车轮上的“新摩尔定律”

04/13/2021 11:58 ET  饭统戴老板

作者:罗松松 出品:远川研究所制造组

01.png牛牛敲黑板:

  • 汽车从高度机电一体化的交通工具逐步蜕变成为智能化、可持续升级迭代的移动终端,是一个全新的高科技物种;

  • 汽车行业符合的是「莱特定律」,也就是产量每翻一番,价格就会下降15%左右;

  • 智能汽车的一小步,是中国汽车产业的一大步。

2012年6月底,特斯拉在加州工厂里交付了第一辆Model S,时尚的外形,4.4秒的百公里加速以及17英寸的中控大屏颠覆了人们对于传统电动车「矮矬穷」的刻板印象,同时也吸引了很多科技大佬的注意,其中就包括一位中国人。

此人就是刚宣布十年之内要砸100亿美金造车的小米创始人:雷军。

2013年他先后两次拜访特斯拉总部,试驾了Model S之后路转粉,订了四辆,两辆给自己,两辆送给UC浏览器董事长俞永福和猎豹移动董事长傅盛,回国之后意犹未尽,又写了一篇千字小作文夸马斯克是一个酷同学,还把Model S比作是「四个轮子加两个iPad」。

不仅是雷军,很多人都觉得Model S和当年的iPhone有异曲同工之处,一方面是因为大屏和虚拟仪表盘改变了传统的交互方式,另一方面也因为它能和iPhone一样实现空中无线升级(OTA)。

为了弄懂其中的原委,美国市场研究机构IHS Markit自掏腰包,花了8万美元买了一辆Model S,并且像拆手机一样将其大卸八百块,发现了不少秘密。

比如控制大屏用的是英伟达Tegra 3芯片,所以才使得它的计算能力可以媲美当时的手机和平板;大屏生产商为台湾TPK,后者是第一代iPhone的独家供应商。此外,特斯拉没有像其他厂商一样将汽车电子的研发完全外包给第三方,而是通过深度参与定制来控制成本,尽可能创造差异。

所有这些让人们相信,Model S的成功不仅仅在于硬件和物理性能,同时也包括软件和算法层面的创新,非常「硅谷」,从那之后,特斯拉一直被奉为「汽车届的苹果」。

在Model S大获成功之后,苹果在2013年的全球开发者大会(WWDC)公布了「iOS in the Car」计划,也就是后来的CarPlay车机系统,但彼时,外界并不知道苹果在内部已经悄悄启动了「泰坦(Titan)」项目,准备随时挑战底特律的权威。

然而,随着项目的推进,苹果内部出现了巨大的分歧,一部分人认为应该跨界造车,另一拨人坚决反对,认为应该聚焦自动驾驶软件,走轻资产路线,双方相持不下,慢慢地,关于泰坦的消息也越来越少。

在泰坦淡出公众视野的这些年,特斯拉成为汽车行业最耀眼的明星,尤其是在跨过Model 3的生产地狱并且成功在上海建厂之后,市值先后超过通用、大众和丰田,成为全球第一,马斯克甚至一度成为全球首富。

不仅如此,特斯拉的最大「多头」、号称「为上帝理财」的女人,ARK资本CEO凯瑟琳·伍德最近甚至扬言,到2025年,特斯拉的股价将会达到3000美元,市值将会达到惊人的3万亿美元,目前苹果的市值约为2.1万亿美元。

或许是嗅到了危机(或商机),苹果造车去年明显提速,各种重磅消息也渐次传出,比如,要求台湾供应商备货,和台积电共同研发自动驾驶芯片,和韩国现代签订4万亿韩元代工协议,这些密集的信息都说明,门口的野蛮人真的要来了。

如果苹果真的要进入整车制造,那么意味着21世纪才崛起的互联网消费电子和百年汽车行业将迎来史诗性汇合,库克会像乔布斯当年推出iPhone一样「重新发明汽车」吗?手机巨头纷纷涉足汽车背后的真正驱动力究竟是什么?传统车企转型只有成为苹果一条路吗?

