奚美麗
自動駕駛汽車自2009 年誕生以來,一直面臨技術、商業化、安全性、可行性方面的難題。但是近來,圖森未來和智加科技拿到融資并成功上市,還有其他自動駕駛公司獲得資本青睞,讓自動駕駛行業再次獲得關注。
同時,傳統重卡行業怎樣打造智能化重卡?和自動駕駛公司采取何種合作方式,才能在未來的自動駕駛重卡市場立足?傳統重卡制造企業(下簡稱“重卡OEM”)怎樣參與并主導自動駕駛貨運模式?重卡OEM 是否要轉變為貨運網絡供應商?還是僅限于給貨運公司(例如滴滴貨運)打工?這一系列問題擺在了傳統重卡OEM 面前。
本文就來分析目前自動駕駛公司創立的自動駕駛卡車商業化運營模式,看看其中傳統重卡OEM 怎么定位。本文也欲弄清卡車自動駕駛公司的商業模式現在發展到哪一步了,看看什么時候自動駕駛卡車落地商業化,為重卡OEM布局自動駕駛提供參考。
目前自動駕駛公司都已找到合適的卡車OEM,作為打造自動駕駛卡車的合作伙伴,要么已經完成了量產準備,要么已經有市場投放計劃。自動駕駛公司與卡車OEM 結成的合作關系見表1。

表1 自動駕駛公司與卡車OEM 結成的合作關系
2.1.1 圖森未來概況

表2 圖森未來基本概況
圖森未來專注L4 級自動駕駛卡車的研發與應用,致力于成為L4 級無人駕駛卡車技術方案提供商,目前核心業務聚焦中美兩地,公司整體業務獲得諸多投資機構及產業玩家青睞。圖森未來總部在美國加州圣迭戈,在美國亞利桑那州和中國的北京、上海設有研發應用中心,圖森的上市估值大概在50 億~80億美元之間。
2.1.2 圖森未來開創的商業模式
圖森未來沒有將自己局限為一家自動駕駛卡車方案提供商,而是牽頭聯合OEM、Tier 1、物流企業、快遞公司、大型商業集團組建了一個自動駕駛物流網絡(AFN)。各方各取所需,形成一個完整的商業生態(圖2),貨運用戶進入AFN 的幾種方式如圖3 所示。

圖2 圖森未來牽頭打造的AFN 網絡示意圖

圖3 貨運用戶進入AFN 的幾種方式
圖森未來的自動駕駛卡車車隊目前在美國的鳳凰城、圖森市、埃爾帕索、達拉斯、休斯敦和圣安東尼奧之間提供運輸服務,現階段車上都配有安全員。圖森未來在全球擁有70 余輛自動駕駛卡車,絕大多數車輛集中在美國市場。圖森未來已經在美國拿到了18 家客戶的訂單,包括聯合包裹公司UPS、物流企業McLane在內。
圖森圍繞自動駕駛卡車商業化打造出一條路徑,這條路徑已經得到了先期驗證。這批車輛預計最快會在2024年量產下線。2021 年將啟動無安全員的測試。2024 年前,圖森未來高精地圖和貨運網絡將覆蓋整個美國大陸。
2.1.3 圖森未來生態系統硬件合作伙伴
圖森未來的AD 卡車訂單將由圖森聯合其合作伙伴及Navistar 和Traton 兩家OEM 共同打造, 這批車輛預計最快會在2024 年量產下線。和納威司達合作打造的量產無人駕駛卡車,將由擁有服務網絡的納威斯達提供售后保障。
圖森的供應鏈中主要的合作伙伴還包括芯片供應商英偉達、激光雷達合作伙伴 Aeva、制動系統合作伙伴克諾爾、輪胎合作伙伴固特異,以及ECU、轉向系統和毫米波雷達合作伙伴采埃孚等。
2.1.4 圖森未來的營收模式
圖森未來采用輕資產運營方式,即不持有自動駕駛卡車資產的方式,主要在3 個方面獲得營業收入:
第一,改裝自動駕駛卡車,收取改裝費和服務費。即幫助這些合作伙伴將其普通貨運卡車逐步改造成自動駕駛車輛,圖森從中收取改裝費和服務費。
第二,從銷售自動駕駛卡車獲得收入。物流企業還可以直接從 Navistar、Traton 這類卡車制造商那里訂購自動駕駛卡車。

