自动驾驶：百年汽车产业的“iPhone”时刻.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 自动驾驶 ： 百年汽车产业的 “iPhone”时刻 自动驾驶是百年汽车工业 史上 又一次伟大的范式转移。 自动驾驶 将重新 定义汽车产业规则。汽车的产品定义将 不再是 “行走的精密仪器 ”，也不只是一台 “行走的计算机 ”，而是 “行走的第三空间 ”；车厂的角色将从传统的汽车制造商向移动出行服务商转型。自动驾驶是产业发展的必然趋势， 关乎时间、生命，是 重塑未来出行生态的关键技术。 2018 年下半年以来，全球自动驾驶产业现象级事件频发，商业化序幕已经拉开。 自动驾驶概念定义 L3 是产业分水岭。 本文所强调的自动驾驶是指 L3 及以上的高等级自动驾驶技术。高等级自动驾驶意味着手、脚、眼和注意力将逐步被解放，从 “机器辅助人开车 ”（ L2）到 “机器开车人辅助 ”（ L3） ”、 “机器开车 ”（ L4/L5）意味着车主的生产力、时间的释放，应用价值发生质变，L3 是用户价值感受的临 界点 ， 将成为 产业重要分水岭。 技术： 5G+AI 打通自动驾驶 “任督二脉 ”。 自动驾驶技术的本质是用机器视角去模拟人类驾驶员的行为，其技术框架可以分为三 个 环节：感知层、决策层和执行层，具体涉及传感器、计算平台、算法、高精度地图、 OS、 HMI 等多个技术模块。广义的理解，在单车智能技术路线的基础上，未来整个自动驾驶的技术体系将是 “车端 ”、 “云端 ”、 “路端 ”同步升级发展。 5G+AI 是解锁高等级自动驾驶技术的关键所在。 纵观全球主流科技公司以及整车厂，自动驾驶 L3 商业化技术已经成熟， L4/5 加速发展进入验证试点阶段。 政策： “绿灯 ”频开，合法上路在即。 自动驾驶汽车已成为全球汽车产业的战略制高点，国家层面指导意见有望出台，监管将不再缺位，确保自动驾驶车辆上路的 “合法性 ”。预计高等级自动驾驶车辆上路合法化的路径，将跟随技术的成熟度逐渐放开，先从简单的高速公路路况开始，逐步开放城区等复杂场景，直至全场景。 成本：有望骤降，从 Demo 跨越到准量产阶段。 产业界普遍对于自动驾驶成本大幅度骤降持乐观态度。 至 2025 年， L3-L4 的自动驾驶硬件改造成本约在 1900-4400 美元 /车。 同时， “聪明 ”的车 和 “智能 ”的路 配合 ， 国内有望拥有全球最好的基础设施（ 5G+V2X）， 显著降低单车改造成本。此外， 从封闭到开放，车企已经开始广泛的合纵连横联合研发，显著降低单个车厂的 投 入 ，缩短技术创新周期。 市场：蓄势待发，大幕将启。 国内消费者对于自动驾驶的接受程度、需求、支付意愿均 位于 全球前列。中国有望成为 全球 自动驾驶第一大市场。自动驾驶商业化路径分为两类： 1）主机厂主导 前装市场。 2020/2021 年将成为 主机厂 量产的重要节点 ， 未来 前装市场 规模 有望超过 1400 亿美金 ； 2）科技公司主导 Mobility as a Servie。 Waymo（谷歌）正式商用，开启 Robo-taxi 元年。商业化落地的大门开启在即，供应链的链条已经率先启动。 投资建议： 自动驾驶是百年汽车工业的又一次伟大范式转移，交通出行的生态体系、汽车产业链的游戏规则都将被重新定义。 5G+AI 技术创新的推动下，Table_Tit le 2019 年 03 月 30 日 计算机 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Table_Char t 行业表现 数据来源 ： Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -0.11 -11.64 0.31 绝对收益 8.80 14.91 -1.51 胡又文 分析师 SAC 执业证书编号： S1450511050001 huywessence 021-35082010 凌晨 分析师 SAC 执业证书编号： S1450517120005 lingchenessence 021-35082059 相关报告 人工智能再迎重磅政策催化：中央深改组通过关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见 2019-03-20 布局一季报高预增 计算机行业周报（ 3 月 17 日） 2019-03-17 315 再曝食品安全隐患，溯源技术有望成为刚需应用 2019-03-16 全面落实教育信息化建设和网络安全战略布局 2019-03-14 Intel 牵头八大 IT 巨头打造新标准，开创AI 基础计算新纪元 2019-03-13 -26%-19%-12%-5%2%9%16%2018-03 2018-07 2018-11计算机 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 自动驾驶 “黑科技 ”得以解锁，跨越技术、成本、政策三座大山之后，迎来商业化的全面落地。