中国报告大厅网讯,当前,无人驾驶技术正加速从研发走向商用,成为重塑全球汽车产业格局与交通生态的关键力量。它融合自动控制、人工智能、视觉计算等多元技术,不仅改变着人、资源与产品的流动方式,更成为智能工业时代的核心抓手。通过对全球四家领先企业在无人驾驶领域的专利申请趋势、技术构成及全球地域布局进行深度分析,能够清晰把握行业技术发展脉络与竞争焦点,为推动相关产业高质量发展提供重要参考。以下是2025年无人驾驶产业布局分析。
特斯拉作为全球知名电动汽车制造商,产销电动车、太阳能板及储能设备,总部位于美国加利福尼亚州硅谷的帕洛阿托,2003 年创立,2004 年开启重要融资进程,2016 年宣布无人驾驶战略,也是世界上较早的自动驾驶汽车生产商,并借助道路经验改进产品、开发基于神经元网络的自驾人工智能,其自动驾驶技术的研发和商用化备受关注。
《2025-2030年全球及中国无人驾驶行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出,在专利申请趋势方面,结合 IPC 分类号及关键词检索,筛选出特斯拉公司无人驾驶技术领域相关专利共 907 件,297 项专利族,平均每族有 3 件专利。2005-2024 年,特斯拉自 2007 年开始提出无人驾驶专利申请,2009 年以前专利数量极少,表明该公司无人驾驶技术研发基础较弱;2010 年着手相关专利布局,之后专利申请量总体呈波动式增加;在无人驾驶战略推动下,2018 年成为专利申请顶峰,达 159 件,2018 年后逐年下降,专利申请量维持在 40-90 件区间,且超过半数为美国专利。
从全球地域排名来看,特斯拉作为美国公司,更注重美国市场,在美国的专利申请数量最多,达 330 件;其次为韩国 94 件、欧洲专利局 80 件、世界知识产权组织 76 件、中国 70 件、日本 52 件、捷克斯洛伐克 40 件、捷克 23 件、中国香港 19 件、德国 17 件,其余国家和地区申请量较少。
技术构成上,通过分析专利 IPC 分类号可知,特斯拉无人驾驶技术热点主要分布在 G 类(物理:电测试技术)和 B 类(作业;运输:动力技术)两大类别。其中,电数字数据处理的专利共 417 件,车辆及配部件的专利共 191 件,基于特定计算模型的计算机系统的专利共 132 件。
从技术进展来看,特斯拉的自动驾驶技术主要体现在三方面:一是改进升级 Autopilot 系统,通过改进传感器、增加摄像头数量和升级软件等手段,提高 Autopilot 系统的感知能力和安全性,进而提升自动驾驶技术性能;二是推进 FSD(完全自动驾驶)技术,该技术作为更高级别的自动驾驶技术,能让汽车在道路上实现完全自主驾驶,目前已在美国加州等地进行测试,性能表现出色;三是拓展自动驾驶应用场景,积极探索自动驾驶出租车、自动驾驶货车等应用场景,推进自动驾驶技术商用化,以提高交通效率和安全性。
谷歌公司是美国跨国科技企业,业务涵盖互联网搜索、云计算、广告技术等,2009 年启动无人驾驶汽车项目,其无人驾驶汽车利用 GPS、传感器、雷达、激光等装置探测周围环境,积累了大量数据和丰富经验,旗下 Waymo 公司是自动驾驶技术研发领域的领先者之一,在激光雷达、高精度地图、驾驶行为模拟等方面具备很强技术优势。
专利申请趋势方面,结合 IPC 分类号及关键词检索,筛选出谷歌公司无人驾驶技术领域相关专利共 1518 件,358 项专利族。2005-2024 年,2010 年谷歌启动无人驾驶汽车项目并开展相关专利布局,2011 年申请量为 19 件,2013 年达到年申请量峰值 70 件,随后申请量小幅波动后持续上升,2016 年申请量再度攀升至 263 件,2020 年为 259 件,之后逐年持续下降。
全球地域排名上,谷歌公司专利全球化布局广泛,分布在美国、中国、欧洲、韩国、日本、加拿大、澳大利亚等国家及地区。其中,美国仍是其最重要的市场和技术输出国,专利申请数量最多,达 608 件;其次为中国 194 件、欧洲专利局 189 件、世界知识产权组织 153 件、日本 130 件、韩国 118 件、澳大利亚 54 件、加拿大 31 件、新加坡 28 件、以色列 9 件、中国香港 3 件、印度 1 件。
技术构成方面,通过分析专利 IPC 分类号发现,谷歌公司的专利技术分布广泛,涵盖车辆控制、环境识别、雷达和机器视觉技术、导航定位和车道控制等,拥有较为完整的专利群,掌握了较多无人驾驶技术中最底层、最重要的基础技术专利,自主研发实力和核心竞争力较强。
技术进展上,谷歌公司自动驾驶技术主要有三大方向:一是持续改进 Waymo 无人车,通过改进传感器、增加摄像头数量和升级软件等手段,提高无人车的感知能力和安全性,进而提升自动驾驶技术性能;二是推进自动驾驶应用场景,不断探索自动驾驶出租车、自动驾驶货车等应用场景,认为自动驾驶技术能大幅提高交通效率和安全性,积极推进其商用化;三是开展自动驾驶技术试验,以测试技术的性能和可靠性,例如在美国亚利桑那州昌巴等地开展自动驾驶出租车试验,性能表现出色。
