自动驾驶：德国汽车工业的挑战

该报告翻译自德国科隆经济研究所（Institut der deutschen Wirtschaft Köln）Hubertus Bardt撰写的德文报告，发布的时间为2016年6月，工业4.0研究院翻译，工业4.0头条全文发布。

除了电动车外，半自动或全自动汽车也成为了汽车工业的一个大趋势。车联网为电子产品制造商和互联网企业打开了进入汽车工业的大门，因为这些企业已在这一领域拥有较强的能力。对于老牌的供应商来说，这一可能的变化是破坏性的，且对现有市场构成了威胁；同时，逐步引入的新技术也加强了竞争。尽管如此，德国汽车企业由于其高端的市场定位，以及强大的研发能力，早已准备好迎接挑战。

工业4.0研究院分析认为，德国在传统汽车方面具有无可争议的竞争优势，在代表未来汽车的新能源汽车和智能汽车（例如无人驾驶等）方面，德国悄然做了大量的准备，这是中国乃至全球一些期望“颠覆”传统汽车领域的挑战者应该关注的。

新的竞争环境

从销售额、创造的就业以及出口来看，汽车工业在德国属于最重要且最具创新力的行业之一。2014年，汽车工业在创新方面的投资占行业整体收入的33%，而汽车工业从业人员占德国整体就业的4%。在汽车工业，有几乎一半（46%）的营业额是通过产品创新实现的，这一数值在行业比较中无疑是最高的。在过去的几十年里，德国的汽车制造商凭借高质量和创新的产品在国际市场上获得了强大的市场地位。这一地位一直受到来自新的制造商的挑战，尤其是成功的亚洲汽车制造商。尽管竞争日益激烈，不断的创新仍是德国汽车制造商们获得如今市场成功的决定性基础。这一成功更是德国经济繁荣的重要基础。

两项基本技术的发展可能永久性地改变不同国际市场的现状。驱动系统的电气化和车辆的数字化对新技术和新能力提出了更高要求。新的技术和能力将为新型商业模式和新兴供应商创造了可能。它们也可能挑战甚至威胁一直以来的商业模式和老牌供应商。技术的发展对德国经济也具有高度相关性。同时，技术的发展以及这一市场的经济意义也取决于法律框架条件，比如允许或者禁止机器人汽车。

虽然电动交通工具已经深入讨论了好几年（Heymann et al. 2011,2012），但是对于汽车数字化的颠覆性潜力仍缺乏讨论，即使它属于工业4.0的视角。数字化的最高境界是汽车的全自动驾驶。在此背景下，本文探讨了德国制造商的主要趋势，以及在自动驾驶汽车竞争中供应商的地位。

自动汽车的特征

自动汽车这一概念具有很多变体。国际汽车工程师协会（SAE internaltional，2014）的分类标准在国际上引起了广泛的关注。德国联邦公路局（BAST，2012）区分了“仅有驾驶者”、“辅助驾驶”、“半自动化”、“高度自动化”以及“全自动化”。关于这几个概念的区别在这里并不详细展开阐述。一致的观点认为，自动化与非自动化汽车的区别不是非此即彼，而是一个由多个阶段构成的持续自动化过程。

有一些人们习以为常的情况并不被认为是自动化，例如：车道偏移指示系统的单纯使用。跟踪辅助系统则更进一步，承担了车辆的转向功能。能够在高速路上安全行驶的自动汽车被认为是“高度自动化”。在城市里的自动汽车，如机器人出租车，则被归类为“全自动化”。

这也意味着，全自动和半自动汽车领域的竞争，并不是在出现自动汽车之后才开始，而是早已在技术开发阶段、针对汽车辅助系统展开。对此，现有供应商们都开始了创新。在接下来主要发展阶段，趋势在于，联网的自动汽车可以与汽车外单位进行通信，而现有的系统只能对收到的信息进行处理（Klauda，2015）。