这些都是本文试图回答的问题。

01. 同一条河流?

苹果是踩着诺基亚的尸骨才有了今天。

在2007年的MacWorld大会上,乔布斯发布了第一代iPhone,没有密密麻麻的物理键盘,也没有手写笔,取而代之的是一个3.5英寸的多点触控屏幕,被一些极客称为「耶稣牌手机」。但是,因为499美元的定价以及一系列新技术的应用,iPhone当初并不被看好。

微软前CEO鲍尔默预测,「苹果最多只能拿下2%到3%的市场」,Palm前CEO嘲笑说,「酿酒的人肯定不会煮咖啡。」言外之意就是,造电脑的不会造手机,摩托罗拉前CTO充满不屑地说:「iPhone没有任何革命性技术」。《财富》杂志评论道:「在iPhone面前,诺基亚N95是毫无悬念的赢家」。

当时,全球手机巨头正是诺基亚,按照它的标准,第一代iPhone压根没有竞争力,原因在于它通话质量不稳定,不能复制粘贴,也没有彩信,更不支持3G。另外,和诺基亚的「金刚不坏之身」相比,iPhone没有通过「跌落测试」(从五个不同角度把手机从1.5米高的地方扔到水泥地面上)。

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2007年发布的第一代iPhone

但即便如此,iPhone在2008年第一个季度还是卖出了180万台,相比之下,诺基亚虽然高达1.15亿台,但是更多人相信苹果才代表未来。当年5月,苹果市值首次超过诺基亚,从那之后双方的差距愈发悬殊,诺基亚感到前所未有的危机,于是在2009年仓促推出基于塞班系统打造的5800,这款产品当时被一些媒体称为「iPhone杀手」。

但现实给了诺基亚人一个狠狠的耳光。

2009年年初,如今的诺基亚CEO李思拓(Risto Siilasmaa)去了一趟纽约,发现位于第五大道的诺基亚旗舰店里门可罗雀,安静地连一根针掉下的声音都能听到,但是不远处的苹果门店里却挤满了人,当时的他觉得帝国大楼已经开始倾斜。

李思拓后来总结说,打败诺基亚的并不是硅谷的工程师,而是诺基亚的传统领导风格沿袭了硬件时代的固有思维,也就是说硬件为王,操作系统和软件能力只是配角,所以才导致诺基亚一泻千里,最终被微软收购,留下一地鸡毛。

曾几何时,耐摔性,续航时间、通话质量、外观颜色、种类多寡以及成本控制是手机行业竞争的主旋律,然而在iPhone开启的全新移动互联网时代,一切都要推倒重来,用户追求的不仅仅是精益求精的硬件,还包括不断更新的软件和更丝滑、更一致的操作体验。

庞大臃肿的诺基亚显然对此应对不足,在放弃了落后、复杂又笨重的塞班之后,转而和英特尔合作研发MeGoo系统,但是没过多久却被新上任的CEO埃洛普贬为「毫无价值」,之后更是步步为输,放弃安卓,拥抱微软,成为最大的败笔。

汽车行业是何其相似。

Model S推出之时虽然被《消费者报告》打了99分,但就像第一款iPhone一样不完美的地方很多,因为没过多久,人们发现Model S小问题不断,包括门把手、座椅、保险杠以及屏幕经常死机等等,即便到了现在,人们还在吐槽特斯拉的做工,但不能否认的是,Model S的出现的确让人们重新思考汽车的定义。

过去一百多年,汽车无非就是一个靠石油驱动的交通工具,负责把人从A点运到B点,也就是所谓「Feature Vehicle」(功能汽车),但是随着互联网的发展以及更多智能化技术的应用,汽车正在向「Smart Vehicle」(智能汽车)转变。

通用汽车董事长玛丽·博拉曾在2015年表示,「未来5-10年,汽车行业发生的变化将会比过去50年还多」,其中一个关键的内在逻辑在于,汽车行业已经从「机械定义」和「电子电气定义」,步入到「软件定义」的新时代。

