智東西(公衆號:zhidxcom)
文 | 曉寒
提起自動駕駛,很多人都會想到谷歌,甚至認爲谷歌等科技公司是推動全球自動駕駛發展最重要力量。
但事實並非如此。
在車東西看來,未來真正能夠推動自動駕駛技術成熟並普及的公司,一定會是博世、大陸、德爾福、法雷奧這種汽車配件巨頭(一級供應商)。事實上,它們研發自動駕駛技術的曆史並不比科技公司短、相關技術也不落後于科技公司,且最爲重要的是——真到了自動駕駛技術量産裝車的時候,車企也只會向這些供應商們訂購軟硬件一提的完整的自動駕駛解決方案。
自動駕駛技術相關創業公司最後的出路有三:要麽向配件巨頭供貨,要麽被配件/車企收購,亦或是變成滴滴Uber這類出行服務商。
一、配件巨頭是汽車産業的幕後大佬
配件巨頭既然這麽厲害,那麽配件巨頭到底是做什麽的?爲什麽很少聽過他們?
顧名思義,配件公司就是向豐田、大衆、奔馳、寶馬這類整車企業提供零部件的公司,例如輪胎、擋風玻璃、座椅、屏幕、絨布、按鈕、電線、方向盤、車標等。猛一看似乎也並不是什麽高科技,配件公司們生産的無外乎就是塑料件、絨布、按鈕這些小件嘛。
但是別忘了我們這裏說的是配!件!巨!頭!,也是你在很多大會或是文章中聽到看到的Tier1——一級供應商,他們可不是生産塑料按鈕和座椅的公司,這些巨頭們掌握的可都是汽車上最核心最尖端的部件和技術——甚至可以說就是這幫配件巨頭們在推動各種新技術在汽車産業的普及與發展。
OK,說了這麽多。車東西選擇了三家最具代表性的配件巨頭——博世、大陸和電裝,根據公開信息彙總制作了他們的産品類目統計表。
雖然上表只是粗略統計了一下這三家巨頭所生産的一些産品,但是我們仍能清晰地看出其所涉及的領域,包括傳感器、控制系統、動力系統、機電系統以及車載信息系統。
1、動力系統方面。
發動機/變速箱是傳統汽車最核心的部件,而配件巨頭則掌握著發動機和變速箱上的關鍵部件與系統,如ECU、噴油嘴、火花塞、燃油泵、冷卻系統、起動機、液力變矩器等。
2、控制系統方面。
首先,配件巨頭掌握著車門、車窗、座椅、氣囊、安全帶、空調、音響等幾乎所有車內電器的控制模塊與伺服電機。其次,配件巨頭爲車輛提供了刹車系統與轉向系統。再次,配件巨頭控制著ABS/ESP/EBD/TCS等汽車領域最尖端的車輛電子控制系統,並且由此還能夠提供包含AEB/ACC/FCW/BSD/在內的全套ADAS解決方案。
最後,針對目前比較火熱的新能源汽車領域,配件巨頭們還能提供混合動力汽車ECU、BMS電池管理系統、制動能量回收,以及完整的混動解決方案。
3、信息系統方面。
配件巨頭能夠提供機械儀表、液晶儀表和機械-液晶混合儀表,以及中控屏幕、後排娛樂屏幕和後視鏡屏幕等産品,並且還可以根據車廠的要求開發全套軟件系統!
