關鍵技術進展

一、感知系統

感知系統是自動駕駛汽車的“眼睛”，自動駕駛汽車通過感知系統采集周圍環境的數據，通過算法的提取、處理及融合，形成完整的汽車周邊駕駛態勢圖，為駕駛行為決策提供依據。感知系統的正確性和可靠性等性能直接影響車輛的安全性和穩定性。

各類傳感器在工作原理、成本、探測范圍、角度等性能上有較大差別。其中，攝像頭能夠進行路標識別，并且能夠進行行人判別，但穩定性有限；激光雷達探測距離遠、分辨率高、精度高，是當前測量人體距離的唯一方案，但有成本高、體積大等缺點，在惡劣環境下不宜使用；毫米波雷達價格居中、實時性強，但易受干擾，并且精度不及激光雷達；超聲波雷達能應用于惡劣天氣且成本低，但存在易受干擾、精度有限的缺點。當前，車廠根據主要傳感器不同的特點，讓其在智能汽車不同的應用場景中發揮作用，實現系統協同效果。

（一）激光雷達

近年來，我國激光雷達企業的產品開發不斷獲得突破，在激光雷達性能、關鍵器件性能及激光雷達產品化等方面與國際水平不斷縮小差距。國內的禾賽科技、速騰聚創等企業紛紛推出了量產的多線激光雷達產品，產品性能直追歐美。禾賽科技于2017年4月推出了40線激光雷達Pandar40，并在2018年12月推出了具有完全抗干擾能力的升級版本Pandar40P；于2019年1月推出了垂直分辨率更高的64線激光雷達Pandar64。速騰聚創于2016年8月完成小型多線激光雷達RS-LiDAR-16樣機；于2017年4月完成RS-LiDAR-16量產準備；于2017年9月推出角分辨率為0.33°的32線激光雷達RS-LiDAR-32，并開始量產。

除了在高線數、高性能機械式激光雷達發展上的突破，我國在固態激光雷達的開發上也取得了一定的進展。禾賽科技于2017年12月推出了固態激光雷達解決方案PandarGT，并于2019年1月發布了PandarGT3.0，其中高速振鏡系統及高性能光纖激光器均為自主研制。速騰聚創于2017年10月推出了固態激光雷達RS-LiDAR-M1Pre，并在2018年CES上進行了公開演示。近年來，速騰聚創、鐳神科技、思嵐科技、禾賽科技、華達科捷、北科天繪等創業公司，以及中海達、大族激光等上市公司也開始逐步布局進入車載激光雷達領域。隨著國內激光雷達的研發加速，全球激光雷達市場競爭格局正在改變。

（二）毫米波雷達

當前，77GHz毫米波車載雷達的市場份額主要被大陸、博世、電裝、奧托立夫等傳統汽車零部件巨頭所壟斷。我國在24GHz和77GHz毫米波雷達集成電路關鍵技術上已經取得了突破，24GHz毫米波雷達實現了量產。在國內上市公司中，德賽西威量產了24GHz毫米波雷達；在國內非上市公司中，行易道、木牛科技、蘇州毫米波等企業都獲得了后裝訂單。但是，我國77GHz毫米波雷達的國產化進展緩慢。2018年，我國毫米波雷達的出貨量約為358萬個。伴隨著國產毫米波雷達芯片廠商，如廈門意行、清能華波、上海矽杰微、上海加特蘭等的崛起，華域汽車24GHz后向毫米波雷達實現了批量供貨。

（三）視覺攝像頭

在視覺攝像頭領域，國外有長期的技術積累，車載視覺處理芯片主要由國際傳統芯片巨頭掌控，國內企業在產品價格競爭力、產品可靠性、產品性能指標等綜合方面與國際水平存在一定差距。但是，在攝像頭的總體制造層面，50%以上的全球市場由大立光電、舜宇光學和玉晶光電3家中國企業占據。目前，在國內創業團隊中，Minieye、Maxieye、中科慧眼涉足視覺識別算法，表現出不錯的實力；FPGA芯片、地平線機器人、寒武紀等涉足芯片制造。Minieye已經和萬向集團合作，開始研發切入控制端的整套車載視覺系統解決方案。中科慧眼采用雙目攝像頭，搭載視差計算及障礙檢測算法實現了車道偏離預警、車道保持、碰撞預警、行人探測與防撞警示等功能。人工智能公司商湯科技、格靈深瞳等通過打造計算機視覺通用平臺，積極布局自動駕駛領域。

