高速公路自动驾驶有望成为自动驾驶最先落地的“杀手”功能.pdf

敬请参阅最后一页免责声明 -1- 证券研究报告 2019 年 02 月 24 日 中小盘 研究 高速公路 自动驾驶 有望成为 自动驾驶最先落地的 “杀手”功能 中小盘伐谋主题 伐谋 -中小盘主题 孙金钜（分析师） 王宁（联系人） 韩东（联系人） 021-68866881 sunjinjuxsdzq 证书编号： S0280518010002 010-83561000 wangning3xsdzq 证书编号： S0280118060020 021-68865595-208 handongxsdzq 证书编号： S0280118050022 主流车厂有望于 2020 年左右落地高速公路自动驾驶 主流车厂多数在 2020 年前后落地量产车自动驾驶。我们认为透过不同车厂对自动驾驶 L2、 L3 级眼花缭乱的划分，高速公路自动驾驶和自动泊车是较为确定的功能趋势。核心是基于 限定场景，采用已经 成熟的传感器技术， 在识别和决策环节使用 机器学习算法，实现车规级的人车共驾功能。 高速公路自动驾驶需要更多的硬件配臵升级，功能实用性更强，有望成为自动驾驶最先落地的“杀手”功能。 落地高速公路自动驾驶和自动泊车是产业链现阶段发展的合理选择 2018 年以来，多家车厂 在 其旗舰车型上应用了高速公路自动驾驶、自动泊车等功能，如奥迪 A8、凯迪拉克 CT 6、特斯拉 AutoPilot 2.5。考虑激光雷达、高精度地图、法规 等 环节 的配合程度，我们认为基于人车共驾的高速公路自动驾驶和限定场景的自动泊车是主流车厂现阶段的合理选择。 行业新变化 促使 自动趋势加速推进 在自动驾驶行业尚存不确定性的背景下， 我们 观察到三方面的新变化有望促使量产车自动驾驶加速推进： 1）特斯拉的“鲶鱼效应”有望点燃自动驾驶的配臵竞赛， 特斯拉是车厂中推进量产车自动驾驶最激进的厂商之一，随着Model 3 的快速放量， 其品牌影响力逐渐覆盖了中端车消费群体，特斯拉的自动驾驶硬件配臵有望成为传统车厂的对标基准 。 2）在政策和算法仍有不确定性的背景下，我们认为车厂会 更多 选择硬件先行，后期通过 OTA 升级开放功能的方式，确保新车硬件配臵的竞争力。 3） 我们观察到自动驾驶创业公司的技术能力开始普遍 进入 新 阶段 ， 2019 年最新的路测成绩和融资案例也 佐证了我们的 判断。 产业链受益 2020 年自动驾驶普及浪潮 我们推测， 2020年主流车厂应用的自动驾驶系统成本在 2000-4000美元左右，包括计算平台、高精度地图、毫米波雷达（ 77Ghz 为主）、视觉系统、超声波雷达、中高精度 GPS/IMU、 激光雷达（选配、低线束）、驾驶员监视系统。我们预计， 2019 年自动驾驶 的上游 产业链将 与 主流车厂形成较为确定的合作关系，相关产业链在 2020 年后全面受益 ， 2025 年国内量产乘用车自动驾驶产业链规模 近千 亿 人民币 。 受益标的 我们认为， 2019 年是传统车企自动驾驶布局的关键之年， 2020 年之后 L3 级自动驾驶汽车开始普及，带动未来五到十年产业链景气度明显向上。 我们看好 A 股 上市 公司在高精度地图， 高精度导航、视觉 传感器零部件 、 车载 通信设备 方向的突破潜力。受益标的包括： 中海达、四维图新、 联创电子 、高新兴、 耐威科技 、韦尔股份 等。 风险提示： 产业链与车企的合作进展、相关标准和法规的制 定 低于预期 。 