現在的自動駕駛，我們應該聊哪些技術？

2024-11-28 18:40:37 編輯： robot

導讀近年來，隨着汽車技術的普及，汽車智能化技術逐漸成爲行業焦點。智能化不僅代表了技術發展的必然趨勢，也爲用戶帶來了更加便捷、安全和高效的駕駛體驗。汽車智能化的實現依賴於多個技術領域的深度融合，其中包括電...

近年來，隨着汽車技術的普及，汽車智能化技術逐漸成爲行業焦點。智能化不僅代表了技術發展的必然趨勢，也爲用戶帶來了更加便捷、安全和高效的駕駛體驗。汽車智能化的實現依賴於多個技術領域的深度融合，其中包括電動化技術提供的能量基礎、智能駕駛算法的快速迭代、算力芯片的發展突破以及大規模數據的積累。這些技術的不斷進步和政策的支持推動了汽車智能化的快速滲透。

汽車智能化發展現狀

1.1 電動化爲智能化奠定能量基礎

汽車電動化的發展爲智能化功能提供了堅實的能量基礎。電動車採用到動力電池作爲動力源，使得其能夠爲大量的傳感器、計算芯片和通訊設備提供持續穩定的能量支持。而這些設備正是實現智能駕駛和智能座艙功能的關鍵所在。根據行業數據，2023年我國新能源汽車銷量已達到949.5萬輛，同比增長37.9%，滲透率達到31.6%。這一趨勢表明，隨着電動汽車普及程度的不斷提高，智能化功能在汽車行業中的地位愈發重要。

新能源汽車的性價比提升也極大地推動了智能化技術的普及。在電動化初期，政府通過購車補貼、免稅政策等方式激勵消費者購买新能源汽車。而隨着電池技術的成熟、生產成本的下降以及整車制造工藝的優化，電動車的經濟性逐漸接近甚至超越傳統燃油車，從而激發了市場的需求。這一過程不僅爲智能化技術的滲透創造了條件，還促使汽車廠商紛紛引入智能化功能以滿足消費者的需求。

1.2 智能駕駛與智能座艙的雙輪驅動

智能駕駛和智能座艙是汽車智能化發展的兩個核心方向，二者在提升駕乘體驗的同時，也爲行業帶來了新的競爭格局。智能駕駛技術通過自動化的方式減少了駕駛員的幹預，提高了駕駛的安全性和便捷性。而智能座艙則通過數字化和信息化手段，增強了車內環境的互動性和舒適度。

隨着芯片算力的提升、傳感器技術的成熟以及算法的快速迭代，越來越多的汽車廠商开始將智能駕駛功能作爲車輛標配。從最初的L2級駕駛輔助系統，到如今具備L3甚至L4級別功能的自動駕駛技術，智能駕駛正在快速滲透到各類車型中。而智能座艙方面，隨着消費者對車內娛樂、信息系統需求的增加，車載多媒體、語音交互、全景顯示等功能也逐漸成爲市場的標配。

智能駕駛分級標准

從商業角度來看，智能化功能不僅提升了汽車的附加值，還爲車企开闢了新的盈利模式。與傳統的硬件銷售模式不同，智能化功能通過“硬件預埋+軟件收費”的方式，使車企能夠在車輛售出後通過後續的軟件更新和功能擴展獲得持續的收入來源。例如，特斯拉的FSD（全自動駕駛）功能採用訂閱或买斷模式向用戶收費，訂閱費爲每月99美元，买斷費用高達8000美元。這種模式不僅提升了車企的盈利能力，還加速了智能駕駛技術的推廣和普及。

城市NOA與車路協同：智能化的核心技術路徑

2.1 城市NOA的技術挑战與發展現狀

NOA（領航輔助駕駛）技術的引入標志着智能駕駛進入了新的發展階段。最初，NOA技術主要應用於高速公路等封閉或半封閉場景中，其功能包括自動上下匝道、主動變道、超車等。隨着技術的逐漸成熟，NOA技術已從高速場景逐漸擴展到復雜的城市路況，形成了城市NOA這一新的技術方向。與高速NOA相比，城市NOA面臨的技術挑战要大得多，主要體現在道路的復雜性、交通流量的多樣性以及感知系統對環境的高精度要求上。

城市NOA技術不僅需要車輛能夠自主識別紅綠燈、行人、非機動車等多種交通要素，還要具備處理無保護左轉、復雜路口和動態障礙物的能力。這對傳感器、計算能力以及算法的要求都非常高。目前，國內的車企如蔚來、小鵬、理想等品牌都在加緊布局城市NOA技術，並將其視爲智能駕駛競爭的核心領域之一。2023年的數據顯示，城市NOA的滲透率爲4.8%，雖然相比高速NOA仍處於較低水平，但隨着技術的逐步成熟，城市NOA的市場潛力巨大，未來幾年內有望迎來快速增長。

主流廠商城市NOA進展

2.2 車路協同：單車智能的有力補充

單車智能是目前大多數自動駕駛技術路线的基礎，它依賴於車輛本身的傳感器、決策系統和執行系統來實現環境感知、路徑規劃和車輛控制。然而，單車智能存在一些技術瓶頸，尤其是在極端天氣、復雜道路環境中，單純依靠車載傳感器很難做到全面准確的感知。這時，車路協同技術的引入爲自動駕駛技術提供了有力的補充。

車路協同通過路側設備與車載系統之間的實時數據交互，實現了對路況的更全面感知。通過在路邊設置攝像頭、雷達等感知設備，車路協同可以將道路上的實時信息傳輸給車輛，幫助車輛更好地應對“盲區”或突發情況。例如，在大雨或暴雪天氣下，車載傳感器的性能會大幅下降，而車路協同系統則可以通過路側設備提供穩定的環境信息，提升自動駕駛系統的安全性和可靠性。

