巨大的汽车工业破坏

搬到自动驾驶汽车在未来十年左右的时间将导致全球经济的整个领域的大规模重组,它们已进化到创建和支持汽车和驾驶他们的人。

这种转变将产生很多新的jobs-particularly半导体和电子系统和保守它将消除现有的成百上千。它将重塑整个社区和生态系统。也许更重要的对现有汽车公司,它有可能颠覆现有公司和与他人取代,包括一些发挥了有限作用在汽车市场。

普遍的共识是全自动的道路车辆将沉淀历史上最大的一个中断的业务。多么巨大和深刻的变化将变得难以把握,因为有很多相互关联的全球汽车工业,更不用说大量公司进入这个市场。但考虑到在一个自主汽车的时代,收入超速罚单会蒸发。速度陷阱将不存在。广告牌将无效的长途运输路线,和卡车停止可能不再是可行的。在机场租车机构可能不复存在。

汽车保险,今天一个蓬勃发展的行业,可能会不复存在,因为我们知道它。它可能包含在一个汽车人甚至自己的这些车。埃森哲咨询公司估计,损失保险公司在2035年将达到260亿美元。但也指出有新的机遇与自主车辆,包括全面覆盖模型对网络安全风险,软件或硬件故障和基础设施和舰队行动责任风险。

自动车辆涟漪的经济影响无处不在。经济学中常用的指标是钱易手从第一个美元花了5倍。在汽车的情况下,这意味着大量的钱将比过去完全不同的方向。

考虑以下来自汽车制造商联盟的统计数据:

• 一半的上市公司在道琼斯工业股票平均价格指数依赖于汽车收入。
• 的20国集团(G20)成员国每个国家除了沙特阿拉伯生产汽车。
• 汽车制造业占9530亿美元的收入,并负责在全球1090亿美元的研发。在美国,它代表总额3%至3.5%的gdp和这是汽车行业的一片。
• 在美国,725万个工作岗位与汽车行业,包括244万年在汽车制造商,汽车经销商,165万和316万在汽车供应商。

没有数据或观点在这个问题上的短缺。各大咨询公司发布了一个或多个报告辅助和自动驾驶的影响。(埃森哲的流动性;普华永道2017战略&数字自动报告;麦肯锡的无人驾驶汽车技术;德勤的事实上,小说和恐惧云自主汽车的未来和其他很多)。

有几个原因这种转变已经拥有了这么多的关注。首先,汽车工业已经发展近线性了超过一个世纪。“汽车工业经历了巨大的变化在1950年代,“k . Charles Janac说,董事长兼首席执行官ArterisIP。“过去60年来,它几乎完全稳定。它基本上是同样的产品被不断改进,直到2010年代中期(特斯拉IPO发行时)。如果你看看遗留的汽车公司,从维护经销商使他们所有的钱,组装文化氛围中的人们都能够熟练地机械装配和采购人必须破碎的关系。影响是巨大无比的。”

Lip-Bu Tan的总裁兼首席执行官节奏同意:“这是一个非常古老的,建立工业和现在经历一场重大的变革。它与史蒂夫•乔布斯(Steve Jobs)的电话。苹果是从哪里冒出来的,突然每个人都聊天和共享数据。您可以应用同样的改变汽车工业。”

第二,这是一个巨大的行业,大量的资本,和支出持续上升。

图1:资本支出相结合,研发和并购的十大汽车oem厂商。来源:普华永道。

第三,汽车在人们的生活中是一个关键的组件。这对许多人来说是至关重要的工作或完全远离工作。以外的城市,它是至关重要的食品杂货,得到治疗。和汽车消耗大量的收入,购买和维护。

所有这些以及更多的理由,有很多公司争夺一块市场,特别是从半导体。消费电子展,直到几年前的主要地点连接技术等智能手表,3 d电视和智能家电,现在由汽车技术。GENIVI联盟,只是专注于车载娱乐,需要两个完整的舞厅在拉斯维加斯的今年百乐宫酒店,而不是少量的摊位。和一些连接到汽车行业的公司数量不断上升。

