簡(jiǎn)剖特斯拉FSD智駕方案，準備好入華了嗎？| 研報推薦

注：原文為華金證券《智能駕駛系列報告（二）：特斯拉智能駕駛方案簡(jiǎn)剖》，分析師：李蕙

最近，小鵬汽車(chē)董事長(cháng)何小鵬心血來(lái)潮，跑到美國親自體驗了一把特斯拉最新的FSD V12.3.6版本。

經(jīng)過(guò)一輪試駕，何小鵬詳細地總結FSD的感受，同時(shí)指出了一些小BUG，最后也為自家XNGP（小鵬自動(dòng)駕駛系統）打call。

由此可見(jiàn)，隨著(zhù)FSD入華的進(jìn)度越來(lái)越快，國內各家車(chē)企也開(kāi)始重視起這場(chǎng)有關(guān)自動(dòng)駕駛的“巔峰對決”。

在近日由華金證券發(fā)布的《智能駕駛系列報告（二）：特斯拉智能駕駛方案簡(jiǎn)剖》的深度研報里，分析師從多個(gè)角度對FSD進(jìn)行了詳細剖析。

以下為內容節選：

一、特斯拉FSD的發(fā)展歷程

1、FSD是特斯拉輔助駕駛方案中功能最完整的產(chǎn)品

特斯拉的自動(dòng)駕駛方案包括基礎版自動(dòng)輔助駕駛（AP）、增強版自動(dòng)輔助駕駛（EAP）、以及完全自動(dòng)駕駛（FSD）；其中， FSD全稱(chēng) Full Self-Driving（完全自動(dòng)駕駛），是特斯拉輔助駕駛Autopilot產(chǎn)品組合中功能最完整的產(chǎn)品。

從功能上來(lái)看，特斯拉FSD除基礎的主動(dòng)巡航及車(chē)道維持居中外，還可以實(shí)現：

1）自動(dòng)輔助導航駕駛，包括自動(dòng)駛入和駛出高速公路匝道或立交橋岔路口，超過(guò)行駛緩慢的車(chē)輛；

2）自動(dòng)輔助變道，包括高速公路上自動(dòng)輔助變換車(chē)道；

3）自動(dòng)泊車(chē)， 包括平行泊車(chē)與垂直泊車(chē)；

4）智能召喚則是在合適的場(chǎng)景下，停在車(chē)位的車(chē)輛會(huì )響應召喚、駛出車(chē)位并前往車(chē)主所在位置；

5）交通燈、標志識別；

6）市區自動(dòng)輔助轉向，檢測車(chē)道、車(chē)輛和障礙物，并操作車(chē)輛進(jìn)行轉向；

7）自動(dòng)速度偏移調整，可根據不同的環(huán)境和場(chǎng)景，自主調整車(chē)輛的行駛速度。

不同于大部分國內廠(chǎng)商多傳感器融合方案，特斯拉FSD自動(dòng)駕駛是以攝像頭為核心的純視覺(jué)解決方案。

在特斯拉汽車(chē)行駛過(guò)程中，車(chē)輛通過(guò)攝像頭收集環(huán)境圖像信息；特斯拉HW2.0/2.5/3.0版本硬件都配備了8顆監測不同方位的攝像頭，分別為三顆前置攝像頭（其中1顆主攝像頭、1顆廣角攝像頭、1顆窄視長(cháng)焦攝像頭）、2顆前側攝像頭、2顆后側攝像頭、以及1顆后置攝像頭。

車(chē)輛周?chē)?個(gè)攝像頭通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )生成三維向量空間；向量空間中包含了自動(dòng)駕駛所需要的信息，如 線(xiàn)條、邊緣、路緣、交通標志、紅綠燈、以及汽車(chē)的位置、方向、深度、速度。流程來(lái)看，由“眼睛（攝像頭）” 獲得的上述信息將在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )“大腦（處理器）”中進(jìn)行處理判斷，然后給“腿腳（行駛車(chē)輛）”下達動(dòng)作指令。

2、算法端迭代歷程

感知層面，特斯拉經(jīng)歷了由“特征提取網(wǎng)絡(luò )RegNet”向“BEV+Transfomer ” 、再“BEV+Transfomer+Occupancy Network”轉變，決策規劃層面則自2021年由“Rule-based”向“Machine learning-based”逐步傾斜；直至2024年1月，特斯拉通過(guò)推出FSD V12 Beta，成為全球首個(gè)“端到端”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )量產(chǎn)上車(chē)的企業(yè)，實(shí)現了感知、決策、規 劃相融合。

（1）2016-2018年：特斯拉采用常規的骨干網(wǎng)結構，并對數據采取人工標注。

（2）2018-2019年：構建多任務(wù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )架構HydraNet（“九頭蛇網(wǎng)絡(luò )”）。