而像是特斯拉率先應用的OTA空中升級、目前比較火熱的車聯網、雲端互聯等技術,他們也都有完整的方案可供車廠選擇。
4、傳感器。
衆所周知,推動汽車的電子化與智能化需要大量傳感器采集相關數據供車載電腦決策使用。在傳感器上,配件巨頭們又掌握著像是超聲波雷達(倒車雷達)、毫米波雷達、攝像頭、激光雷達等大家經常聽說的部件。
以及,以及輪速傳感器、橫擺角速度傳感器、轉向角傳感器、加速度傳感器、外圍壓力傳感器、氧傳感器、光線傳感器、雨量傳感器、震動傳感器、重力傳感器等你沒有聽說過的傳感器。
總結一下就是這樣:你用遙控鑰匙打開了車門,用到了配件巨頭的車門控制系統;你進入車內按動按鈕調節座椅、打開車窗和空調,用的了配件巨頭的座椅、車窗與控系統控制系統;你點火打車、挂擋加油門,用到了配件巨頭們的發動機與變速箱控制系統,你踩下刹車並且轉動方向拐彎,又用到了配件巨頭的刹車與轉向系統。
(一輛車的絕大部分零件都由配件商所生産)
你在車內看到的儀表盤、車載屏幕、以及投射到擋風玻璃上的HUD是配件巨頭生産的;當車輛即將失去平衡,過來救駕的ESP等電子穩定系統是配件巨頭生産的;你在高速上打開自適應巡航,車輛自行控制加減速前進的ADAS系統是配件巨頭提供的;甚至當你發生事故彈出的氣囊,也是配件巨頭的電子系統在控制的。
總之就是,你在車裏看的、用的、摁的、轉的、踩得,都是配件巨頭的。只不過這些公司都是B2B的公司,且消費者買車也只認整車品牌,所以不爲人所知曉。
二、量産是自動駕駛的第一要務
OK,也許你承認配件巨頭們在傳統汽車領域的重要地位,但是他們在自動駕駛上又能做什麽呢?答案與他們之前的做法一樣,提供包含軟硬件在內的完整自動駕駛解決方案。
衆所周知,目前的自動駕駛駕駛可以分爲5個級別(SAE標准),層級越高,人類參與駕駛的程度就越低。目前,具有ACC/AEB/LKA等ADAS系統的車輛處于L2級別,而L4/L5級別則幾乎和完全不需要人類幹預操作。
由于L4/L5級自動駕駛技術的難度很高,且還需要V2X通信、基礎設施與相關法律規範的配合發展,因此博世、大陸等配件巨頭都采用了兩條腿走路的戰略:即同時發展L3級別的自動駕駛與L4/L5級別的自動駕駛技術。
按照博世與大陸在國內的演示來看,其L3級的自動駕駛又可以分爲“L2.5和“正常L3”兩個發展階段。
“L2.5”是在現有ACC和LKA等ADAS系統上進行了升級,駕駛員無需控制方向盤,車輛即可自行保持在高速公路的車道內行駛,並自行加減速,當然車輛也可以自行過彎。與此同時,當駕駛員撥動轉向信號燈的時候,車輛可以自行變化車道。
這其實與特斯拉的Autpilot比較類似,但區別在于特斯拉的Autopilot要求駕駛員必須一直將手放在方向盤上,而L2.5則不需要如此,且特斯拉的Autopilot無法自行過彎。
“正常L3”則是真正的L3級自動駕駛,即在高速公路等特定路況下完全不需要人類駕駛員操作,但是需要人類駕駛員參與監測路況,並在某些特定情況下接管車輛。
按照此前公布的消息,博世大陸等配件巨頭都計劃在2020年讓自動駕駛汽車真正上路行駛。當然,是上述L3級別的自動駕駛,而至于L4/L5級別的自動駕駛,則需要等到2025年以後。
離2020年就剩下兩年多的時間了,他們真的能做到嗎?至少在車東西看來,可能性很大。
首先,博世與大陸的L3級自動駕駛方案都選擇了現有成熟的硬件方案,且成本較低。
例如博世與百度聯合開發的一台高速公路自動駕駛測試車——基于JEEP自由光改裝而來,只搭載有1個攝像頭陣列(包括多個攝像頭)、5個毫米波雷達和GPS天線。大陸在國內展示的L3級自動駕駛汽車(基于大衆邁騰改裝)與之采用了一樣的方案,包括一個攝像頭系統、一個長距毫米波雷達和四個短距毫米波雷達以及GPS接收器。
