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【蓝皮书】《中国智能汽车科技强国之路》——颠覆(一)

admin 汽车新闻 2021-02-06 02:48:09 9 0
原标题:【蓝皮书】《中国智能汽车科技强国之路》——颠覆(一)

2020年12月召开的中央经济工作会议对明年重点工作进行了部署。其中,强化国家战略科技力量、增强产业链供应链自主可控能力、坚持扩大内需这个战略基点三项任务居于前三位。

智能汽车领域产业链条长、涉及环节多、差异化消费需求强烈,是新一轮产业革命的重要抓手,是实现“需求侧改革”的重要力量。在此研判下,建投华科联合汽车评价研究院与知名院士专家、高校学者、产业界人士一道,经过近一年的精心打磨,最终完成了《中国智能汽车科技强国之路》的编写工作,新书已于12月26日正式发布。为更好的为智能汽车产业发展服务,我们将陆续将此书的内容进行发布,以供行业参考借鉴。

特斯拉引领第三次智能化浪潮

地平线公司 李星宇

特斯拉引领智能汽车变革

突如其来的疫情让全球汽车行业坠入寒冬,传统汽车巨头的销量普遍大幅下跌1/3,甚至遭遇“腰斩”,但特斯拉却逆势创造销量新高:2020年第一季度,中国狭义乘用车的总销量同比下滑40.8%,而特斯拉同期销量却暴增73%。

巨大的反差背后,昭示了传统汽车产业正面临百年以来最大的挑战:智能化变革。

目前特斯拉市值已达3800亿美元,超越丰田问鼎汽车行业市值冠军(见图1),表明资本市场已经充分认可了特斯拉引领的智能汽车发展方向。

【蓝皮书】《中国智能汽车科技强国之路》——颠覆(一)

虽然特斯拉以新能源汽车作为切入点,但相较于丰田、大众这些传统车企,新能源并不是其优势,真正让特斯拉获得竞争优势的,其实是其激进的智能化技术,正如苹果当年推出革命性的智能化产品iPhone颠覆了手机行业一样,特斯拉依靠以Autopilot为核心的智能汽车颠覆了传统汽车行业格局(见图2)。对于汽车行业来说,特斯拉是一个全新的物种,正在以破坏性创新者的形象,重构整个汽车行业,并刺激行业以非线性的方式加速转变。

【蓝皮书】《中国智能汽车科技强国之路》——颠覆(一)

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伴随着Model 3和Model Y的全面国产化,特斯拉兵临城下,这是中国车企不得不面对的智能化挑战。

来自IHS对全球140家汽车行业公司的调查显示,汽车行业2020年用 于前瞻技术的研发预算平均削减幅度达17%,大部分企业都是“砍研发”,但新物种却在加大投入,危机加速了变革的进程,并扩大了差距。最终的结果是加速了新物种的成长,以及旧势力的离场。

“汽车行业面临着空前的产业大变革,从供给侧和需求侧来讲,没有一个领域像汽车智能化这样得到我们高度的认可。中国在智能汽车发力,不仅使中国的汽车产业结构得到优化,也将使汽车产业在技术变革时期能够取得相对的优势。”针对当前形势,中国汽车工程学会名誉理事长付于武这样表示。

智能化变革驱动下,智能汽车正按照IT行业的逻辑和节奏向前发展。业界对Model 3的成本分析表明,与智能化相关的汽车电子已经占其成 本的24%,已经超过了机械部分23%的占比,我们认为到2030年,这一比例将增加到45%,成为智能汽车最大成本,而这其中最重要的零部件就是AI计算芯片,其重要性如同电池之于新能源。

大幅度领先行业的背后,源于其定义了智能汽车时代的三大核心要素:AI计算芯片、车载操作系统和驾驶数据闭环。接下来我们逐一分析。

(一)自研FSD车载AI计算芯片

FSD的推出是特斯拉发展历史上的里程碑(见图3),真正奠定了特斯拉在智能化方面的领导者地位,其中央集中式的电子架构、自有车载操作系统以及软件定义汽车的方式引领了行业的发展,发展的速度在加快,超出了绝大部分从业者的想象。

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特斯拉在2019年3月推出了自研的FSD芯片,替换了基于英伟达芯片(2颗Parker SoC芯片加1颗Pascal GPU)的前代Autopilot系统硬件,最终AI计算性能提升达21倍,并推出了全新的L2+级别ADAS系统,通过持续远程升级软件功能,真正实现了软件定义汽车,大幅度拉开了相对于竞争对手的领先优势(见图4)。

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特斯拉和SpaceX的CEO埃隆·马斯克在回答投资者为何要自研芯片的提问时说:“英伟达是一个伟大的公司,为满足众多客户的需求,他们需要做一个通用解决方案。而我们更关心专用设计,专用设计使软件在硬件上更好运行。我认为这种软硬件整合才是无与伦比的。”

从图5中可以看出,英伟达Xavier芯片更注重通用计算单元,即GPU和CPU,其在芯片面积中的占比最大,而用于深度学习加速的单元则相对较小,而特斯拉FSD芯片中,专门用于深度学习加速的两个NPU单元的面积占比要大得多。这充分体现了特斯拉软硬结合,针对特定算法进行芯片设计的理念。

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实际上,特斯拉并非一开始就决定要做芯片,Mobileye和英伟达的芯片都曾经使用过,但最后都无法满足特斯拉的需求。简单来讲:只有基于自身对于应用场景的深刻需求,才能理解对于芯片的需求,从而以软硬一体的设计理念打造自研芯片,实现超高的数据处理效能(见图6)。

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(二)可以全栈掌控的车载操作系统

特斯拉Autopilot是基于开源Linux OS高度优化而来的,这一做法与传统车厂高度不同。

基于开源软件的最大优势在于进化速度。因为软件堆栈全透明,不依赖于供应商的黑盒软件,不会过多受制于他人,可以复用生态资源,快速开发与调试,并通过OTA升级快速迭代。同时有利于吸引人才,开源生态社区人才丰富是不争的事实。

特斯拉从Autopilot 1.0到3.0的进化,都是沿着功能集中化、资源共享化的道路前进的,而软件版本已经迭代到V10.0,则体现了特斯拉软硬件解耦,通过软件定义汽车的实践(见图7)。对于消费者来说,每一次OTA系统升级都会带来新的体验,就不会感觉到这辆车会过时。最近通过OTA升 级发布的“哨兵模式”和“狗狗模式”非常生动地体现了这一点。特斯拉通过OTA升级直接将Model 3的刹车距离优化了6米的案例就是最好例证。这在传统汽车开发流程中是无法想象的。

【蓝皮书】《中国智能汽车科技强国之路》——颠覆(一)

汽车智能化的实质,就是用软件去重新定义汽车,更加高效、快捷地实现丰富的智能化功能,最终实现自动驾驶,就像手机从功能机时代迈向智能机时代一样。从这个意义上讲,无论是特斯拉还是如今的华为,它们大举进军汽车行业的逻辑,绝非简单地复制,而是将自身的IT基因与汽车固有的基因进行新的编辑组合,进化出新物种。

(未完待续。)

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