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2022年智能网联汽车十大技术趋势概览

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导读:为预判2022年度智能网联汽车技术创新趋势、引领技术创新方向,国家智能网联汽车创新中心与中国智能网联汽车产业创新联盟在中国汽车工程学会的总体部署下,依托智能网联汽车技术路线图年度评估工作,开展2022年度技术趋势研究。

研究团队围绕智能网联汽车“三横两纵”关键技术架构,聚焦2022年度“实现重大突破”、“实现新量产技术”、“应用规模显著提升技术”三类技术趋势,采用德尔菲调研方法,面向企业CTO、专家学者、技术骨干等开展了4轮调查与研究,在来自70余家单位的180位专家的共同支持下,最终形成2022年度智能网联汽车十大技术趋势研究报告。

一、100TOPS以上车规级计算芯片2022年量产装车

1、大算力车规级计算芯片是高度自动驾驶汽车“大脑”的核心部件。

1.1 随着汽车智能化网联化水平不断提高,算力需求日益迫切,智能网联汽车量产落地亟需“算力” 资源;

1.2 采用自主架构设计案与自主核心IP的计算芯片,具备可定制化开发、功能场景丰富、符合国家安全要求、服务响应快等优势;

2、2022年,车规级计算芯片单芯片算力可超过100TOPS,并将在多款车型量产前装应用。

2.1 当前,自主车规级芯片已形成面向 ADAS/智能座舱等功能域的批量应用,大算力车规级计算芯片(单芯片算力>100TOPS)正在开展测试试验;

2.2 预计到2022年,将形成多款单芯片超过100TOPS产品进入量产前装应用,进一步为高级别自动驾驶汽车量产落地提供算力基础;

二、多车企L2++车型量产,自动驾驶车型有望进入市场

1、量产车型自动驾驶技术已形成L2++水平,不断解放驾驶员眼、手、脚。

1.1 一汽、长城、吉利、小鹏等车企所发布车型功能应用基本均覆盖高速/快速路、城市道路、低速封闭环境的停车场(库)三大场景,体验感不断提升,接近L3级自动驾驶功能;

1.2 自主代客泊车系统通过车端与场端智能化技术融合,实现车辆自动完成泊车、取车动作,无需驾驶员监控,是乘用车最先有望量产前装的高度自动驾驶功能之一;

1.3 TJP功能实现车辆在高速公路/城市快速路低速拥堵行驶场景下自动驾驶,并在超出设计运行范围时可及时提醒驾驶员接管,是乘用车在结构化道路上最先有望量产前装的高度自动驾驶功能;

2、随着日本、德国自动驾驶功能车辆通过认证,中国车企对自动驾驶准入需求更加迫切;面向2022年,多车企将完成L2++级自动驾驶车型开发,同时根据相关产品管理办法的制定,更高等级自动驾驶汽车将有序进入市场。

三、域控制器实现技术突破,由单域控制向跨域融合形态过渡

1、域控制器是实现整车智能化网联化的核心载体。

1.1 当前正处于从分布式电子电气架构向域集中电子电气架构过渡的阶段,中央域控制器+车云协同计算将成为整车电子电气架构的长期发展方向;

2、2022年,域控制器产品将由单域控制向跨域融合形态过渡,进一步降低硬件-软件-功能之间的耦合度,精细化产业分工,加速构建智能网联汽车产业链生态。

2.1 进一步降低车辆硬件-软件-功能之间的耦合度,降低车内电子电气架构(连接结构)复杂度;

2.2 进一步提高算力利用率,降低器件综合成本;

2.3 基于域控制器平台化软硬件,通过对多个(子)功能进行统一调度和管理来实现复杂功能,以满足复杂智能化功能的要求;

2.4 德赛西威IPU04-PRO(智能驾驶+座舱)、映驰科技DCU3.0(智能驾驶+网关)等跨域融合控制器正在开发中;

四、整车信息安全防护技术实现从边界防御向主动纵深防御体系跃升

1、整车信息安全技术关乎个人、社会、国家安全,部署整车信息安全防护技术是构建汽车安全免疫能力必由之路。

2、2022年,整车信息安全防护技术将从边界防御向主动安全纵深防御体系跃升,实现威胁提前感知,动态实时响应,让汽车从攻击事件中快速恢复正常。

2.1 主动防护技术基于大数据与人工智能,通过对车辆进行全面、实时的安全威胁监测、预警与分析, 实现更高效安全的整车防护;

2.2 纵深防护技术在原有网联防御(仅在外网接口处加入信息安全防护模块)的基础上,形成了网联防御、内网防御、ECU防御的多层防御体系,在车型正向开发过程中即在各层级功能模块设置安全防护,全方位保护车辆信息安全;

2.3 当前,一汽、东风、长安、广汽、北汽、蔚来等主机厂商,已经积极构建主动安全纵深防御体系,形成基于车型正向开发的信息安全防护能力;

五、车路协同辅助驾驶形成技术突破,多车企实现量产前装推动规模化应用落地

1、构建“单车智能+网联赋能”的车路协同智能网联车技术路径,能够充分发挥我国产业与技术优势,符合中国本地属性要求与国家产业安全管理要求。

1.1 当前已经实现3500多公里道路实现智能化升级;车企陆续推出C-V2X量产车型,加速产业化步伐。

2、面向2022年,部分车路协同辅助驾驶场景将实现示范与量产应用,进一步加速车路协同技术发展进程。

2.1 车路协同产业化进程不断发展,面向2022年,一汽、长安、东风、广汽等车企将实现基于《合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准》一阶段(DAY I)场景规模化示范应用与量产前装,进一步推动车路协同辅助驾驶应用落地。

