自动驾驶产业链确保我国自动驾驶技术的自主安全可控

2021-08-02 10:20:32

近段时间,智能网联汽车产业迎来了一大波利好政策。包括刚刚新鲜“出炉”的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名单,也包括不久前深圳发布的《深圳经济特区智能网联汽车管理条例(征求意见稿)》、工信部公布的《智能网联汽车生产企业及产品准入管理指南(试行)》(征求意见稿)、公安部推出的《道路交通安全法(修订建议稿)》,以及《北京市智能网联汽车政策先行区总体实施方案》,这些政策的出台大大鼓舞和激励了国内智能网联汽车全产业链企业。“近两年,我国智能网联汽车产业正从技术创新的起步阶段,进入产业化和商业化落地的探索期,近阶段的一系列政策有望起到重要的推动和支撑作用。”中国生产力促进中心协会常务副秘书长王羽在接受《中国汽车报》记者采访时说。不过,他也指出,目前国内自动驾驶汽车产业链的整体国产化率并不高,政策还应充分考虑如何进一步推动自主相关产品和技术的发展与进步,争取多出现一些像“宁德时代”这样的企业,避免在新一轮的科技竞争中出现“卡脖子”现象,从而确保我国自动驾驶技术的自主安全可控。

♦感知、决策、执行三层面均存在差距

自动驾驶技术可大致分为感知、决策和执行三个层面。几年前,清华大学苏州汽车研究院院长助理戴一凡曾在接受本报记者采访时坦言,我国自主零部件企业进展最快、自主研发技术水平最高的是决策层面,这也是与跨国公司差距最小的领域;其次是核心传感器领域,虽然毫米波雷达市场仍基本被外资企业垄断,但激光雷达和超声波雷达的国内外技术水平差距正在不断缩小。最值得注意的是执行层面,由于这一层面的硬件技术积累需要较长时间,成为当时我国自主零部件企业在智能驾驶领域最为薄弱的环节,也是最需要引起重视并加大研发力度的环节。

经过多年的发展与积累,如今这一现象仍然存在吗?国内某自动驾驶产品供应企业多年从业人员小林(化名)告诉记者,尽管在研发和技术方面,自主品牌与国外供应商的差距在缩小,并正在形成一定的性价比优势,但中国企业所占实际市场份额仍然不高。以传感器为例,当前车上应用较多的是摄像头,但国内车载摄像头厂商竞争力在下游产品(主要包括由模组和DSP封装成的摄像头及软件算法),市场比较薄弱,全球摄像头供应市场主要由松下、法雷奥和富土通等占据。而在摄像头的CMOS芯片及软件算法市场,国内供应商与国际巨头相比仍未具备竞争优势。数据显示,安森美半导体的车载摄像头CMOS全球市场占有率已经超过50%,以色列公司MobiIeye在视觉算法产品领域的全球份额已经达到70%以上。

在激光雷达领域同样如此。国外激光雷达企业由于起步较早,因此都拥有自己的独特技术优势。例如成立于1983年的Velodyne,早在2007年就推出了64线机械式激光雷达,其在机械式激光雷达方面具有较强的先发优势,近年来也积极布局混合固态式、固态式激光雷达,形成了较为全面的产品体系。很多主流的无人驾驶厂商都是Velodyne的客户;2012年在美国加州诞生的Quanergy则致力于将激光雷达固态化、小型化和低成本化,在OPA固态激光雷达领域一路领先;Ibeo是一家成立于1998年的德国公司,与法雷奥合作研发的ScaLa已被应用于奥迪A8上,也因此成为全球第一家实现车规级激光雷达量产搭载的企业。

不过,小林指出,一直以来激光雷达成本都较高,始终制约着这一技术在量产汽车上更大规模的应用与落地。近年来以禾赛、速腾聚创等为代表的国产雷达企业逐渐兴起,且与国外同档次产品相比在精度和价格上已经拥有了一定优势。随着未来激光雷达市场的不断扩大,国产雷达有望获得更大的发展空间。这一点在《北京市自动驾驶车辆道路测试报告(2020年)》中已经有所体现。报告显示,在封闭试验场内开展测试的自动驾驶方案中,采用国产激光雷达品牌的车型占到71%,且线数多为40线及以下。

