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2018 年第 25 期(总第 211 期)
主办:扬州市科学技术局
承办:扬州市科学技术情报研究所 2018 年 10 月 31 日
全球智能网联汽车发展现状与产业布局
编者按:目前,发展智能网联汽车已经成为各国共识,美、
德、日等汽车强国纷纷加快战略布局,各大科技巨头大举投资并
购,全球智能网联汽车发展呈现出核心技术加速突破、基础支撑
加快完善、产业生态渐趋成熟的良好态势。本文介绍了智能网联
汽车的概念、政策环境、产业链、技术发展现状及全球产业布局,
供参考。
一、 智能网联汽车的概念
(一) 定义
智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器
等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与 X(人、车、路、
云端等)智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、
协同控制等功能,可实现安全、高效、舒适、节能行驶,并最终
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可实现替代人来操作的新一代汽车,通常也被称为智能汽车、自
动驾驶汽车。
(二) 关键技术
主要包括环境感知技术、无线通信技术、智能互联技术、信
息融合技术、人机界面技术和信息安全与隐私保护技术等,由环
境感知层、智能决策层、控制和执行层构成。
(三) 技术分级
美国:分为 5 级,即无自动驾驶阶段 0 级、驾驶员辅助驾驶
阶段 1 级、半自动驾驶阶段 2 级、高度自动驾驶阶段 3 级、完
全自动驾驶阶段 4 级。
德国:分为 3 级,即部分自动驾驶阶段、高度自动驾驶阶段、
完全自动驾驶阶段 3 个级别。
中国:《中国制造 2025》将智能网联汽车分为辅助驾驶阶段
(DA),部分自动驾驶阶段(PA),高度自动驾驶阶段(HA),完全
自动驾驶阶段(FA)4 个等级,后来在 PA 之后加入了有条件自
动驾驶阶段(CA),完善成 5 个技术级别。
通常而言,国际汽车工程师学会(SAE International)的 6
级分类体系成为通行的分类原则,从低到高分为无自动驾驶(L0)、
辅助驾驶(L1)、部分自动驾驶(L2)、有条件自动驾驶(L3)、高
度自动驾驶(L4)、完全自动驾驶(L5)6 个等级。目前全球自动
驾驶技术主要处于 L2 和 L3 阶段。
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二、智能网联汽车发展的政策环境
(一)主要国家的扶持政策与产业规划
全球主要发达国家和地区都将智能网联汽车作为未来发展的
重要战略方向,加快产业布局,制定产业政策和发展规划,修订
智能网联汽车相关法律法规,发布实施开放道路测试规范,多种
措施并举,加快推进智能网联汽车产业发展进程。其中,美国已
明确将汽车智能化、网联化作为两大核心战略;欧盟明确到 2020
年在高速公路上实现自动驾驶,2030 年完全进入自动驾驶社会;
日本将自动驾驶汽车的普及作为增长战略的支柱;中国则从顶层
设计、战略规划、标准法规等多方面深入推进产业发展。
表 1 全球主要国家关于智能网联汽车的政策文件
国家 发布机构 政策文件名称 发布时间
美国
交通部 联邦自动驾驶汽车政策 2016.9
众议院 自动驾驶方案(Self Drive Act) 2017.9
交通部 联邦自动驾驶汽车指导文件 2018.1
日本
警察厅 自动驾驶汽车道路测试指南 2016.5
政府 自动驾驶相关制度整备大纲 2018.3
国土交通省 自动驾驶汽车安全技术指南 2018.9
欧盟 欧洲委员会 通往自动出行之路:欧盟未来出行战略 2018.5
德国 参议院 《德国道路交通法》修正案 2017.5
英国 议会 自动和电动汽车法案 2018.7
法国 政府 自动驾驶汽车发展路线图 2014.2
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(二)国内相关扶持政策与产业规划
1、国家
(1)发展规划
根据《汽车产业中长期发展规划》要求,到 2020 年,我国汽
车 DA(驾驶辅助)、PA(部分自动驾驶)、CA(有条件自动驾驶)
系统新车装配率超过 50%,网联式驾驶辅助系统装配率达到 10%,
满足智慧交通城市建设需求。到 2025 年,汽车 DA、PA、CA 新车
装配率达 80%,其中 PA、CA 级新车装配率达 25%,高度和完全自
动驾驶汽车开始进入市场。根据《智能汽车创新发展战略》(征求