不同的自动化阶段与不同的商业模式相关。自动驾驶发展到越后面的阶段，自动化技术和汽车系统的其他部分联系就越紧密。随着当今辅助系统竞争的开始，以及半自动化系统进入市场，高度自动化以及全自动化的汽车十分具有未来前景。自动驾驶汽车的发展对于市场新进入者来说是一个尝试，市场新入者可能直接跨过第一个发展阶段，又或是从供应商手中接管，从而颠覆竞争局面。

潜在的新供应商

有效市场的特征是，新供应商可以进入并改变这一现有市场。对于市场上现存的供应商们来说，这一潜在竞争刺激了效率和创新。潜在供应商对于现存市场份额的威胁越具体，这种竞争便变得越激烈。

新供应商通过提供类似的产品进入市场，参与竞争。正如在过去中一直被观察到的那样，新兴工业化国家的汽车制造商不断涌入欧洲、美国和日本市场，比如中国吉利收购沃尔沃，印度塔塔收购捷豹。这种情况下，市场成分就会发生变化，增长市场的销售额也会重新分配。新供应商也可以改变现有的市场规则，比如通过带来新技术以及新商业模式。由此可能会产生整个市场的颠覆性改变，现有的商业模式受到挑战，现有供应商也会受到严重的威胁。

对于拥有很强信息技术的新供应商来说，自动汽车带来可以颠覆性地改变个人汽车现存市场的机遇。下面的一系列因素支持了这一观点，并展示了对于现存供应商的挑战。这些因素有：

• 电动汽车：随着电动汽车的逐步发展，汽车工业已经处于了一个巨变的时期。现有供应商在发动机制造方面的核心竞争力将会逐步丧失。同时将汽车动力系统作为划分汽车优劣的标准将会受到质疑。新供应商可以凭借其新技术尝试成功地进入电动车市场，即使是现有的供应商也可以通过采用新技术来改善自己的市场地位。电动汽车和自动驾驶技术的进步带来了进入市场的机会，也带来了品牌重新定位的机会，这是因为从客户角度看，市场上有了全新的产品，这些产品和传统产品并不具备明显的可比性。自动驾驶和电动车两种技术的组合增加了新供应商的机会，却也扩大了现存供应商的风险。

• 数字化能力：苹果、谷歌等公司在针对系统、整车以及基础设施开发数字产品和应用方面拥有着卓越的能力。一旦这些公司能够从供应商或制造商身上获取车辆制造能力，并与自身卓越的数字能力结合，它们将在数字联网和自动驾驶方面获得巨大的专有技术优势。

• 数据能力：处理大量数据并构建新的数字商业模式也同样是一种能力，科技企业通常精通这种能力。在个人汽车领域促进大数据的生成和使用，将有可能创造出新型商业模式。大数据商业应用（比如在线广告）的丰富经验为互联网企业在自动汽车方面打开了竞争机会等。

• 资本强度：谷歌和苹果是国际上具有最高估值的企业之一。当Uber从纯粹的出行业务媒介转向研发机器人汽车时，它的估值大幅提高。这不仅展现了投资者的积极期望，也展现了企业显著的投资潜力。大规模的风险投资和企业收购可能克服新市场（如汽车市场）的进入壁垒。

• 颠覆经验：相对于传统的大型汽车生产商，谷歌、苹果、Uber等企业拥有很多颠覆商业模式的经验。苹果不仅仅通过iPhone发展了移动互联网市场，也通过数字化下载成功改变了音乐产业的商业模式。又如，谷歌重塑了广告市场，因此很大程度上威胁到了传统报刊广告商的商业模式。Uber使全球所有的出租车企业受到了冲击。这些企业擅长寻找新商业模式，来替代现有的、基于市场的商业模式。诚然，这些过去的颠覆经验并不能说明它在未来必定会成功。然而，至少它们有企业和文化层面的潜在可能，用这些颠覆经验来改变汽车市场。与之相对，在这样的不断深入的变革中，老牌供应商面临着更大的挑战。

