关键技术进展

一、感知系统

感知系统是自动驾驶汽车的“眼睛”，自动驾驶汽车通过感知系统采集周围环境的数据，通过算法的提取、处理及融合，形成完整的汽车周边驾驶态势图，为驾驶行为决策提供依据。感知系统的正确性和可靠性等性能直接影响车辆的安全性和稳定性。

各类传感器在工作原理、成本、探测范围、角度等性能上有较大差别。其中，摄像头能够进行路标识别，并且能够进行行人判别，但稳定性有限；激光雷达探测距离远、分辨率高、精度高，是当前测量人体距离的唯一方案，但有成本高、体积大等缺点，在恶劣环境下不宜使用；毫米波雷达价格居中、实时性强，但易受干扰，并且精度不及激光雷达；超声波雷达能应用于恶劣天气且成本低，但存在易受干扰、精度有限的缺点。当前，车厂根据主要传感器不同的特点，让其在智能汽车不同的应用场景中发挥作用，实现系统协同效果。

（一）激光雷达

近年来，我国激光雷达企业的产品开发不断获得突破，在激光雷达性能、关键器件性能及激光雷达产品化等方面与国际水平不断缩小差距。国内的禾赛科技、速腾聚创等企业纷纷推出了量产的多线激光雷达产品，产品性能直追欧美。禾赛科技于2017年4月推出了40线激光雷达Pandar40，并在2018年12月推出了具有完全抗干扰能力的升级版本Pandar40P；于2019年1月推出了垂直分辨率更高的64线激光雷达Pandar64。速腾聚创于2016年8月完成小型多线激光雷达RS-LiDAR-16样机；于2017年4月完成RS-LiDAR-16量产准备；于2017年9月推出角分辨率为0.33°的32线激光雷达RS-LiDAR-32，并开始量产。

除了在高线数、高性能机械式激光雷达发展上的突破，我国在固态激光雷达的开发上也取得了一定的进展。禾赛科技于2017年12月推出了固态激光雷达解决方案PandarGT，并于2019年1月发布了PandarGT3.0，其中高速振镜系统及高性能光纤激光器均为自主研制。速腾聚创于2017年10月推出了固态激光雷达RS-LiDAR-M1Pre，并在2018年CES上进行了公开演示。近年来，速腾聚创、镭神科技、思岚科技、禾赛科技、华达科捷、北科天绘等创业公司，以及中海达、大族激光等上市公司也开始逐步布局进入车载激光雷达领域。随着国内激光雷达的研发加速，全球激光雷达市场竞争格局正在改变。

（二）毫米波雷达

当前，77GHz毫米波车载雷达的市场份额主要被大陆、博世、电装、奥托立夫等传统汽车零部件巨头所垄断。我国在24GHz和77GHz毫米波雷达集成电路关键技术上已经取得了突破，24GHz毫米波雷达实现了量产。在国内上市公司中，德赛西威量产了24GHz毫米波雷达；在国内非上市公司中，行易道、木牛科技、苏州毫米波等企业都获得了后装订单。但是，我国77GHz毫米波雷达的国产化进展缓慢。2018年，我国毫米波雷达的出货量约为358万个。伴随着国产毫米波雷达芯片厂商，如厦门意行、清能华波、上海矽杰微、上海加特兰等的崛起，华域汽车24GHz后向毫米波雷达实现了批量供货。

（三）视觉摄像头

在视觉摄像头领域，国外有长期的技术积累，车载视觉处理芯片主要由国际传统芯片巨头掌控，国内企业在产品价格竞争力、产品可靠性、产品性能指标等综合方面与国际水平存在一定差距。但是，在摄像头的总体制造层面，50%以上的全球市场由大立光电、舜宇光学和玉晶光电3家中国企业占据。目前，在国内创业团队中，Minieye、Maxieye、中科慧眼涉足视觉识别算法，表现出不错的实力；FPGA芯片、地平线机器人、寒武纪等涉足芯片制造。Minieye已经和万向集团合作，开始研发切入控制端的整套车载视觉系统解决方案。中科慧眼采用双目摄像头，搭载视差计算及障碍检测算法实现了车道偏离预警、车道保持、碰撞预警、行人探测与防撞警示等功能。人工智能公司商汤科技、格灵深瞳等通过打造计算机视觉通用平台，积极布局自动驾驶领域。

