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Robotaxi 的量产曙光

 
 
 
发布日期:2019-11-04    来源:汽车之心    作者:综合报道    扫描到手机

过去两三年,无论是中国还是美国,大大小小的自动驾驶公司都喜欢将林肯MKZ作为自动驾驶原型车。

但林肯MKZ并不便宜,即便在美国,售价也达到3.5万美元。

由于MKZ配备了线控刹车和线控转向系统,这让这款车型在硬件上具备了让计算机指挥跑起来的能力,这在当时成为各个自动驾驶公司的第一选择。

林肯MKZ进入中国是2017年的4月。

正如我们在部分公开道路上看到的,包括小马智行、Momenta、文远知行、中智行等自动驾驶公司,他们均采用林肯MKZ做原型车。

这些车辆,在上路测试之前,需要给原来的汽车加装上各类传感器。

大多数自动驾驶公司的做法是,将购买的MKZ交给AutonomouStuff(简称AS)这样的改装公司进行改装。

随后,AS按照线控、传感器方案、计算方案等方面的要求将传感器套件进行集成。这个过程大概要花费几周时间,AS收取十万美金到三十万美金不等的费用。

但这种方式存在一些弊端:

1、这种改装无法保障自动驾驶车队的稳定性、可靠性和一致性;

2、改装成本太高,无法开展大规模的测试运营。

从2018年起,情况发生了细微的变化。

2018年3月,通用宣布位于美国密歇根州的奥莱恩工厂生产量产版Cruise自动驾驶汽车。通用还专门拨出了一条独立产线给Cruise来组装车顶组件。

到了今年,玩家就更多了。Waymo、百度和Uber纷纷将自动驾驶汽车的量产提上了日程:

今年7月,百度与红旗联手打造的中国首条L4级乘用车前装生产线在长春投产下线;

今年9月的法兰克福车展上,WaymoCEOJohnKrafcik对外宣布:Waymo在密歇根州的工厂完成了30辆捷豹路虎I-PACE的生产改装;

今年9月20日,由沃尔沃和Uber联合开发的第一批量产自动驾驶基础版车型沃尔沃XC90在沃尔沃汽车瑞典图什兰达工厂下线;

需要注意的是,这里的「量产」仅指的是小批量的前装量产。

因为市面上的车型是为有人驾驶设计的,因此在现有汽车的平台基础上,需要针对自动驾驶做出改进,比如对自动驾驶套件安装方案、整车电子电气架构进行重新设计等等。

手工打造几十辆原型车在技术上是可行的,但这既费事成本也高。行业有公司曾经这么做过,但现在这种方式行不通了。

汽车是一个由成千上万的零部件组成的机器,如果要实现低缺陷率和高可靠性的量产,这时候就需要一个组装工厂。

接下来,我们就来看看这些头部的自动驾驶公司,是如何通过与车企、供应商的合作,让自动驾驶汽车变得更美观,更接近普通汽车模样的。

1、Cruise与通用

Cruise第一代测试车

2016年,Cruise将自动驾驶系统改装到了通用雪佛兰BoltEV平台上,开发出了第一代测试车。

到了通用的第二代自动驾驶测试车,通用专门抽出了一组团队与Cruise配合开发新车。

由于量产车都是为人类驾驶而设计的,这让开发适合自动驾驶的车辆的过程困难重重:关键系统必须进行重大修改,冗余性也需要重新设计。

Cruise第二代测试车

在双方配合过程中,通用在尽可能的情况下,使用车规级零部件和汽车供应商来重建系统,并开始修改和替换车内数十个系统和控制器上的代码,使其能与Cruise的自动驾驶技术更好衔接。