更有吸引力的汽车市场

国际汽车市场如今竞争十分激烈。数量众多的企业在不同的细分市场（数量和质量）上抢夺着客户。尽管有不同的国内技术标准，但主要的汽车品牌都在全球市场上。除了传统的欧洲和美国的汽车制造商，在过去的几十年中，日本、韩国和中国的汽车制造商争相涌入市场。随着动力系统的电气化，特斯拉等新挑战者也进入了市场。

尽管竞争激烈，这个市场对于新竞争者仍是充满吸引力的，尤其是对那些在全球市场上生产传统产品的中国制造商们。此外还有很多其他领域的公司对汽车市场充满兴趣。尤其当他们改变了传统的竞争方式或是利用新技术改变了商业模式的时候，它们的存在便值得引起关注。汽车市场对于其他行业的科技公司们具有的吸引力，可以用以下几个原因解释：

• 支付意愿：如果电子专用设备分别计算成本，会比集成在汽车上的替代设备要昂贵得多。因此，应从特殊设备清单中，选定导航器等设备，统一集成到汽车上。这种现象在汽车收音机联网之前就已经存在了。即使集成到车辆上对消费者来说是个优势，这一市场中也会存在高利润产品，来满足技术敏感客户们的支付意愿。因此，电子元件的供应，无论是在娱乐领域还是在联网和自动化过程中，都吸引着那些技术的提供者们。即使是与驾驶有关的特殊设备，客户的支付意愿也可以实现。随着对自动驾驶的舒适度和安全性更多的关注，制造商和供应商们便有了市场潜力和收益可能。因此，新供应商们可以进入这个市场，而不必自己生产汽车。

• 技术优势：当涉及到联网和娱乐领域的数字元件开发时，那些拥有自适应技术的供应商相较于只拥有汽车技术的制造商来说，有着更大的技术优势。只适用于比如：手机应用的设计、编程和升级。对电池这种未来核心元件来说，其他领域的公司也比汽车生产商掌握更多技术优势。这种技术优势可以带来明显的客户收益，因此为相应的科技公司提供了推广到汽车市场上的巨大机会。

• 价值转变：对汽车要求的改变可能导致差异化因素的改变。可以设想，当发动机性能不再是明显的比较优势时，数字网络和自动系统将会越来越多的成为品牌之间区分的特征。在消费者的购买决策中，它们会变得十分重要。在这种情况下，价值的重点不再是汽车制造的那些传统元素上，而将转变到新的附加技术上。在这里，科技公司可以发挥它们的优势。主要的问题在于，汽车生产商是否会购买技术元件，或是科技公司是否会生产汽车。由于价值创造方式以及差异化因素的转变，市场将更具有颠覆潜力。因此，新进入者会有巨大的机遇，而老供应商将面临巨大的威胁，即使是德国的汽车行业也会是这样。

• 新商业模式：价值创造方式的转变更进一步就是新的商业模式，它将会挑战汽车的持有方式以及差异化，将汽车转变为一种日用品。可以设想，在未来，Uber或类似的公司可以通过全自动驾驶汽车来提供机器人出租车服务。新的商业模式还包括不同供应商提供的共享汽车。

• 数据：通过从运行中的汽车收集数据并加以分析，技术元件将会不断改进，新的基于大数据的商业模式也会形成。对此，互联网公司已经积累了很多经验，并以此能够更好地把握由驾驶数据商业化应用带来的商机。

由于市场条件可能发生变化，传统的汽车交易已经不再吸引电子企业和互联网企业了。汽车车体的制造、去中心化销售、汽车保养维修以及零部件更换都因潜在市场进入者的能力而发生巨大变化。基于技术和商业模式的变化具有颠覆性的影响，对于市场现有供应商来说，是一个巨大的挑战。