相关 报 告 自动驾驶专题系列之二：乘用车自动驾驶预计 2020 年落地，特定场景应用方兴未艾 2018-11-05 自动驾驶专题系列之一：技术路线 “智能”与“网联”融合发展成行业大势2018-10-22 孙金钜（分析师）： 021-68866881 证书编号： S0280518010002 任浪（分析师）： 021-68865595-232 证书编号： S0280518010003 黄泽鹏（联系人）： 021-68865595-202 证书编号： S0280118010039 黄麟（联系人）： 0755-82291898 证书编号： S0280118040003 王宁（联系人）： 010-83561000 证书编号： S0280118060020 韩东（联系人）： 021-68865595-208 证书编号： S0280118050022 陆忆天（联系人）： 021-68865595-203 证书编号： S0280118050001 中小盘研究团队 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -2- 证券研究报告 目 录 1、 主流车厂有望于 2020 年左右配备高速公路自动驾驶功能 . 4 1.1、 主流车厂的短期目标定位不尽相同，多数计划于 2020-2021 年实现有条件的自动驾驶 . 4 1.1.1、 戴姆勒 -奔驰的自动驾驶功能和车型的代际划分非常完善 . 5 1.1.2、 宝马的高精度地图定点合作隐含 2021 年推出 L3 级自动驾驶意图 . 6 1.1.3、 国内车厂的自动驾驶规划一览 . 6 1.1.4、 自动驾驶分级与实际的自动驾驶软硬件水平不能完全对应 . 7 1.2、 自动驾驶功能和传感器的对应关系分析 . 8 1.3、 2020-2021 年高速公路自动驾驶和自动泊车功能配备传感器组合展望 . 9 1.3.1、 透过自动驾驶的代际划分，高速公路自动驾驶和自动泊车有望成为最先落地的自动驾驶功能 . 9 1.3.2、 实现高速公路自动驾驶和自动泊车功能配备传感器组合展望 . 9 2、 普及高速公路自动驾驶和自动泊车是产业链发展阶段的合理选择 . 11 2.1、 高速公路自动驾驶以人机共驾的形式落地多款量产车型 . 11 2.1.1、 凯迪拉克 CT6 最先实现人机共驾形态的高速公路辅助驾驶系统 . 11 2.1.2、 特斯拉擅长通过 OTA 提升系统的自动驾驶性能 . 12 2.1.3、 奥迪 A8 是全球第一款配臵激光雷达的量产车 . 13 2.2、 不同阶段自动泊车隐含多个技术代差 . 14 2.2.1、 上汽 Marvel X 可以提供 L2 级的自动泊车功能 . 15 2.2.2、 小鹏 G3 有望年实现 L3 级自动泊车功能 . 16 2.3、 产业链成熟度支持高速公路自动驾驶和自动泊车最先落地 . 16 2.3.1、 激光雷达仍然面临降成本问题，复杂路况的自动驾驶落地仍需时日 . 16 2.3.2、 L3 级计算平台经过导入周期后有望于 2020 年全面落地 . 17 2.3.3、 国内主流图商在 2019 年即可提供较完整的高速公路高精度地图 . 17 2.3.4、 现有的道路交通安全法决定了量产车自动驾驶只能以人机共驾形式实现 . 18 3、 行业新变化促使自动趋势加速推进 . 19 3.1、 特斯拉影响力不断扩大，自动驾驶激进普及策略倒逼传统厂商 . 19 3.2、 硬 件配臵先行，通过 OTA 实现功能升级 . 19 3.3、 解决方案能力逐渐成熟，一级市场火爆佐证技术进步 . 19 4、 产业链受益 2020 年自动驾驶普及浪潮 &受益标的 . 21 4.1、 自动驾驶产业链价值量分布预测 . 21 4.2、 2025 年国内量产乘用车自 动驾驶产业链市场空间近千亿 . 21 4.3、 受益标的 . 22 图表目录 图 1： 戴姆勒 -奔驰自动驾驶试验车传感器示例 . 6 图 2： 宝马概念车 i-Next 内饰设计超前 . 6 图 3： 典型自动驾驶系统需要多种传感器融合工作 . 10 图 4： 奥迪 A8 高速公路自动驾驶示例 . 11 图 5： 奥迪 A8 是全球第一款配臵激光雷达的量产车 . 14 图 6： 奥迪 A8 应用的激光雷达采用较新的混合固态结构 . 14 图 7： 小鹏汽车 G3 可以实现颇具亮点的 AVP 功能 . 15 图 8： 上汽 Marvel X 自动泊车示例 . 15 图 9： 产业链成熟度支持高速公路自动驾驶和自动泊车最先落地 . 