♦基础和底层技术堪忧

如果说在部分自动驾驶产品领域,国内已经出现了禾赛、地平线、华为等比较出色的企业,和国外企业还能一较高低。那么在基础和底层技术方面就没那么乐观了,国内与国外的差距更大。

在今年年初举行的电动汽车百人会年会上,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢,科技部部长王志刚,全国政协经济委员会副主任苗圩都不约而同地提到了车载操作系统和芯片的短板问题。在他们看来,Windows已经抢占了计算机时代操作系统的先机,智能手机的操作系统方面我们也被制约,因此在智能网联汽车形成更大浪潮之前,我们一定要早做准备,打造一个自主可控、开源开放的汽车操作系统。

在全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树看来,车用操作系统是汽车行业未来的发展机遇,同时也是风险点,尤其是对中国汽车行业而言存在很大风险,因为目前我国并没有完全自主可控的操作系统,国内车企大部分使用的是安卓系统。尽管安卓系统是开源的,但作为谷歌开发的产品,在安全性、实时性和稳定性方面仍存在一定风险。“国内很少有企业完全自主掌握一套完整的车载操作系统技术。”小林坦言,虽然目前国内一些科技公司,如百度、华为等都在做一些操作系统开发工作,但并不是重新开发一套车用操作系统,而是在原本的操作系统上做一些更改、再开发或进一步应用。如果智能网联汽车发展到更高阶段,很难保证相关国家或企业不会在这一领域挑起争端,从而导致我国智能网联汽车也受制于人。

芯片的问题就更突出了。虽然近段时间的“缺芯”是由多种原因造成的,但确实暴露出我国自主芯片掌握不足的短板。据有关统计显示,我国汽车用各类芯片的自主率只有1%到10%不等。目前我国95%左右的芯片依靠进口,仅有5%左右是国内采购,虽然国内有企业具备一定的芯片生产能力,但在28~40纳米,甚至更高级别的车规级芯片产品方面,国内企业几乎都不具备生产能力。

国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅认为,目前我国汽车工业在基础元器件、基础软件、基础材料和基础工艺方面都存在不同程度的“卡脖子”问题。以芯片为例,我们具有一定的设计能力,但在芯片的流片生产、集成方面存在很大不足。此外,不仅车规级芯片的设备和工艺存在被“卡脖子”问题,基础工艺也存在短板。与此同时,芯片的标准、测试认证等方面也并不完善。

♦核心技术需自主可控

在记者对戴一凡的采访中,他充分肯定了近年来我国自动驾驶产业链取得的进步,包括摄像头、激光雷达和毫米波雷达等在内的传感器。他认为,在这些领域我国企业发展势头尚可,在国内市场也已经占据了一定市场份额,域控制器和线控执行等也已经成为不少企业的战略布局重点。但他也直言,国内自动驾驶领域突出的问题是,越是在应用层和系统层,整合的资源越多,自主掌握能力越强,国产化率越高;但是在底层,例如芯片和操作系统方面,国产化率就比较低。站在长远发展的角度来看,这显然非常不利于我国自动驾驶技术的发展与进步。

业内人士指出,对于自主品牌整车企业来说,如果采用集成性方案,把所有的主动权都交给国外零部件供应商,成本会变得非常高,但如果选择自主品牌供应商,不仅能够在成本上拥有优势,还能加强在合作中的话语权,更重要的是还能获得更大范围和程度上的软件和算法支持。

