自动驾驶与智能座舱的发展加速汽车产业变革

也许多年以后，回望2020年，人们会发现，汽车产业变革的速度比人们此前预想的还要更快、更猛烈。

变革总是从微小的细节开始。

在这一年的中国汽车市场上，原本曲高和寡的ADAS技术在新车上的渗透率不断提升，L1、L2功能的搭载率也稳步攀升，相关数据从年初的20.1%、8.9%，分别提升至3季度末的22.4%、12.5%。AEB自动紧急制动系统、ACC自适应巡航系统、HMA智能远光灯辅助系统、360全景影像等自动驾驶功能已开始在10万元级别车型上搭载，如长城欧拉好猫，由于具有超过14项自动驾驶辅助功能而受到市场关注，该车型于2020广州车展亮相，至11月27日上市前，就已经收获近5000辆订单。据行业预测，未来3-5年，L2级别的智能化功能有可能会在10万元以下级别的新能源车实现搭载。

与此同时，在智能座舱领域，数字仪表、流媒体后视镜、HUD抬头显示技术等功能也逐渐被市场所追捧。以前，IVI车载信息娱乐系统主要采用实体按键和机电组合的方案，而现在，中控显示系统开始向虚拟超大屏转换，三维导航、实时路况、车辆信息显示、在线娱乐等功能被不断添加；而传统的指针式车速、发动机转速仪表盘，正在向全液晶方案过渡，采用这种数字化的全液晶仪表盘可以让预警信息、车辆的电量电压、联网情况等ADAS类信息有效显示。

图片来源：大陆集团官网

这轮产业变革，在资本市场也显现出了巨大的威力。

首先是苹果、谷歌等互联网巨头企业持续在自动驾驶领域进行着巨额投资，并不断传出在幕后悄悄“烧钱”开发汽车的消息，引发资本市场强烈震荡。此外，在自动驾驶领域表现领先的特斯拉，股价屡创新高，市值突破6000亿美元。受特斯拉股价飙升的影响，中国新创汽车企业，如蔚来、理想、小鹏等的股价也是连连上涨，成为资本市场的新宠。

之所以会出现这样的现象，很大一部分原因在于，加速发展的自动驾驶与智能座舱正在改变人们对于传统汽车的认知和定位。

事实上，随着自动驾驶技术的普及与深化，汽车可以通过环境感知与宏观车路控制来改善安全与行车效率问题，交通事故发生的频率将进一步降低，用车安全得到有效保障，更丰富和生活化的汽车使用场景成为可能。此外，随着5G与AI等技术逐步成熟、车载芯片与操作系统性能逐渐增强，ADAS和智能座舱渗透率逐步提升，汽车智能化程度显著增强，部分汽车已基本实现 “智能助理” 的角色定位，可以帮助驾驶者更好地感知周围环境，并实现简单的辅助驾驶功能，提升驾驶体验。

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按照美国SAE的标准，自动驾驶等级从L0至L5共分为6个等级，如果在L5级别自动驾驶条件下，对于汽车驾驶者来说，不仅仅是双手被解放，还解放了大脑。驾驶者对于驾驶期间的娱乐功能与内容需求将显著提升，乘用车的座舱将摆脱单一的驾驶场景，成为集娱乐、社交、出行、办公等为一体的综合智能空间。

而在L3、L4阶段，车体智能化（车车、车路等对外互联；自动驾驶能力）与车舱智能化（人车交互、信息娱乐）两者的发展更是相辅相成的。如果没有车体的智能化，消费者对车舱智能化功能就没有更多需要；同样，当车体的智能化、自动化发展到一定阶段，没有车舱智能化的发展，驾驶者也会失去实际的体验效果。

当前，国内汽车市场上量产车辆搭载较多的为L2级自动驾驶，这也是高级驾驶辅助系统ADAS的普及期，在这个阶段，ADAS与智能车舱的相互发展也能给驾驶者带来更好的体验。作为汽车由初级向高级自动驾驶进化过程中的核心系统——ADAS主要利用安装在车上的各类传感器收集行驶数据并结合地图数据进行系统计算，为驾驶者实现碰撞预警、盲点检测、自适应巡航、自动泊车等功能，增强驾驶安全性与舒适度，从而提升驾驶体验。

在这个阶段，由于自动驾驶水平还不高，驾驶员的注意力主要集中在驾驶上，此时座舱功能的打造需要更多地考虑驾驶者在开车时的需求。目前主流的ADAS功能包括：FCW前向碰撞预警系统、LDW车道偏离警示系统、TSR交通标志识别、BSD盲点检测、LKA车道保持系统、AEB自动刹车辅助系统、ACC自适应巡航系统、APA自动泊车、TJA交通拥堵辅助等。

以AEB自动刹车辅助系统与智能座舱结合为例。汽车可以通过摄像头或雷达传感器实时监视前方交通情况，检测到外部环境变化后，再将前方的障碍物以数据方式传给车载计算平台，车载电脑对传感器和探测器测算的数据进行计算和分析，并将结果传输到座舱和动力底盘系统。同时，座舱会以灯光、声音警报和方向盘震动等信号提示驾驶员进行制动，且这些信号将随着与障碍的距离越来越近而变得更加强烈；与此同时，动力底盘系统将采取制动液填充、阶段部分制动等准备措施，并等待驾驶者的进一步操作信息。如果驾驶员没有进行制动操作，计算平台可以综合当前车速与刹车距离信息进行判断，然后下达强制刹车指令，防止发生碰撞。