这一代车型一个重大突破点是,通用采用量产工艺制造自动驾驶汽车。这让通用与Cruise积累了量产自动驾驶汽车的经验。

在开始第二代车的设计后不久,双方又抽出一个团队开始并行设计第三代车。

第三代测试车概念图,橘色为新部件,紫色为改善部件

Cruise第三代测试车

第三代车拥有全新电气、通信和驱动系统。

据了解,这一代车有40%的零件是新的,其中大多数都集中在零件和系统的冗余上。

经过一系列的打磨,通用帮助Cruise的自动驾驶汽车在外观上尽可能看起来像普通汽车。

工厂工人正在装配第三代车

2017年6月,通用宣布首批130辆搭载Cruise的第三代自动驾驶技术的测试版雪佛兰Bolt纯电动车在密歇根州的奥莱恩工厂下线。

通用汽车CEOMaryBarra在当时表示,通用汽车是唯一一家有能力将技术、工程和生产能力结合在一起,大批量生产自动驾驶汽车的汽车制造商。

这意味着,自动驾驶车辆能以每年数十万辆的生产速度下线。

加上此前已经生产的50辆车,通用Cruise的自动驾驶车队共计有180辆车。这些车辆分别在旧金山、亚利桑那州斯科茨代尔以及底特律开展公共道路测试。

自2017年1月到2018年3月,通用的奥莱恩工厂已经组装了三代总计200余辆Cruise自动驾驶测试车辆。

2018年3月,通用宣布位于美国密歇根州的奥莱恩工厂生产量产版Cruise自动驾驶汽车。

Cruise的车顶组件在Brownstown工厂组装。为此,通用专门拨出了一条独立产线给Cruise来组装车顶组件。

车顶组件整合了包括激光雷达、摄像头、传感器在内的一系列自动驾驶运行设备,并且配备了容错电气和驱动系统,以及运行Cruise设计的专有控制算法的计算机。车内还配有显示屏,显示即将到来的转弯、合并、交通灯状态等信息。

2018年,为了升级奥莱恩与Brownstown两家工厂的设施,通用为此投资超过一亿美金。

现在的进展是,通用可以打造出高品质的自动驾驶测试车辆和电池组,能够量产Cruise自动驾驶汽车。

2、Waymo与菲亚特-克莱斯勒

Waymo的造车史,要追溯到谷歌时期。

2014年5月,谷歌自动驾驶团队对外发布了一款没有方向盘、没有油门、没有刹车的小型无人车(代号为「Firefly」,萤火虫)。

当时谷歌对外表示:要打造100辆原型车,并在加州运营一个小型试乘项目。

这一时期,「萤火虫」也为谷歌创下很多自动驾驶研发上令人印象深刻的记录,如:数百万英里的驾驶里程、第一个全程采用自动驾驶的小型汽车。

到了2017年6月,从谷歌分拆出去的自动驾驶公司Waymo宣布「萤火虫」退役。

虽然Waymo解释「萤火虫」并不是为量产而设计,但有行业人士认为,由于供应链的不完善,导致「萤火虫」造价高昂,原本要打造的100辆车最终也砍到了50辆车。加上项目进展缓慢,Waymo最终放弃了自己造车的路线。

这一时期,Waymo找来了汽车行业的第一个合作伙伴:FCA(菲亚特克莱斯勒)。

当时选定的原型车就是FAC的Pacifica混动厢式车,在国内这款车叫做大捷龙。

2016年,FCA向Waymo提供了100辆克莱斯勒Pacifica,随后宣布与Waymo达成协议,向其供应500多辆Pacifica。

算起来,Waymo分布在各地的无人驾驶车辆的总数达到600多辆。

FCA在Windsor工厂生产克莱斯勒Pacifica的特制版车型,搭载支持自动驾驶汽车传感器所需的电气基础设施,然后再将这些车辆运送给Waymo。

2018年5月,Waymo宣布向FCA采购62000辆Pacifica混动厢式车。在此前的3月份,Waymo与捷豹路虎达成了2万辆高端电动SUVI-Pace的采购协议。

有了车,还得适配自动驾驶汽车所需的各类传感器。所以,Waymo还必须有一个用于车辆改造的巨型厂房。

今年1月,Waymo宣布在密歇根州设厂。

这个工厂占地面积达20万平方英尺(约合1.8万平方米),被WaymoCEOJohnKrafcik称为「世界上首个100%专注于量产L4级别自动驾驶车辆的工厂」。

自动驾驶化改造的工作量并不小:

Waymo的技术最明显地体现在车顶上,包括一个新的传感器套件,自研的激光雷达、毫米波雷达、摄像头以及一种Waymo没有公开的传感器。在后备箱,还有一台高性能的计算机。这些套件都必须无缝集成到车辆内部。

由于Waymo对造车毫无经验,因此这个改装升级的项目中,一级供应商麦格纳也参与进来,甚至直接为这项工作组建了一整个团队。

另外,Waymo还在与博世、法雷奥和欧司朗等一级供应商进行密切合作。

通过与上述供应商的合作,Waymo进一步加强了对自动驾驶零部件生产工艺的管控。

今年9月的法兰克福车展上,WaymoCEOJohnKrafcik对外宣布:Waymo在密歇根州的工厂完成了30辆捷豹路虎I-PACE的生产改装,现在已在加州进行开发和测试。

3、百度与一汽红旗

今年7月初,百度与红旗联手打造的中国首条L4级乘用车前装生产线在长春投产下线。据了解,这条生产线每3.4分钟就能生产一台L4级乘用车。

9月,百度ApolloGo打车应用在湖南长沙正式上线,首批45辆L4级自动驾驶出租车在长沙部分开放测试路段试运营。

百度与一汽的合作,用了8个月的时间,完成了车辆下线。那么双方合作解决了哪些问题?

