图表:部分无人配送车辆参数信息
资料来源:赛博汽车,各公司官网,新石器官网,中金公司研究部
跨学科多方位融合的自动驾驶技术水到渠成
底盘技术:源于传统汽车工业,但胜于汽车工业
多方势力进入驱动技术走向成熟。随着无人配送市场的逐步发展,各家企业看到了无人配送的潜在市场规模,以创业公司、Tier-1供应商和整车厂为主的玩家进入无人配送车辆线控底盘领域,推动技术走向成熟并逐步构建起了较为完整的供应链。
图表:无人配送车辆线控底盘供应商情况
资料来源:36氪,车东西,赛博汽车,盖世汽车社区,中金公司研究部
软件定义制造,产业链话语权变革。传统汽车底盘制造的难点在于硬件的生产加工,即冲焊涂装的过程,而随着智能化汽车时代的到来,以自动驾驶系统为代表的软件功能成为无人车底盘的核心,需要全新的E/E架构去实现软件定义汽车的理念。我们认为,产业链价值核心的转移驱使主机厂强化在软件能力上的投入,类似于特斯拉研发集中式E/E架构和FSD系统,在底盘领域,无人配送车企业/主机厂将会采取类似举措以保持产业链核心地位,强化对于产业链的掌握。
智能感知和决策:“感官”和“大脑”至关重要
无人配送车同样需要多维度的传感器系统。尽管在运行速度上和Robotaxi、Robotruck等存在较大区别,面对更加复杂的非标路况,无人配送车辆仍然需要包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头和超声波雷达在内的完善传感器体系。受乘用车与商用车领域持续多年的智能化升级趋势影响,当前除激光雷达以外的车载传感器技术相对成熟。激光雷达方面,用于无人配送车辆的产品在技术要求上弱于乘用车和商用车,通常是16线或者32线,低于乘用车和商用车的64线或128线,相比之下生产难度更低,产能更大。另一方面,以禾赛科技、速腾聚创、大疆为代表的国产厂商逐步进入之前被Velodyne等国外厂商垄断的市场,并开发面向无人配送领域的激光雷达,不断降本提效。根据禾赛科技招股说明书,2020年前三季度禾赛激光雷达总产能达到5,070台。
图表:主要激光雷达供应商
资料来源:亿欧智库,新智驾,车云,禾赛科技官网,Velodyne官网,中金公司研究部
惯性导航系统随着国产替代有望进一步降本。惯性导航由于不依赖外部信息、延时低、数据输出全面的特点具有不可替代性,通常和全球导航卫星系统(GNSS)搭配使用以实现精度和场景的互补。在自动驾驶等领域,大部分公司使用以诺瓦泰公司为代表的进口产品。目前国内厂商也开始切入该赛道,典型代表包括星网宇达、导远科技、戴世智能和羲朗科技。随着技术不断成熟、国产替代,我们预计成本有望进一步降低。
图表:国内部分高精定位企业
资料来源:头豹研究院,中金公司研究部
计算平台迎来国产化突破。无人配送车辆芯片需要综合考虑算力与功耗的平衡,目前大多数低速无人配送车大多数采用英伟达Jetson AGX Xavier芯片,在提供较强计算性能的同时兼具小尺寸低功耗的特点。国内厂商经过技术打磨也逐步实现突破,例如华为发布MDC300F,应用于港口、矿山、园区物流等商用场景。
图表:车载计算芯片供应商及主要产品
资料来源:各公司官网,电子发烧友网,中金公司研究部
智能算法:理解多样、非标道路和场景
非标路况、行人、环境需要差异化算法。不同场景决定了自动驾驶各个子赛道的技术差异,这在数据和算法上尤为显著。Robotaxi场景集中在城市快速路和高速公路,主要面对车流,追求乘客安全舒适的乘坐体验;Robotruck场景则集中在高速公路上,由于高速和载重大的特点,更加追求极限感知,进而预留出反应时间;而无人配送则集中在非标道路上,主要运行的区域为非机动车道、小区、园区等多元化的场景,因此在自动驾驶算法中除了更关注额外的行人数据外,也需要大量的经验和工程化能力的积累,以更好地识别多种多样的场景、物体,从而更加有效地做决策。
图表:自动驾驶子赛道的技术差异
资料来源:中金公司研究部
数据积累驱动算法迭代的飞轮效应开始显现。部分企业已经开始在真实的城市道路和小区中进行商业运营,积累了相对可观的数据。我们预计随着无人配送车辆运营规模增加以及行驶里程提升,算法在大量数据集支撑下将得到快速迭代优化。
图表:无人配送代表公司自动驾驶里程[1]
资料来源:The last driver license holder,中金公司研究部
规模效应下成本有望持续下降
当前成本跨度较大,平均成本仍然较高。无人配送车辆主要硬件成本由线控底盘、激光雷达、惯导系统和计算平台构成。由于细分场景的差异,不同公司在底盘、上装、传感器、惯导和计算平台选择上存在不同方案,同时由于各公司在规模化进度上的差异,单车成本呈现出明显跨度。
规模效应驱动成本快速下降。当前无人配送赛道主要玩家均已提出较为明确的量产计划,部分玩家已经实现量产。以激光雷达为例,根据大疆Livox,随着L2+/L3功能的导入,激光雷达出货量将达到十万台每年,对应价格大幅下降。我们认为,类似于激光雷达的降本路径,在规模效应驱动下,无人配送车其他零部件成本也将持续大幅下降。