圖4 圖森未來的硬件合作伙伴
第三,幫助AFN 中的運輸企業形成運營監控系統獲得收入。圖森幫助加入其貨運網絡的合作伙伴形成專門的自動駕駛車隊運營監控系統,即運力服務平臺——圖森提供的TuSimple Path 軟件服務。
TuSimple Path 是一項開創性的無人駕駛運營服務(圖5),車隊所有者能夠掌控自己的運力。得益于無人駕駛貨運網絡(AFN),TuSimple Path 的車隊所有者按里程訂購服務,運營自己的無人駕駛卡車,用更低的成本實現更強的運力。

圖5 圖森TuSimple Path 軟件服務的核心要素
針對這種模式,圖森預計自動駕駛卡車的硬件增量成本將在1 年內實現回收。TuSimple Path 的訂閱費用將按照自動駕駛卡車實際行駛的里程數來計算;因為通過訂閱 TuSimple Path 服務,以0.35 美元/英里的訂閱費來算,將為貨運公司節省0.4 ~0.5 美元/英里的駕駛員人工成本;1 輛卡車1 年行駛20 萬英里,相當于每輛卡車每年節省約 9.5 萬美元。
Waymo 是谷歌母公司Alphabet 旗下的自動駕駛子公司。Waymo 在開發自動駕駛技術方面擁有超過10 年的經驗,旨在塑造世界上最有經驗的駕駛員。Waymo 表示,其系統已經在公共道路上行駛了超過2 000 萬英里,模擬行駛了150 億英里。Waymo 2020 年的員工數量為1 500 人,其中工程技術人員占比2/3。
Waymo 將其乘用車出行服務命名為Waymo One, 將其貨物運輸服務命名為Waymo Via。 物流運輸線路、里程固定,更適合自動駕駛,主要場景包括城市配送、干線物流、服務零售商的城內交付等。
自2017 年以來,該公司一直在研發自動駕駛卡車,并啟動卡車運輸與本地配送服務——Waymo Via。之后,Waymo 的8 級自動駕駛卡車一直在加州、喬治亞州、新墨西哥州和得克薩斯州的各種城市和環境中接受測試。
2.2.1 Waymo 的自動駕駛布局
Waymo 在感知-決策-執行3 大環節全面布局,技術及商業化進程領先。Waymo 自動駕駛全產業鏈布局情況:傳感層采用激光雷達主導方案;決策層與英特爾合作打造適用于所有路況的Level 4 以上級別自動駕駛計算平臺;執行層對安全性要求極高,安裝有極其完備、包括備份制動和備份轉向等功能在內的冗余系統;轉向、制動及控制器都與外界通訊隔離,對外通信加密,嚴格保障了行駛安全。
Waymo 已宣布與英特爾合作,后者處理器、 Arria FPGA(用于機器視覺)以及千兆以太網的解決方案,幫助實時處理信息,打造適用于所有路況的Level 4 和Level 5 級別自動駕駛計算平臺。
2020 年4 月,Waymo 發布了第5代自動駕駛套件Waymo Driver,包括含有激光雷達、攝像頭和毫米波雷達等硬件和自動駕駛平臺在內的軟硬件一體化方案。該方案硬件的設計及制造過程進一步簡化,以便投入規模生產,成本也縮減至第4 代的1/2。
隨著對行業認知的深入,Waymo不再僅僅采買車輛,而是增加了提供自動駕駛解決方案供應商的角色,對外態度從封閉到開放。Waymo 進行融資,也是希望得到行業資源的支持。Waymo 的目標并不是成為一家汽車制造商,而是希望看到自己的技術應用到其他公司生產的汽車上,但Waymo 并非選擇與某一家公司合作。
2.2.2 WAymo 與卡車OEM 的合作模式