我们预计，国内自动驾驶产业将呈现指数级增长；与之伴随的，自动驾驶的供应链体系也启动在即，无论是传统的 Tier1、 Tier2 供应商、亦或者是新兴的自动驾驶技术供应商都将面临黄金的发展机遇。考 虑到自动驾驶作为复杂的工程体系，所涉及的技术环节众多，我们建议优先选择“黄金赛道 ”（卡位绕不开、进入壁垒高、市场空间大）中的 “顶级赛手 ”，重点推荐四维图新、千方科技、 中科创达、 中海达、德赛西威和格尔软件， 建议 关注路畅科技、华阳集团、合众思壮、华测导航、高新兴等。 风险提示： 自动驾驶行业发展低 于预期；竞争者加速涌入导致行业竞争加剧；政策监管风险。 行业深度分析 /计算机 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 自动驾驶是百年汽车工业史上又一次伟大的范式转移 . 6 1.1. 重新定义汽车产业的游戏规则 . 6 1.2. 自动驾驶是汽车产业发展的必然趋 势 . 7 1.1. 现象级事件频发，自动驾驶拉开商业化序幕 . 9 2. 自动驾驶概念定义 L3 是分水岭 .11 3. 技术： 5G+AI 打通自动驾驶 “任督二脉 ” . 13 3.1. 自动驾驶技术框架概述 . 13 3.2. 解构自动驾驶核心技术模块 . 14 3.2.1. 自动驾驶感知层传感器 . 14 3.2.1.1. 自动驾驶感知层传感器的定义和分类 . 14 3.2.1.2. 环境感知传感器的发展趋势 . 15 3.2.1.3. 高精度定位传感器的发展趋势 . 16 3.2.1.4. 5G/ V2X 技术为自动驾驶打通外部 “大脑 ” . 17 3.2.2. 计算平台（主控芯片） . 17 3.2.2.1. 高等级自动驾驶的本质是 AI 计算问题，车载计算平台是刚需 . 17 3.2.2.2. 算法和芯片协同设计是计算平台的重要发展趋势 . 18 3.2.3. 自 动驾驶算法 . 19 3.2.3.1. 自动驾驶算法的定义和分类 . 19 3.2.3.2. 算法验证迭代之路 仿真 or 路测 . 20 3.2.4. 高精度地图 . 21 3.2.5. 自动驾驶 OS. 23 3.2.6. HMI（人机交互） . 23 3.3. 5G+AI 黑科技打通自动驾驶技术的 “任督二脉 ”. 24 4. 政策： “绿灯 ”频开，合法上路在即 . 26 5. 成本：有望骤降，从 Demo 跨越到准量产阶段 . 28 5.1. 技术创新推动核心部件成本骤降 . 28 5.1.1. L3 自动驾驶硬件改造成本有望降至 2000 美元 /车以下 . 28 5.1.2. 核心部件成本趋势分析 . 29 5.2. 政府助力车路协同（ V2X）基建普及，显著降低单车改造成本 . 31 5.3. 从封闭到开放，联合研发分摊开发成本 . 32 6. 市场：蓄势待发，大幕将启 . 33 6.1. 态度开放，需求旺盛，中国或成全球自动驾驶第一大市场 . 33 6.2. 商业化路径之车厂前装：进入大规模量产前夕，规模有望超过 1400 亿美金 . 35 6.2.1. 车厂大规模自动驾驶计划进入倒计时 . 35 6.2.1. 2030 年自动驾驶前装市场空间有望达到 1400 亿美金 . 37 6.3. 商业化路径之 MaaS：终极场景，潜力无限 . 37 6.3.1. Waymo 开启 Robo-taxi 元年 . 37 6.3.2. 商用场景的 MaaS 有望率先落地 . 38 7. 投资建议与重点推荐公司 . 40 7.1. 投资建议 . 40 7.2. 重点推荐公司 . 41 7.2.1. 四维图新：国内高精度地图领军企业 . 41 7.2.2. 千方科技：国内交通信息化龙头，积极布局 V2X 业务 . 41 行业深度分析 /计算机 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 7.2.3. 中科创达：全球领先的智能驾驶舱软件解决方案提供商 . 42 7.2.4. 中海达：高精度定位龙头，迈入自动驾驶新时代 . 42 7.2.5. 德赛西威：车机先行者，加码智能网联 . 43 7.2.6. 格尔软件：国内 领先的车联网信息安全提供商 . 