16 图 10： 四维图新计划 2019 年实现高精度地图国内高速公路的全部覆盖 . 18 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -3- 证券研究报告 图 11： 2025 年国内量产乘用车自动驾驶产业链市场空间近千亿 . 22 表 1： 主要车企均计划在 2020 年左右推动中高级别自动驾驶 . 4 表 2： SAE 将自动驾驶划分为 “0-5”六个等级 . 7 表 3： 不同传感器对应的功能 分析 . 8 表 4： 不同传感器具备不同的优势和劣势 . 9 表 5： 凯迪拉克 CT6 最先实现人机共驾形态的高速公路辅助驾驶系统 . 12 表 6： 特斯拉擅长通过 OTA 提升系统的自动驾驶性能 . 12 表 7： 主流激光雷达厂商最新产品多数为固态雷达技术路线 . 16 表 8： Mobileye 满足车规级 L3 自动驾驶要求的 EyeQ4 已于 2018 年推出 . 17 表 9： 美国加州 DMV2018 自动驾驶报告成绩单 . 20 表 10： Aurora 和 nuro.AI 的估值大幅提升 . 20 表 11： 2020 年量产车自动驾驶主流配臵价值量预测 . 21 表 12： 受益标的 . 24 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -4- 证券研究报告 1、 主流 车厂 有望 于 2020 年左右配备高速公路自动驾驶功能 1.1、 主流车厂的短期目标定位不尽相同， 多数计划于 2020-2021 年实现有条件 的自动驾驶 自动驾驶行业中具备整车解决方案能力的企业是行业的主导者，其中传统整车厂和创业公司的定位有所不同。我们将国内外主流车厂和解决方案创业公司 的自动驾驶规划分三类 。 以通用、 奥迪 、 戴姆勒 -奔驰、宝马 和丰田为代表的传统车企普遍倾向 与 Tier1 供应商博世、大陆 、法雷奥等 合作 ，循序渐进推动自动驾驶分级别落地。在算法和计算平台领域，因为机器学习、 FPGA 等核心技术近年来刚刚进入爆发期，传统车企的储备普遍不足，故与创业公司的合作和收购成为普遍选择。 部分创业公司决定跳过有条件自动驾驶和辅助驾驶，直接研发最高级别的自动驾驶 ，典型如 行业绝对龙头 Waymo。 Waymo 是以算法出发，以自动驾驶商业运营为核心目标， 这也决定了 Waymo 的主要战略就是高度自动驾驶的量产落地，没有过渡环节。 Waymo 与 2018 年 12 月推出 L4 自动驾驶商业运营项目“ Waymo One”，并开始规划落地自身的 L4 自动驾驶车辆工厂。 特斯拉也是行业内独具特色的重要玩家。特斯拉的思路更倾向提升驾驶安全性，而非自动驾驶系统的绝对安全，这也是公司频繁进行硬件和软件迭代的核心原因。从硬件和算法上，特斯拉更看重算法层面对传感器数据的解析和训练，尤其是视觉数据，这也是特斯拉表态现有硬件仅开放 L2 功能，通过 OTA 升级可以实现 L3 甚至以上功能的原因。 表 1： 主要车企均计划在 2020 年左右推动中高级别自动驾驶 企业 进展与计划 通用 2017 年凯迪拉克 CT6 搭载 Super Cruise 3.0 计划于 2019 年量产 L4 级自动驾驶汽车 Cruise AV 福特 跳过 L3 级别 2017 年收购机器人及人工智能软件领域初创公司 Argo AI 推迟 2021 年量产 L4 级自动驾驶汽车的计划 本田 2017 年 1 月发布 L4 级概念车 Concept-爱 i 2018 年推出多功能自动驾驶出行平台 e-Palett 计划于 2020 年推出适合高速场景的 L3 级自动驾驶汽车 计划 2025-2029 年将自动驾驶技术适用范围扩大至普通道路 戴姆勒 计划于 2020 年实现大部分车型的自动驾驶 计划于 2021 年测试 L4、 L5 级自动驾驶汽车 大众 2017 年 4 月发布 L4 级概念车 Sedric 计划于 2021 