圖6 Waymo 的核心優勢

圖7 采用Waymo 自動駕駛技術的戴姆勒8 級重型卡車福萊納Cascadia

圖8 Waymo 針對消費者的收費模式
Waymo 目前與戴姆勒達成合作。2020 年11 月消息,戴姆勒卡車和Waymo 宣布一項合作計劃,雙方計劃在未來幾年內將Waymo 的自動駕駛技術應用于戴姆勒8 級重型卡車福萊納Cascadia。這款卡車將是Cascadia 的定制版,最先將在美國部署。此次合作,Waymo 和戴姆勒卡車都有一個共同的目標,即為車隊客戶提高道路安全性和效率。未來,Waymo 和戴姆勒卡車將考慮向其他市場和品牌擴張。
Waymo 在與重卡公司合作中負責車隊運營、提供自動駕駛套件等,重卡公司負責組裝套件、提供重卡及重卡維護,且Waymo 分成 50%。
根據戴姆勒方面的評論,戴姆勒簽署的也并非是排他性協議,該公司將繼續與Torc Robotics 在自動駕駛汽車技術上同步進行合作。戴姆勒打造8 級自動駕駛重卡的努力可以追溯至2015 年甚至更早,當時戴姆勒在美國打造了一款基于福萊納重卡的測試車。
Waymo Via 側重于各種形式的貨物交付,主打8 級重卡。物流運輸線路、里程固定,更適合自動駕駛,主要場景包括城市配送、干線物流、服務零售商的城內交付等。
Waymo 建立了超過 120 人的運營團隊,占員工總數的10%以上,明確了自主運營車隊的決心。Waymo 不向競爭對手出售的策略決定了自動駕駛軟件授權業務只可能針對購買合作方搭載車型的消費者,付費模式主要包括基礎標準平臺收許可費、升級功能收費、定制化二次開發、車聯網相關信息及娛樂功能訂閱服務收費等。
2.3.1 Aurora 公司概況
Aurora 成立于2016 年。截至2020年12 月,美國出現了3 家估值超過100億美元以上的自動駕駛公司(Waymo、Cruise、Aurora), Aurora 是其中之一。Aurora 有1 900 名員工,90%是工程或產品人員,1/9 員工有博士學位,1 100多項專利和待批申請。

表3 Waymo 的自動駕駛貨運進程
Aorora 正在開發自動駕駛汽車行業的“全堆棧”產品(Aurora Driver),包括傳感器、機器學習軟件、控制機制。2020 年12 月,Aurora 稱正在研發“遠程協助(teleassist)”系統,可完善軟件、計算機、傳感器和視覺系統,讓其測試車隊能處理各種道路狀態。該技術的目的是讓遠程設施中的技術人員能夠在需要時訪問車輛的傳感器,并為異常情況提供建議和指導,例如讓車輛安全靠邊停車。
2021 年,Aurora 準備將測試里程減半,專注于模擬環境下的測試。Aurora計劃在德州達拉斯-沃斯堡地區部署少量小型無人駕駛貨車進行測試,隨后再增加自動駕駛半掛卡車。
全堆棧產品(Aurora 稱之為Aurora Driver)可將軟件授權給其他公司或向其他公司出售硬件。Aurora 如何將Driver 技術商業化仍不清晰,但是可能的商業化途徑有:①將軟件授權給其他公司;②將整個軟件堆棧作為整個產品對外銷售。