（四）高精度地图与定位

根据我国政府规定，只有具备导航电子地图制作资质的企业才能合法制作导航电子地图。截至2020年2月，我国共有22家企事业单位具备甲级导航电子地图测绘资质。原国家测绘地理信息局于2001年颁发给四维图新第一张导航电子地图测绘资质；2009—2016年，仅给江苏省基础地理信息中心和武汉光庭信息颁发资质，资质颁发基本停滞；自2017年起，资质审核适度放开，2017年10月至2020年2月，为滴图科技、中海庭、Momenta、宽登科技、晶众地图、智途科技、北京华为数字技术、丰图科技、京东物流9家企业颁发资质，地图测绘资质适度放开，并实现对初创公司的放开，如表1所示。

其中，四维图新、高德和百度三大传统图商的高精度地图采集进展大体相当，依托采购和自研高精度地图测绘设备，基本完成了我国30多万千米高速公路和城市快速路的地图采集，并规划到2020年完成城市道路采集。但是，现阶段地图数据仅限于基础地图信息，地图的更新频率为1～3个月，尚未实现动态地图信息采集。

北斗卫星导航系统全面建成后，高精度定位基础设施迅速布局。2020年7月，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，为全球用户提供定位及通信数据传输服务，标志着中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统全面建成。北斗卫星导航系统的全球实测定位精度均值为2.34米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒，服务可用性优于99%，具备明显相对优势。此外，我国导航地基增强系统运营商千寻位置已在全国建设了2400个北斗导航地基增强站，具备动态厘米级和静态毫米级定位能力，北斗导航地基增强站的不断增加将赋能智能网联汽车精准定位。

二、决策系统

感知系统是智能网联汽车的“眼睛”，决策系统则是智能网联汽车的“大脑”。通过处理感知系统采集的环境信息，决策系统进行行为预测、态势分析、控制决策及路径规划。

（一）车载芯片

芯片是影响终端性能和体验的决定性因素之一，其将向智能化、集成化方向发展。车联网芯片包括传感器芯片、定位芯片、通信射频芯片、安全芯片。车联网芯片是数据的来源和自动驾驶的基础，传感器、模组等都需要搭载大量芯片，芯片产业属于车联网的上游产业。随着芯片数量的增加，未来车载芯片将向集导航、环境感知、控制决策、交互等多项功能于一体的方向发展。车规级芯片的要求远高于传统芯片的要求。车联网芯片主要为车载芯片，工作环境相对于消费级芯片和工业级芯片更加恶劣，工作温度范围为-40℃～150℃，远高于其他级别芯片的水平，需要拥有抵抗高振动、多粉尘、多电磁干扰的能力。车规级芯片寿命要求更高，寿命约为15年或20万千米。车联网芯片需要2年左右的时间完成认证，供货周期相对较长，如表2所示。

国内芯片厂商经技术积累，逐渐提高竞争力。由于车规级芯片对安全性和可靠性要求严格，技术壁垒高，因此主要被高通、联发科、海斯等厂商垄断，我国自给率水平低。但是，随着相关芯片厂商生产能力、研发能力的提高，国内芯片厂商逐渐积累了竞争优势，华为、四维图新、紫光展锐、大唐电信等纷纷推出相关芯片产品，并实现量产。

