2015年,微软科研团队发布了一段概念视频,展望了未来5-10年内的技术革新。在那个智能手机刚刚普及的时代,微软的视频展示了很多不可思议的科技产品,比如无边框透明电视、曲面屏手表、折叠屏平板、无边框手机、全息投影、全设备协同办公技术等等。
这段视频在当时引起了极大的轰动,很多人认为微软的想象太离谱了,简直像科幻片一样遥不可及。然而,5年后的今天,视频中很多技术都已经来到我们的身边,还没到十年,微软的畅想大部分都已经成为了现实。现在来看,像微软这样的科技巨头对未来世界的想象并不是天马行空地肆意空想,反而非常具有参考价值。
就在9月22日,华为发布《智能世界2030》报告,预测了10年后人类在“医”、“食”、“住”、“行”四个主要方面的生活状态。在我们关注的“行”方面,华为预测,到2030年,电动汽车占所销售汽车总量的比例将达50%,中国自动驾驶新车渗透率达20%,整车算力将超过5000TOPS,C-V2X渗透率达 60%。
华为的想象看起来和当初的微软的视频一样过于乐观,要知道,2020年电动车渗透率仅4.7%,量产算力最强的自动驾驶芯片HW3.0芯片算力不过144 TOPS,C-V2X渗透率几乎为0,L4、L5级高阶自动驾驶更是镜中花、水中月。
如同科幻小说是基于现实的沙盘推演,科技公司对未来的预测其实也都是从前沿科技的发展趋势出发的。从目前智能电动车领域的技术来看,华为描绘的未来世界看似离谱,其实并非不可实现。
如何让一半的人买电动车?
乘联会数据显示,2020年,我国电动车渗透率仅4.7%,加上PHEV车型也不过5.7%。这个数字距离华为2030年50%的预测还有十倍的距离,有关部门对这个数字的规划和预测也远没有华为来的乐观。
2020年,国务院印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,2025年,新能源市占率将达到20%左右。同时,由工信部、中国汽车工程学会组织编写的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》则预估,到2035年,中国新能源车占比超50%。
不过就今年的市场形式来看,新能源车增长的速度正在不断加快。根据乘联会发布的数据,今年上半年,我国新能源车销量就已经突破100万辆,达到了与去年全年销量持平的规模,市占率也突破了10%。
基于今年新能源车的翻倍增长,不少业内人士表示,我国有望提前完成2025年新能源市占率20%的目标。多家车企高管在近期与我们的沟通交流中也给出了十分积极的预测,他们均看好中国新能源车在2030年实现超过50%的市场占比。
值得注意的是,这几位车企高管的预测大多是基于自主品牌在高效混动领域的突破,比如,比亚迪DM-i混动、长城DHT混动、奇瑞DHT混动等技术将大大提高PHEV的普及速度。而华为在报告中则认为2030年,单单纯电动车就可以达到50%,这样的市占率意味着电动车要能够满足半数消费者的出行需求,目前最困扰消费者的充电难、充电慢势必要得到解决。
解决充电难需要我国有关部门和车企共同完善充电网络的布局,而解决充电慢则需建立在高压充电技术普及的基础之上。目前,400-800V的高压充电基本能够在补能体验上逼近燃油车,主流品牌已经能够实现高压充电的量产。比如吉利SEA架构、比亚迪E平台3.0、通用奥特能平台都支持400V以上的快充,而这些平台都将在今年或明年推出量产产品。
在未来十年,400V以上的高压充电技术势必会实现普及,甚至会迈向更高的充电电压,逐渐消除消费者对充电慢的抱怨,但能否推动电动车市占率提高到50%,还要看高压快充网络建设和电网升级能不能跟得上。
迎接高阶自动驾驶
在报告中,华为对于整车算力、自动驾驶渗透率、C-V2X渗透率的预测都是围绕自动驾驶展开,三者相辅相成的,我们在这里就放在一起聊聊。
目前,无论是百度、华为这种科技公司还是吉利、长安等车企,都有自动驾驶试验车能够实现在特定区域完全无人驾驶,达到了市场监管总局发布的汽车驾驶自动化分级国标中的4级自动驾驶,同时也达到了国际汽车工程师学会SAE发布的L4级自动驾驶标准。也就是说,目前在技术层级,实现L4级自动驾驶已经不是问题。量产装车的阻碍主要来自于算力、算法、高精地图的不足,以及成本控制和法规的开放等方面。
在自动驾驶芯片算力领域,英伟达目前占据着领先位置,其最新的量产芯片Orin将在2022年大量装车,该芯片单颗算力达到254TOPS。将在明年交付的蔚来ET7搭载了4颗Orin芯片,总算力超过1000TOPS。
这样看起来,5000TOPS离我们似乎还很遥远,但千万不要小瞧英伟达的裤裆。今年8月,英伟达发布了下一代自动驾驶芯片Atlan,单颗算力达到1000TOPS,顶四颗Orin。Atlan将于2023年向开发者提供样品,2025年大量装车。届时,如果有新车搭载4颗Atlan,算力就已经能够达到4000TOPS。所以,2030年实现5000TOPS并非难事。
国产芯片方面,地平线最新产品征程5将在2022年量产装车,其单科算力达到128TOPS,接近特斯拉HW3.0。如果能紧跟英伟达的步伐,我们的国产芯片也有望在2030年达到5000TOPS的算力。华为在图形芯片方面也具备很强的设计能力,2020年推出的手机芯片麒麟9000已经在GPU跑分中达到高通芯片的水平。虽然如今的华为在芯片领域举步维艰,但如果未来我国在芯片制造领域实现突破,华为也有望加入到一线自动驾驶芯片制造商的行列。
高阶自动驾驶的普及除了依赖更强的芯片,C-V2X也必不可少。C-V2X是目前业内公认的未来主流的自动驾驶解决方案,它尤其适用于我国较为复杂的道路环境。目前,汽车的辅助驾驶系统均依赖于车载的感知和计算单元,特斯拉在未来规划中也坚持纯视觉的单车自动驾驶方案,但这种方案存在的感知范围小、算力要求高,预测能力低的弊端。
C-V2X技术通过公路路边架设感知和计算单元和在智慧城市中设置中央云计算大脑,能够为路上的车辆提供更广阔的感知范围和云端调度,消除单车感知盲区,提高自动驾驶安全性和交通效率。同时,路边和云端的计算单元可以实现降低单车的算力要求和成本。
我国素来有“基建狂魔”的称号,这将为C-V2X和城市云大脑的建设提供有力的顶层力量。我国十四五规划就提出了“智慧交通”、“加快数字社会建设步伐”、“建设智慧城市”、“探索建设数字孪生城市”等重点战略,这些顶层的规划势必会指导车企和供应链加快C-V2X和智慧城市的建设,推动高阶自动驾驶的普及。
基于高压快充、充电网络、芯片、智慧道路等领域目前的技术水平和未来规划,华为对2030的畅想有很大的概率可以实现。不过,这些美好的想象也面临着一定的挑战。比如,目前硅基芯片在制造方面已经达到5nm、4nm的工艺极限,再提升已经十分困难,这将成为芯片算力提升的一大阻碍。同时,AI算法目前在极端边缘案例处理和迁移学习方面也比较羸弱,这些都是决定高阶自动驾驶能否普及的关键因素。