随着智能驾驶的兴起和快速发展,预计惯性传感器在 2018 年的全球市场空间为1.6 亿美元,到 2022 年将达 9 亿美元。
高精度行车定位技术以及高精度地图技术是自动驾驶汽车的两项核心技术,也是自动驾驶破局的关键点。在定位系统中,所有需要用到GPS的地方都需要使用惯性导航系统,例如车辆定位、激光雷达的GPS接口等。在GPS信号丢失的时候,惯性导航能够将定位信号模拟出来。但惯性导航系统成本昂贵,如何攻克惯导技术难关,如何生产大批量车规级惯性导航装置一直是业界难题。这些年随着各种利好,相信惯性导航行业的前景将是一片光明。
一、 自动驾驶的前世今生
智能汽车的终极目标是利用各种技术实现使车辆按照人的意愿自动行驶到达目的地。这个目标的关键是利用车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使车辆具备智能的环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态。
世界各国及各大汽车公司都在布局自动驾驶。自上世纪 70 年代开始,自动驾驶汽车的发展经历了技术研究的兴起、自动驾驶技术可行性和实用性方面的进展等阶段,目前行业已经逐步进入到了市场化的阶段。
可见,自动驾驶已成为汽车行业发展的确定性趋势。自动驾驶最大的意义在于解放驾驶员的双手带来人类空间意义首次的无缝连接,智能汽车使汽车的角色不再局限于交通工具,可以是移动的生活空间,通讯工具,娱乐平台等更富有想象力的定位。
欧美企业的自动驾驶技术处于领导者地位。根据市场研究机构 Navigant Research 发布了 2017 年的自动驾驶技术汽车公司排名,第一梯队领导者的 8家企业中,有 4 家美国企业、3 家德国企业联盟和 1 家日本企业,只有 1 家中国公司排入第二梯队行列。
二、黄金发展期的背后驱动力
政策、经济、社会、技术等多维因素的推动,极大地促进了中国智能汽车行业的发展。
政策层面,国家从战略层次进行规划,引导汽车行业向智能化方向做大做强。政府在《汽车产业中长期发展规划》、《国家车联网产业标准体系建设指南》等一系列文件中都提到要估计和促进智能汽车的发展。尤其是 2018 年1 月 5 日国家发改委发布《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿),对智能汽车的市场化做了长远的规划。
社会层面,自动驾驶可以给社会带来良好的效益,激发消费者兴趣、提升接受度。根据德勤对全球消费者的调查,中国消费者对自动驾驶技术保持了较高的兴趣和接受度,其中很大一部分原因是自动驾驶可以减少交通事故发生率、降低伤亡,同时也可以提升通行效率。
技术层面,新技术的发展为自动驾驶技术赋能。人工智能技术如深度神经网络的机器学习算法让车辆对周边物体的探测和分类能力大幅提高,传感器数据的融合也变得更准确;5G 的高带宽、低延迟、大容量数据传输特性可以为自动驾驶海量数据传输提供解决方案。这一系列新技术的发展为自动驾驶的发展提供了基础。
在政策、技术发展、社会需求等多维度因素的推动下,中国有望成为全球最大的智能汽车市场。根据基业常青经济研究院发布的《汽车如何走进智能时代》报告的估计。预计至 2030 年,汽车传感器市场规模将达到 2077 亿元,2017 年至 2030 年 CAGR 为 19%;由此推算国内智能驾驶市场规模至 2030 年有望达到 4154 亿元。
三、自动驾驶市场规模
短期看算法,长远看惯性传感器芯片
惯性导航系统在自动驾驶中的应用属于起步阶段,短期内竞争力主要体现在算法上。算法包括了 MEMS 惯性传感器的标定等硬件信息的处理,速度、加速度、航向及姿态的确定,以及与其他传感器信息、车身信息的融合等主要模块。算法的优劣决定传感器是否能发挥其最佳性能,也决定了惯性导航系统的稳定性和可靠性。
从长远看,惯性导航系统的竞争力在惯性传感器芯片。随着自动驾驶技术级别的提升,对 MEMS 惯性传感器芯片的性能要求将持续提高;同时随着惯性导航系统算法的不断成熟,通过算法优化来提升系统性能的空间越来越小,而对惯性传感器芯片硬件性能的依赖程度则会相应提高。MEMS 惯性传感器芯片的设计、制造、封测及标定将成为惯性导航系统中比较关键的环节。