（二）车载智能计算平台

车载智能计算平台是智能网联汽车感知、决策、控制高效可靠运行的基础保障。国内主要车载智能计算平台企业有地平线、华为、全志、杰发科技等。地平线推出的Matrix计算平台，利用AI加速IP最大化了嵌入式AI计算性能，可支持激光雷达、毫米波雷达的接入和多传感器融合，已经成功实现大规模商业化。目前，地平线又推出Matrix计算平台升级版，其基于地平线BPU2.0处理器架构，能够为CA级和HA级的自动驾驶提供高性能的感知系统，已向世界顶级自动驾驶厂商大规模供货。华为在自研AI芯片昇腾的基础上打造了MDC计算平台，其支持L4级自动驾驶的计算平台MDC600，算力高达352TOPS，功耗算力比低至1TOPS/W，同时符合最高级别的车规标准。搭载华为MDC计算平台的奥迪Q7汽车已经开始在国内开展自动驾驶道路测试。另外，华为也已经分别与一汽红旗、东风汽车、金龙客车、新石器、山东浩睿智能等多家车企和伙伴达成合作。

（三）操作系统

操作系统可支持人与车、车与车、车与互联网等全方位的交互功能，是智能网联汽车产品差异化、个性化竞争的重要组成部分。国内以百度、阿里巴巴、腾讯为代表的互联网企业已经开始布局智能网联汽车的操作系统业务，互联网企业拥有软件开发的先天优势，可快速介入车辆操作系统的开发中。阿里巴巴与上汽合资成立的斑马公司，目前已经率先推出AliOS操作系统，能够实现智能驾驶舱、语音交互、车辆远程控制、车辆状态查询等服务，并且已经成功应用到荣威RX5、荣威eRX5、名爵ZS等多款量产车型中。百度已经推出两套操作系统：CarLife和DuerOS。另外，Apollo平台中使用了开源操作系统ROS。腾讯与广汽开展合作，成立合资公司开发All in Car车载系统。腾讯旗下的梧桐车联推出了操作系统级智能网联系统方案——TINNOVE OS，该系统深度整合了腾讯车联的基础能力和核心生态资源，能够提供基于场景的个性化服务推荐。

三、控制系统

智能网联汽车控制系统主要包括车辆的横向控制、纵向控制、转向、加速、制动及底层控制器控制，具备转向灯、大灯及挡位等功能，直接决定了车辆的安全性和舒适性。线控制动是控制系统的核心功能。目前，全球领先的一级供应商依靠成熟的底盘控制技术和规模效应，在线控制动领域占据主导地位，并且底盘控制通信协议及接口不对外开放，形成了一定程度的行业壁垒。目前，国内京西重工、万向集团、武汉元丰、伯特利、易立达等企业正在加速线控制动领域的布局。

四、车联网

V2X技术，即Vehicle to Everything，意为车辆和外界的实体信息交互，目的是减少交通事故、减轻道路拥堵情况、减少尾气排放。车联网（V2X）概念非常丰富，包含了V2I、V2V、V2N、V2P等业务。

V2I是指汽车和基础设施之间的通信，主要包含了路侧单元（RSU），例如，当车辆靠近一个十字交叉口时，红绿灯会以无线信号的方式，告诉车辆信号何时进行切换；如果路面存在结冰或湿滑的状况，也可以提前告知即将经过此处的车辆。

V2V是车辆之间的通信。车辆之间主要交换一个时延要求非常低的信号，以防止潜在的碰撞。车辆在与附近的车辆进行通信时，这个交换信号不需要覆盖非常大的区域。

V2N是车辆和蜂窝通信网络设施进行的信息交互。这为车辆提供了更大范围内通信的可能。例如，未来实现无人驾驶的地图重构、施工区域的预警。V2N可以解决300米视距以外的信息交互场景。未来，基于公共的移动蜂窝通信网络还可以对车辆进行远程诊断和远程固件升级（OTA）。

