信技术、新一代通信技术、高分遥感卫星、人工智能等行业应用”，“加强智能化载运工具和关键专用装备研发，推进智能网联汽车 (智能汽车、自动驾驶、车路协同)、智能化通用航空器应用。”

2. 行业规划

随着汽车信息通讯、人工智能、互联网等行业深度融合，智能网联汽车已经进入技术快速演进、产业加速布局的新阶段。行业规划相关*文件助力中国智能汽车创新发展整体部署和战略落地，为中国智能汽车产业发展制定了清晰的路线图。

2020年2月，*、工信部等11个部门联合印发《智能汽车创新发展战略》，提出到2025年，中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全体系基本形成。同时，实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产，实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。

2020年11月，《智能网联汽车技术路线图2.0》发布，阐述中国智能汽车创新发展整体部署和战略落地，为中国智能汽车产业发展制定了清晰的路线图，深化完善了“三横两纵”的技术架构，涵盖车辆关键技术、信息交互关键技术和基础支撑关键技术（“三横”）以及车载平台和基础设施（“两纵”等重点方向），新增系统设计技术、车路协同技术、安全技术、人工智能等关键技术。汽车产业正发生百年来最深刻的变革，电动化仅仅是序幕，而智能网联是未来竞争的焦点。

2021年7月，由工信部、*和交通运输部联合印发的《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》出台，旨在推动汽车智能化、网联化技术应用和产业发展，规范智能网联汽车道路测试与示范应用。

2021年8月，工信部发布《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》，明确汽车数据安全、网络安全、在线升级等管理要求，指导企业加强能力建设，严把产品质量安全关，切实维护公民生命、财产安全和公共安全。

3. 基础支撑

智能网联汽车是5G与垂直行业深度融合的典型应用之一。5G网络凭借其低时延、高可靠等特征，有效提升智能网联汽车信息采集、传播、处理和利用能力，提高道路交通安全水平。

2020年3月，工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》，其中提出促进“5G 车联网”协同发展，推动车联网无线通信技术标准的研制及研发验证。随着新一代网络技术的发展，自动驾驶系统能够应对更为复杂的城市交通路况，并在遭遇雨雪和台风等极端天气时及时调整车辆行驶状态，降低交通事故发生的几率。

4. 试点城市

2021年5月，住房和城乡建设部*、工信部共同发布《关于组织开展智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点工作的通知》，确定北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡等6个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第一批试点城市，进一步加快产业间的融合升级。

智能网联汽车产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业形态，目前，我国企业已经布局智能网联汽车各个产业链环节中的大部分生产环节，从而引领中国智能网联汽车产业实现由大变强。根据iResearch统计数据，2016-2020年我国智能网联汽车产业规模呈现连续上涨趋势，2020年产业规模增长到了2556亿元，同比增长54.3%。

通过融合现代通信与网络技术，智能网联汽车搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等硬件设备，实现车与X (车、路、人、云等) 智能信息交换、共享，使其具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能。

Ø 上游

主要包括感知系统、高精度地图和V2X等，其中感知系统最为关键。

1. 感知系统

智能汽车最主要的传感器有三种：激光雷达、高分辨率摄像头和毫米波雷达。

l 激光雷达

激光雷达被认为是汽车市场自动驾驶车辆开发和运行的关键部件，使用激光检测和计算物体的距离，再通过激光的光脉冲生成这些物体的3D信息。

l 高分辨率摄像头

高分辨率摄像头的工作原理是目标物体通过镜头生成光学图像投射到图像传感器上，将光信号转变为电信号，再经过模数转换（A/D）后变为数字图像信号，最后由数字信号处理芯片（DSP）进行加工，处理成特定格式的图像输出到下游需求方。

l 毫米波雷达

毫米波雷达的频率主要集中在24GHz和77GHz，通过天线向外发射毫米波,接收目标反射信号,经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息，如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等。

三种传感器各有优劣，激光雷达测量位置准，但无法测量速度，且成本很高；摄像头成本低，感知方式最直接，但测距能力弱，且受天气环境影响大；毫米波雷达检测距离远，几乎不会受环境干扰，缺点是数据稳定性差、无法提供高度等信息。

当前自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种，一是采用以激光雷达为核心，辅之以毫米波雷达与摄像头，包括谷歌、优步、通用等主流厂商；二是以特斯拉为代表的的“视觉主义者”，坚持不使用激光雷达，而是以“摄像头+超强计算机视觉算力”为核心，自建感知系统。目前中国厂商更多采用主流的“激光雷达+”方案。