(博世的高速公路自動駕駛測試車)
(大陸的高速公路自動駕駛測試車)
有趣的是,兩台測試車除了傳感器數量一致外,其傳感器布置的位置也一模一樣:攝像頭陣列在擋風玻璃中央、一個長距毫米波雷達位于車頭中央,其他四個毫米波雷達則布置在車身四角。
其次,從博世與大陸的實際演示來看,其L3級別的自動駕駛技術在高速公路/城市環路等特定路段的表現相當不錯。
測試車輛能夠穩定地保持在車道線內行駛,並根據前面的車輛自行加減速,即使遇到彎道,車輛也能夠自行轉向。而當駕駛員拔下轉向杆,給出轉向命令後,車輛也會判斷左右側的道路情況,並自動轉到另外一個車道裏面行駛。
需要指出的是,博世與大陸的演示還都是在高速公路場景,行駛速度在80km/h左右。很明顯,速度越快,其對整個自動駕駛系統的要求就越高。
而至于L4/L5級別的自動駕駛技術,博世、大陸、德爾福、法雷奧等配件巨頭也都處于積極研發的過程中,並且用到了激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、超聲波雷達等幾乎所有重要的車載傳感器。如果要說他們做L4/L5有什麽特點的話,量産化絕對是一個重要的標簽。
例如德爾福的L4/L5自動駕駛測試車(基于奧迪SQ5開發)就沒有搭載科技公司們常用的64線激光雷達,而是選擇了搭載多個價格便宜的低線束(4線或8線)激光雷達和毫米波和超聲波雷達、攝像頭來作爲自己的傳感器。
(德爾福的無人車幾乎看不到任何傳感器)
有意思的是,他們在做這輛測試車的時候,直接把數量繁多各類傳感器做到了車殼裏面,從外觀上來看,這輛自動駕駛測試車與普通SQ5幾乎沒有什麽區別——很明顯,他們從一開始就考慮到了自動駕駛技術的量産問題。
三、配件巨頭是無人車量産的關鍵
上述部分介紹了博世、大陸、德爾福等配件巨頭在自動駕駛技術方面的研發情況,可以看到的是,他們研發自動駕駛技術有一個很明確的出發點——量産,只有基于現有成熟的且成本可控的技術,才能促成自動駕駛技術的落地。
在量産考慮之外,配件巨頭們也是唯一能夠向整車廠提供軟硬件一體化方案的人。
總體來看,自動駕駛技術可以分爲軟件與硬件部分,此外,還需要高精地圖、車載通信等輔助技術。
在硬件方面,自動駕駛技術需要有傳感器、計算模塊、控制系統三大部分。傳感器模塊包括激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等部件,用來感知車外的路況,計算模塊則主要指車載計算器,用來處理上述傳感器探測到的數據,再根據這些數據計算出可用的駕駛決策,進而再將駕駛決策交給控制系統來執行轉向、加減速等操作。
硬件方面,配件巨頭們擁有明顯的優勢。
首先,他們能夠生産從超聲波雷達、各類攝像頭到毫米波雷達再到激光雷達的全套傳感器,且都是符合汽車使用的車規級産品。其次,這些配件巨頭本身就是車輛控制的專家,汽車上小到門窗、空調系統,大到發動機、變速箱以及ESP/TCS/ACC/AEB等電子控制系統,都是由其生産的。
(大陸自産的毫米波雷達)
最後,配件巨頭是實現車載計算模塊量産裝車的關鍵。
自動駕駛汽車需要極其強大的計算能力,英偉達、英特爾等芯片巨頭也都針對自動駕駛推出了車載計算平台(車載電腦),如英偉達的Drive PX2、英特爾的GO平台等。雖然這些車載電腦的計算能力強勁,但是英偉達、英特爾等公司也仍然需要博世、大陸等配件巨頭才能將其量産。
因爲汽車用到的許多部件都要滿足車規級的質量要求。
