我国新能源汽车作为战略性新兴产业,在全球具有领先优势,是中国经济高质量发展的重要标志之一。随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃发展,汽车产业与新能源、物联网、人工智能等技术深度融合,电动化、网联化、智能化、共享化将成为汽车产业的发展趋势和潮流。凭借AI的强势崛起,自动驾驶技术正在脱颖而出,成为了未来新能源汽车的一个标准配置,标志着新能源汽车发展进入一个新阶段。自动驾驶技术的发展将重塑整个汽车产业的未来格局,并引发人类出行方式、生活状态和城市规划的巨大改变,必须引起我们的充分重视。
一、自动驾驶技术是汽车未来发展趋势
自动驾驶,也被称为无人驾驶,是指交通工具在没有人类操作的情况下,能够完成环境的感知与导航,顺利到达目的地。国际权威的自动机工程师学会将自动驾驶技术分为六个等级:L0至L5。其中,L0是没有自动驾驶的纯人工驾驶;L1至L3是不同程度的辅助驾驶;L4至L5则是高度自动驾驶和完全自动驾驶,即在没有特定条件限制下,车辆可以完全自动驾驶,不需要人工干预。我国的《汽车驾驶自动化分级》标准在借鉴国际经验的基础上,结合中国的具体国情和市场特点,进行了适当的本地化调整。
人类自动驾驶汽车的梦想由来已久。我国自动驾驶技术的发展大体经历了三个阶段:(一)早期探索阶段(20世纪80年代—2005年)。我国从20世纪80年代着手探索自动驾驶技术。1992年,国防科技大学等研制出中国第一辆无人驾驶汽车,标志着中国自动驾驶技术的起步。(二)技术进步阶段(2005年—2015年)。人工智能技术的出现推动了自动驾驶汽车的研发。2009年,国家自然科学基金等举办了“中国智能车未来挑战赛”,自动驾驶技术广泛进入人们的视野。2015年,国务院发布《中国制造2025》,把无人驾驶列为汽车产业未来转型升级的重要方向之一。(三)商业应用阶段(2015年至今)。2015年,百度公司完成开放高速公路自动驾驶测试。2016年,我国首个智能网联汽车试点示范区在上海成立。2020年,国家发改委、工信部、公安部等11个部门联合制定《智能汽车创新发展战略》,明确我国智能汽车的法规标准和发展方向。2022年8月,百度的“萝卜快跑”出租车在长沙落地运营。
经过这些年的发展,我国自动驾驶技术在研发和产业化、市场化方面均有出色表现,在全球范围内具有显著的竞争力和影响力。我国自动驾驶技术路线多样化,呈现模块化模式和端到端模式双线并举方案。国家有关部门出台多个文件支持自动驾驶技术的发展,在政策法规等方面做了充分准备。在自动驾驶商业应用方面,我国多个城市落地了自动驾驶出租车、乘用车、清洁车等应用场景。在智能汽车制造方面,我国一汽集团、上汽集团、广汽集团、比亚迪、吉利汽车、蔚来汽车等都推出了具有L2、L3级别辅助驾驶功能的车型,百度、华为、小马智行等企业开展了特定场景下L4级别的测试和应用。在全球自动驾驶公司排行榜中,我国的百度、文远知行、安途智行分别被列入“领导者”和“竞争者”行列,显示了中国公司在全球自动驾驶领域的重要地位。
二、自动驾驶技术面临着全球激烈竞争
2024年10月11日上午,特斯拉举办了一场重要的新闻发布会。在新闻发布会上,特斯拉展示了一款名为Cybercab的无人驾驶出租车,一款名为Robovan的无人驾驶厢式车,这两款车型均没有方向盘和加速踏板,完全实现自动驾驶。Cybercab双门两座,Robovan可搭载20人或运输货物,两车皆实现无线感应充电,设计充满了未来感。特斯拉CEO马斯克表示:我们一直在努力实现完全自动驾驶。特斯拉自动驾驶技术(FSD)已经能够应付90%的场景,正从有人监督模式转向无人监督模式。完全自动驾驶的Cybercab预计将于2026年开始生产,并在2027年之前大规模量产。马斯克认为,自动驾驶比人类驾驶更安全,自动驾驶会改变人类的出行方式,可以把停车场变成公园,让城市更美好!特斯拉展现了自动驾驶技术发展的广阔前景。