德国汽车生产商的国际地位

汽车行业典型且经常发生的传统创新过程通常是这样的：创新技术通常首先运用在顶级和高档车上。由于这部分的客户支付意愿相对较强，因此企业有足够的激励来进行创新。同时，顶级和高档车的客户在每次购买新车时都期望会有趣的新功能。随着时间进行，只有当这些创新都标准化了之后，它们才会在大众市场普及。一个例外是电子稳定程序，它是在奔驰A级车的测试失败之后才安装到其他车上的，而不是逐渐从最大最昂贵的车分散到更小更便宜的车上。总的来说，在汽车市场上，顶级和高档车在激励和实施创新的过程上发挥着重要的作用，当然这也是因为它们必须特别注重创新。

从产品组合来看，与外国汽车制造商相比，德国汽车制造商在自动驾驶汽车的竞争中有一个很好的起点。德国供应商在高端市场占有较大份额，确保了高水平的创新。顶级和高档车的客户对汽车协助系统、半自动以及给定条件下的自动驾驶都有相应的支付意愿。同时，将新技术迁移到大众市场也会增加盈利机会。强大独立的德国品牌把高端市场和大众市场相结合，这是德国汽车工业的独有特征，这也是发展自动驾驶的一个优势。德国的工业城市也因此收益颇丰，因为高价值和高价格的汽车都是在制造商的所在地生产的。几乎95%的顶级车型都是在德国国内生产的，中级车型也大规模在德国国内生产。与之相对，小型汽车只有10%在德国国内生产。

图1 高档车全球市场份额，2013年豪华车的全球市场份额（%）

在高档车市场，德国制造商占有近72%的市场份额（图1）。日本紧随其后占11%，英国、瑞典和美国的份额在6%~5%之间。值得注意的是，只有德国的独立高档车制造商能取得相对好的单位收益。在其他国家的竞争者或是被亚洲的汽车制造商收购，或是将其高档车型视为母公司的一个特殊产品线。这种独立性也为德国制造商扩大了产品发展和品牌设计的空间。因此，德国的汽车工业及汽车供应商，可以在未来汽车的数字化和网络化的趋势中占据领先地位。基本上，对低端汽车产品组合进行高成本的创新很难取得经济效益。（半）自动系统将会首先出现在高档车型上，然后随着单位成本递减扩展到大众汽车市场。然而，也会有很少的公司可以通过自动驾驶领域的一项特殊创新，获得进入高档车市场的机会。然而，投资量的增长将会是一个障碍。同时，在瞬息万变的市场环境中，德国汽车工业的起点优势将会面临风险，地位将会面临越来越强的挑战。

图2 购买自动驾驶汽车的兴趣，各种调查结果（%）

同时，德国汽车工业在全球市场占有很大份额，这对发展自动驾驶汽车于十分重要。根据调查，来自中国的客户对于自动驾驶有着特别的兴趣（图2）。同时，中国对于（半）自动汽车也有着很高的需求，尤其是对顶级和高档车。通过在顶级和高档车上运用新科技，德国汽车制造商在中国占有的高市场份额将是未来销售成功的良好基础。对于高端汽车的偏好以及在中国的高市场份额，使德国的汽车制造商在自动汽车方面拥有了竞争优势，尤其是中国对于（半）自动驾驶有着独特的偏爱。

苹果和谷歌虽然属于全球最早制造自动驾驶汽车的公司，目前仅占自动驾驶汽车全球市场8%~17%的市场份额，而现有的汽车品牌，如奔驰、宝马、奥迪和大众所占市场份额都在21%~44%之间。调查还显示，受访者中，年轻人对于自动驾驶汽车的兴趣要高很多（Berylls, 2014）。25岁以下的潜在汽车购买者相较于传统的汽车生产商（18~33%）更加相信谷歌（34%）。在形成成熟的产品线之前，即使市场上已经提供了相应的传统汽车，自动驾驶汽车的研发期都可以被这些竞争的科技公司用来绑定目标群体。这里的目标群体是指处于购买新车年龄段的人群。只有在中国，年长的和富有的客户才对自动驾驶汽车有着强烈的兴趣。这也表明，中国对于未来的自动驾驶汽车市场有着特别重要的意义。