赢家和输家
“我们跟踪330家公司专注于电动汽车,和107年在自主车辆,”沃利莱茵说,总裁兼首席执行官导师,西门子业务。“不是所有的生存。但EDA的好消息是每个人都必须加载设计工具至少在未来五年。一个大的区域市场是模拟故障注入和推动力。如果你想验证一辆无人驾驶汽车,你将不得不开车140亿英里。我们现在在个位数。唯一的方法与无人驾驶汽车几乎是到达那里。”

这包括从虚拟样机建模与仿真,和半导体工具公司销售作出重要贡献。“一些公布的数据显示,这将是2022年1600亿美元的市场,”莱茵说。“今天,半导体TAM(总市场)是大约3750亿美元。传感器,这是增长最快的部分芯片。问题是有多少我们已经能够迁移到自主车辆。所以如果你看看语音识别,它的好手机,但它还不够好你的车。”

机会的一部分来自车辆的电气化,步骤1号。另一块包括辅助和自动驾驶。

“移动自主车辆涉及两大变化,没有一个,”阿尔特·德·Geus提到的,董事长兼联合首席执行官Synopsys对此。第一个是“从内燃机电动马达。一个不应该低估这一变化有多大,因为许多过去的技能是基于100年的利用燃烧发动机。使用一个电动马达是高效和超级容易控制。有很多好处。而是一个油箱的电池,这是一个非常复杂的电化学装置。的进化是一致的,但不是一样快,摩尔定律的进化。和与其他问题。人不欣赏的一件事是,一个油箱,本身并没有能量。它携带的一部分能量,它只提供能源与氧结合时,这并不是在车里。 A battery carries all the energy. It’s stored in a chemical form that can be released very rapidly.”

这是一个容易解决的问题,但它仍然是一个问题,因为它需要一个独立的系统来给电池充电。它不是那么容易添加到处都是高压线路,只替换加油站。但所有这一切发生在平行的电气化汽车。

此举增加了另一套全自动汽车的挑战。

”的计算量将进入自主车辆是巨大的,”de Geus说。“你有大量的数据被从一个数组的摄像头在汽车(包括激光雷达和雷达)。有大量的工作去收集数据,做学习,目前正在做的云。有整个领域发展专业计算。公司设计自己的处理器都有专门的算法。如果是快10倍,有巨大的价值。”

不过,谁获得这个值并不明显。“当我们搬到自主车辆,现任者可能不是在职者了,“说节奏的棕褐色,指出整合将导致更多的创业活动。“自主汽车有更多的电子,更多的软件,和高速数据。整个商业模式正在改变,这对一个既定的行业是一个很大的变化。这相当于亚马逊的方式改变了零售,你现在在哪里交付产品。它与Netflix是一样的。随着商业模式的变化,所以做领导人。”

图2:自主车辆的各种影响。来源:半导体工程

在这一点上有大量的协议,同等数量的不确定性。“无人驾驶汽车汽车电子、显著提高酒吧“Joerg Grosse说,OneSpin解决方案对功能安全的产品经理。“一些制造商将上升到这一挑战。但其他人可能不会,使空间更创新的新球员。消费者和立法者将要求一定程度的功能安全性和可靠性之前只需要用于军事和航天应用。首先,必须更全面的功能验证。错过了个别案例条件容易导致有人被杀。formal-based技术的使用将大大扩大,因为只有正式提供了数学的确定性。”

不过,正确性是不够的。“所有者将期待他们的车辆继续安全操作即使流浪α粒子翻转一个内存,”格罗斯说。“汽车芯片一定错误检测方案,这些安全机制的报道必须由注入故障和验证证明它们可以固定或发现及时采取纠正措施。最后,汽车电子产品必须符合相关标准,尤其是ISO 26262。周围有许多悬而未决的法律问题责任无人驾驶车辆。发布一个产品没有合适的标准认证将是不可想象的。汽车制造商和他们的电子供应商必须改善他们的验证,实施安全计划与已知的覆盖率,并获得认证。少即是商业自杀。”

时机和技术产品的局限性
所以当到底将自动车辆开始出现在道路?还不清楚。

日产汽车研究中心主任Maarten Sierhaus硅谷,它分成两块。“眼睛,免提,将在2020年发生在城市。眼睛,robotaxis,将出现在202 x。但是我们需要开发一个系统,都可以访问我们的驱动方式。人们在不同的地方会有不同的行为。在阿姆斯特丹,自行车规则。在旧金山,行人规则。和汽车需要知道的区别。”