（四）高精度地圖與定位

根據我國政府規定，只有具備導航電子地圖制作資質的企業才能合法制作導航電子地圖。截至2020年2月，我國共有22家企事業單位具備甲級導航電子地圖測繪資質。原國家測繪地理信息局于2001年頒發給四維圖新第一張導航電子地圖測繪資質；2009—2016年，僅給江蘇省基礎地理信息中心和武漢光庭信息頒發資質，資質頒發基本停滯；自2017年起，資質審核適度放開，2017年10月至2020年2月，為滴圖科技、中海庭、Momenta、寬登科技、晶眾地圖、智途科技、北京華為數字技術、豐圖科技、京東物流9家企業頒發資質，地圖測繪資質適度放開，并實現對初創公司的放開，如表1所示。

其中，四維圖新、高德和百度三大傳統圖商的高精度地圖采集進展大體相當，依托采購和自研高精度地圖測繪設備，基本完成了我國30多萬千米高速公路和城市快速路的地圖采集，并規劃到2020年完成城市道路采集。但是，現階段地圖數據僅限于基礎地圖信息，地圖的更新頻率為1～3個月，尚未實現動態地圖信息采集。

北斗衛星導航系統全面建成后，高精度定位基礎設施迅速布局。2020年7月，北斗三號全球衛星導航系統正式開通，為全球用戶提供定位及通信數據傳輸服務，標志著中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統全面建成。北斗衛星導航系統的全球實測定位精度均值為2.34米，測速精度優于0.2米/秒，授時精度優于20納秒，服務可用性優于99%，具備明顯相對優勢。此外，我國導航地基增強系統運營商千尋位置已在全國建設了2400個北斗導航地基增強站，具備動態厘米級和靜態毫米級定位能力，北斗導航地基增強站的不斷增加將賦能智能網聯汽車精準定位。

二、決策系統

感知系統是智能網聯汽車的“眼睛”，決策系統則是智能網聯汽車的“大腦”。通過處理感知系統采集的環境信息，決策系統進行行為預測、態勢分析、控制決策及路徑規劃。

（一）車載芯片

芯片是影響終端性能和體驗的決定性因素之一，其將向智能化、集成化方向發展。車聯網芯片包括傳感器芯片、定位芯片、通信射頻芯片、安全芯片。車聯網芯片是數據的來源和自動駕駛的基礎，傳感器、模組等都需要搭載大量芯片，芯片產業屬于車聯網的上游產業。隨著芯片數量的增加，未來車載芯片將向集導航、環境感知、控制決策、交互等多項功能于一體的方向發展。車規級芯片的要求遠高于傳統芯片的要求。車聯網芯片主要為車載芯片，工作環境相對于消費級芯片和工業級芯片更加惡劣，工作溫度范圍為-40℃～150℃，遠高于其他級別芯片的水平，需要擁有抵抗高振動、多粉塵、多電磁干擾的能力。車規級芯片壽命要求更高，壽命約為15年或20萬千米。車聯網芯片需要2年左右的時間完成認證，供貨周期相對較長，如表2所示。

國內芯片廠商經技術積累，逐漸提高競爭力。由于車規級芯片對安全性和可靠性要求嚴格，技術壁壘高，因此主要被高通、聯發科、海斯等廠商壟斷，我國自給率水平低。但是，隨著相關芯片廠商生產能力、研發能力的提高，國內芯片廠商逐漸積累了競爭優勢，華為、四維圖新、紫光展銳、大唐電信等紛紛推出相關芯片產品，并實現量產。