（3）2019-2020年：感知層引入BEV+Transfomer架構實(shí)現圖像升維，并使用自動(dòng)標注系統；FSD首次發(fā)布并上車(chē)內測。

（4）2021年-2022年：感知算法方面，時(shí)序信息的增加和Occupancy Network的應用，視頻數據升至4維；決策規劃方面，特斯拉開(kāi)始向“Machine learning-based”傾斜；軟件方面，得益于FSD進(jìn)入公測、且公測范圍不斷擴大，V9/V10/V11版本加速更新優(yōu)化。

2024年1月，特斯拉推出FSD V12 Beta，算法進(jìn)入“端到端”階段；同時(shí)，FSD V12 Beta 是全球第一個(gè)實(shí)現“端到端”的AI自動(dòng)駕駛系統（Full AI End-to-End）。

3、硬件端迭代歷程

特斯拉于2014年推出FSD HW1.0，后續約2-4年更新一次（14年HW1.0，16年HW2.0，19年HW3.0，23年HW4.0）；目前，正處于向HW4.0的迭代階段。

從硬件配置上，特斯拉FSD堅持純視覺(jué)方案，高度依賴(lài)攝像頭進(jìn)行感知。根據FSD HW1.0–HW4.0配置對比分析來(lái)看，攝像頭數量持續增加、由期初HW1.0的2顆增至最新HW4.0的12顆，同時(shí)清晰度也大幅提升、HW4.0攝像頭已由過(guò)去的120萬(wàn)像素升級為500萬(wàn)像素。相對而言，特斯拉對其他硬件傾向于做“減法” ，2021年5月曾宣布移除毫米波雷達（但受制于安全性等問(wèn)題，HW4.0毫米波雷達回歸），2022年10月宣布取消超聲波雷達。

在端側處理器方面，特斯拉持續增加配置、強化算力。HW1.0階段基于1顆Mobileye EyeQ3和1顆英偉達Tegra 3；HW2.0階段切換到了由1顆英偉達Parker SoC和1顆英偉達Pascal GPU 組成的 NVIDIA DRIVE PX 2 計算平臺；2017年的HW2.5階段又在HW2.0基礎上新增了1顆NVIDIA Parker SoC；HW3.0階段特斯拉首次搭載2顆自研 FSD 1 芯片、內核數量為12；HW4.0自研芯片升級為FSD 2，同時(shí)提升至20核、內核數量提升66.67%。

二、解析特斯拉FSD

受益于數據量、算力、硬件適配度方面的領(lǐng)先，特斯拉FSD的技術(shù)競爭力較強。

（1）數據量：AI模型的效果取決于輸入數據的數量及質(zhì)量，輸入的優(yōu)秀行駛數據越多，AI模型便能做出更適合、更優(yōu)異的行駛決策。

FSD自2020年10月開(kāi)始北美地區內測，隨著(zhù)FSD推送地區及推送用戶(hù)的增多，特斯拉擁有的行駛數據會(huì )呈指數級上漲；在數據量上，國內廠(chǎng)商的追趕難度較高。2024年4月，特斯拉宣布其全自動(dòng)駕駛(FSD)技術(shù)助力下的 汽車(chē)已經(jīng)行駛了超過(guò)10億英里、相當于16.1億公里，而國內廠(chǎng)商方面，暫無(wú)達到該里程數的企業(yè)。

（2）龐大的算力中心：AI模型接受數據訓練，是建立在算力平臺上的，其計算能力及算力投入都是關(guān)鍵指標。2022年特斯拉算力中心的算力已經(jīng)達到了 2 EFLOPS（每秒浮點(diǎn)運算200億億次）。未來(lái)，特斯拉自研超級算力平臺Dojo投入使用后，其算力還將上升一個(gè)臺階；

算力投入方面，2022年特斯拉AI DAY上，馬斯克表示目前特斯拉擁有超過(guò)14000顆GPU的超級算力中心；2023年8月，特斯拉啟動(dòng)了10000顆H100 GPU的新訓練集群，H100 GPU的運算效能是前一代A100的五倍快，價(jià)格 昂貴、單顆將近40000美元。與此同時(shí)，算力平臺的后期維護成本還要遠高于硬件成本；馬斯克曾公開(kāi)表示，2023年特斯拉花在擴大訓練運算算力的預算就超過(guò)20億美元，并表示2024年會(huì )采取同樣的行動(dòng)。

（3）適配度高的自研硬件解決方案：

特斯拉從2016年2月組建芯片團隊，到2019年4月成功推出FSD芯片，歷時(shí)三年之久推出HW硬件解決方案。自研的HW3.0是第一款完全出自車(chē)企的自動(dòng)駕駛硬件解決方案，同時(shí)也是量產(chǎn)車(chē)型上目前深度學(xué)習理論性能最強的方案；而目前，HW已經(jīng)進(jìn)化到了4.0時(shí)代。