例如其電子系統要在零下40度到零上85度的溫度範圍內正常工作(而發動機周邊的電子元器件則需要在-40度-150度的環境下工作),此外,還要經過嚴格的顛簸與耐久性試驗(如15年20萬公裏)等,而衆所周知,消費電子的驕傲iPhone在零下10度左右的時候就已經給凍關機了。
要滿足這些嚴苛的標准,也只有配件巨頭們才能做到。因爲這些配件巨頭常年在生産汽車的中樞神經——ECU電子控制單元(即行車電腦)以及門鎖/空調/安全帶/氣囊的ECU控制模塊,擁有豐富的研發制造經驗。
正是如此,在今年1月份的CES上,我們也看到英偉達同時找了博世、采埃孚等配件巨頭合作——以將其Xavier和Drive PX2車載計算平台和按照車規級標准量産——換句話說,英偉達這樣的芯片公司,已經變成了博世、采埃孚的供應商。
(CES2017上,英偉達老大黃仁勳宣布與博世合作生産車載計算模塊)
此外需要指出的是,這些配件巨頭其實不甘于僅僅爲他人做嫁衣,同樣是由于常年在研發和生産ECU系統,他們也在根據自動駕駛技術的研發進展,開發自己的自動駕駛ECU。博世的一名高管在接受媒體采訪時也表示,“作爲Tier1,我們也希望有更多的硬件方案出現,因爲我們的職責就是評估不同的技術表現,並選擇最優的方案給到車廠。”
在軟件方面,配件巨頭們的技術並不落後于科技公司。
首先,配件巨頭們幾乎提供了所有的車載電子系統與配套的管理軟件,如車載儀表、中控娛樂系統、發動機/變速箱管理程序,以及ACC/AEB/LKA等ADAS系統的程序,在車用軟件的開發上經驗豐富。
與此同時,未來的L4/L5級自動駕駛汽車已經不再需要人類監測路況,因而自動駕駛車載的操作系統更多地講注重于對車內設備的控制,這本身就是配件巨頭所擅長的。
其次,車用軟件系統對安全性和穩定性的要求非常之高,想象一下正開車的時候發動機管理系統死機了是多要命的一件事情,這是科技公司之前很少碰到的要求。
再次,科技公司們擅長的AI等算法,並不只是少數人掌握的黑科技。事實上,很多AI裏的學習框架與算法也都是開源産品,配件巨頭們也一直在研究與應用AI技術。
今年年初,博世宣布將累計投資3億歐元興建全球AI研究中心,目前在硅谷、班加羅爾和德國設有三個辦公室。當然,博世中國也有AI部門,只不過名字不同。
“我們有著足夠的汽車行業經驗,包括傳感器、軟件以及服務等領域的專業知識。這些事硅谷的科技公司沒有的。”關于配件巨頭的AI技術與科技公司的AI技術有何不同,博世全球人工智能研究中心負責人Dr . Hauke Schmidt在接受記者采訪時如是說道。
與此同時,Dr . Hauke Schmidt還表示,除了在汽車之外,博世還已經將AI技術在其涉及的建築、能源、工業等進行了應用。
最後,配件巨頭們的軟件團隊規模也不弱于科技公司。
在前幾日的博世中國年度發布會上,博世亞洲區負責人泰瑞來就曾介紹,在博世中國區約6萬名員工中,有三分之一都是軟件相關的人才。而博世中國的HR負責人在一次大會上也公開表示,博世中國每年招聘的崗位中,約有60%是軟件相關的崗位。
“博世在自動駕駛方面擁有全球最多的專利,超過了任何一家車廠或是科技公司,涉及傳感器、控制、決策、軟件等領域,共計450件。”博世亞洲區負責人泰瑞來在博世中國年度發布會上如是說道,“僅是與自動駕駛相關的ADAS業務,我們就有超過2500名工程師。”
(中間爲博世亞太區負責人泰瑞來)
而作爲對比,國內最大的自動駕駛公司百度,據稱其團隊也只有400多人。
總結一下會發現,無論是自動駕駛的硬件還是軟件,配件巨頭們都具有非常明顯的優勢:一方面,其掌握著激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭等各種車用傳感器的研發與制造能力,並且還是DrivePX2這類車載計算平台實現量産的關鍵。