机械定义意味着硬件主导,也就是说,整车厂从不同供应商采购零部件然后统一组装,就像《木兰诗》里写的「东市买骏马、西市买鞍鞯,南市买辔头,北市买长鞭」,最后在保证一定利润的情况下将其推向市场,做的是一锤子买卖。

在电子电气架构上,更多的是靠堆叠。目前一辆普通汽车的ECU数量大约是70-80个,豪华车甚至会超过100个,线束最多可长达5公里,它们分布在不同部位,对应着不同的功能。

功能看似越来越多,但问题在于,这些软件并非由整车厂开发,而是要倚仗博世、大陆以及安波福等Tier 1供应商,不同的ECU有着完全不同的底层代码,整车厂没有权限去维护和更新,协同成本高昂,用乔布斯的比喻就是,这些ECU犹如「baby software」(婴儿软件),远不够强大。

更要命的是,汽车的分布式架构就像当年的塞班系统一样,由于软硬件之间深度耦合,一个按钮对应一个功能,无法实现OTA,更谈不上创造所谓的开放生态。

那么,何为软件定义汽车?

首先它并不意味着代码的作用高于一切,也不能简单理解成,未来的汽车就是「四个轮子+一台电脑/iPhone」,背后更多反映的是,汽车从高度机电一体化的交通工具逐步蜕变成为智能化、可持续升级迭代的移动终端,是一个全新的高科技物种,推动这种变化的力量有哪些呢?

02. 车载芯片的新「摩尔定律」

手机行业的发展离不开英特尔的创始人之一:戈登·摩尔,正是他提出了经典的「摩尔定律」(集成电路上可以容纳的晶体管数量大约每过18个月就会翻倍),虽然距离这个经验之谈提出已经过去了50多年,但它依然在发挥作用。

比如,iPhone 12所采用的A14芯片每秒可以进行11万亿次的AI运算,是上一代的10倍之多。

但可惜,汽车行业并不符合摩尔定律,英特尔前CEO柯再奇曾说,如果汽车行业遵循摩尔定律,那么1971年推出的大众甲壳虫每小时可以开48万公里,1加仑(约4升)汽油可以跑322万公里,而且只要花4分钱。

形成这种区别的根本原因在于,驱动手机进步的在于芯片的运算能力,而在内燃机时代,决定一款车好坏的根本在于发动机、底盘和变速箱,因为它们决定了耗油量、推背感以及平顺感等,但是过去60年,内燃机的热效率仅仅提升了10%左右,速度极其缓慢。

事实上,作为典型的制造业,汽车行业符合的是「莱特定律」,也就是产量每翻一番,价格就会下降15%左右,比较经典的例子是20世纪最畅销的燃油车福特Model T以及21世纪到目前为止最畅销的电动车特斯拉Model 3。

电动车的普及离不开电池行业的进步。作为最贵的零部件,动力电池系统成本去年已经低于1元/wh,磷酸铁锂电池已经降到0.6元/wh,和十年前相比已经下降了85%以上,但下降不是无极限的,下一代革命性的固态电池距离真正商用化还需至少三年时间,短期之内想要彻底消灭「里程焦虑」不太现实。

除了提升续航和增加充换电站,另一个能让电动车走入千家万户的法宝在于智能化水平的提升,而这背后是数据、芯片和算法,正如一位行业专家所说,「在新能源时代,数据通过计算转化成为对车辆的决策和控制,芯片毫无疑问就是汽车的数字发动机。」

这番话所折射出的趋势是,汽车行业的竞争已经从上个世纪的「马力」进化到了如今的「算力」(1 TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作)。从过去十年的进化史来看,汽车算力正在沿着新的「摩尔定律」前进。

以英特尔旗下的Mobileye为例,2010年推出的EyeQ2芯片算力仅为0.026TOPS,2014年发布的EyeQ3算力为0.256TOPS,2018年达到2.5TOPS,计划今年上车的EyeQ5芯片最高算力能达到24TOPS,几乎每一代芯片都是上一代算力的十倍之多。