自动驾驶的创新潜力

自动驾驶汽车的竞争其实是创新的竞争。由于新竞争者的潜在进入可能，竞争压力以及技术创新潜力显著增加。为了描述现实的创新活动，接下来将会分析从2010年起的自动驾驶技术专利申请量。为此我们从世界知识产权组织（World Intellectual Property Organization）的专利数据库Patentscope中，识别出了与自动驾驶技术有关的专利，这些专利来自四类共70家公司。为此我们选择了专利文件和国际专利分类范畴作为关键词搜索。搜索结果将会按公司进行区分，并按公司类别和国家进行分类，通过这种方法可以过滤个人的、相同的专利申请。然而，单个专利的副本并不能完全排除。同样，专利的质量和在汽车领域实践的可行性也没有明确的区分。这项分析涉及到的公司中，22%是跨国汽车制造商，25%是大型供应商，17%是跨国电子企业，有6家企业如苹果、谷歌和特斯拉被划分为挑战者。

图3 自动驾驶专利授予，自2010年以来全球自动驾驶专利概况

我们总共搜索到了2838份关于自动驾驶的专利（图3）。其中超过一半来自传统汽车制造商，约三分之一来自市场现有供应商，挑战者们拥有7%的专利。即使这一数值很可能由于一部分研发还未申请专利而被低估，挑战者们占有的专利比例还是很低，并且几乎都集中在谷歌公司。

德国的企业特别关注创新。全球58%关于自动驾驶的专利来自德国制造商。美国和日本是另外两个主要的创新国家，虽然与德国仍有差距。没有一个挑战者来自德国。如果仅看来自汽车制造商的专利，51%的国际专利来自德国。在这里，德国的强大的工业优势起到了重要的作用。如果仅看来自供应商的专利，高达82%的国际专利来自德国。在这里，制造商和供应商在德国的结构转型中因为创新而牢牢的连结在了一起。

图4 自动驾驶专利前10企业，自2010年以来自动驾驶技术专利数量的企业排名

分析自动驾驶专利申请数量排名前10的公司，也展示了德国制造商的重要性（图4）。在这10家公司中，有6家来自德国（4家汽车制造商以及2家供应商，分别位于第一、第三）。在挑战者中，谷歌脱颖而出，在所有的申请自动驾驶专利的企业中排名第五。在技术创新的背景下，我们可以从中看到越来越激烈的竞争。基于数据的商业模式，以及在行业颠覆过程中技术能力和非技术能力的结合，还有高资本支持，使得谷歌在未来汽车行业竞争中具备了相当的优势。

结论

自动驾驶汽车的发展对全球汽车工业带来了极高的行业颠覆潜力。新的供应商可以进入汽车市场，并将他们的技术优势与汽车制造相结合，也可以从传统供应商手中购买相关技术。基于数据的新商业模式和公司文化的发展，可以适应行业颠覆的情况，这为市场新进入者（如谷歌）提供了巨大的机会。与之相对，传统供应商将面临严峻的挑战。

与之相对，市场中老牌制造商和供应商目前为止的发展更像是技术的逐步演进。从专利申请量来看，德国企业处于领先地位。未来成功的决定性因素在于，掌握能使自家产品实现市场差异化的技术，这是因为未来价值的分配具有决定性作用。德国车企联手收购地图服务应用HERE就是这方面的一个进步。

目前德国制造商在自动驾驶市场的排名较好，但也不能因为目前的优势地位而放松。谷歌等挑战者的加入将使自动驾驶的发展越来越快，并加剧了竞争。技术能力、高端市场的优势以及强大的供应商是德国制造商的区位优势。在接下来的发展中，德国企业面临着构建基于数据的新商业模式的核心任务。全球市场上德国的制造商进一步的成功对于德国经济来说具有着重要的意义。

在本文结束之时，对我的同事Vera Demary、Oliver Koppel以及Thomas Puls提出的有价值的建议表示衷心感谢。

*该报告的PDF全文，查看链接为：https://www.innovation4.cn/library/r17867