另一方面,配件巨頭生産了幾乎所有的車用控制系統,並常年爲汽車編寫各類控制軟件,擁有豐富的車用軟件編寫經驗與技巧。在AI技術興起後,他們又逐漸將其應用在汽車領域裏,推動了AI技術與汽車行業的融合。
四、科技公司們的機會在哪?商業模式
看完前面幾部分,你或許會覺得,配件巨頭簡直要壟斷自動駕駛行業,科技公司們都要玩完了!但事實並非如此。
因爲自動駕駛技術也帶來了商業模式的改變。
衆所周知,汽車行業現存的模式是二級供應商向一級供應商供貨,而一級供應商再向整車廠供貨。在這一模式下,一級供應商的地位非常重要,他們他們直接向車廠提供完整的子系統,例如轉向/刹車/ESP系統。
這一模式裏一級供應商非常強勢,但是僅僅適用于L3級別的自動駕駛技術。因而這一級別的自動駕駛需要人類司機參與監管路況,並做好回答系統提問和接管車輛的准備。
這也就是說,L3級別的自動駕駛汽車還是賣給普通消費者的。但是對L4/L5級別的自動駕駛汽車來說,已經不需要人類司機參與監測路況了,說直白一點就是完全自己跑。這個時候,消費者自行購買一台汽車的必要性已經非常小了。
因爲L4/L5級別的無人駕駛汽車能夠做到高速高效且24小時不停的運轉,整個社會的交通效率會大幅提升,人們出行需要做的就是在手機APP上下一個訂單,車輛會准時在樓下接你,將你送到目的地後進而融入車流,還幫你省了駕駛、找車位和管理的麻煩。
那人們想開車怎麽辦?當然,那時候肯定也有可以手動駕駛的車輛,駕駛愛好者們大可去賽道痛快的開上一把。但是這時候的駕駛已經從一項生活技能變成了打籃球踢足球一樣的愛好了。
OK,言歸正傳。當汽車不再需要賣給消費者的時候,從事自動駕駛研究的科技公司們爲什麽有了機會?
首先,交通産業的格局會變化。
由于私家車銳減,滴滴Uber這類交通服務提供商將變成核心公司,他們會大批量采購無人車投放到城市裏運營,進而將自己轉變成一家出租車公司。
其次,自動駕駛汽車生産模式會變化。
如果是車廠去銷售自動駕駛汽車,他們就要承擔車輛自動駕駛系統的責任。因而車廠會費盡心思尋找穩定安全且符合車規要求的自動駕駛系統供應商——很明顯,就是博世、大陸、德爾福、法雷奧這些配件巨頭們,而不是科技公司們。
爲了不在技術上受制于人,谷歌Waymo、滴滴、Uber都投入巨資在研發自動駕駛技術。他們不需要購買含有自動駕駛功能的汽車,而是需要車廠把自己的自動駕駛系統裝在現有的車輛上,然後再交付給自己。
這種商業模式下的車廠只需要對車輛本身的質量負責即可,而自動駕駛系統的責任,則由科技公司所承擔。
自動駕駛業內已經出現了許多類似案例。
例如谷歌Waymo就與克萊斯勒達成了合作,後者幫其生産了500輛基于克萊斯勒Pacfic改裝的自動駕駛汽車,但自動駕駛系統確實Waymo公司的;Uber與沃爾沃合作制作了一批基于XC90的自動駕駛汽車,自動駕駛系統同樣是Uber的;nuTonomy已經將自動駕駛出租車在新加坡投入運營,車輛是其于三菱一道開發而來,但自動駕駛系統同樣是nuTonomy的。
(谷歌Waymo無人車接客)
在這一模式下,車廠所做的就是把各種自動駕駛硬件給安裝到車輛上,然後交給谷歌Waymo、Uber以及nuTonomy這類公司——反正自己的目的就是賣車。而這些科技公司所做的事情也都是一樣,就是投入運營。
所以從本質上來說,谷歌Waymo、Uber或是nuTonomy壓根就沒想著做配件商,把自己的技術賣給車廠,他們的目的就是做一家出行服務提供商。例如在美國的部分地區,用戶就可以用手機APP呼叫Waymo或是Uber的自動駕駛汽車前來接駕!