FSD其他優(yōu)勢：

1、FSD駕駛決策的擬人化程度較高

此前，特斯拉 FSD V11與大部分智能駕駛系統一樣，速度控制生硬，處理突發(fā)情況時(shí)會(huì )突然剎車(chē)或加速，并帶有明顯的機械感；而FSD V12 通過(guò)端到端訓練學(xué)習使得智能駕駛更擬人化、駕駛決策更為合理。

2、 FSD智駕的安全性、可靠性較為凸顯

（1）安全性方面，根據特斯拉公開(kāi)的最新安全數據，特斯拉車(chē)輛在開(kāi)啟 FSD 功能后，每行駛 539 萬(wàn)英里才可能發(fā)生一起事故，遠低于全美平均水平 —— 每行駛 67 萬(wàn)英里即有一起事故；在自動(dòng)駕駛模式下，特斯拉的安全系數相當于美國一般駕駛員的 8.04 倍，即便是基礎駕駛狀態(tài)下，特斯拉車(chē)輛的安全水平也高出大約 1.49 倍。

（2）可靠性方面，V12.3 版本在城市環(huán)境下的無(wú)關(guān)鍵接管行駛里程較此前版本大幅增加，從約100多英里（約合160公里）提升到了386.7英里（約合 622 公里）。

3、將純視覺(jué)方案做到極致，有效節省了運算空間及成本

從算法端來(lái)看，2022年推出的Occupancy Network，在較大程度上降低了運算難度。相較處理大規模、高精度的 3D 特征圖，占用網(wǎng)絡(luò )的應用能夠有效降低計算的復雜性。

此外，FSD V12實(shí)現了“端到端”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的落地，能夠有效提升運算效率。馬斯克在直播中表示，FSD V11版本有超過(guò)30萬(wàn)行的C++代碼，而V12版本只有2000+行。這讓FSD的運算靈活了不少，同時(shí)也可以脫離網(wǎng)絡(luò )，在離線(xiàn)情況下進(jìn)行運算。馬斯克還表示，按推理，V12版本的運算功率只有100W。更少的代碼也增加了系統的穩定性，讓車(chē)輛智能駕駛更加安全。

從硬件端來(lái)看，純視覺(jué)方案下，FSD V12更像是一個(gè)人類(lèi)的大腦，99%的決策都是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )給出的，無(wú)需采購成本較高的高精地圖和激光雷達，就能分析思考、輸出車(chē)輛控制指令（如轉向、加速、制動(dòng)等）。

1）早期的機械式激光雷達價(jià)格動(dòng)輒十萬(wàn)美元起，隨著(zhù)電子行業(yè)的發(fā)展及智駕領(lǐng)域的內卷，激光雷達價(jià)格有所降低，但基本維持在上百或上千美元級別；2023年，速騰聚創(chuàng )來(lái)自ADAS應用的激光雷達產(chǎn)品折算單臺價(jià)格約為3197.53元，較單顆幾十美元的攝像頭價(jià)格高出不少。馬斯克曾評價(jià)“Lidar is a fool’ s errand” ，認為激光是一項價(jià)格昂貴但毫無(wú)用處的技術(shù)。

2）高精地圖方面，業(yè)中高精地圖的價(jià)格大都在300元每年每輛車(chē)，一輛車(chē)從研發(fā)到最終量產(chǎn)，高精地圖大概需要2100元成本。然而，根據路咖汽車(chē)預計，特斯拉采用純視覺(jué)方案，HW3.0版本全車(chē)8個(gè)攝像頭（120萬(wàn)像素、單顆成本150元左右），攝像頭硬件成本合計約為1200元；假設以HW4.0版估計，全車(chē)12個(gè)攝像頭（500萬(wàn)像素、單顆成本增至300元）、攝像頭成本增至3600元，外加單顆價(jià)值500-600元的4D毫米波雷達，合計成本約4100-4200元。

FSD存在的問(wèn)題：

1、與同價(jià)位車(chē)型配備的智駕方案相比，FSD價(jià)格較高

對比目前市面上大部分配備高階輔助駕駛技術(shù)的車(chē)型，特斯拉銷(xiāo)售主力車(chē)型MODEL Y的售價(jià)相對偏低，但FSD的買(mǎi)斷價(jià)遠超競品價(jià)格；特斯拉FSD在中國的買(mǎi)斷價(jià)格為6.4萬(wàn)元，比問(wèn)界的ADS 2.0高出43%，另外包括理想、小鵬、極氪等部分車(chē)型已開(kāi)啟不額外收取智駕包費用的模式。