意见稿)规划,到 2020 年,我国智能汽车新车占比达到 50%,中
高级别智能汽车实现市场化应用,重点区域示范运行取得成效。
智能道路交通系统建设取得积极进展,大城市、高速公路的车用
无线通信网络(LTE-V2X)覆盖率达到 90%。
(2)政策措施
在顶层设计方面,我国成立了国家制造强国建设领导小组车
联网产业发展专项委员会,制定了《车联网创新发展工作方案》、
《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2017)》、
《智能网联汽车技术发展路线图》、《5G 推进工作行动方案》、《汽
车产业中长期发展规划》等文件,明确了发展的目标。
在协同创新方面,我国成立了“中国智能网联汽车产业创新
联盟”,以便加快组建国家智能网联汽车创新中心。
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在标准法规方面,将推动成立全国汽车标准委员会智能网联
汽车分标委,已制定“智能网联汽车道路测试管理规范”。
在测试示范方面,我国已经拥有了 16 个无人驾驶测试场地,
包括上海国家智能网联汽车示范区等 7 个国家级智能网联汽车测
试示范区,以及深圳无人驾驶示范区等 9 个地方自建的智能网联
汽车应用示范区。
2、地方
(1)政策规定先行,保障道路测试。 自 2017 年底起,北京、
上海、重庆、深圳等城市先后出台了自动驾驶汽车道路测试管理
相关规定,对测试主体、测试车辆、测试人员、测试申请、违法
及事故处理等方面都做出了明确要求。各地政策为三部委联合发
布道路测试管理规范奠定了实践基础。
(2)开放道路实测,颁放准驾车牌。 今年 3 月,上海率先
发布了国内首批自动驾驶牌照,其后北京、杭州、深圳、福建平
潭相继为企业发放测试牌照。其中,深圳、福建平潭先行先试大
客车自动驾驶测试。
表 2 国内 8 个城市颁发自动驾驶路测牌照情况
序号 城市 发放号牌数 发放企业
1 上海 5 上汽(2张)、蔚来汽车(1张)、宝马(2张)
2 北京 35
百度(25 张),蔚来汽车(1张)、北汽新能源(1
张)、小马智行(2张)、奔驰(2张)、腾讯(1
张)、滴滴(1张)、奥迪(1张)
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序号 城市 发放号牌数 发放企业
3 福建平潭 7 百度(3张)、金龙(3张)、金旅(1张)
4 长春 3 一汽(3张)
5 重庆 8
一汽(1张)、东风(1张)、长安(1张)、广
汽(1张)、吉利(1张)、北汽福田(1张)、
百度(1张)
6 深圳 1 腾讯(1张)
7 无锡 2 上汽(1张)、奥迪(1张)
8 杭州 2 阿里巴巴(2张)
(3)建设测试基地,促进产业发展。2016 年 6 月,由工信部
批准的国内首个“国家智能网联汽车(上海)试点示范区”封闭
测试区正式开园运营,其后将智能互联示范区覆盖至北京 - 河
北、浙江、重庆、江苏无锡等地。同时地方政府主导的示范区项
目多地开花,广东正在粤北地区谋划建设无人驾驶实验基地;武
汉、深圳拟建“无人驾驶”小镇,辽宁盘锦与北汽合作智能商用
车项目。实验测试基地的建设为当地智能网联汽车产业发展提供
了良好基础。
三、智能网联汽车产业链及技术发展现状
(一)智能网联汽车产业链
智能网联汽车产业链包括上游的关键系统、中游的系统集成
及下游的应用服务。产业链上游涵盖感知系统、决策系统、执行
系统、通信系统等关键系统,产业链中游涵盖智能驾驶舱、自动
驾驶解决方案、智能网联汽车整车等集成系统,产业链下游涵盖
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出行服务、物流服务、数据增值等应用服务。
(二)全球智能网联汽车细分领域的发展现状
1、感知系统
超声波雷达的应用已经相对成熟、摄像头、毫米波雷达和激
光雷达正随着自动驾驶技术的蓬勃发展,迎来活跃的技术创新。
预计,到 2025 年,全球智能网联汽车传感器市场将达 548 亿美元,
博世、大陆、德尔福、Velodyne、Quanergy、北醒光子、禾赛科
技等国内外企业正加快市场布局。
图 1 智能网联汽车传感器特点及企业布局
2、决策系统
国际巨头企业抢先布局智能网联汽车操作系统,推出了各具
特色的操作系统。其中,Windows CE 最先推出,性能稳定;QNX
市场占有率最高,功能安全性出众;Linux 基于开源代码,适于个
性化定制;风河提供端到端解决方案;Android 具有庞大手机用户
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群体,强势推出车规版操作系统。
表 3 全球主要智能网联汽车操作系统分类及应用
3、 执行系统