特斯拉的自动驾驶技术(FSD)采取端到端的纯视觉模式,主要有这样一些特点:(1)通过摄像头和神经网络实现环境感知,能够直接从传感器数据中学习驾驶技术,使得其在处理复杂交通情况时更加灵活和准确,在复杂场景下的适应能力得到极大提升。(2)特斯拉的FSD具有高度模拟人类驾驶决策的能力,提升了乘客的乘坐体验。(3)特斯拉FSD通过大量真实驾驶场景中的数据不断优化技术模型,使其在安全性方面的表现尤为突出。数据显示,特斯拉FSD每行驶539万英里才可能发生一起事故,远低于全美平均水平。(4)特斯拉通过无线通讯实现软件更新(OTA),能够不断改进FSD系统,使其适应新的驾驶条件和环境,保持技术的领先地位。(5)特斯拉的FSD不依赖激光雷达和高精度地图,仅依靠若干摄像头,实现了360度的全局感知,简化了传感器融合的复杂性,降低了技术应用成本。特斯拉因此成为中国及全球自动驾驶技术的有力竞争者。
中国企业的自动驾驶技术与特斯拉FSD相比,有着自己的优势,也面临着新的挑战。从优势方面来说,主要是中国已经形成比较完整的智能驾驶汽车的产业链,覆盖了激光雷达、毫米波雷达、摄像头、高精度地图等产业上下游的所有环节;中国自动驾驶产业链上游的激光雷达、车载摄像头和芯片等进入快速增长期,部分自动驾驶零部件在全球处于领先地位;中国企业更擅长结合中国的实际道路环境开发自动驾驶技术,在驾驶风格、安全性等层面更具优势;中国企业在成本控制方面有着较大潜力,能够提供更具性价比的自动驾驶解决方案。从挑战方面来说,主要基于这几个方面:(1)自动驾驶技术路径的选择。特斯拉采取端到端的纯视觉模式,中国企业则较多选择模块化模式。自动驾驶技术上的模块化架构具有可解释、可验证、易调试的优点。从近期看,模块化模式更具可靠性、安全性;从长期看,端到端模式有着成长潜力。(2)自动驾驶高端芯片受限。特斯拉FSD芯片是自行设计的自动驾驶高性能芯片,由韩国三星代工生产;我国车企自动驾驶高端芯片受美国“卡脖子”影响,采取了多元化策略满足市场需求,但仍缺乏高端芯片。(3)自动驾驶优质数据不足。特斯拉FSD的Beta程序已经拥有40万以上的用户,累计行驶里程超过10亿英里,为特斯拉提供了大量的实际驾驶数据。我国车企对不同车型采取不同的自动驾驶策略,数据体量不足,缺乏共享机制,限制了技术的进步和应用。(4)自动驾驶的算力差距。特斯拉的Dojo是专门为自动驾驶建立的计算中心,其总算力达到100 E-Flops(相当于每秒 100 亿亿次运算),而我国华为约为7.5 E-Flops,理想约为5.4E-Flops,小鹏约为4.2 E-Flops,蔚来约为1.5 E-Flops,算力差距巨大。(5)“星链技术”将增强自动驾驶能力。马斯克的SpaceX公司拥有“星链技术”。星链技术通过提供高速、低延迟的全球互联网连接,可以显著增强特斯拉FSD系统的数据传输、处理能力和通信可靠性,从而支持其自动驾驶技术的发展和应用。
特斯拉在自动驾驶技术方面是中国车企最强有力的竞争对手。中国政府和企业必须组织专门力量,学习并研究特斯拉的成功经验,树立超越特斯拉的雄心志气!
三、我国自动驾驶技术发展的政策建议
我国《智能汽车发展战略》提出:到2025年,实现有条件自动驾驶(L3)的智能汽车达到规模化生产,实现高度自动驾驶(L4)的智能汽车在特定环境下市场化应用。这项任务迫在眉睫而又意义重大!