V2P是车与行人之间的通信，通过车辆和行人的终端（包括手机和可穿戴设备等）之间的信息交互，起到预警和避让的作用。

V2X通信是车路协同的重要组成部分，车辆在行驶过程中，不断与其他车辆、行人及路侧基础设施进行通信，车辆可以基于三方提供的共享数据，提供左转辅助、弱势群体碰撞预警、视野被遮挡情况下的闯红灯预警、限速预警等智能驾驶服务。

V2X有两种技术路径，如表3所示。

C-V2X是基于4G/5G等蜂窝通信技术演进形成的车用无线通信技术，包含LTE-V2X和5G-V2X。2016年9月，3GPP就在R14版本里完成了对LTE-V2X标准的制定。C-V2X支持全部4类V2X应用，V2I、V2V、V2P均可通过C-V2X的公众网络通信（Uu）及直连通信（PC5）这两种方式实现。

按照C-V2X为车辆提供交互信息、参与协同控制的程度，参照车辆智能化等级划分，将车辆网联化划分为网联辅助信息交互、网联协同感知、网联协同决策与控制3个等级，预计我国C-V2X产业化应用将于2025年趋于成熟。目前，汽车搭载的T-BOX主要用于车载影音娱乐、车辆信息监控与显示、定位服务、C-V2X产业化路径和时间表研究运营管理等方面，属于网联化等级里的第1等级。新一代V2X车载终端可以实现车—车、车—路、车—人、车—云的全方位连接，提供行驶安全、交通效率和信息服务三大类应用，属于网联化等级里的第2等级。未来，随着V2X技术的演进、应用场景的丰富、部署的完善，V2X在智能网联汽车和自动驾驶中将发挥更多的协同作用，逐步实现网联协同决策与控制，即第3等级。

从通信技术标准来看，C-V2X拥有清晰的、具有前向兼容性的5G演进路线，中国龙头着重布局C-V2X技术路线。C-V2X即以蜂窝通信技术为基础的V2X技术，标准于2017年6月制定完成。C-V2X是基于蜂窝通信技术的基础设施发展起来的，仅通过改造现有基站就可以将C-V2X基础设施集成进去，成本低；同时，在终端部署方面，可以延用4G或5G终端，在原有的T-BOX设备中将其集成进去，部署成本低。当下，我国以LTE-V2X为主；未来，随着5G网络的实现，5G具备的高传输、低延时、高稳定性等技术特性，不仅可以帮助车辆之间进行位置、速度、驾驶方向和驾驶意图的交流，还可以用在道路环境感知、远程驾驶、编队驾驶等方面，5G-V2X可以满足车联网的多样化业务需求。未来，车联网将是5G-V2X与LTE-V2X多种技术共存的状态。

从技术研发上看，中国拥有得天独厚的优势。科技日新月异，以及与传统产业的创新融合，进一步加速了中国车联网的商业化进程。尤其是车载高精度传感器、车规级芯片、智能操作系统、车载智能终端、智能计算平台等产品的研发与产业化，使我国逐步形成了以智能汽车关键零部件为核心的产业集群，极大地推动了我国车联网的商业化落地。根据中国通信协会发布的《车联网知识产权白皮书》，截至2019年9月，全球车联网领域专利申请累计114587项，美国占30%居首位，中国占25%居第二位。但是，在关键的C-V2X车联网通信技术专利方面，中国的专利申请量占比达到52%，成为C-V2X车联网通信技术最大的专利原创国家和布局目标国家。

从测试验证方面来看，2018年11月，工业和信息化部组织并完成了世界首例跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂的“三跨”V2X互联互通测试，共有20余家企业参与，其中包括3家通信模组厂及8家LTE-V2X终端厂。2019年10月，全球首次“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的“四跨”C-V2X车路协同应用测试在上海完成，共有60多家企业参加了本次测试。在为期3天的测试中，参加测试的企业分别测试了4类V2I场景、3类V2V场景及4个安全机制验证场景。上述测试验证有效地展示了我国C-V2X标准栈协议的成熟度，为今后的规模商用奠定了初步基础。