（二）車載智能計算平臺

車載智能計算平臺是智能網聯汽車感知、決策、控制高效可靠運行的基礎保障。國內主要車載智能計算平臺企業有地平線、華為、全志、杰發科技等。地平線推出的Matrix計算平臺，利用AI加速IP最大化了嵌入式AI計算性能，可支持激光雷達、毫米波雷達的接入和多傳感器融合，已經成功實現大規模商業化。目前，地平線又推出Matrix計算平臺升級版，其基于地平線BPU2.0處理器架構，能夠為CA級和HA級的自動駕駛提供高性能的感知系統，已向世界頂級自動駕駛廠商大規模供貨。華為在自研AI芯片昇騰的基礎上打造了MDC計算平臺，其支持L4級自動駕駛的計算平臺MDC600，算力高達352TOPS，功耗算力比低至1TOPS/W，同時符合最高級別的車規標準。搭載華為MDC計算平臺的奧迪Q7汽車已經開始在國內開展自動駕駛道路測試。另外，華為也已經分別與一汽紅旗、東風汽車、金龍客車、新石器、山東浩睿智能等多家車企和伙伴達成合作。

（三）操作系統

操作系統可支持人與車、車與車、車與互聯網等全方位的交互功能，是智能網聯汽車產品差異化、個性化競爭的重要組成部分。國內以百度、阿里巴巴、騰訊為代表的互聯網企業已經開始布局智能網聯汽車的操作系統業務，互聯網企業擁有軟件開發的先天優勢，可快速介入車輛操作系統的開發中。阿里巴巴與上汽合資成立的斑馬公司，目前已經率先推出AliOS操作系統，能夠實現智能駕駛艙、語音交互、車輛遠程控制、車輛狀態查詢等服務，并且已經成功應用到榮威RX5、榮威eRX5、名爵ZS等多款量產車型中。百度已經推出兩套操作系統：CarLife和DuerOS。另外，Apollo平臺中使用了開源操作系統ROS。騰訊與廣汽開展合作，成立合資公司開發All in Car車載系統。騰訊旗下的梧桐車聯推出了操作系統級智能網聯系統方案——TINNOVE OS，該系統深度整合了騰訊車聯的基礎能力和核心生態資源，能夠提供基于場景的個性化服務推薦。

三、控制系統

智能網聯汽車控制系統主要包括車輛的橫向控制、縱向控制、轉向、加速、制動及底層控制器控制，具備轉向燈、大燈及擋位等功能，直接決定了車輛的安全性和舒適性。線控制動是控制系統的核心功能。目前，全球領先的一級供應商依靠成熟的底盤控制技術和規模效應，在線控制動領域占據主導地位，并且底盤控制通信協議及接口不對外開放，形成了一定程度的行業壁壘。目前，國內京西重工、萬向集團、武漢元豐、伯特利、易立達等企業正在加速線控制動領域的布局。

四、車聯網

V2X技術，即Vehicle to Everything，意為車輛和外界的實體信息交互，目的是減少交通事故、減輕道路擁堵情況、減少尾氣排放。車聯網（V2X）概念非常豐富，包含了V2I、V2V、V2N、V2P等業務。

V2I是指汽車和基礎設施之間的通信，主要包含了路側單元（RSU），例如，當車輛靠近一個十字交叉口時，紅綠燈會以無線信號的方式，告訴車輛信號何時進行切換；如果路面存在結冰或濕滑的狀況，也可以提前告知即將經過此處的車輛。

V2V是車輛之間的通信。車輛之間主要交換一個時延要求非常低的信號，以防止潛在的碰撞。車輛在與附近的車輛進行通信時，這個交換信號不需要覆蓋非常大的區域。

V2N是車輛和蜂窩通信網絡設施進行的信息交互。這為車輛提供了更大范圍內通信的可能。例如，未來實現無人駕駛的地圖重構、施工區域的預警。V2N可以解決300米視距以外的信息交互場景。未來，基于公共的移動蜂窩通信網絡還可以對車輛進行遠程診斷和遠程固件升級（OTA）。