年推出 L5 级自动驾驶汽车 Sedric 奥迪 2017 年 7 月搭载 L3 级自动驾驶系统的 A8 量产上市 2017 年 9 月发布 L4 级概念车 Elaine 和 L5 级概念车 Audi Aicon 计划 2019 年量产 L4 级自动驾驶汽车 Elaine 宝马 计划于 2019 年发布可实现 L3 级别自动驾驶的宝马 7 系 计划于 2021 年将 L3 级自动驾驶方案应用于量产车型 iNext 计划于 2021 年发布 L5 级自动驾驶汽车 沃尔沃 跳过 L3 级别 计划于 2020 年实现自动驾驶零伤亡 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -5- 证券研究报告 企业 进展与计划 计划在 2021 款 XC90 车型上实现 L4 级自动驾驶 长安 2018 年 3 月成为中国首家实现 L2 级无人驾驶汽车量产的企业 计划于 2020 年实现 L3 级无人驾驶汽车的量产 计划于 2025 年实现 L4 级无人驾驶汽车的量产 广汽 计划在 2020 年以前实现 L3 级自动驾驶 计划在 2025 年以前实现 L4 级自动驾驶 计划在 2030 年以前实现 L5 级自动驾驶 一汽 计划于 2019 年推出实现 L3 级自动驾驶的量产红旗车型 计划于 2020 年推出实现 L4 级自动驾驶的量产车型 计划于 2025 年实现 L5 级自动驾驶 东风 部分车型上已经实现了 L1 自动驾驶 力争在 2020 年实现高速公路和部分城市路况下的 L3 级自动驾驶 计划于 2025 年采用高度自动驾驶和环境感知信息联网组合，实现城区自动驾驶 上汽 计划于 2019 年实现高速公路路况下的自动驾驶 计划于 2020 年实现中心城区最复杂工况下的自动驾驶计划 北汽 于 2019 年前后实现 L3 级自动驾驶 于 2021 年前后实现 L4 级自动驾驶 长城 计划在 2019-2020 年实现 L2+级自动驾驶 计划在 2020-2021 年实现 L3 级自动驾驶 计划于 2023 年实现 L4 级自动驾驶 计划于 2025 年实现 L5 级自动驾驶 吉利 计划于 2018 年实现 L2 级自动驾驶 计划于 2020 年实现 L3 级自动驾驶 Waymo 2009 年起步， 2016 年组建 Waymo 2017 年与克莱斯勒合作的无人驾驶车 Pacifica 上市，预计于 2018 年投入运营。 特斯拉 采取摄像头 +毫米波雷达方案，目前车型具备 L2 级自动驾驶能力 ， 有 10 万辆车能够传回驾驶数据，积累了大量驾驶里程 计划于 2019 年推出覆盖各类驾驶场景的完全自动驾驶汽车 蔚来汽车 2016 年 10 月获得加州车辆管理局颁发的自动驾驶道路测试牌照 2017 年 3 月发布 L4 级无人驾驶概念车 NIO eve 2018 年 4 月获得由北京市政府颁发的北京自动驾驶车辆道路测试牌照 计划于 2020 年在美国量产 L4 级自动驾驶汽车 小鹏汽车 2018 年 3 月与德赛西威携手研发 L3 级自动驾驶系统 2018 年 4 月，首款量产车型 G3 首批 2000 辆车完成预定，将于 2018 年底交付 2018 年 9 月获得加州自动驾驶道路测试牌照计划于 2020 年实现 L3 级自动驾驶车型量产 资料来源：各企业官网、赛迪智库、 2018 年全球智能网联汽车产业地图 、新时代证券研究所 1.1.1、 戴姆勒 -奔驰的自动驾驶 功能和车型的 代际划分非常完善 戴姆勒 -奔驰的自动驾驶规划非常完善，在不同时间节点的不同车型上配臵不同代际的功能。例如，公司计划 2019 年 5 月上市 的 2019 款 CLA，具备主动距离辅助功能、主动制动辅助功能、主动车道保持辅助功能 ；预计在 2019 年中旬量产 纯电系列 EQC 计划 搭载最新一代的奔驰驾驶辅助系统（ Driver Assistance Package） ；预2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -6- 证券研究报告 计在 2020 年推出 SAE L4 级的自动驾驶卡车；预计在 2021 年左右开始 L4、 L5 级别的测试并最先在奔驰 S 级上搭载高级别的自动驾驶系统。 