硬件开放，软件自研，六大冗余构筑智能驾驶“长城方案”

硬件开放，软件自研，六大冗余构筑智能驾驶“长城方案”爱在缘尽处 摘要： 1. 借鉴航空级冗余设计理念，咖啡智能打造感知冗余、控制器冗余、制动冗余、架构冗余、电源冗余和转向冗余六大冗余体系，激光雷达和高性能计算平台于明年量产上车； 2. 长城在智能驾驶硬件

摘要：

1. 借鉴航空级冗余设计理念，咖啡智能打造感知冗余、控制器冗余、制动冗余、架构冗余、电源冗余和转向冗余六大冗余体系，激光雷达和高性能计算平台于明年量产上车；

2. 长城在智能驾驶硬件上采取开放合作的态度，高通、华为成为重要合作伙伴，芯片和操作系统之外的软件坚持完全自研；

3. 依托每年百万级销量，推出“用户使用成本”评价方法和“AIFEED”功能，以满足自动驾驶功能的持续演进和用户需求的定制化；

4. 面向量产的技术竞争与成本平衡是长城智能驾驶下一阶段的重要课题，未来将通过车型的量身定制最大化降低成本。

搜狐汽车·汽车咖啡馆

作者鲁楠

12月30日，长城汽车召开智能驾驶战略升级发布会，正式发布全新的咖啡智驾“331战略”，利用三年时间实现用户规模行业第一、用户体验评价最好、场景功能覆盖最多三个领先，并将在2021年实现中国首个全车冗余的L3级自动驾驶。

全球首款车规级全固态激光雷达、高通骁龙Ride与华为MDC 610高性能车载计算平台、覆盖感知、控制、架构、电源、制动和转向的六大冗余系统，长城以开放合作的心态打造出业内最为硬核的智能驾驶硬件方案，同时，坚持软件开发与数据管理的全栈把控。

长城以极大的成本与决心，迈出了成为智能时代自动驾驶领导者的第一步。

01 六大冗余奠定安全基石，打出硬件“开放”与软件“坚守”的组合拳

2009年，长城布局研发自动驾驶技术。2014-2016年，连续3年获得“中国智能车未来挑战赛”冠军（参与车队）之后，长城汽车对推出自动驾驶系统有了充足的信心。

次年的2月，在哈弗SUV品牌盛典上，长城汽车董事长魏建军正式发布“i-Pilot智慧领航”自动驾驶系统，提出长城实现自动驾驶的规划，表示这是一个全新开放式、集软硬件一体的智能驾驶平台，涵盖从高速公路、城市道路到最高级别无人驾驶的系统。

这一年的7月，德国人超车了，奥迪在巴塞罗那发布了新的A8旗舰轿车，成为首款搭载L3自动驾驶技术的量产车型。控制器zFAS是全新的，法雷奥的激光雷达传感器Scala也是全新的。

那时候激光雷达能不能做车规级还是个疑问。

2018年不甘落后的长城也去找到法雷奥和IBEO，经过一年的交流，长城认为别人能干，长城也能干，2019年IBEO与长城建立合作关系。

最终确定产品、定制产品、共同测试，又花了一年的时间。

2020年7月30日，德国Ibeo正式宣布成为长城汽车的全球首家固态激光雷达系列供应商。5个月后，这款产品正式在长城智能驾驶战略升级发布会上亮相。

据介绍，IBEO为咖啡智驾提供的全球首款能够真正量产的车规级高性能、全固态激光雷达，采用业内最前沿FLASH技术方案，实现0.05度角分辨率，可识别130米范围内20立方厘米大小的安全隐患，性能是市面上普通无人车机械激光雷达的5倍。

根据咖啡智能多源异构的传感器方案，最强的前部感知方式是“3L+3R+2V”，即在车的前部布置3个激光雷达传感器、3个毫米波雷达和2个摄像头，应用于2021年的量产车型中。

感知只是智能驾驶功能实现的第一步，仅仅依靠一套基于激光雷达的感知远远不够，还需要决策、控制、执行的多要素保障。

l 以航空理念设计安全冗余

长城采取了一套务实而全面的打法，推出六大冗余，即感知冗余、控制器冗余、制动冗余、架构冗余、电源冗余和转向冗余，打造全球首款真正自动驾驶全冗余量产平台，实现全车无死角安全覆盖。

控制冗余方面，长城采用双控制器架构，确保在主控制器失效的情况下，从控制器能够快速接管，最短切换时间达到0.02秒。基于高通骁龙Ride计算平台，提供360TOPS到720TOPS的超大算力，且平均能耗为5.5TOPS/W。

架构冗余方面，建立3条独立物理通信链路，实现全通讯架构，搭建10种软件逻辑控制通路，实现“公私分明”，打通30种以上传感器信息的透传共享。

长城汽车的3.5及4.0代全新电子电气架构，支持千兆以太网、5G、V2X等，率先实施整车功能安全和信息安全分析流程，并成为首家获得中汽中心信息安全认证的车企。长城坦克300车型将优先基于3.5版电子电气架构打造。未来第四代中央计算单元为核心的可生长的ZONAL型智能电器架构。