线控制动为执行系统的核心功能,目前全球领先的一级供应
商依靠成熟的底盘控制技术和规模效应,在线控制动领域占据主
导地位,且在底盘控制接口方面不对外开放,形成了一定程度的
行业壁垒。博世推出的 bbooster 线控制动系统,已批量应用于大
众、奥迪、特斯拉及凯迪拉克等品牌的车型。日立、大陆和天合
也分别推出 EACT、MK C1、IBC 线控制动系统。中国京西重工、万
向集团、武汉元丰、伯特利、易立达等企业正加速布局。
4、通信系统
通信系统市连接车与车(V2V)、车与路(V2I)、车与人(V2P)、
车与云(V2C)等的信息交互平台,包括 V2X 通信系统、安全解决
方案、电子电器架构及云平台等领域。目前,V2X 通信系统以美国
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主导的 SDRC 标准和中国主导的 LTE-V2X 标准为主,未来随着 5G
通信系统的逐渐成熟,5G-V2X 有望成为新的技术标准。
图 2 国际通信标准比较
5、 智能驾驶舱
智能驾驶舱以中控为核心,还包括数字仪表盘、抬头显示器
和后座显示屏。近年来,以伟世通、博世、大陆为代表的汽车电
子巨头正加大对智能驾驶舱的开发力度,奥迪、宝马、奔驰等品
牌的高端车型已实现配置,智能驾驶舱人性化、多功能化、智能
化等元素逐渐成为了汽车品牌的差异化亮点。
6、 自动驾驶解决方案
目前,自动驾驶解决方案主要有两条路线:视觉优先路线以
及多传感器融合路线。视觉优先路线由“宝马英特尔联盟”提出,
该路线倾向于采用低成本的摄像头方案。多传感器融合路线由
“丰田英伟达联盟”提出,该路线更倾向于高成本激光雷达及毫
米波雷达、超声波雷达、摄像头等多种传感器的融合运用,以应
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对自动驾驶负责的应用场景。
图 3 自动驾驶解决方案对比
7、 智能网联汽车整车
近年来,汽车企业及科技企业纷纷加快推出智能网联汽车产
品,稳步推进自动驾驶技术的商业化。丰田、通用、戴姆勒、长
安等已经开始在量产车型上规模化装配 L1 级、L2 级自动驾驶系
统,开始 L3、L4 级自动驾驶系统的研发与测试,并计划于 2019
年左右开始向市场投放 L3 级量产车,在 2021 年左右实现 L4 级自
动驾驶。科技企业如特斯拉、蔚来、小鹏、奇点汽车计划于 3 年
内量产 L3、L4 级别自动驾驶汽车。
(二)我国智能网联汽车的发展现状
在无人驾驶领域,我国与发达国家基本上处于同一发展阶段,
技术差距并不是很大。一汽、上汽、长安、北汽等主要整车企业
都制定了智能网联汽车发展的系统战略,北汽基于新能源的自动
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驾驶汽车实现了面向普通公众的长距离试驾体验,长安更是首次
在国内进行了2000公里的自动驾驶公共道路测试试验。包括百度、
阿里、华为在内的多家 ICT 企业也纷纷进军智能网联汽车的技术
研发和服务工作,在定位导航、数据挖掘、5G 通信等领域逐步形
成了自主优势技术。
四、全球智能网联汽车产业布局
(一)北美:信息技术引领,初创企业众多
美国凭借信息技术的全球领先优势,以车载智能芯片、车载
操作系统和车联网平台为突破口,全面布局智能网联汽车各关键
领域。此外,硅谷初创企业具有创新活力强、整合能力突出、融
资活跃等特点,助推美国智能网联汽车产业快速发展。
(二)欧洲:技术实力突出,企业加速转型
欧洲形成了以德国为发展核心,法国、意大利、瑞典、荷兰、
以色列、芬兰、瑞士、英国等国家协同发展的智能网联汽车生态
体系。欧洲拥有全球领先的汽车企业及先进的智能驾驶技术,一
级供应商依靠强大的创新能力和深厚的技术储备,整合整车企业
开展前瞻协同开发。此外,欧洲凭借欧盟成员国间合作交流便利
的优势,形成了全欧洲范围内的产业协同发展。
(三)亚洲:市场优势明显,未来发展可期
中国汽车产销量多年保持全球第一,具有巨大的市场优势,
同时,中国具有集中力量办大事的体制优势,对于促进智能网联
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汽车产业发展将发挥重要作用。日本整车企业和一级供应商技术
实力突出,交通基础设施较为完备,利于智能网联汽车的示范应
用。
图 4 全球智能网联汽车产业布局
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电话:87325339 传真:85117036 网址:www.yzinfo.net.cn
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