这需要社会科学、人工智能和机电工程。至少三四个专业的新汽车工业。

“一个人工智能系统可以与其他系统进行谈判或行人,“Sierhaus说。“但是它如何让一辆车走或行为方式作为人类司机吗?第一步是人机合作,你仍然希望人类的循环。日产一直在与美国国家航空航天局在山姆的概念(无缝自主流动),你有一个或多个个人帮助多个汽车。问题是有多少车辆可以一个人处理。你想要智能车辆,在云中,人类智慧的时候需要的。这是特别重要的车队管理系统”。

所有这一切需要时间。估计通常范围从10到15年的全自动驾驶人为和自主车辆需要交互的地方。预计发生的更快,如中国更偏远的城市,没有现有的基础设施,并在老城市慢得多,挤满了行人和自行车,或收费的地区不可用。即使在相对较新的城市,基础设施需要开发电动汽车。在这一点上,大多数电动汽车销售商业船队和郊区房屋,居民可以连接一个电源插座充电电缆从他们的汽车。

和这是一个成本的技术问题。电子汽车制造商希望添加到车辆涉及传感器的价格点,取决于他们是否包括加速度计或激光雷达或先进的雷达。也将人工智能系统,它可能会开发的最新的流程节点,需要巨大的计算能力。还会有各种各样的处理元素,accerators、I / O系统和记忆分散在这些车辆。

经济自主技术
这一切应该是多少钱,它可能会花多少钱,都不清楚。很明显有一个汽车厂商和芯片制造商预期之间的差距。芯片制造商预计,成本将数万美元,而汽车制造商希望成本在3000美元到8000美元的汽车继续能够负担得起。

但还不清楚有多少自主车辆将被出售或买方。如果它是一个公司如乳房,将自主车辆昼夜不停地运行,一个额外的20000美元的生活汽车可能并不重要。如果汽车所有权的相同的模式继续自主车辆,汽车基本上闲置着90%或更多的时间,成本仍将是一个问题。但质量指标随着时间的推移,这些模型被广泛的不同,并可能产生重大影响的这项技术被采用的速度有多快。到目前为止,这一切都不确定。

“基线不同,取决于你和谁说话,“安德烈·兰格说,小组经理质量和可靠性弗劳恩霍夫东亚峰会。“自动汽车,中央处理单元可能必须决定哪些信息是正确的,从传感器,因为一个或多个可能弄脏或停止工作。会发生什么传感器,你如何应对?这就要求你在一个系统知道缺陷在哪里。”

这需要更便宜的传感器的集合,。它需要持续的各个部分之间的通信,数据被分析的优势,在汽车的核心逻辑,和云。使工作的唯一方法是让整个行业标准化一组集成技术和利用规模经济和商品化的组件。

普华永道也得出了类似结论在其2017年汽车趋势报告:“如果汽车制造商扩大他们的合作努力,行业基本上是smart-sizing,飞机制造业的方式对其悠久的历史。“另一种选择,根据咨询公司,是更大的整合。

但是这些选项使它更难区分一辆车从另一个角度来看,因为自主汽车品牌不再是马力或转弯的能力。是严格限制的身体形状和机舱内的电子设备和设施,即使是那些价值可能是有限的,如果人们实际上并不拥有自己的汽车。

全局重置按钮
这就是使汽车行业高管们夜不能寐。宝马球汽车为“终极驾驶机器。保时捷卡宴涡轮的广告是“跑车在一起。“沃尔沃在安全方面建立自己的品牌。通用汽车(General Motors)将其阵容描述为“一个广泛的车辆和品牌适合你个人的驾驶需求。“和福特的主页说,‘我们都开车,有些只是为了好玩。”

这些品牌信息将作为自动车辆开始轧制生产线。过去的机械工程的发展可能是有趣的从历史的角度来看,但电动汽车更简单,更少的部分,基本上是相同的,从一个车到下一个。最终导致整合和整个行业的重塑。

自主车辆,甚至连技能是不同的。“其中许多汽车公司优秀的机械设计,但是现在,核心竞争力是软件,“ArterisIP的Janac说。“这是改变芯片行业。现在程序员编程为一个特定的芯片。我们朝着软件定义硬件,这意味着一个汽车公司将成为积分器的子系统。但这不是你为什么买一辆车。所以有三种模型新兴迄今为止。一个是英特尔和微软模型,是IP的提供者和系统汇编程序不做任何创新。第二个就是一级博世和日本电装变得更加重要系统制造商和构建自己的芯片。第三是汽车公司夺回控制权的架构和其他人在低利润的情况下运作。 It’s unclear at this point which one will win.”