圖9 自動駕駛實現三要素
2.3.2 Aurora 在商業模式方面的探索
Aurora 是一家獨立的公司,留出足夠的時間來尋找誰是最佳合作伙伴。Aurora 不認為造車是一項簡單的工作,汽車廠商是簡單的代工廠,Aurora 選擇與頭部制造商合作。借助Aurora driver和圍繞它構建的生態系統,我們發現Aurora 不是造車,也不是靠運營賺錢,它是輸出自動駕駛群生態系統的“管理系統”。Aurora 目前還不具備贏利能力,其商業計劃的落地,要到2023 年才開始。
2020 年12 月,Aurora 收購Uber自動駕駛研究部門(ATG,Advanced Technology Group),主要是加快其第1個針對重卡開發的Aurora Driver 驅動程序的研發速度,并開啟了Uber+Aurora的模式,Aurora 的車可以在Uber 平臺上使用。獲得Uber 的戰略支持,并且吃掉了其1 200+人的研發團隊,加上Aurora 本身700 人,Aurora 的團隊人數接近2 000 人。
Aurora 與Uber ATG 的結盟,標志著自動駕駛靠初創公司去實現,是不可能的事件。自動駕駛的實現需要初創公司(提供自動駕駛算法)+場景方(提供場景資源)+車企(提供制造資源)。
沃爾沃卡車與Aurora 合作開發公路自動駕駛卡車,在這一合作關系下,沃爾沃集成Aurora Driver 到沃爾沃的公路卡車上,還將合作開發Transport as a Service(TaaS)。這一合作關系最初關注北美端到端運輸適用的自動駕駛卡車。
Paccar 2021 年初也宣布與Aurora合作,開發、測試和商業化自動駕駛Peterbilt 和Kenworth 卡車。

表4 Aurora 合作伙伴
2.4.1 智加科技概況
智加科技于2016 年成立于美國硅谷,是用無人駕駛技術顛覆長途卡車運輸業務的企業之一。2018 年落戶蘇州,在北京、蘇州、上海等地設有研發中心。智加科技專注于全棧自動駕駛技術,以實現大規模商業運輸。智加自主研發的自動駕駛系統PlusDrive,是應用于重卡的自動駕駛解決方案。在技術能力、產業資源、商業模式及數據閉環層面,智加都處于行業領先地位。
2.4.2 PlusDrive 重卡自動駕駛解決方案的商業化進程
PlusDrive 重卡自動駕駛解決方案經歷了以下商業化進程:PlusDrive 助主機廠打造車規級前裝量產自動駕駛重卡,也可為現有車輛提供后裝自動駕駛解決方案;PlusDrive 為一汽解放提供支持,聯合開發車規級量產高級別AD 卡車在2021 年投放市場。該款自動駕駛重卡也將通過智能運力調度平臺滿幫集團銷售,為1 000 萬司機和500 萬貨主提供智慧物流服務;2021 年起,已經啟動向中美兩地的早期客戶交付PlusDrive 產品;真實數據反哺算法:自動駕駛重卡依托數據閉環,借大量真實數據反哺進行算法快速迭代,更能通過OTA 持續升級車輛能力;客戶認同:PlusDrive 已獲得10 000+臺預訂單,通過頭部車隊測試,可供大型車隊及重卡主機廠部署。

圖10 PlusDrive 重卡自動駕駛方案商業化進程示意圖
2.4.3 智加科技與卡車OEM 或零部件企業結成的合作關系
⑴與一汽解放的合作關系
智加已經助力一汽解放發布了L3 級別自動駕駛超級重卡,智加L4 技術棧的降維應用,使得駕駛員在高速路段可以解放雙手雙腳。據了解,三重架構FEM節油算法可以有效降低油耗10%~20%。安全開發流程、冗余架構設計、軟硬件車規級認證全方位保證行車安全。數據引擎和OTA 遠程升級功能可實現數據閉環,可以為用戶提供產品的持續迭代升級。
⑵與依維柯合作研發量產自動駕駛重卡
2021 年4 月12 日,智加科技與依維柯簽署諒解備忘錄。依維柯最新一代S-WAY 重卡將搭載智加PlusDrive 自動駕駛系統。雙方還將探索在聯合研發的自動駕駛重卡上使用“IVECO 天然動力技術”。依維柯S-WAY 天然氣動力重卡不僅能夠大幅減少碳排放,還可減輕空載重量,從而提高有效載荷能力。
依維柯在全球160 多個國家和地區的廣泛布局,可加快智加科技產品商業化的進程,放大自動駕駛技術為社會帶來的積極效應。
⑶與康明斯合作生產天然氣動力總成自動駕駛重卡
2021 年4 月28 日,智加科技宣布與康明斯合作,研發全球首款監督式自動駕駛天然氣重卡,新車預計于2022年投放市場。
康明斯壓縮天然氣發動機已獲得近零NOx 排放的認證,其NOx 排放水平僅為美國國家環境保護局(EPA)當前標準的10%,雙方將開展基于天然氣重卡的自動駕駛研發工作。實現其天然氣動力總成與PlusDrive 系統的無縫集成。2.4.4 智加科技的全球商業化足跡