2. 高精度地图

高精度地图让智能汽车拥有“上帝视野”，是目前建设进度相对较快的配套设施。据《中国智能网联汽车产业发展报告（2019）》，国内三大图商四维图新、高德、百度，基本都完成了国内30多万公里高速公路和城市快速路的地图采集。

高精度地图分为高精拓扑地图和高精点云地图，具体包含道路属性（车道数、施工状态等）、车道模型（车道线、曲率/坡度、中心线、车道属性变化等）、交通设施模型（交通信号灯、斑马线、停止线、交通标志等），以及可以叠加实时动态交通状况等信息，为自动驾驶车辆构建一个映射现实的虚拟道路环境模型，实现车路协同，为自动驾驶车辆规划行驶路径，躲避拥堵和交通障碍。

3. V2X（车与外界信息交换）通信技术

车路协同的核心基于V2X， V2X的主要内容包括车与车之间的直接通信（V2V）、汽车与行人通信（V2P）、汽车与道路基础设施通信（V2I）和车辆通过移动网络与云端进行通信（V2N）。目前而言，基于V2V通信车辆能实现前方碰撞预警、变道辅助、左转辅助、协同式自适应巡航控制等，基于V2I通信可以实现速度建议、交通优先权、路况预警、闯红灯预警、当前天气影响预警、停车位和充电桩寻位等应用；基于V2P通信，能实现弱势道路使用者的预警和防护，基于V2N通信可实现实时交通路线规划、地图更新等服务。

Ø 中游

主要包括整车制造和执行系统，其中，执行系统主要包括高级辅助驾驶系统（ADAS）和智能座舱。

1. 高级辅助驾驶系统（ADAS）

ADAS系统基于智能网联汽车的传感器感知道路环境，并做出相应决策，是智能汽车产业链的核心，掌握着产业发展主导权。近年来，随着传感器技术的不断突破，高级驾驶辅助系统逐渐在中低端汽车中得到推广，市场规模不断扩大预计将于2024年突破1000亿元，年复合增长率约为28%左右。

2. 智能座舱

智能座舱是智能网联汽车的人机交互接口，将通过自学习能力，帮助汽车从出行工具向出行管家转变。智能座舱主要包括中控娱乐系统、液晶仪表、HUD抬头显示系统、空调和座椅控制等功能模块，背后涉及人工智能、大数据、云计算、工业互联网等。多屏互动在未来有望由一颗芯片提供运算能力输出，以 UI 创新设计和 CAN 总线协议打通为基础，通过液晶仪表、HUD、中控屏及中控车载信息终端、后座HMI 娱乐屏、车内外后视镜等载体，实现语音控制、手势操作等更智能化的交互方式。未来汽车智能座舱的发展方向是人车交互智能化，智能座舱将为驾驶者提供更高效更便捷的信息操作和交互方式，提升行车驾乘体验。

Ø 下游

下游应用端为开发测试和运营的行业，主要包括出行、物流或城市交通管理和数据增值服务等场景。

技术能力方面，虽然5G已经为智能网联汽车发展开辟了一条快速路，但网络供给能力等底层技术方面仍有待探索。在网络可靠性和覆盖连续性方面，目前的技术暂时无法满足高等级自动驾驶的业务需求，但蜂窝网络、直连通信、卫星通信等多种通信方式的融合使用，或许能够为上述场景提供新的解决方案。

需求供给方面，成本是制约产业发展的问题之一，包括网络建设投入、整车制造成本和道路设施配套等方面。只有降低市场进入壁垒才能吸引更多企业加入到行业中来。

市场需求方面，目前许多应用场景仅停留在港口、矿山、园区等商用领域，尚未形成具有竞争力的产品级服务，智能网联汽车的发展需要普通用户的广泛参与，但消费者对智能网联汽车更多还持观望态度，尤其是对于车辆系统死机、泄露隐私、误操作等安全方面的问题仍存在担忧。在用户认知、体验和教育方面，企业仍需多方探索解决方案。

随着自动驾驶及网联技术的迭代升级，中国智能网联汽车市场正蓬勃发展。智能网联汽车的发展路径已逐渐清晰，未来，要实现更大规模商业化的应用，还需中下游产业的共同努力，将车载端、路侧端、平台端、通信端打造成统一生态环境的闭环，提供更安全、更舒适、更环保的驾驶方式和出行体验，成为更“懂人”的出行工具。