一汽对自动驾驶套件安装方案、整车电子电气架构都进行了重新设计,最大程度以前装的方式整合自动驾驶模块和原整车架构,减少改装、拆装带来的信号干扰,容易松脱等问题。

小批量的自动驾驶汽车下线后,百度将Robotaxi项目分为三个运营阶段:

首先,初期小规模试运营,大约有100辆定制量产车参与,不过局限于区域试点。现场工作人员称,运营区域由政府划定,但不是封闭场景,有社会车流。

第二阶段,规模化试运营阶段,车辆总数将超过1000辆,在多城市的车路协同区进行。

第三阶段,在多城市商业化运营阶段,将有超过10000辆自动驾驶量产车,将覆盖主要智能交通相关城市及郊区。这一阶段如果顺利开展,表明商业模式已被印证。

到目前为止,百度L4级别自动驾驶城市道路测试里程已经正式突破200万公里,测试车辆达到300辆。

4、Uber与沃尔沃

2016年8月,Uber和沃尔沃宣布联合开发下一代搭载自动驾驶技术的基础车型。

在那时,共有约200辆XC90组成了Uber的自动驾驶测试车队,在匹兹堡、旧金山以及亚利桑那州坦佩市的路上来回接送乘客。

一年后,沃尔沃再次与Uber签署合作框架协议。

根据协议,Uber将在2019年至2021年期间斥资超10亿美元,从沃尔沃手中购入24000辆XC90插电式混合动力车,以组建Uber自动驾驶车队。

在两家公司的合作过程中,沃尔沃负责车辆最基本的安全、冗余及自动驾驶核心技术,即多个用于转向和制动功能的冗余设置,以及电池备用电源。

Uber则在此基础上叠加自己的自动驾驶系统及相关传感器。改装后的车型配备了激光雷达、摄像头、GPS等传感器。

今年9月20日,由沃尔沃和Uber联合开发的第一批量产自动驾驶基础版车型沃尔沃XC90在沃尔沃汽车瑞典图什兰达工厂下线,首批车型交由Uber进行进一步测试。

正式下线的自动驾驶基础版沃尔沃XC90其实在今年6月就已经推出,也是第一款结合了Uber自动驾驶系统的量产车型。

这款车型依然配备人类控制系统,如方向盘和刹车踏板等。

Uber称,这款新车型内部代码达519G,历经多年的开发,车辆已经变得更智能、更安全可靠。

自动驾驶基础版沃尔沃XC90具有重要的安全冗余功能,包括多个用于转向和制动的冗余装置,以及备用电源。

当任何一个主系统发生故障时,冗余安全机制将发挥作用,使汽车在安全状态下停止运行。同时,Uber的自动驾驶系统还设计一系列顶部和内置传感器,确保汽车在城市环境中安全运行。

Uber自动驾驶基础版车型将于今年下半年投入大规模量产,正式投入运营后将能帮助Uber加速实现自动驾驶网约车服务落地。

截止今年4月的数据,Uber共有250辆左右自动驾驶测试车。

5、车企与自动驾驶公司的通力合作

2018年6月,来自瑞典的上市公司HexagonAB宣布正式收购AutonomouStuff。

这也从侧面印证了,自动驾驶的改装业务并非长期业务。随着自动驾驶的成熟,改装业务的比重会逐渐下降。

现在,只要将L4级别的自动驾驶技术放在主流车型上,就能实现L4级别自动驾驶。这是目前自动驾驶公司与汽车厂商、零部件供应商合作的通用做法。

而未来要实现L5全自动驾驶,则需要重新打造一辆适用于自动驾驶特性的全新汽车。

「可量产的自动驾驶汽车」只是开始。

诸如Waymo、Cruise、百度和Uber这样的头部公司,他们的进展是否会影响到其它自动驾驶公司与车厂的合作,促成更多并购?

从几十辆,到数百辆,再到成千上万辆自动驾驶汽车上路,又需要多久时间?

如今我们看到的,仅是黎明前的一点曙光。

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