从某种意义上，汽车产业的两个重点发展方向：自动驾驶与智能座舱，都是通过改变人机交互的方式以提高驾驶者和乘员的体验感受。汽车座舱是人车交互的接口，智能座舱的本质是在软硬件驱动下，把汽车从产品属性升级为服务属性的一种体验。在汽车座舱里，我们所看到听到感觉到的，包括支持语音识别、手势识别、高清显示、主动安全报警、实时导航、在线信息娱乐、紧急救援等功能和服务都属于汽车产业目前重点发展的智能座舱范畴，其背后的支撑硬件则主要有全液晶仪表、车载信息娱乐系统、车联网模块、抬头显示 HUD、流媒体后视镜等。

基于自动驾驶和智能座舱互联生态共同打造的智能汽车，其使用场景将更加丰富化与生活化，消费者对汽车的定位也正在从“单一交通工具”向“第三生活空间”转变。此外，由于车辆自带可移动属性，通过网联功能，还可以实现线上与线下体验的无缝连接，为用户提供更加便捷的生活体验。也就是说，在未来，作为“第三生活空间”的汽车，其主要属性将不再是“驾驶”，而是“生活”。

要成为用户的“第三生活空间”，则需要未来的智能汽车成为一台移动的超级计算机，这对于汽车产业来说，意味着一场深刻的汽车电子电气 架构变革。

在汽车智能化浪潮下，随着汽车智能、网联业务的日渐丰富，车内外系统之间信息交互量激增，这给传统汽车电子电气构架带来了巨大的挑战，传统汽车所采用的分布式ECU电子电器架构面临瓶颈。例如，ECU封闭式的网络成为传感器数据传输天然的障碍，存在功能协同困难，系统互斥的情况。此外，ECU在集成控制、功能安全、实时性、带宽瓶颈、算力黑洞等方面也面临挑战。

因此，基于“域控制器”的、更加集中化的汽车电子电气架构成为行业演进方向。按照博世、大陆等汽车供应商提出的“域控制器”概念，根据汽车电子部件功能，通过对ECU框架进行优化，可以将整车划分为动力总成、车辆安全、车身电子、智能座舱和智能驾驶等几个域，然后利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中的去控制每个域。由于每个“域控制器”都具有集中的智能化处理单元，因此具备更强的运算处理能力。也就是说，汽车的电子电气架构（EEA）将从分散的计算机系统（即控制单元）转向更加集中和网络化的电子架构，其终极形态将是超级中央计算机。

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在这个终极状态下，汽车智能座舱发出的各类请求与反馈、自动驾驶系统的各类探测与计算，都将由一个强大算力的中央处理器统一处理，不同功能之间的协同将显著增强，车内应用生态将进一步丰富，从而提升智能汽车产业链价值。因此，麦肯锡预测，未来汽车品牌差异化要素主要体现在信息娱乐功能、自动驾驶能力以及功能安全方面。

不论是对于传统汽车企业，还是对于传统汽车零部件供应商，这都将是一次彻底的颠覆。

在汽车智能化时代，在全新的汽车电子电气架构下，汽车的核心组件将从发动机、变速器等，转变为芯片、各类传感器及软硬件；汽车的核心技术也将被重新定义为计算平台、操作系统和应用软件。因此，许多非传统汽车供应厂商，如英伟达、高通、华为纷纷提出智能汽车某一功能或整体的解决方案，Tesla对核心技术布局则是芯片和软件，这些企业的战略选择可谓切中要害。

同时，以服务为导向的系统构架（SOA）将成为主流，并将催生真正的汽车大脑——超级中央计算机。同时，为避免对车端算力需求的无限增长，需要采用高性能实时计算平台、MEC（多接入边缘计算）以及云计算协同式解决方案。此外，SOA构架的出现，还将产生硬件抽象层（HAL），这意味着硬件不再被某个功能独享，例如，一颗前视摄像头过去可能被AEB/ACC系统独占，但现在，任何车载功能都能调用这颗摄像头，这也意味着将出现一个独立的感知层，并成为一种公用资源。

另外的颠覆可能发生在供应链管理方面。因为每种资源都有很多独立供应商，整车企业将有更多的选择，这使得整车企业在与领先汽车零部件供应商进行博弈时，可以重新赢得主动权。传统汽车零部件供应商与整车厂之间已磨合成熟的合作方式——以其较强的整合能力为整车厂提供整体解决方案，难以延续。

当然，最大的颠覆因素也许是苹果。如果苹果真的要进入自动驾驶汽车领域，或者是苹果真的要自己造车，那么这个领域又将多出一个拥有庞大消费者基础的企业。

对于传统汽车厂商来说，面对变革，需要同时在自动驾驶和智能座舱方面进行布局。在自动驾驶方面，可以通过与供应商、软硬件公司等合作的方式，整合内部研发资源，掌握智能驾驶核心系统的功能开发和系统集成能力；在智能座舱方面，通过初期对外合作联合开发、中长期自主掌握的方式，提升核心系统集成能力，补充软件开发人员。

事实上，在此番变革中，传统汽车厂商面临着巨大的机会与严峻的挑战。机会，是可以借此机会从传统制造业转型为科技行业，这对于传统车企来说，甚至算得上是“阶层的突破”；挑战，则是面临来自于软件、互联网领域的压力，面临入局玩家数量的大幅增加，行业竞争的更加激烈。而对于传统零部件企业，目前需要离开“硬件配套舒适区”，迅速靠近新能源汽车企业，增加软件能力，并在中国市场大胆布局。

汽车产业正以超乎人们想象的速度发生着变革，如何抓住行业变革机会，重塑产业价值链，进而实现突破，对于所有企业来说，都是重要课题。

作者简介：

楚宇轩：汽车行业资深观察家、《昂扬汽车》创始人。《昂扬汽车》——以汽车行业的新闻资讯动态报道为核心，聚焦及探讨汽车产业热点及焦点问题，前瞻视角观察汽车产业动态，把握行业发展趋势，洞察汽车产业发展先机。