从产业链角度来看，5G-V2X遍布芯片厂、设备厂、整车厂、解决方案提供商、运营商等（见图1），需要各方共同在研发工作、标准法规、数据等方面合作，构成V2X生态系统闭环。目前来看，我国这方面的工作正在逐步推进，但多方合作还需要持续加强。

在通信芯片方面，华为推出了支持双模通信芯片Balong765和商用车规级通信模组ME959；大唐电信发布了PC5Mode4 LTE-V2X自研芯片和车规级通信模组DMD31；上海移远通信联合高通发布了LTE-V2X通信模组AG15；高新兴推出了支持LTE-V2X的车规级通信模组GM556A。

在通信终端方面，大唐电信、德赛、东软、华为、金溢科技、千方科技、三旗通信、万集科技、星云互联、中兴通讯等国内企业均可提供支持LTE-V2X的车载终端和路侧单元产品。

在通信协议栈方面，东软、星云互联、ASTRI等企业均可以为终端模块厂商及OEM提供稳定、可靠的协议栈软件，以及开发支持服务。

在测试验证方面，中国信息通信研究院、中国汽车技术研究中心等测试机构已建立实验室测试环境，可提供C-V2X应用功能、通信性能、协议一致性等测试服务。同时，各测试示范区均加快部署C-V2X网络环境，全国已建立和规划建设C-V2X路侧单元1000余个，北京、长沙、上海、重庆等建成了覆盖测试园区、开放道路、高速公路等多种外场测试验证环境。2019年，在上海再次进行了C-V2X“四跨”互联互通应用示范。与2018年相比，这次应用示范增加了安全攻防演示，首次实现了“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的C-V2X应用展示。

在量产车方面，2019年4月，上汽集团、一汽集团、东风公司、长安汽车、北汽集团等13家车企共同发布C-V2X商用路标，宣布将于2020—2021年量产具备C-V2X联网功能的汽车。

五、整车研发

（一）乘用车

国内主要乘用车企业已开始在量产车上装备L1级、L2级辅助驾驶系统产品，并积极开展更高等级智能网联汽车技术及产品的开发。自主品牌的L2级自动驾驶汽车也已经开始陆续量产。2018年2月，长安汽车在CS75和CS55上发布L2级全自动泊车和集成式巡航功能，并于2019年推出远程遥控自动泊车功能；2018年5月，吉利汽车发布具备L2级自动驾驶功能的吉利博瑞GE车型；2018年11月，广汽新能源发布了全新的AION.S车型，搭载了交通拥堵辅助、集成巡航、自动泊车等PA级自动驾驶技术；同年，上汽集团发布了具备高级辅助驾驶系统与代客泊车功能的荣威MARVELX；2019年，比亚迪发布的宋PRO车型也搭载了L2级自动驾驶系统。此外，造车新势力拜腾、小鹏、蔚来等陆续发布了具有L2级自动驾驶功能的车型。

国内众多车企纷纷发布了智能网联汽车发展计划，确定了各等级技术落地时间表，全力开展智能网联汽车核心技术的研发。中国一汽发布了“旗偲计划”，北汽集团发布了“海豚+”计划，东风汽车发布了“五化”技术路线规划，广汽集团制定了“GIVA计划”并研发了“Adigo系统”，长安汽车制定“北斗天枢”智能化战略，吉利汽车制定了“G-Pilot”战略，上汽集团制定了“新四化”战略，比亚迪计划打造“D++生态圈”。

（二）商用车

国内宇通客车、金龙客车、金旅客车、中车、苏州金龙、一汽解放、东风汽车、中国重汽、北汽福田等商用车公司也相继开展了智能驾驶商用车的开发工作，实现了封闭区域短程接驳、港口矿山自动作业、高速公路编队行驶等功能。