V2P是車與行人之間的通信，通過車輛和行人的終端（包括手機和可穿戴設備等）之間的信息交互，起到預警和避讓的作用。

V2X通信是車路協同的重要組成部分，車輛在行駛過程中，不斷與其他車輛、行人及路側基礎設施進行通信，車輛可以基于三方提供的共享數據，提供左轉輔助、弱勢群體碰撞預警、視野被遮擋情況下的闖紅燈預警、限速預警等智能駕駛服務。

V2X有兩種技術路徑，如表3所示。

C-V2X是基于4G/5G等蜂窩通信技術演進形成的車用無線通信技術，包含LTE-V2X和5G-V2X。2016年9月，3GPP就在R14版本里完成了對LTE-V2X標準的制定。C-V2X支持全部4類V2X應用，V2I、V2V、V2P均可通過C-V2X的公眾網絡通信（Uu）及直連通信（PC5）這兩種方式實現。

按照C-V2X為車輛提供交互信息、參與協同控制的程度，參照車輛智能化等級劃分，將車輛網聯化劃分為網聯輔助信息交互、網聯協同感知、網聯協同決策與控制3個等級，預計我國C-V2X產業化應用將于2025年趨于成熟。目前，汽車搭載的T-BOX主要用于車載影音娛樂、車輛信息監控與顯示、定位服務、C-V2X產業化路徑和時間表研究運營管理等方面，屬于網聯化等級里的第1等級。新一代V2X車載終端可以實現車—車、車—路、車—人、車—云的全方位連接，提供行駛安全、交通效率和信息服務三大類應用，屬于網聯化等級里的第2等級。未來，隨著V2X技術的演進、應用場景的豐富、部署的完善，V2X在智能網聯汽車和自動駕駛中將發揮更多的協同作用，逐步實現網聯協同決策與控制，即第3等級。

從通信技術標準來看，C-V2X擁有清晰的、具有前向兼容性的5G演進路線，中國龍頭著重布局C-V2X技術路線。C-V2X即以蜂窩通信技術為基礎的V2X技術，標準于2017年6月制定完成。C-V2X是基于蜂窩通信技術的基礎設施發展起來的，僅通過改造現有基站就可以將C-V2X基礎設施集成進去，成本低；同時，在終端部署方面，可以延用4G或5G終端，在原有的T-BOX設備中將其集成進去，部署成本低。當下，我國以LTE-V2X為主；未來，隨著5G網絡的實現，5G具備的高傳輸、低延時、高穩定性等技術特性，不僅可以幫助車輛之間進行位置、速度、駕駛方向和駕駛意圖的交流，還可以用在道路環境感知、遠程駕駛、編隊駕駛等方面，5G-V2X可以滿足車聯網的多樣化業務需求。未來，車聯網將是5G-V2X與LTE-V2X多種技術共存的狀態。

從技術研發上看，中國擁有得天獨厚的優勢。科技日新月異，以及與傳統產業的創新融合，進一步加速了中國車聯網的商業化進程。尤其是車載高精度傳感器、車規級芯片、智能操作系統、車載智能終端、智能計算平臺等產品的研發與產業化，使我國逐步形成了以智能汽車關鍵零部件為核心的產業集群，極大地推動了我國車聯網的商業化落地。根據中國通信協會發布的《車聯網知識產權白皮書》，截至2019年9月，全球車聯網領域專利申請累計114587項，美國占30%居首位，中國占25%居第二位。但是，在關鍵的C-V2X車聯網通信技術專利方面，中國的專利申請量占比達到52%，成為C-V2X車聯網通信技術最大的專利原創國家和布局目標國家。

從測試驗證方面來看，2018年11月，工業和信息化部組織并完成了世界首例跨通信模組、跨終端提供商、跨整車廠的“三跨”V2X互聯互通測試，共有20余家企業參與，其中包括3家通信模組廠及8家LTE-V2X終端廠。2019年10月，全球首次“跨芯片模組、跨終端、跨整車、跨安全平臺”的“四跨”C-V2X車路協同應用測試在上海完成，共有60多家企業參加了本次測試。在為期3天的測試中，參加測試的企業分別測試了4類V2I場景、3類V2V場景及4個安全機制驗證場景。上述測試驗證有效地展示了我國C-V2X標準棧協議的成熟度，為今后的規模商用奠定了初步基礎。