“从企业文化等方面来看,自主品牌整车企业与国内零部件企业合作会比与国外零部件企业合作更融洽、更深入。”小林告诉记者,与其他汽车产品不同的是,智能网联汽车的发展或将呈现区域化特征,这也在一定程度上增加了跨国零部件公司技术本土化的难度,采用自主企业的解决方案或将成为国内整车企业的更优选择。当然,由于缺乏较长时间的技术积累和沉淀,距离中国自动驾驶核心部件供应商的全面崛起还需要一段时间,但与“鸡和蛋”的问题相类似,我国自主品牌整车企业应该及时转变观念,给予自主零部件企业更多参与和试错的机会。因为智能驾驶涉及整车架构的改变甚至重塑,从功能定义到产品规划、从接口协议到测试标准,都需要零部件企业和互联网软件公司的共同参与,只有当双方的沟通与合作达到前所未有的深度和广度,才能共同推动产业的更快更好发展。

站在产业和国家层面来看,及时提高我国自动驾驶汽车产业链的整体国产化率迫在眉睫。正如王羽所言,如果自动驾驶的一些关键零部件和基础技术仍被跨国公司垄断,那么技术空心化的问题仍难以解决,产业链的自主安全可控也更将无从谈起。不可避免的,芯片断供事件可能还会重演。为此,除了推动国内整零合作以外,王羽建议,国家相关政策应当考虑如何在建立公平竞争环境的基础上,给予自主相关产品和技术的发展与进步一定的支持与鼓励,从而更强有力地推动自动驾驶领域“宁德时代”的出现。

♦补贴“养”行业已不可取

从2011年创业开始,到如今成长为全球最大的电池供应商之一,宁德时代的成长确实值得玩味。

有人认为,宁德时代的成功很大程度上归功于“白名单”。2015年3月24日,工信部发布《汽车动力蓄电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》)公告,行业内人士把进入《规范条件》的企业名单习惯性称为“白名单”;同年4月27日,工信部发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则(修订版——征求意见稿)》,规定配装的动力蓄电池(包括超级电容器)单体和系统生产企业需满足《汽车动力蓄电池单体和系统生产企业延伸检查要求》(以下简称《延伸检查要求》)。由于《延伸检查要求》与《规范条件》中的要求一致,因此,整车和电池企业普遍认为,只有配装“白名单”企业生产的电池的车型,未来才有可能获得产品准入甚至补贴资格。这一说法并未有官方认可,但事实上外资动力电池的产品大多被剔除出新能源汽车的补贴目录。当时全球动力电池规模和竞争力排名靠前的松下、LG和ATL被挡在了中国新能源汽车市场的门外。

那么,就此就能认为宁德时代的成功归功于“白名单”吗?事实并非完全如此。除了宁德时代以外,国内还有大大小小很多家动力电池企业,但成长起来并成为国际电池巨头的只此一家。如果不是凭借着自身的技术实力与水平,2012年,宁德时代也不会拿到华晨宝马的订单,并在此后客户数量不断增加。高工产业研究院(GGII)监测的数据显示,2017年宁德时代的国内车企客户共有74家,到2019年这一数字已经涨至120家。公开数据显示,截至2020年上半年,宁德时代拥有2642项境内专利和196项境外专利,研发技术人员有5368人。

“与其说补贴政策‘养大’了宁德时代,不如说宁德时代凭借着补贴政策的支持,获得了更大的发展空间与进步。”一位不愿具名的业内人士表示,在当前的经济环境与国际形势中,再通过给予自动驾驶汽车补贴政策来“照顾”自主品牌已不可取,但政策可以从其他的角度予以鼓励和帮助,例如重大科研项目经费的支持、企业核心技术研发税费的减免以及搭建共性关键技术的合作和交流平台等,此前成立的中国汽车芯片产业创新战略联盟就是很好的尝试与实践。但该人士强调,芯片只是自动驾驶全产业链中当前最受关注的一环,更多底层的基础元器件、技术以及工艺等,国产化率都亟待进一步提高,这些都是我国自动驾驶汽车未来发展的基石。只有基础牢固、产业链自主安全可控,我国才能在自动驾驶汽车这条新赛道上实现赶超。

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