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Mobileye的算力进化速度

也正是因为意识到了芯片的价值,汽车行业已然掀起了一场算力的军备竞赛,比如长城汽车宣称「咖啡智能」平台最高算力可达700+TOPS,蔚来年初发布的轿车ET7计划搭载四颗英伟达Orin芯片,总算力达到1016TOPS,威马W6更是号称「云算力」可达百万TOPS。

但这并不意味着算力越大越好,只靠堆砌硬件也无法形成真正的护城河和竞争力,算力真正能够被利用多少,取决于不同传感器以及软件和算法之间的配合,也就是说,需要走深度全栈自研的道路。

所谓的全栈自研,就是掌握包括视觉感知、传感器融合、决策、规划和控制等一系列核心环节,从而建立完整的数据通道,而不是直接复制粘贴供应链方案,这么做可以通过OTA形成数据闭环,控制研发的节奏,从而形成真正的护城河。

因为需要强大的资金和人才资源,放眼全球,真正在做全栈自研的厂商屈指可数,在国外以特斯拉为代表,在国内则是小鹏和上汽。

上汽集团亦进行了精心布局。一方面,去年成立了零束分公司,聚焦SOA软件平台、新一代集中式的电子电气架构、云服务、以及算法芯片等核心领域,人员数量明年将扩充至2000人;此外,上汽乘用车去年还成立了「智驾中心」,并在未来5年向智驾中心提供超过100亿元的资金支持,组建超过1000人的团队,完整覆盖智能驾驶所需的软硬件开发和算法研究。

在智能电动车的赛道上,特斯拉毫无疑问是先行者,但也并非十全十美,这两年,传统整车厂正在苏醒,供应链也在不断成熟,他们凭借过去几十年积累下来的经验,以及差异化的技术路线正奋力追赶,就像iPhone推出之后,三星、小米、华为、OV等厂商开始纷纷轮番亮相一样。

03. 双优生是如何炼成的

如何判断一家公司向电动化转型的决心和竞争力,拆车是最好,也是最直接的方式。

所以真的有人这么干了。前段时间,之前拆过特斯拉Model 3的瑞银汽车团队发布了一份大众ID.3的拆车报告,之所以选择这款车是因为ID.3是基于大众纯电动模块化平台MEB打造的首款产品,并且在上市不久之后就击败Model 3成为欧洲电动车销量冠军,势头凶猛。

瑞银团队认为,ID.3无论是在续航还是成本控制上都不输特斯拉,但在软件架构、自动驾驶和AI学习能力上依然与特斯拉存在差距。他们还认为,传统整车厂和供应商有能力在保证盈利的情况下全面参与电动汽车行业,并且还做了一个对比,「如果特斯拉是苹果,那么大众就是三星,销量大,盈利强」。

此言一出,大众的股价一口气上涨5个点,市值首次突破1000亿欧元大关,大众集团CEO赫伯特·迪斯心里也乐开花,第一时间在社交媒体上转发了这条喜讯。目前,大众市值达到1500亿欧元,是去年同期的2.5倍。

在转型问题上,三星似乎是一个不错的成功范本。在功能机时代,三星一度是仅次于诺基亚的全球老二,而在智能机时代,三星成为了世界第一,去年出货量达到2.66亿部,市场份额高达20.6%。

回顾过去十年手机行业所经历的起起伏伏,会发现最终能够脱颖而出的品牌至少是双优生,有的甚至是三好学生,反观那些衰落的公司,可能某方面比较突出,比如魅族的设计、锤子的OS、索尼的防水、LG的屏幕,但最终还是没能走远。

这给汽车行业带来的启发是:在产业新旧势能转换的阶段,要扬长、也要补短,努力成为一名全能型选手。

比如大众,作为全球第一大汽车产业集团,迪斯深知公司的短板在于软件和算法,但他却敢在2019年提出要转型成为一家软件驱动的公司,并为此成立了car.software部门,而且经常在内部讲话中用诺基亚的例子来敲打员工,希望他们能加快转型的步伐。

