越來越多的高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System,ADAS)功能將吸引用戶購買新車,重啟汽車業(yè)務(wù)增長。
新型冠狀病毒危機(jī)之后,豐富的ADAS功能將提振汽車產(chǎn)業(yè)
據(jù)麥姆斯咨詢介紹,汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)明顯看到,全球新型冠狀病毒危機(jī)的影響從“供應(yīng)鏈沖擊”演變?yōu)?ldquo;用戶需求沖擊”。與2019年的生產(chǎn)水平相比,2020年的新車產(chǎn)量預(yù)計(jì)將下降30%。汽車產(chǎn)業(yè)正朝著“互聯(lián)、自動、共享、電動”四大趨勢發(fā)展,但是,由于緊急情況發(fā)生,發(fā)展速度可能會發(fā)生變化。“電動”將成為OEM汽車廠商當(dāng)前的主要“進(jìn)攻點(diǎn)”,這是因?yàn)槎趸迹–O2)排放法規(guī)的實(shí)施造成的。
OEM汽車廠商的另一個(gè)主要目標(biāo)是開發(fā)ADAS,以實(shí)現(xiàn)安全和自動駕駛功能。正如美國汽車協(xié)會(AAA)在2019年10月表達(dá)的觀點(diǎn),先進(jìn)緊急制動系統(tǒng)(AEB)的開發(fā)是避免前向碰撞的重要一步,但仍可以再完善一些。此外,在交通擁堵或高速公路上的自動駕駛功能也將由OEM汽車廠商開發(fā)完成,因?yàn)橛脩粽趯ふ?ldquo;自動”功能以減輕駕駛負(fù)擔(dān)。與此同時(shí),這些功能的開發(fā)也將成為OEM汽車廠商差異化產(chǎn)品的一種方式。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),需要為汽車增加更多的MEMS和傳感器、更強(qiáng)的計(jì)算能力以及新的電氣/電子(E/E)架構(gòu)。特斯拉(Tesla)已通過結(jié)合毫米波雷達(dá)、攝像頭啟動了ADAS和自動駕駛功能,奧迪(Audi)更是增加了激光雷達(dá)(LiDAR)。為了融合各種傳感器生成的數(shù)據(jù),奧迪和Aptiv開發(fā)了用于前向傳感器的域控制器zFAS。特斯拉推出的Autopilot自動輔助駕駛系統(tǒng)幫助用戶將駕駛操作化繁為簡,通過軟件更新,該系統(tǒng)可以不斷引入新功能并完善現(xiàn)有功能,持續(xù)提升車輛的安全性和功能性。這些功能帶來的創(chuàng)新將成為汽車市場重啟的希望。

應(yīng)用于自動駕駛的傳感器數(shù)據(jù)融合(2020年 vs. 2030年)
2025年汽車ADAS傳感和計(jì)算市場將達(dá)224億美元
新型冠狀病毒危機(jī)嚴(yán)重影響汽車生產(chǎn)。預(yù)計(jì)將需要三年時(shí)間才能恢復(fù)到疫情前的相同產(chǎn)出水平。2020年底,預(yù)計(jì)毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá)和計(jì)算ADAS的全球市場將達(dá)到86億美元。該市場中最大一塊營收由38億美元的毫米波雷達(dá)產(chǎn)生,其次是35億美元的攝像頭營收。激光雷達(dá)營收還很小,約為4千萬美元,而計(jì)算ADAS將產(chǎn)生13億美元營收。

2020~2025年汽車ADAS傳感和計(jì)算市場(來源:Yole)
隨著毫米波雷達(dá)和攝像頭在汽車中的普及率提高,相關(guān)的市場營收將從新型冠狀病毒危機(jī)中逐步恢復(fù)。毫米波雷達(dá)市場營收將在2025年達(dá)到91億美元,復(fù)合年增長率(CAGR)為19%。攝像頭市場營收將在2025年達(dá)到81億美元,復(fù)合年增長率為18%。來自計(jì)算ADAS的市場營收將在2025年達(dá)到35億美元,復(fù)合年增長率為22%。
由于只有寶馬(BMW)和沃爾沃(Volvo)這樣的OEM汽車廠商在少量車型中將激光雷達(dá)作為選裝件,因此激光雷達(dá)市場營收當(dāng)前仍非常小。預(yù)計(jì)未來幾年還會有其它OEM汽車廠商會采用激光雷達(dá),但實(shí)施將僅限于高端車型,所以預(yù)計(jì)銷量有限。在這種情況下,激光雷達(dá)市場營收將在2025年達(dá)到17億美元,復(fù)合年增長率為113%。激光雷達(dá)是OEM和Tier-1廠商的“殺手锏”傳感器,可以實(shí)現(xiàn)精確的3D環(huán)境建模;同時(shí),毫米波雷達(dá)和攝像頭也在不斷提高其性能。
自動駕駛需要更好性能的傳感器
如今,毫米波雷達(dá)和攝像頭已成為OEM汽車廠商用來開發(fā)安全性和自動駕駛功能的主要傳感器。因此,前向ADAS單目攝像頭的普及率將從2020年的51%增長到2025年的85%。這種攝像頭是多功能的,可用于AEB以及其它功能,例如車道保持輔助(LKA)或交通標(biāo)志識別(TSR)。對于大多數(shù)高端汽車(如特斯拉),前向ADAS三合一攝像頭用于開發(fā)高級自動駕駛功能。
毫米波雷達(dá)與時(shí)俱進(jìn),技術(shù)不斷進(jìn)步。從2019年開始,具有更好垂直視野的3D雷達(dá)應(yīng)用于車輛高度檢測。隨著性能提升,預(yù)計(jì)2021年成像雷達(dá)將開始部署在汽車上。這種成像雷達(dá)將與以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)相結(jié)合。

汽車ADAS傳感器(毫米波雷達(dá)、攝像頭、激光雷達(dá))技術(shù)路線圖(來源:Yole)
在激光雷達(dá)方面,技術(shù)路線正在從宏觀機(jī)械掃描轉(zhuǎn)向MEMS掃描和Flash。大多數(shù)激光雷達(dá)廠商都參與到固態(tài)技術(shù)之中。激光雷達(dá)的問題之一是如何與汽車集成。目前,激光雷達(dá)主要集成在汽車保險(xiǎn)杠格柵(grill)中,但這可能不是理想的解決方案。OEM和Tier-1廠商希望將其集成在大燈或擋風(fēng)玻璃后面。為此,將需要投入更多的研發(fā)來減小激光雷達(dá)的體積并使其易于集成。
激光雷達(dá)的另一個(gè)問題是需要實(shí)時(shí)處理其生成的大量數(shù)據(jù)。高計(jì)算能力(每秒超過25兆次運(yùn)算)將是必須具備的。激光雷達(dá)的最后一個(gè)問題是與其它兩種傳感技術(shù)(毫米波雷達(dá)和攝像頭)相比的成本。它的成本大約是ADAS單目攝像頭的10倍。因此,除了減小激光雷達(dá)的體積之外,OEM汽車廠商也需要采用降低成本的方法。