車路協同的設想的確可以推動智能駕駛的發展，但車路協同的推廣仍面臨一些挑战，特別是在商業模式的探索方面。目前，車路協同的建設主要依賴政府投資，B端和C端的市場需求尚未完全釋放。未來，如何推動車路協同的商業化應用，使其與單車智能技術相輔相成，將是行業發展的關鍵。

智能駕駛的技術核心：算法、算力與數據

3.1 算法：從傳統感知到BEV+Transformer

在智能駕駛的發展過程中，算法的進步至關重要。早期的自動駕駛感知算法主要依賴於激光雷達和攝像頭的融合，通過多傳感器融合技術實現對環境的感知。然而，這種傳統的算法在處理復雜場景時容易出現遮擋問題，且需要大量的計算資源。近年來，隨着深度學習技術的突破，新的感知算法BEV+Transformer逐漸成爲行業主流。

BEV+Transformer結合了鳥瞰圖（BEV）和Transformer架構，它通過多層次的特徵融合，能夠從多個傳感器的數據中提取高精度的環境信息。這種方法不僅提升了感知的精度，還解決了傳統算法在處理遮擋物時的局限性。此外，BEV+Transformer還具備多模態融合的能力，能夠同時處理攝像頭、雷達和其他傳感器的數據，極大提升了自動駕駛系統的穩定性和安全性。

3.2 算力：智能駕駛的核心資源

隨着自動駕駛技術的不斷進步，智能駕駛系統對算力的需求也在快速增長。自動駕駛系統需要處理海量的傳感器數據，並通過復雜的算法進行實時決策，這對計算能力提出了極高的要求。尤其是在城市NOA等高級別智能駕駛場景中，系統不僅要處理車輛周圍的動態環境信息，還要在復雜交通條件下做出快速准確的判斷。

爲應對這一挑战，車企开始布局高算力芯片，並通過建立超算中心來滿足海量數據處理的需求。目前，NVIDIA的Drive Orin芯片已成爲高端車型的首選，這款芯片具備強大的計算能力，能夠爲未來更高級別的自動駕駛功能提供冗余算力。此外，國內的智能駕駛芯片廠商也在加緊研發，並逐步獲得市場認可。未來，隨着算力需求的進一步提升，車企與芯片供應商之間的深度合作將成爲行業發展的重要推動力。

3.3 數據：多傳感器融合與高精地圖的進化

自動駕駛系統的運行離不开傳感器獲取的海量數據。當前，智能駕駛系統主要依賴攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達和激光雷達等多種傳感器共同工作。不同類型的傳感器各具優勢：攝像頭可以提供2D視覺信息，雷達能夠提供物體的距離和速度信息，而激光雷達則能夠生成3D環境模型，幫助車輛實現更精准的路徑規劃和自主定位。

高精地圖是自動駕駛的重要組成部分，它能夠提供精准的道路環境信息，包括車道线、交通標識等。然而，高精地圖的制作與維護成本高昂，且更新周期長，這給大規模應用帶來了挑战。爲此，一些車企开始探索去高精地圖的方案，通過實時的環境感知和動態建圖技術，減少對高精地圖的依賴。例如，小鵬、理想等品牌已宣布逐步減少對高精地圖的依賴，轉而使用實時感知技術來提升系統的靈活性和可擴展性。

成本優化與商業模式探索

4.1 激光雷達的成本下降與視覺方案的興起

激光雷達曾是高階自動駕駛系統中不可或缺的感知設備，但其高昂的成本一直是車企面臨的難題。近年來，隨着國內激光雷達廠商的崛起以及規模效應的釋放，激光雷達的成本顯著下降。例如，禾賽科技和速騰聚創等國內廠商已成爲全球激光雷達市場的領軍者，激光雷達的價格相比十年前下降了數倍，性能卻大幅提升。

與此同時，一些車企也在探索通過純視覺方案替代激光雷達的可能性。特斯拉是純視覺方案的主要推動者，它通過深度學習算法，實現了基於攝像頭的環境感知。這一方案不僅降低了硬件成本，還提升了系統的計算效率。然而，純視覺方案在復雜環境中的表現仍有待提升，因此，目前大多數車企依然選擇在激光雷達和視覺方案之間尋找平衡。

4.2 商業模式的轉變與軟件盈利

智能駕駛技術的推廣不僅改變了汽車行業的技術路线，也推動了商業模式的轉型。傳統汽車的銷售主要依賴硬件收入，而智能駕駛功能的引入爲車企提供了通過軟件盈利的新機會。車企可以通過後續的功能升級、服務訂閱等方式，持續爲用戶提供增值服務。

例如，特斯拉的FSD功能採用訂閱模式，不僅爲車企帶來了持續的收入來源，還加速了技術的推廣。其他車企也紛紛效仿這一模式，通過軟件更新爲用戶提供新的功能和服務。這種“硬件預埋+軟件收費”的商業模式不僅提升了車企的盈利能力，還推動了智能駕駛技術的快速普及。

結語

隨着汽車智能化技術的不斷滲透和車路協同技術的逐步推廣，汽車行業正在經歷一場深刻的變革。智能駕駛的技術進步爲用戶帶來了更加安全、便捷的駕駛體驗，而車路協同的引入則爲智能駕駛的全面推廣提供了有力保障。未來，隨着算法、算力和數據技術的不斷發展，智能駕駛將逐漸從實驗室走向大規模應用，並爲全球交通運輸系統帶來顛覆性變革。與此同時，行業也面臨着技術成本、法規政策以及市場接受度等多方面的挑战，如何在快速發展的同時解決這些問題，將是汽車智能化行業未來的關鍵。