六、车规级高性能激光雷达形成量产前装,成本有望进一步降低

1、激光雷达具有可获取直接三维信息、分辨率高等优势,是高度自动驾驶车辆的核心传感器。

1.1 与机器视觉相比,激光雷达可直接获取三维信息,为智能网联汽车构建立体环境信息。与毫米波雷达相比,激光雷达具备波束窄、方向性好,体积小,无电磁干扰,距离探测精度高等优势;

2、面向2022年,多款自主车规级激光雷达产品将实现量产前装,成本价格进一步下降。

2.1 小鹏P5、北汽极狐阿尔法S、蔚来ET7等新车型明确搭载激光雷达,预计21年末-22年车型上市,分别搭载大疆、华为、图达通等国内供应商产品。大部分激光雷达供应商推出的激光雷达(半固态)成本价格将降至1000美元以下;

2.2 相比之前的64线高达数万美金的国外产品,当前华为、大疆等光电技术龙头企业都推出高线束、高分辨率的产品;

2.3 雷达整机里,除了通用处理芯片以外,光源、扫描器、接收器等部件均已自主可控;

七、数字化底盘线控系统助力智能网联汽车落地

1、数字化底盘线控系统是智能网联汽车核心执行机构。

1.1 智能驾驶要求底盘实现线传主动控制,取消机械连接,摆脱驾驶员输入的被动响应,主动转向、建压、调节扭矩输出;

1.2 智能驾驶要求底盘一体化控制:行驶性能协同优化,对转向、制动、驱动、悬架、变速器等车辆电控系统实施一体化控制;

1.3 全局地优化底盘主动安全性、舒适性和驾驶乐趣;

2、面向2022年,中汽创智等企业开发底盘线控系统将实现进一步数字化控制,通过一体化控制,助力高度自动驾驶实现,提高自动驾驶体验。重点企业整车企业TIER 1控制指令离散轨迹点车规级量产传感器信息和软测量参数决策系统。

八、4D毫米波雷达即将形成量产,助力构建智能网联汽车低成本方案

1、4D毫米波雷达兼顾传统雷达的低成本、环境适应性强优势,同时能够进行垂直方向探测,实现成像效果,是未来车载雷达的主流趋势。

1.1 基于虚拟天线技术,4D雷达在提高角分辨率、缩小体积等方面得以突破,未来随着点云密度增加,有望达到激光雷达效果

2、面向2022年,自主4D毫米波雷达产品将实现量产,进一步推动智能网联汽车构建低成本方案

2.1 在国际上,Arbe、大陆集团、Uhnder、安波福、傲酷等多个厂家已经形成4D毫米波雷达产品开发或小批量应用,总体来看,产品量产落地时间点在2022年前后

2.2 华为已经发布高分辨率4D成像毫米波雷达,预计将于2022年实现量产,在量产时间上基本与国际头部企业处于同一节奏

2.3 楚航科技、恒润经纬、华域汽车、森思泰克等自主企业也纷纷开始布局4D毫米波雷达,预计将在未来几年形成多款自主产品解决方案

九、功能型无人车等高等级自动驾驶运行落地,探索新型商业模式

以无人配送/清扫/零售等功能为主的功能型无人车,以替代人类执行功能型任务为目的,使车辆从传统的运载工具演变成为执行任务的智慧载体。

1.1 从自动驾驶的应用角度出发,功能型无人车依托云端平台的集群监管与调度,实现实时功能任务动态分配,同时具备与其他交通参与者之间协同作业、自动规划行驶路径等功能;

1.2 面向2022年,各类功能型无人车将进一步扩大示范规模与运行范围,逐步开始探索商业化新模式;

1.3 从技术角度,随着云控平台技术的逐步成熟与各地示范区云控平台的建设进程,执行无人配送/清扫/零售等功能的功能型无人车将进一步实现集群控制,由当前小规模示范向大规模应用迈进;

1.4 从政策支撑角度,以北京市智能网联汽车政策先行区为为代表的各地方测试示范区,逐步出台相关政策,赋予功能型无人车相应路权,示范范围逐步由封闭/半封闭区域向公开道路过渡,并实现各类新型商业模式探索;

十、智能座舱算力不断提升,多模交互成为主流趋势

1、智能座舱通过搭载智能化与网联化技术,从而使座舱可以与驾乘人员进行智能交互,是人车关系从工具向伙伴演进的重要纽带和关键节点。

2、面向2022年,智能座舱硬件算力将得到进一步提升,多屏显示、驾乘人员监控等应用规模显著提升,不断提高驾乘体验。

2.1 吉利旗下芯擎科技发布 “龍鹰一号”,芯驰科技发布X9U,已经与电装光庭形成合作;搭载高通8255芯片的集度汽车将在2022年发布,大算力智能座舱硬件将进一步形成普及;

2.2 随着座舱域算力不断提升,多屏化与大屏化成为主流趋势,例如:长城最新发布机甲龙车型搭载各类显示屏幕已达7块,显示屏幕从主驾向副驾、后排扩展,类似的还有吉利星越、东风岚图等车型;2021年前三季度,13英寸-15英寸中控屏装配量同比大幅增长250.6%;15英寸及以上中控屏装配量同比增长204.0%;大尺寸屏幕增长趋势显著;

2.3 基于驾乘人员安全以及自动驾驶系统对驾驶员状态感知的需求(《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》也对驾驶员监控提出了要求),驾驶员监控系统(DMS)与乘客监控系统(OMS)搭载率逐步提高,同时两系统出现融合趋势。

作者:技术大院

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