表5 智加科技與一汽解放合作的重要里程碑

圖11 依維柯最新一代S-WAY 重卡
⑴美國
2019 年12 月,智加在美國首次使用L4 級自動駕駛卡車,為客戶Land O Lakes 提供橫跨美洲大陸的商業貨運服務。2020 年,智加在美國為頭部客戶提供商業化運輸服務。2021—2022 年,智加計劃在美國推出量產自動駕駛產品。

表6 智加科技的自動駕駛合作伙伴
⑵中國
2019 年,智加聯合一汽解放成立合資公司——摯途科技。2020 年,為中國頭部物流企業之一提供商業化運輸服務,并攬獲數千份產品預訂單。2021 年,聯合一汽解放量產L4 級自動駕駛重卡,且計劃測試要覆蓋中國全部15 萬km 高速公路。
⑶歐洲
2021 年,智加在歐洲開展商業化運營,其商業模式也驗證了自動駕駛實現三要素這樣一個模式。
2.5.1 贏徹科技概況
贏徹科技成立于2018 年4 月,是一家自動駕駛技術與運營公司。業務聚焦干線物流場景,自主研發L3、L4 自動駕駛技術,為物流客戶提供Taas 貨運網絡。贏徹科技認為,自動駕駛落地不僅需要技術,還需要生態圈和整車思維。
贏徹科技的能力體現在3 個方面:第一,研發智能重卡。贏徹科技和重卡OEM 合作,集成贏徹自動駕駛系統,聯合開發L3、L4 高速公路自動駕駛重卡。目前已完成B 階段量產工程樣車,2021將實現量產;第二,提供運力運營。提供按公里付費的城際自動駕駛貨車運力服務;將基于全國性智能調度算法,實際匹配司機池和自營自動駕駛重卡池,動態調配運力;為物流用戶實現節省人力、降低能耗、減少返程空駛和提高資產靈活度的商業價值;第三,促進產業合作。牽頭成立干線物流聯合創新中心,目前聯合了24 家成員單位,實現資源共享、合作共贏,推動自動駕駛商業化進程。

表7 干線物流聯合創新中心成員單位
2.5.2 贏徹與卡車OEM 的合作開發大事件
2018 年12 月,中國首家干線物流聯合創新中心在上海汽車創新港正式啟動,該中心由嬴徹科技和上海國際汽車城汽車創新港聯合發起,目前24 家成員單位,是國內干線物流自動駕駛領域很有影響力的產業合作平臺。
2020 年4 月,贏徹科技與東風商用車聯合開發的L3 重卡順利完成 A 驗車驗收,雙方完成整車產品定義、整車平臺智能化和線控執行系統的方案、自動駕駛系統與整車交互策略,以及基本功能和性能驗證。克諾爾提供有冗余能力的線控轉向與制動方案。
2020 年7 月,贏徹科技與重汽聯合展示L3 自動駕駛重卡量產工程樣車,取得了技術與量產的雙突破。
目前贏徹與中國重汽、東風商用車、福田3 家主機廠量產合作,分別組建項目團隊。在項目執行過程中,主機廠承擔整個線控底盤的開發,贏徹做支持;贏徹負責自動駕駛系統的開發;在集成方面雙方配合,包括測試/驗證。
2.6.1 小馬智行概況