像是谷歌Waymo、Uber這類大型科技巨頭的策略都是如此,那麽中小型自動駕駛公司的出路在哪兒呢?從目前的情況來看主要由如下幾條路徑:
1、成爲自動駕駛的技術運營商。
開發商用車自動駕駛技術的圖森走的就是這條路子。其CEO陳默多次向車東西表明,生産完整自動駕駛系統然後賣給車廠的工作是一級供應商的事兒,創業公司是繞不過去的,但是做技術運營商可以。
按照計劃,圖森會與車廠合作生産出搭載有自家自動駕駛系統的貨車,然而將車輛出售給物流公司用來運貨,然後圖森會來承擔自動駕駛出現故障的責任,車廠只爲車輛本質的質量問題負責。
2、自行銷售無人車。
由前英特爾中國研究院院長吳甘沙創辦的馭勢科技是這條路線的典型代表。馭勢科技同樣采取了兩條腿走路的模式,即一邊研發針對L4/L5級別的自動駕駛技術,另一邊也研發針對工業園區、景區、校園等封閉場景的低速自動駕駛技術。
而爲了盡快實現商業化,馭勢也與一些低速電動車廠商合作,打造了一批“馭勢”牌低速自動駕駛汽車。目前,這些車輛已經在廣州白雲機場及部分工業園區投入試運營。不過同樣的是,最後是馭勢對這些自動駕駛車輛的安全問題負責,而非其生産廠家。
(馭勢科技的低速無人車)
3、走細分市場。
雖然普通乘用車(主要爲私家車)的銷量最大,但車輛領域還存在商用車、專用車、特種車輛的市場。例如貨車、水泥車、油罐車、清掃車、灑水車、物流車、油罐車等。這部分車輛由于采購方並不是駕駛者(因而其競爭的關鍵並不在于車輛品質,而是社會關系),再加之地方政策的保護,絕大部專用都由本地企業生産。想想你什麽時候見過進口的灑水車?
這種特殊的存在模式正給了其采購自動駕駛創業公司技術的機會。國內自動駕駛公司智行者就走的這樣一個路子。
在給乘用車開發自動駕駛技術的同時,智行者也與一些專用車輛制造商達成了合作,共同開發自動駕駛的掃地車、灑水車等專用車輛。再加上這些車輛多行駛在封閉園區或是固定路線上,其更容易實現商業化。
(智行者與車企聯合開發的自動駕駛清掃車)
4、被收購。
創業是一場九死一生的考驗,並非每一家公司都能活下來並做大做強。在創業的過程中,如果做出了一些成就,被收購也未必不是一種成功。
2016年3月12日,通用斥資5.19億美元收購了自動駕駛初創Cruise;2016年8月,前谷歌自動駕駛項目專家安東尼萊萬斯基創辦的自動駕駛卡車公司otto被Uber以6.8億美元收購;2016年12月,另外一家叫做Ottomatika的公司被德爾福收購;今年2月,福特斥資10億美元收購了自動駕駛AI公司Argo。
結語:自動駕駛産業的水下巨鳄
衆所周知,自動駕駛技術將在未來的幾十年內改變整個汽車與交通産業,涉及10萬億美元的市場——這讓英偉達、英特爾、高通、谷歌、百度、滴滴、Uber等一衆科技公司興奮不已,並紛紛投入巨資開始從事自動駕駛及相關技術的研發。
新的部門、新的投資、新的産品、新的創業者不斷湧現,整個自動駕駛領域好不熱鬧。
但是與科技公司們的熱情洋溢不同,博世、大陸、德爾福等配件巨頭們卻保持了相當的克制。他們很少出現在新聞頭條裏,也很少去大肆宣揚自己的技術有多厲害。因爲他們早已掌握了汽車裏面絕大部分電子設備與控制系統,並且也在汽車軟件與ADAS系統方面積累已久——不管是從硬件還是從軟件角度來說,他們都占據優勢。
而汽車圈的人也早已斷定,未來爲整車廠提供自動駕駛系統的,也必然還是他們。而至于谷歌Uber等科技巨頭們,只能用商業模式來繞過巨頭才行。
智東西設立有獎糾錯!
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