43 8. 风险提示 . 44 图表目录 图 1：自动驾驶独领汽车产业风骚 . 6 图 2：汽车进化为第三生活空间 . 7 图 3：以丰田 e-Palette 为例，未来汽车的产品形态 . 7 图 4：车厂的角色重新定义 . 7 图 5：自动驾驶破局现有交通出行的困局的关键 . 8 图 6：自动驾驶关乎时间、关乎生命 . 8 图 7：自动驾驶将激活、重塑和创造多个万亿级市场 . 9 图 8：自动驾驶产业发展史和标示性时间 . 10 图 9：自动驾驶产业持续吸金 .11 图 10：自动驾驶分级 . 12 图 11：自动驾驶的实现难度随着路况复杂程度上升 . 12 图 12：自动驾驶实现功能 &时间表 . 13 图 13：自动驾驶的技术框架 . 14 图 14：自动驾驶感知层传感器的功能以及优缺点 . 15 图 15：感知层传感器捕捉外部环境信息 . 15 图 16：环境感知传感器的两种思路 . 15 图 17：传感器各有优劣，融合发展是趋势 . 16 图 18：车辆运动传感器模块的定义 . 16 图 19：高精度定位模块的定义 . 16 图 20：高精度定位模块的三种技术原理 . 17 图 21：主流定位方案普遍采取融合的技术路线 . 17 图 22： 5G/ V2X 为自动驾驶车辆提供 “外部信息 ”. 17 图 23： 5G/ V2X 的结束特点 . 17 图 24：自动驾驶汽车各传感器所产生的数据量 . 18 图 25：百度自动驾驶解决方案在后 备箱搭载 “计算平台 ” . 18 图 26：自动驾驶每提升一个等级，算力要求就提升一个等级 . 18 图 27：芯片 +算法协同演进是产业发展方向 . 19 图 28：感知层算法的核心任务 . 20 图 29：感知层算法的核心任务 . 20 图 30：决策层算法的核心任务 . 20 图 31：自动驾驶仿真算法的界面（类似汽车游戏场景） . 21 图 32：高精度地图的内容 . 22 图 33：高精度地图的内容 . 22 图 34：高精度地图的作用 . 22 图 35：从 level3 开始，自动驾驶需要高精地图的支 持 . 23 图 36：自动驾驶需要新一代的操作系统 RTOS . 23 图 37： HMI 的组成构件 . 24 行业深度分析 /计算机 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 38： HMI 成为连接用户与外部互联服务的重要入口 . 24 图 39：自动驾驶技术升级的核心能力 . 25 图 40：深度学习引入大幅提升了机器视觉的能力 . 25 图 41： AlphaGo 的成功标志着机器智能的重要突破 . 25 图 42：自动驾驶 L3 已经 实现商业化 . 26 图 43：全球多数国家已将自动驾驶纳入国家顶层规划 . 27 图 44：国家自动驾驶顶层计划 . 27 图 45：全国自动驾驶路测牌照发放城市及公司 . 27 图 46：自动驾驶车辆上路 “合法化 ”的渐进路径 . 28 图 47：摄像头价格曲线 . 29 图 48：毫米波雷达价格曲线 . 29 图 49：超声波雷达价格曲线 . 30 图 50： GPS&IMU 价格曲线 . 30 图 51：芯片厂的定价策略 . 30 图 52：计算平台的价格曲线 . 30 图 53：激光雷达的技术趋势 . 31 图 54：激光雷达现阶段报价 . 31 图 55：激光雷达的价格曲线 . 31 图 56：交通杆改造增加边缘计算设备 . 32 图 57：自动驾驶改造 . 32 图 58： 5G 是车路协同系统的核心技术 . 32 图 59：车企自动驾驶联盟 . 33 图 60：国内消费者对于自动驾驶技术接纳程度更高 . 34 图 61：消费者对于自动驾驶技术是否有需求 . 34 图 62：消费者愿意为购买自动驾驶车辆 支付 4600 美元的溢价 . 34 图 63：全球前十国家汽车产量情况（ 2017 年） . 35 图 64： Tier1/2 自动驾驶时间表 . 35 图 65：国内车厂自动驾驶时间表 . 35 图 66：国际车自动驾驶时间表 . 36 图 67：国内自动驾驶前装渗透率 . 36 图 68：现阶段量产的自动驾驶系统的报价 . 37 图 69： Waymo 推出的 Robo-taxi 的 APP 界面 . 38 图 70： Waymo 自动驾驶车的内部情况 . 38 图 71：麦肯锡预测 2025-2027 年将是 Robo-taxi 的成本拐点 . 38 图 72：自动驾驶应用场景的目标市场规模（百亿元 /年） . 39 图 73：自动驾驶卡车的 TCO 成本 .