February_Self-driving ICs｜Analysis of Global Self-driving IC Market Development (Part1)

Published On: 2024/02/27|Categories: 科技(Technology)|

Automatic driving refers to the integration of AI, machine vision, satellite navigation, sensors and other technologies to achieve the complete elimination of the need for the driver to control the vehicle, the car can be based on the road environment, surrounding vehicles, traffic rules and other information to make autonomous decisions and safe driving. Although the first demonstration car with automatic driving function appeared in the 1980s, so far the fully automated driving car has not yet reached commercialized application. At present, we mainly rely on the classification method defined by the American Society of Automotive Engineers to evaluate the ability of automated driving, Level 0 to 2 is to require human monitoring and driving, the responsibility for accidents is borne by the driver; and Level 3 to 5 is to be handed over to the automated driving system to monitor and control, and the responsibility for accidents is to be borne by the car manufacturer, the number of each level is described as follows.

Level 0為全人類駕駛，系統僅提供示警與短暫協助功能，如緊急剎車、車道偏離等示警。
Level 1為輔助駕駛，車輛具有如車道偏離修正、防鎖死煞車系統等多種自動化控制功能，但每次僅能使用其中一項，所以仍需要人類駕駛。
Level 2為部分自動駕駛，車輛能同時使用多項自動駕駛控制功能，故可代替駕駛緊急處理路況變化。但駕駛人還是需注意周遭環境，隨時控制車輛行駛以避免發生意外狀況。
Level 3為有條件自動駕駛，只要符合法規條件下，即可在特定情況下開啟自動駕駛功能。但遇到系統無法處理的情況時駕駛人還是必須接手操控車輛。
Level 4為高度自動駕駛，只要符合法規條件下即可直接開啟自動駕駛功能，但僅能在車輛較少的道路使用，一般尖峰路段仍不能開啟。
Level 5為完全自動駕駛，不僅無需駕駛人控制車輛，還能在任何條件下直接開啟自動駕駛。

近幾年隨著AI技術顯著進步而加速自動駕駛技術發展，目前Level 2已經商業化，大部分新車都配備先進駕駛輔助系統(ADAS)。部分車廠甚至推出Level 3車款，但須符合三大要件才能合法上路，包括:(1).政府須建置符合Level 3安全規範的特定區域並通過相關法規；(2).政府須建立Level 3系統的認證機制與規劃合法使用的特定區域；(3).車廠須承擔在特定區域發生事故的法律與賠償責任。因為願意負擔事故責任，讓Mercedes-Benz的S-Class超越較早推出的Audi R8而成為全球首款能於道路行駛之Level 3車輛。目前已獲准以Leve1 3道路行駛的車廠車款說明如下 :

Mercedes-Benz : 2021年成為全球首家取得Level 3認證的車廠，其Drive Pilot系統在德國可於最高速限60公里內合法接掌駕駛工作，2023年再獲得美國內華達州、加州認可。該系統搭載於S-Class與EQS等高階車款。
BMW : 2023年具備Personal Pilot系統的i5獲德國許可能以最高速限130公里內合法接掌駕駛工作，同年底擴大配置於7系列車款。
Hyundai : 2023年旗下的Kia與Genesis分別以EV9、G90獲韓國許可能在時速80公里內啟動Level 3駕駛，後續會透過系統更新將上限提高至120公里。

此外，Mercedes-Benz與BMW還開發Level 4的自動泊車系統，前者與Bosh合作，車主只需將車輛停在指定區域，透過手機啟動系統後停車場系統將接管車輛完成停車動作，該系統於2022年底在德國Stuttgart機場投入商業運營，成為全球首套獲准商用的Level 4泊車系統；後者與Valeo合作，預計研發安裝於車輛的自動停車系統及在停車場的相關基礎設施。根據市場研究機構矢野經濟研究所的報告指出，2022年全球自動駕駛市場規模約為4845萬輛，預估至2025與2030年分別成長至6740、7915萬輛，自2024年起以Level 2的車輛數最多，預計2030年的市場滲透率可達76%，各級市場規模變化如圖1所列。另一家市場研究機構Markets And Markets估計2030年全球自動駕駛市場規模為6,240萬輛，區域市場中以歐洲規模最大，占比達38%，其次是33%的北美與24%的亞太。

圖1、2020~2030年全球自動駕駛市場規模變化

資料來源 : 矢野經濟研究所

當前自動駕駛產業鏈大致可分為感測層、決策層和執行層等三部分，其中感測層包含攝影機、毫米波雷達、光達、超音波距離感測器、即時動態定位、慣性導航、衛星導航、車聯網等系統製造商，決策層包括處理器、車聯網服務、演算法、圖資供應商，執行層則有車廠、第一級供應商等可開發系統整合方案的廠商，如下圖2所示。

圖2

資料來源 : 智璞產業趨勢研究所整理，2024/02

其中自動駕駛的核心技術是處理器，其運算能力必須符合對應自動駕駛等級要求，等級越高所配置的感測器數越多而所需處理的資料量也就越大，如下表1所列。Level 2用ADAS處理器之每秒兆次操作(TOPS)通常介於10~100 之間，具有自適應巡航控制(AAC)、車道維持(LKS)等基本功能的Level 2用ADAS處理器只需具備10 TOPS的運算能力，而要擁有如彎道處前預先控制速度的Level 2 +用ADAS處理器則須超過75 TOPS。等級更高的Level 3、4、5用自動駕駛處理器之運算能力應各達到150~200、400~1000、超過1000 TOPS。

表1、各級自動駕駛系統所配備之感測器數量