圖12 贏徹科技與OEM 的合作模式

圖13 贏徹科技與福田、東風商用車聯合開發的車型
小馬智行成立于2016 年底,在中美兩國同時布局,落地自動駕駛技術。憑借高科技研發實力,在中國和加州分別推出了面向公眾的Robotaxi 服務。目前,小馬智行已攜手豐田、現代、廣汽開發與落地Robotaxi 運營,未來還會與其他主機廠、Tier1 尋求更深入的合作。
2019 年4 月,小馬智行透露,除了研發L4 級自動駕駛乘用車以外,他們內部有一支十幾人規模的團隊在做長距離卡車運輸,花了16 周時間,完成了傳感器配置、改裝、集成、調試和系統驗證,實現了在城市主干道和工業園區的完全無人駕駛,包括通過一些復雜的十字路口、上下主路和輔路等駕駛行為。
小馬智行卡車業務部門的名稱為“小馬智卡”。未來,小馬智行將會和Tier1供應商、卡車制造商深度合作,發揮各自優勢,打造可量產的高度智能的自動駕駛解決方案。
2.6.2 小馬智卡的商業化進展
2020 年11 月,小馬智行與中國一汽達成合作,并在2020 年 12 月獲得廣州市頒發的首張自動駕駛卡車測試牌照,獲準開展公開道路測試。
隨著運營規模的擴大,小馬智行的商業化落地得到進一步拓展;同時,不同場景的數據也會通過技術迭代進行反哺——這是一個正向加速的循環。

圖14 自動駕駛公司的角色定位及主要合作伙伴
目前自動駕駛公司還只是專注自動駕駛系統的開發,尚無暇進入整車制造領域,都選擇了有制造能力的車企合作打造自動駕駛卡車。例如:圖森未來的車企合作伙伴并非一家,目標也不是成為一家卡車制造商;Waymo 的目標并不是成為一家汽車制造商,而是希望自己的技術應用到其他公司生產的汽車上。
自動駕駛公司將自己定位為自動駕駛解決方案供應商,還嘗試成為貨運提供商,同時成為貨運過程中的運營服務商。

表8 小馬智卡的商業化時間表見表
貨運用戶可以從合作車企那里購買自動駕駛卡車,加入自動駕駛公司的貨運網絡(要交費),或者委托自動駕駛公司進行貨運,車企除了合作打造自動駕駛卡車、進行自動駕駛卡車維修,也可以嘗試布局貨運網絡,從而延伸價值鏈。
目前業內達成的共識是:自動駕駛的實現需要初創公司(提供自動駕駛算法)+場景方(提供場景資源)+車企(提供制造資源)三方合作。打造自動駕駛卡車需要汽車廠和自動駕駛公司合作共贏,目前大多數自動駕駛公司缺乏制造能力,尚無暇進行卡車整車制造,但已經有少數強勢的自動駕駛公司加入到造車行業如圖森未來、Waymo,但筆者以為,開發自動駕駛系統才是科創公司的核心業務,目前自動駕駛系統的成熟還需要科創公司花費很多時間和精力。
傳統卡車OEM 擔心淪為自動駕駛公司的代工公司,乘用車領域上汽就表示,不接受任何供應商的整體解決方案,要把靈魂掌握在自己手中。這一觀點代表了傳統車企的普遍看法。
目前車企在自動駕駛研發時面臨自研還是與供應商合作的選擇。如果合作,是采用供應商的全套方案,還是戰略投資、聯合開發?這就看各家OEM 的選擇和眼光了。
有關人士表示,從自動駕駛技術所呈現的全新功能來看,自研的整體優勢更明顯一些。“這是因為軟件需要不斷地迭代和更新,只有把這些掌握在自己手里才能確保產品更新的頻率和周期,從而更好地確保功能的穩定性與先進性。”
硬件追求平臺化,軟件通過自研去做差異化,是現在車企普遍會選擇的道路。因為自己掌握了軟件能力,才可能去開拓與自動駕駛相關的應用,才能在生態圈中擁有更大的話語權。