电源冗余方面，咖啡智驾采用双电源冗余配置，主电源失效后依旧可完成5分钟的功能运行，足以保证使车辆安全停车，远高于相关法规所规定的L3级别10s的要求。并实现双隔离，尽可能的阻断一切风险。

对于常规车辆而言，执行系统的安全起着决定性作用。在自动驾驶时代，线控系统的冗余是驾驶安全的最后一道屏障。

制动控制方面，咖啡智驾采取ESP+iBooster双制动冗余，实现失效控制的全场景和0-120km/h全速度域覆盖，提供最大-10m/s2的最大制动力。

转向控制方面，长城推出首个全冗余转向，具体是采用双绕组电机、双桥驱动、双核双CPU控制以及双电源、双传感器、双通讯的支撑保障，是失效情况下依旧能够提供50%的电力输出，继续实现转向助力。

六大冗余的背后，体现长城将智能驾驶的安全放在第一位，努力打好智能驾驶发展的基座。

在咖啡智驾“331战略”中，长城提出利用三年时间实现用户规模行业第一、用户体验评价最好、场景功能覆盖最多三个领先，打造智能时代自动驾驶的领导者。

对于三年内实现这一目标是否过于实际，长城汽车智能驾驶负责人张凯在接受采访时表示，咖啡智能的智能驾驶到了可以快速迭代的程度，对未来不同价位车型打造的控制器可以在明年上车，伸缩裁剪的硬件和功能已经开发完成，在此基础之上已经能够更贴近市场和用户。

硬件可伸缩，软件可裁剪，在自动驾驶这个行业已经不是一个新鲜的概念，但是对于车企而言，如何去做，确是一道实实在在的难题。

l 硬件开放合作的态度

在智能驾驶战略升级发布会上，长城举行了与高通、华为的合作签约。

长城汽车将在2022年推出的高端车型上率先采用具备强大性能的高通Snapdragon Ride平台，且应用到其智能驾驶系统当中。基于Snapdragon Ride平台开发的长城汽车全新咖啡智驾系统将通过其卓越的计算能力和业界领先的能效带来先进的计算性能。长城汽车咖啡智驾系统可支持多个高清摄像头，借助多源异构传感器为用户提供L2+级别和L3级别的智能驾驶功能。此外，通过搭配两个标准大算力平台的升级方案，该智能驾驶平台算力可达700+TOPS，为实现L4/L5级别或更复杂的全场景自动驾驶能力预留充足的硬件能力和算力冗余。

华为将为长城汽车提供以MDC为基础的高算力智能驾驶计算平台，并积极配合长城汽车完成智能驾驶所需的感知组件（如激光雷达、摄像头等）的各项评估和测试。此次与长城汽车合作的是面向L3~L4级别自动驾驶的全新一代智能驾驶计算平台华为MDC 610，为长城汽车打造行业领先的车规级汽车大脑。

业内两家头部的自动驾驶计算平台供应商都出现在长城的合作伙伴名单中，加之与瑞萨自2013年以来的深度合作，我看到长城在自动驾驶计算平台上没有孤注一掷，而是采取了更为开放的态度，提供更为多元的方案。

这也印证了，在自动驾驶发展初期，通用车载智能计算平台的发展将为主机厂提供更多的比选自由。

在谈及激光雷达的未来供应，张凯表示，当前未选用华为，主要是在时间上没匹配上，今后也不排除以后会用华为，最终打造极具性价比的整车产品。

据介绍，长城在智能驾驶领域的合作伙伴已经从两年前的8家，增加到了如今的超过20家。以开放的形态拥抱变化，有效链接产业界上下游资源。

l 软件全栈自研的决心

供应商比选的自由是有条件的，有能力挑选计算平台等核心硬件，车企自身需要有软件接手的能力。

张凯表示，除了芯片和操作系统，长城采取全栈的自研的策略打造自身的智能驾驶系统。硬件、中间件、应用层、数据回传等链路全栈自研，以此建立技术壁垒，并加快迭代更新的速度。

从特斯拉、小鹏、蔚来，这些目前在量产自动驾驶领域发展较好的企业来看，自研是无比正确和必要的选择，长城也在向这些科技公司靠拢。长城年研发投入超过40亿元，依托全球化研发体系，在自动驾驶领域长城采用中国、美国、印度三地协同开发模式。