但与此同时,迪斯心里也清楚,像大众这样的传统整车厂无论是在资金、技术、人才以及供应链和生产管理上和新势力相比都更有优势,这些能力才是公司安身立命之本。

在汽车行业巨变的当下,人们很容易将传统整车厂想象成一个因循守旧、不思进取的形象,似乎一切新概念都值得被吹捧,一切旧经验都需要被打倒,但这种想法显然是片面的、偏激的,任何一个行业都有底层逻辑和规律,是难以被撼动和颠覆的。

吉利控股董事长李书福今年写了一封万字长文,里面提到:「当今世界电动汽车行业群雄逐鹿,在资本狂欢劲舞的推动下,大家的小日子都过得不错。但是,我认为汽车行业的基本规律是不会改变的,那就是规模,最终全球汽车工业企业存活下来的数量不会太多,只有规模企业才能生存下来。」

中国从2009年开始便是全球最大的汽车产量国,目前年产量过百万辆的公司拥有五家,上汽是其中的领头羊。

去年,上汽集团销量超过560万辆,连续十五年全国第一,营收超过7400亿元,净利润约200亿元,而且在面对疫情的巨大压力之下在海外实现了逆势增长,整车出口规模达到39万辆,连续5年全国第一。

换句话说,上汽应该是全国最懂造车的,但是在新时代,这还不够。

为了迎接新的挑战,上汽集团董事长陈虹早在2014年就提出「电动化、智能网联化、共享化、国际化」的四大战略,并且在诸多关键领域提前做了布局,形成了一个强大的利益共同体。

比如在电池和IGBT领域,先后和宁德时代以及英飞凌两大行业龙头成立了合资公司,实现了战略卡位;在和互联网行业融合上同样走在了时代前列,与阿里成立合资公司打造斑马系统,率先推出全球首款互联网汽车荣威RX5,第一次将互联网生态引入车内。

今年2月,上汽乘用车旗下R汽车推出了全球第一款5G汽车MARVEL R,在5G-V2X领域踏出关键一步。然而,作为推动集团自主品牌向上、创新升级的排头兵,上汽乘用车带给行业的惊喜显然不止于此。

04. 静待花开

1928年,美国两名研究人员在爱荷华州做了一个玉米杂交种子的实验,他们给200多名农民发放了改良后的种子,并且对他们的接受程度进行观察和记录,发现到1933年只有25个人在使用新种子,越往后,使用者数量不断增加,到1937年已经达到159人。

1962年,传播学专家Everett M.Rogers基于这个试验结果提出了著名的「创新扩散曲线」,这个理论对产业和公司研究具有非常强的指导意义,而且可以完美适配大众对于一个新理念或者新技术的接受过程,比如电动车。

像Model S这样的第一代电动车产品吸引的更多是「技术控」和「发烧友」,他们看中的是全新的功能和体验,为此可以忍受一些明显的不足和缺陷,但是当市场不断成熟时,人们需要的就不仅仅只是尝鲜,而是会变得更实用主义,会关注包括续航、品牌、做工、售后以及价格在内的一系列要素。

虽然中国过去5年一直是全球最大的新能源汽车市场,但是直到2020年,电动车占新车销售总数的比例只有4%左右,仍然属于小众,和大众市场之间仍然存在一条巨大的鸿沟,那么,如何跨越这条鸿沟?

唯有更好地贴近用户需求。

以吃准了「下沉红利」的五菱宏光MINIEV为例,这款售价不到3万起,其貌不扬的A00级电动车从去年7月上市以来,销量不断走高,今年1月份达到3.6万辆,9个月时间已经卖了20多万辆,是不折不扣的黑马。

长期以来,汽车行业都是以「工程师思维」来主导,更多的是从汽车工程的专业视角来设计和生产,追求的是产品在设计、性能、功能和效率上的先进性,忽略了从用户的实际需求出发,因此用户思维逐步成为了行业的共识。

但用户思维不能沦为口号,更需要在实践中不断验证和完善。

上个月,上汽乘用车旗下R汽车推出了首个技术品牌R-TECH高能智慧体,花费5年时间研发而成,研发投入高达200亿,后者正是用户思维下的产物。

一方面,其搭载了上汽零束全新推出的零束银河全栈解决方案。基于SOA云管端全栈软件平台,通过AIoT硬件实现即插即用,另可借助开放且丰富的生态,为用户带来真正的「千人千面、千车千面」的智能化、个性化体验。