图 1： 戴姆勒 -奔驰自动驾驶 试验 车传感器示例 资料来源： 戴姆勒 -奔驰官网、 新时代证券研究所 1.1.2、 宝马 的 高精度地图定点合作隐含 2021 年推出 L3 级 自动驾驶 意图 现阶段 宝马 处 于 驾驶辅助的阶段，旗下大部分 5 系车型都搭载其增强型驾驶辅助系统。 2017 年 CES 大会上，宝马的自动驾驶功能 CoPilot 搭载在 5 系的自动驾驶原型车上进行展示。原型车具备高速公路自动驾驶功能，达到了 L3 级别 ，并计划在 2021年实现量产。 图 2： 宝马概念车 i-Next 内饰设计超前 资料来源： 宝马汽车官网、 新时代证券研究所 2019 年 2 月，四维图新公告了与宝马的高精度地图合作， 从 2021 年到 2024 年四维图新为 中国 境内宝马集团销售的搭载自动驾驶系统的汽车（宝马、 MINI、劳斯莱斯）提供地图产品、在线发布、更新服务。这也预示着宝马 计划 2021 年 在 中国上线 L3 或以上级别的自动驾驶。 1.1.3、 国内车厂的自动驾驶规划 一览 上汽集团： 上汽集团是国内最早开展自动驾驶相关研发的车厂之一。 2018 年 3 月上汽获得了国内首张自动驾驶开放道路测试牌照。上汽自主研发的智能驾驶车辆在封闭园区实现了测试里程超过 6 万公里得路测，在开放道路上也积累了超 3000 公2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -7- 证券研究报告 里的数据。 2018 年发售的上汽荣威 MARVEL X 搭载了 AR-DRIVING 技术和 L2 级自动驾驶系统 AI Pilot，可以实现全场景自学习泊车、 全自动泊车、全速段自主巡航等功能。公司预计 2019 实现高速公路路况下的自动驾驶 ， 2020 实现中心城区最复杂工况的自动驾驶。 一汽集团： 2018 年 一汽 红旗 和百度 Apollo 宣布 将共同推出中国首款具备量产能力的 L4 级自动驾驶乘用车，搭载车型为红旗 E 界。 该车型计划 于 2019 年小批量下线示范运行， 2020 年大批量投放更多的城市运营。 蔚来 汽车 ： 目前蔚来已经推出的 ES8 和 ES6 均搭载了可以实现 L3 级 自动驾驶的传感器和计算平台，但相关功能尚未开放。公司 计划于 2020 年量产 L4 级 自动驾驶 的纯电 SUV， 2025 年实现全场景下的自动驾驶。 2018 年 7 月 ，蔚来 与博世集团签署了战略合作伙伴协议，双方将在传感器技术、自动驾驶、电机控制和智能交通系统等领域展开重点合作。 威马汽车： 在 2019 CES 上威马汽车 与 百度 Apollo 宣布达成面向 L3 及 L4 级自动驾驶解决方案的长期战略合作伙伴关系，共同设立“威马 &Apollo 智能汽车联合技术研发中心” ，其 L3 级别自动驾驶解决方案将在 2021 年投入量产。 1.1.4、 自动驾驶分级 与实际的自动驾驶软硬件水平不能完全对应 业界关于自动驾驶分级有两套标准。一个是主流车厂都在使用的由国际汽车工程师协会制定的 SAE 标准 ，另一个是由美国交通部下属的国家高速公路安全管理局NHSTA 制定的 NHSTA 自动驾驶标准 。 SAE 标准 根据智能化程度将自动驾驶汽车分为六个等级。随着等级的提升，驾驶操作、周边监控和支援的主体逐渐由人向系统过渡，其中 0 级汽车由驾驶者全权掌控，而处于 5 级 （ 最高级别 ） 的自动驾驶汽车则由无人驾驶系统完成所有驾驶操作。 