從產業鏈角度來看，5G-V2X遍布芯片廠、設備廠、整車廠、解決方案提供商、運營商等（見圖1），需要各方共同在研發工作、標準法規、數據等方面合作，構成V2X生態系統閉環。目前來看，我國這方面的工作正在逐步推進，但多方合作還需要持續加強。

在通信芯片方面，華為推出了支持雙模通信芯片Balong765和商用車規級通信模組ME959；大唐電信發布了PC5Mode4 LTE-V2X自研芯片和車規級通信模組DMD31；上海移遠通信聯合高通發布了LTE-V2X通信模組AG15；高新興推出了支持LTE-V2X的車規級通信模組GM556A。

在通信終端方面，大唐電信、德賽、東軟、華為、金溢科技、千方科技、三旗通信、萬集科技、星云互聯、中興通訊等國內企業均可提供支持LTE-V2X的車載終端和路側單元產品。

在通信協議棧方面，東軟、星云互聯、ASTRI等企業均可以為終端模塊廠商及OEM提供穩定、可靠的協議棧軟件，以及開發支持服務。

在測試驗證方面，中國信息通信研究院、中國汽車技術研究中心等測試機構已建立實驗室測試環境，可提供C-V2X應用功能、通信性能、協議一致性等測試服務。同時，各測試示范區均加快部署C-V2X網絡環境，全國已建立和規劃建設C-V2X路側單元1000余個，北京、長沙、上海、重慶等建成了覆蓋測試園區、開放道路、高速公路等多種外場測試驗證環境。2019年，在上海再次進行了C-V2X“四跨”互聯互通應用示范。與2018年相比，這次應用示范增加了安全攻防演示，首次實現了“跨芯片模組、跨終端、跨整車、跨安全平臺”的C-V2X應用展示。

在量產車方面，2019年4月，上汽集團、一汽集團、東風公司、長安汽車、北汽集團等13家車企共同發布C-V2X商用路標，宣布將于2020—2021年量產具備C-V2X聯網功能的汽車。

五、整車研發

（一）乘用車

國內主要乘用車企業已開始在量產車上裝備L1級、L2級輔助駕駛系統產品，并積極開展更高等級智能網聯汽車技術及產品的開發。自主品牌的L2級自動駕駛汽車也已經開始陸續量產。2018年2月，長安汽車在CS75和CS55上發布L2級全自動泊車和集成式巡航功能，并于2019年推出遠程遙控自動泊車功能；2018年5月，吉利汽車發布具備L2級自動駕駛功能的吉利博瑞GE車型；2018年11月，廣汽新能源發布了全新的AION.S車型，搭載了交通擁堵輔助、集成巡航、自動泊車等PA級自動駕駛技術；同年，上汽集團發布了具備高級輔助駕駛系統與代客泊車功能的榮威MARVELX；2019年，比亞迪發布的宋PRO車型也搭載了L2級自動駕駛系統。此外，造車新勢力拜騰、小鵬、蔚來等陸續發布了具有L2級自動駕駛功能的車型。

國內眾多車企紛紛發布了智能網聯汽車發展計劃，確定了各等級技術落地時間表，全力開展智能網聯汽車核心技術的研發。中國一汽發布了“旗偲計劃”，北汽集團發布了“海豚+”計劃，東風汽車發布了“五化”技術路線規劃，廣汽集團制定了“GIVA計劃”并研發了“Adigo系統”，長安汽車制定“北斗天樞”智能化戰略，吉利汽車制定了“G-Pilot”戰略，上汽集團制定了“新四化”戰略，比亞迪計劃打造“D++生態圈”。

（二）商用車

國內宇通客車、金龍客車、金旅客車、中車、蘇州金龍、一汽解放、東風汽車、中國重汽、北汽福田等商用車公司也相繼開展了智能駕駛商用車的開發工作，實現了封閉區域短程接駁、港口礦山自動作業、高速公路編隊行駛等功能。