长城基于i-Pilot 2.0研发的样车，已获得美国密歇根州无人驾驶测试牌照，在北美开展实际道路测试，截止目前，长城总计已经完成上千万公里道路测试。

l 以百万用户为支撑的数据迭代

在核心硬件和软件之外，自动驾驶的另一重要决定因素即是数据。

在被问及解决了硬件和软件的问题之后，今后量产落地长城面临的主要问题是什么？长城汽车智能驾驶总监甄龙豹回答道，数据是第一竞争力，长城已经打通了数据实时处理与回传。

甄龙豹在咖啡智驾的介绍中指出：“我们的核心竞争力，就是超低的AI迭代成本以及超快的AI迭代速度。作为车辆规模达百万级的巨型玩家之一，长城汽车将会在数据成本及迭代速度的长跑比赛中，获得极大优势。”

制动驾驶的长尾效应不是任何一家企业在短期内可以完全解决的，持续迭代和更新是唯一的方法。

我们看到长城较为科学的针对智能驾驶复杂的环境特征，从整体分层、属性提取、时序组合和特征拓展维度将智能驾驶的场景覆盖进行了细致的划分。

提出量化式用户体验的评价方法——“用户使用成本”，通过操作成本、意识成本、安全成本、时间成本、金钱成本5个细分维度实现对用户的详细评测和广泛调研。并独创“AIFEED”功能，通过人工智能算法，主动学习并适应用户的驾驶习惯和用车场景，并可感知用户的用车痛点，从而降低使用成本，满足用户真实和定制化的需求。

02 晋级智能驾驶领导者的挑战：技术竞争与成本平衡

宏大的愿景来源于激烈的市场竞争，魏建军在今年年中说出了盛世危言，“长城汽车挺得过明年么？长称汽车未来会怎样？依我看命悬一线。”技术与市场的压力考验着这个极力向科技出行公司转型的传统车企。

l 功能与技术需求的不断发展

正如长城汽车智能驾驶负责人张凯在演讲中提到的，就连AEB这样的主动安全功能都在面临着功能、评价规程和法规的不断进步。在20毫秒内完成目标识别、预测、规划和决策，纵向与横向目标的识别更加严格，与硬件智行其耦合关联度更高，E-NCAP对AEB系统的功能要求越来越高。

在城市高速和快速路智能驾驶领域，特斯拉、蔚来、小鹏、百度、华为都推出了自己的解决方案，小鹏、本田、北汽极狐宣布将于2021年采用激光雷达，如何在接下来的竞争中打造差异化？

智能驾驶的持续发展是自动驾驶科技公司和传统车企共同面临的技术挑战，技术的竞争力将充分转化为市场的竞争力。

长城汽车数字化执行官李鹏先生在发布会上表示：“长城汽车打造智能汽车新标杆的双智融合理念将升级为三智融合，智能驾驶、智能座舱和智能服务将打造智能汽车新品类。”

三智融合的概念很美好，然而做好任何一项智能都具有极高的难度，需要顶层设计、系统集成和底层技术的全面把握，考验的是硬件和软件的充分融合。对于传统车企而言，无疑是技术和供应体系管理的全面挑战。

l 量产落地需要实现性能与成本的平衡

根据长城的产品规划，其咖啡智驾方案将于2021年一季度优先搭载在WEY品牌的旗舰车型上，随后逐渐向其他车型拓展。

长城在官网上也提到，L3+级别采用可拓展架构，整个架构从硬件到中间件到底层软件，都是可扩展的。将来一旦技术时机和法律法规成熟后，通过OTA升级，可以直接扩展到L4。

无论是前端“3L+3R+2V”的多源感知方案，还是Snapdragon Ride计算平台，都将带来不小的增量成本，面向L4的硬件预埋将带来成本的巨大压力。

从企业财报上，我们看到2020前二季度，长城的单车利润为0.74万元，主要原因为利润率较高的皮卡车型的持续热销、终端折扣的稳定以及公司降本措施的逐步体现。与特斯拉接近20%的单车毛利率和蔚来4-5万元的单车利润相比，长城的成本控制空间有限。

长城智能驾驶系统上车所带来的的功能溢价是否能够被市场所接受，能否给长城带来单车利润的提升，面对业内关于成本和价格的担忧，张凯表示，目前长城汽车的售价区间比较大，长城针对每个品牌的车做量身定制的方案，最大化的降低研发成本。7-8万元车型所配备的自动驾驶功能成本较低，终端售价不会有太大变化。

如何在功能先进性和经济性上找平衡是长城量产智能驾驶的重要课题。

与长城智能驾驶业务紧密关联的诺德集团、毫末科技、仙豆智能引起业内关注，这几家公司是否能够为长城技术与零部件供应降低成本值得期待。相关负责人表示，长城将以客户为中心，通过市场化调整这几个公司的业务战略，进一步降低车辆成本，提供让客户满意的产品。

03 结语

特斯拉在芯片、系统、算法的完全自研一度让业界对未来传统车企的生存颇为担忧，芯片和系统的垂直整合或许是未来的发展方向。但我们从长城的开放合作中看到，在智能驾驶的量产导入阶段，联合强大的合作伙伴，迅速推出领先产品，才能站住脚跟。同时，以安全为第一要务，把握软件、数据的核心能力，才能“挺得过明年”。