表 2： SAE 将自动驾驶划分为“ 0-5”六个等级 SAE 名称 定义 主体 驾驶操作 周边监控 支援 系统作用域 0 无自动化 由人类驾驶者全权操作汽车，在行驶过 程中可以得到警示和保护系统的辅助 人 人 人 无 1 驾驶支援 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的一项操作提供驾驶支援，其他驾驶操作都由人类驾驶员完成 人 部分 系统 2 部分自动化 通过驾驶环境对方向盘和加减速中的多项操作提供驾驶支援，其他驾驶操作都由人类驾驶员完成 系统 3 有条件自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，根 据系统请求，人类驾驶者提供适当应答 系统 4 高度自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，人类驾驶者不需要对所有系统请求做出应答，限定道路和环境条件等 系统 5 完全自动化 由无人驾驶系统完成所有驾驶操作，并 在所有道路和环境条件下驾驶 全域 资料来源： SAE、 新时代证券研究所 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -8- 证券研究报告 自动驾驶等级的划分有多个维度，包括：驾驶员的参与程度（决策、监视、支援）、开放道路和封闭环境、系统鲁棒性（是否能够应对特殊外部环境）等。在实际标准制定中，往往 会将定性的代际问题转化为定量的工程问题，例如驾驶员在自动驾驶中的角色是自动驾驶技术代际的主要标准，其又可以转化为自动驾驶系统能为驾驶员 接管 提供多长的 预警时间 这一工程问题 。 又如自动泊车（ AVP）可以理解为传感器要求较低（仅依赖视觉、超声波雷达，部分依赖高精度定位）的 L2 功能，也可以理解为限定场景的 L4 功能。所以，我们认为自动驾驶的代际划分在某些维度是模糊的，不能简单通过代际更迭判断行业变化。 1.2、 自动驾驶功能和传感器的对应关系分析 传感器主要有摄像头、激光雷达、毫米波雷达 、 超声波雷达 和导航 等。摄像头用于获取图像信息，按安装 位臵 可分为前视摄像头、侧视摄像头和后视摄像头，在自动驾驶解决方案中具有不可替代性 。 毫米波雷达全天候工作能力较强，可与其它传感器形成互补，目前按频率分 为 24GHz 和 77GHz 两代产品 ，前者 探测 距离 和精度较差 较短，后者探测距离 和精度较好，满足自适应巡航和高级别自动驾驶需求。 激光雷达按线束多少可分为 低 线束激光雷达和 高 线束激光雷达， 低线束雷达可以提供高精度的测绘信息，高线束雷达可以满足 3D 建模需求。 超声波雷达 因为探测距离和精度原因，多实现障碍物检测功能 。 高精度导航主要实现定位和测姿 功能，是高精度地图的必要搭配。 表 3： 不同传感器对应的功能分析 辅助系统 测距 测距精度 传感器视角 角分辨率 更新 频率 传感器技术 跟踪 分类 FCW,AEB 5080 2550 0.5 30 25 Radar ACC 200 20 0.3 10-20 0.3 12.5 Radar S&G 50 20 0.1 180 1 12.5 视觉 、激光 辅助系统 5 - 0.1 180 2 12.5 超声波、 视觉 AVP 30 30 0.1 30 1 12.5 超声波、 视觉 Highway Cruise 200 200 0.1 60 0.25 25 Radar、视觉 、 超声波 资料来源：深度学习在无人驾驶汽车领域应用的研究进展 王科俊 、新时代证券研究所 由于每种传感器均具有局限性，主机厂可通过多种传感器融合的方式取长补短，从 而适应各种环境条件。如在 雨、 雾环境中摄像头 、激光雷达的 工作能力较弱 ， 毫米波雷达工作能力较强 ； 而在探测行人方面， 激光雷达精度最高 ，视觉系统可以完成中高准确率的 行为预测 而毫米波雷达工作能力较弱 。 通过 多 种传感器融合的方式 实现成本最小化的特定自动驾驶目标是 解决方案商的通行 做法 。 2019-02-24 中小盘 研究 敬请参阅最后一页免责声明 -9- 证券研究报告 表 4： 不同传感器具备不同的优势和