另一方面,在备受关注的智能驾驶上,上汽乘用车智驾中心充分考虑中国道路场景的复杂性和多变的用户需求,开发了全球首创的高阶智驾方案PP-CEM™,构建了「六重融合式感知体系」,并进行全栈自研。

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上汽乘用车开发的PP-CEM™

感知是自动驾驶是三个核心功能之一,相当于人类的五官,负责感知周围的环境,搜集数据之后传输到决策层,决策层相当于大脑,负责处理数据,然后输出相应的指令,执行层相当于四肢,负责执行大脑的指令。

在感知层面,目前市场上存在两种不同的技术路线,特斯拉坚持纯视觉+算法方案,其他绝大部分整车厂都将激光雷达作为感知环节的一个必备项,以应对更多的corner cases(极端突发情况)。

PP-CEM™之所以能够具备六重感官,还在于一系列的软硬件加持,包括行业最顶级的激光雷达、可以看清140米外罐装可乐的Premium 4D成像雷达,能够提供500-1000TOPS的英伟达Orin芯片等等。

如果和手机行业类比,目前汽车行业正处于从燃油车切换到智能电动车第一阶段,这意味着整车厂除了需要不断解决一些技术难题,比如续航和安全,推出爆款产品之外,也要打造相应的生态,就像当年苹果和三星的崛起离不开iOS和安卓一样。

随着汽车新四化浪潮日益扩大,汽车产业的内涵和外延都在不断拓展,过去两年,车企和科技企业之间走的越来越近,联姻的例子也越来越多,比如百度和吉利,华为和长安,比亚迪和滴滴等等。

而在上汽乘用车看来,车企和科技公司的合作不能仅限于OEM和Tier 1之间的采买关系,而是需要更上一层楼,基于用户需求来打造智能新物种。

为此,上汽乘用车集结来Luminar、英伟达、采埃孚、华为、斑马智行、微软、腾讯智慧出行、国家电网、南方电网、星星充电、特来电、京东方、奥动新能源等头部企业,组建了史上最强大的世界级共创者战略联盟,吹响了智能电动时代最强集结号。

05. 尾声

苹果和小米的入局将这些年来的造车热又推向了一个新高潮,也为这个本不平静行业平添了更多变数,该要如何应对?

今年上汽集团董事长陈虹在内部工作会议上表示,「在这样一个时刻发生变化、处处充满变数的世界中,如果我们因循守旧、循规蹈矩,拿着‘旧地图’就永远没法找到‘新大陆’。」

所谓的旧地图,是指在内燃机时代,全球汽车行业的游戏规则掌握在外国人手中,中国一直在亦步亦趋地追赶,虽然没有实现真正的突围,但是在政策制定、生产制造、供应链管理、人才培养、品牌营销等领域都积累了非常丰富的经验。

在新能源时代,发动机和变速箱被抛弃,国外巨头们筑起的技术壁垒看似不再是一道难以逾越的天险,但中国想要完成历史性跳跃,登上「新大陆」也绝非易事,需要在「四化」上不断取得突破。

在电动化上,目前中国的动力电池无论是装机量规模还是技术领先性处于国际第一梯队,在智能化程度上,虽然特斯拉凭借革命性的电子电气架构和超强算法暂时处于领先,但是中国本土厂商也在通过技术自研以及各种形式的联盟奋力追赶。

对中国汽车人来说,如果没有一场能源革命,想要实现后发超车的可能性基本为零,但是时代给了我们这样一次机会,我们就决不能浪费。智能汽车的一小步,是中国汽车产业的一大步。这并非符合了历史进程,这就是历史进程本身。

参考资料:

[1].偏执乐观:诺基亚转型的创业式领导力,李思拓

[2].Elon Musk是个酷同学,雷军

[3].自动驾驶改变未来,柴占祥等

编辑/Ray

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