关于软件,汽车oem与谷歌这样的公司竞争,Facebook / Instagram,微软和亚马逊工程人才,薪酬较高的美誉,包括股票期权,和更大的职业流动。

也不清楚哪个国家会赢。从汽油发动机,电动机是显著不同的大肆降低零件的数量从200年的约2000人。此外,几乎没有一个电动马达很难掌握。燃烧的汽油发动机有各种模式,缸内直喷技术,或可变凸轮定相,例如。

这使得公司对内燃机China-latecomers等地市场与汽车巨头在电气化。

“中国没有一个因素,但我们发现他们可以快速进入并可能主导这个市场,“Sundari Mitra说的首席执行官NetSpeed系统。“对中国来说,这将远远超出了汽车扩展到包括智能城市。他们是创新,中国企业没有现金短缺。”

Mitra指出,最大的一个变化,这是一个最根本的verticalization半导体市场,这使得它更容易为规模较小的公司竞争。这是在汽车行业尤其明显,竞争的公司数量的市场在过去一年大幅增加。

“这都是关于经济的自主车辆,”Mitra说道。“花在半导体自主汽车与电动汽车将翻倍。”

重新定义谁赢了
还有其他部分这个巨大的谜团,甚至没有在地平线上对大多数公司。一个包含数据,今天主要是限于基于位置的服务,比如Google的Waze或苹果地图。这整个的产业将在各种各样的方式爆发,有些好,有些坏。从积极的一面来看,能够收集数据是非常有用的为提高安全性和识别潜在的问题。

“现在我们看不到人们使用数据质量应该使用它,”Michael Schuldenfrei表示,首席技术官最优+。”这都是做在今天的组件级别,这并不是整个供应链共享。我们看的是质量保护作为一种服务,在那里你可以共享数据,而不用暴露的IP。我们相信如果每百万是零缺陷的目标,这是汽车制造商要求,那么你必须克服这个问题。你必须理解失败的系统级和组件。组件之间的相互作用是至关重要的,避免任何麻烦发现综合症。”

数据变得越来越重要在这个新世界的自主车辆,有着广泛的含义,。“在一天结束的时候,这是一个以数据为中心的世界,和谁拥有数据拥有景观,“节奏的Tan说。“关键组件是传感器、处理和超大型云。首先是如何收集数据。那么你如何处理数据,越来越多的涉及到计算边缘。然后整个数据中心和云正在改变。”

结论
的比较通常是会议和演讲中提到关于自治,而且几乎每一个半导体会议今天至少包括一些谈论辅助和自主车辆技术涉及的航空电子设备。今天的商业航空是最安全的交通方式之一。

图3:商业航空公司的致命事故。来源:波音公司

图4:美国致命的车祸。来源:美国国家公路交通安全管理局/半导体工程

“在这一点上,我们不知道这将如何影响安全,”路易de Luna说,Aldec营销总监。“但是我们看到的是,监管本身限制技术在航空电子设备的发展。有很多文书工作。航空电子设备行业取得了旅游安全,但他们必须记录的过程。汽车工业是更先进的技术时,。在航空电子设备,你可能不会看到10 nm或7纳米芯片,但在汽车你会看到同样的强化模拟,验证和更多的测试方法。这需要一个分层的方法,它不仅需要功能覆盖,但结构的报道。”

简单地说,有很多工作要做在每个级别。虽然某些汽车的自动驾驶功能可能出现在未来,现在还不清楚当这些汽车将被认为是足够安全完全接管。但是一旦这些汽车开始出现在高速公路和地方道路,汽车工业——一切touches-will今天看起来非常不同,而不是。

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