随着自动驾驶技术的日益成熟,社会公众越来越多地接受自动驾驶。新能源汽车产业的发展,上半场是电动化,下半场是智能化。未来,新能源汽车将普遍采取自动驾驶技术。自动驾驶成为新能源汽车产业竞争的主要方面,不采取自动驾驶技术或自动驾驶技术表现不佳的车企会逐渐被淘汰出局。自动驾驶技术的日益发展,不仅将重塑整个汽车行业,也将改变人们的出行方式,整合城市的公共交通格局,甚至影响人的居住习惯,给城市布局和规划带来新的思路。我们必须抢占自动驾驶的技术高地,为中国新能源汽车产业的健康发展开辟新的前景!
认真研究国内外车企的新技术发展趋势,我们对中国自动驾驶技术的发展提出如下政策建议:
1.确定自动驾驶基础模式。在自动驾驶技术发展早期,我国车企进行了多路径的技术探索,多数采取“单车智能+车路协同”的模块化模式。特斯拉率先推出端到端纯视觉模式,构建多任务学习神经网络算法,标志着AI大模型赋能已经渗透智能驾驶领域。特斯拉的自动驾驶软件FSD还采用一次性买断和按月订阅的盈利模式,也将成为一种新的汽车商业模式。我国车企与特斯拉的自动驾驶技术的基础差别主要在感知部分,要推动感知的特征融合,采取AI大模型赋能策略,推动感知决策一体化。在自动驾驶技术研发过程中,要以企业为中心,鼓励产学研融合,努力消化吸收国外最新研究成果,加快国内自动驾驶技术的创新步伐。
2.研发自动驾驶高端芯片。车载智能芯片是实现智能汽车功能的核心组件,它们不仅为智能汽车提供强大的计算能力,还支持从智能座舱到自动驾驶等一系列先进功能。研究数据表明,我国智能汽车计算和控制类芯片的对外依存度达到95%。近几年,在国家一系列政策的扶持下,我国汽车级半导体出现突破迹象,华为开发的昇腾310和610芯片,在全球AI及自动驾驶控制计算中展现较强竞争力。我们要采取各种措施支持华为、比亚迪等自主国产车载芯片的研发和芯片科技企业成长,从进口替代到向高端芯片迈进,防止芯片成为中国汽车行业发展的“软肋”,形成不受美国“卡脖子”影响的汽车自主芯片产业链。
3.促进自动驾驶数据共享。自动驾驶技术的发展高度依赖于汽车运行数据的收集、处理和分析,大量优质数据为自动驾驶汽车的高精度控制提供了可能性。特斯拉一家车企拥有大量优质数据,我国车企众多,数据分散,自动驾驶数据严重不足。今年8月份,工信部组织制定《智能网联汽车自动记录系统》等三项强制标准,这三项标准既可用于事故发生后的责任认定,也为实现自动驾驶数据互通和共享创造了条件。国家有关部门要努力构建汽车数据的共享机制,制定自动驾驶数据的共享规范,促进汽车数据的共享使用,建立中国智能汽车的数据“护城河”。
4.构建自动驾驶超算中心。随着自动驾驶技术的发展,对算力的需求持续增加。自动驾驶系统的训练需要巨大的算力支持,以满足算法的迭代和模型的训练要求。现在,各车企都在逐步建设自己的超算中心。超算中心建设投资大、周期长,高端芯片受美国“卡脖子”。国家层面对算力基础设施的建设给予了政策支持,要促进车企联合建设自动驾驶超算中心或改造一些地方政府建设的超算中心为车企所用,避免重复建设,并由政府给予一定的政策补贴,努力降低算力成本。通过开放的算力平台,推动自动驾驶技术发展。
5.发展中国低轨卫星通信。马斯克的SpaceX公司拥有的“星链计划”尚未为自动驾驶FSD服务,将来可能通过覆盖全球的高速互联网介入,发挥增强通信能力、提高定位精度和可靠性、支持车联网通讯、提高远程监控和控制能力等优势,对自动驾驶技术发展起到重要推动作用。中国也正在积极发展低轨卫星通信技术,并在这一领域取得了显著进展。但全球范围内,卫星通信领域的竞争日益加剧,中国需要在技术创新、市场开拓和国际合作方面保持持续的努力,以增强竞争优势。未来,期望中国低轨卫星通信也能够为自动驾驶发展起到保驾护航作用。
在智能时代,科技的迭代升级日新月异,科技企业显示出“赢者通吃”的趋势。从根本上讲,我们要因势利导,加快新能源汽车行业整合步伐,培育新能源汽车强大的龙头企业,引领中国新能源汽车大步向前!