2、純視覺(jué)方案在惡劣天氣等場(chǎng)景的性能略弱

攝像頭在極端天氣或光線(xiàn)不佳情況下、其檢測能力不及激光雷達；作為與人眼相似的視覺(jué)算法，硬件端攝像頭受制于其自身特性，易受到光照影響，尤其在極端天氣或者光線(xiàn)不好的

情況下極易造成誤判。

之前特斯拉車(chē)型在開(kāi)啟AutoPilot后，經(jīng)過(guò)立交橋或者普通橋梁之下時(shí)偶發(fā)突然自動(dòng)剎車(chē)的情況，就是因為算法將攝像頭里突然出現的陰影當做障礙物導致的。

與基于攝像頭解決方案不同，激光雷達解決方案通過(guò)提供周?chē)矬w的精確距離測量，使機器能夠看到3D圖像。激光雷達解決方案使用一系列激光器，以光速測量環(huán)境中的距離；在暗光條件下，激光雷達也比相機表現更好，產(chǎn)生的誤差更少。根據美國汽車(chē)協(xié)會(huì )的一份報告，目前的攝像頭行人檢測系統在保護行人和自行車(chē)方面相對無(wú)效，尤其是在夜間；而激光雷達系統在白天和晚上都能很好地探測行人，因為激光雷達系統通過(guò)激光束提供自我照明。

三、特斯拉FSD進(jìn)入中國市場(chǎng)的進(jìn)度

1、特斯拉FSD入華或成關(guān)鍵議題

2024年4月28日，應中國貿促會(huì )邀請，馬斯克抵達北京，先后與中國外交部、工業(yè)和信息化部、商務(wù)部、中國國際貿易促進(jìn) 委員會(huì )的相關(guān)領(lǐng)導會(huì )面，并前往上海特斯拉超級工廠(chǎng)；多方猜測，或由于經(jīng)濟不確定性導致特斯拉的核心電動(dòng)汽車(chē)業(yè)務(wù)采用速度放緩，特斯拉的核心電動(dòng)汽車(chē)業(yè)務(wù)陷入困境，寄希望于通過(guò)采用其 FSD 軟件套件來(lái)獲得經(jīng)常性高利潤收入。

在此之前，馬斯克曾在特斯拉第一季度財報電話(huà)會(huì )議上表示“我們計劃在監管機構的批準下，將其作為受監管的自治系統發(fā)布到任何我們可以獲得監管機構批準的市場(chǎng)，我們認為其中包括中國。”

截止目前，特斯拉在中國已推出兩種 EAP（增強版自動(dòng)駕駛）訂閱選項，包括月包 699 元和季包 1399 元，而一次性購買(mǎi)為 32000 元，這將有利于現有特斯拉車(chē)主提高軟件與服務(wù)的使用率，為即將推出的 FSD 以及機器人出租車(chē)業(yè)務(wù)做好準備。

5月30日有報道稱(chēng)，特斯拉即將在中國注冊其全自動(dòng)駕駛軟件FSD；如果特斯拉成功向中國工業(yè)和信息化部注冊FSD軟件，特斯拉員工將可在中國的公共道路上進(jìn)行FSD的內部測試，并計劃在未來(lái)幾個(gè)月內升級推送給中國用戶(hù)。

2、或因缺乏冗余設計，FSD自動(dòng)駕駛評級停留在L2級別

（1）或因缺乏冗余設計，特斯拉FSD自動(dòng)駕駛功能評級停留在L2級別；

（2）數據安全問(wèn)題始終是阻礙特斯拉在中國全面推廣FSD軟件系統的主要原因。

3、特斯拉為FSD進(jìn)入中國市場(chǎng)所做的相應舉措

（1）特斯拉借力百度，獲得測繪牌照及車(chē)道級導航地圖

2024年4月29日消息，特斯拉或與百度達成合作，后者將允許特斯拉獲得其在中國公共道路上收集數據的地圖牌照，為FSD在中國的推出清掃監管障礙；同時(shí)，作為雙方協(xié)議的一部分，百度還將向特斯拉提供其車(chē)道級導航系統。

6月7日消息，百度地圖V20真車(chē)道級導航全球首發(fā)，并在特斯拉所有搭載AMD車(chē)機芯片的S3XY車(chē)型上線(xiàn)，意味著(zhù)兩家公司的合作順利推進(jìn)。

（2）特斯拉擬在中國境內建立數據中心

2024年5月19日消息，特斯拉正在考慮在中國建立數據中心，收集和處理自動(dòng)駕駛數據，以更好地適應中國復雜的交通條件，并利用大量場(chǎng)景數據來(lái)加速訓練自動(dòng)駕駛算法，推動(dòng)FSD的全球部署戰略；此外，特斯拉還與美國芯片巨頭英偉達進(jìn)行了談判，雙方正在討論為中國數據中心購買(mǎi)圖形處理器的問(wèn)題。

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