百度是中国互联网行业巨头,也是中国无人驾驶领域的领跑者,2015 年,百度无人驾驶车在国内首次实现城市、环路及高速道路混合路况下的全自动驾驶,旗下 Apollo 自动驾驶平台是中国领先的自动驾驶技术研发机构之一,在高精地图与定位方面具有领先优势,且率先在中国特定区域开展无人驾驶测试,自动驾驶技术在中国处于先进水平,近年来不断加大研发投入,探索自动驾驶出租车、自动驾驶巴士等应用场景。
专利申请趋势上,结合 IPC 分类号及关键词检索,筛选出百度公司无人驾驶技术领域相关专利共 2914 件。2005-2024 年,百度公司相关专利布局开展较晚,2013 年宣布启动无人驾驶汽车项目后,2014 年着手专利申请,仅 4 件;2016 年以后,在无人驾驶领域研发力度加大,专利申请量从 2016 年的 135 件上升至 2019 年的 636 件,达到专利申请高峰,2020 年以后申请量逐年下降。
全球地域排名方面,百度公司的专利主要分布在中国、美国、日本、欧洲、韩国等国家及地区,中国仍是其最重要的市场和技术输出国,专利申请数量最多,达 1587 件;其次为美国 528 件、日本 303 件、欧洲专利局 232 件、韩国 170 件、世界知识产权组织 93 件、中国香港 1 件,且美国专利申请主要集中在 2017-2020 年间,海外专利相对较多,已形成良好的全球化布局。
技术构成上,通过分析专利 IPC 分类号可知,百度公司的专利技术重点在于 G05D 和 B60W(车辆控制),属于无人驾驶技术中较底层的基础技术;而在环境识别、导航定位技术方面,百度掌握的专利相对较少,处于技术研发前期。
技术进展方面,百度公司自动驾驶技术主要体现在:一是持续改进 Apollo 平台,通过改进传感器、增加摄像头数量和升级软件等手段,提高 Apollo 平台的感知能力和安全性,提升自动驾驶技术性能;二是推进自动驾驶应用场景,积极探索自动驾驶出租车、自动驾驶货车等应用场景,认为自动驾驶技术能显著提高交通效率和安全性,大力推进其商用化;三是开展自动驾驶技术试验,在中国特定区域开展无人驾驶测试,测试技术的性能和可靠性,性能表现出色。
福特汽车公司是美国大型工业垄断组织和世界重要跨国企业,在美国最大工业公司中居第 2 位,在世界最大工业公司中也居第 2 位,2017 年聚焦自动驾驶领域,与相关企业合作投资 10 亿美元,在美国开始测试用无人车外送 Pizza,计划用五年时间解决交通堵塞、不断恶化的空气质量等技术问题,还与激光雷达生产商、3D 地图供应商、机器视觉公司以及计算机视觉和机器学习公司合作研发。
专利申请趋势上,2005-2024 年,福特公司从 2005 年开始展开无人驾驶相关专利布局,申请量小幅波动增加,2015 年申请量 300 件,2016 年申请量 573 件,2017 年达到年申请量峰值 854 件,随后申请量逐步下降,无人驾驶技术有待新的突破。
全球地域排名方面,福特公司的专利全球化布局广泛,主要分布在日本、美国、中国、德国、欧洲、英国、法国、俄罗斯等国家及地区,其中,日本仍是其最重要的市场和技术输出国,专利申请数量最多,达 1972 件;其次为美国 1650 件、中国 1116 件、德国 828 件、欧洲专利局 485 件、英国 357 件、世界知识产权组织 192 件、法国 131 件、墨西哥 128 件、俄罗斯 119 件。
技术构成上,通过分析专利 IPC 分类号发现,福特公司无人驾驶技术中,车辆子系统的联合控制的专利共 3104 件,机动车、车辆信号、制动控制系统等的专利共 1850 件,车辆及配件部件的专利共 1727 件;且专利技术重点突出,拥有较多的基础技术专利(60W/B60D/B60R/G05D/G08G),自主研发实力和核心竞争力较强,同时在 F16H 方面,专利申请量远超其他公司,可见其重视新辅助驾驶或自主巡航的技术研发,以提升汽车的功能性和舒适度。
从行业整体发展趋势来看,随着无人驾驶技术的快速发展,对摄像头图像数据、毫米波雷达数据、点云数据及大算力规划控制数据的传输要求日益提高,整车 EE 架构已由分布式逐渐发展到域控,未来将基于中央计算平台向车云计算发展,最终实现车端和云端同步实时地对车载数据进行分析、运算和处理;软硬件正由高度耦合向分层解耦方向发展,传统 CAN/LIN 传输朝着车载以太网通信方向发展。激光雷达逐步渗透自动驾驶辅助系统,精准角分辨率成为感知系统的热门领域,技术趋势将向混合固态模拟与纯固态数字方向发展。车道级别定位和地图方案成为自动驾驶关键技术,尽管高精地图和众包地图能提供超长视距和先验数据,辅助决策和路径规划,助力复杂场景下的自动驾驶,但受成本、鲜度及法规限制,大规模全面商业化仍面临考验,而 SD Pro(或 HD Lite)地图和传感器融合方案因性价比较高,将成为中短期发展方向。
此外,量子计算领域与无人驾驶行业技术相关的专利布局也值得关注,在相关技术领域中,量子计算(G06N10)占比约 23%。从量子芯片技术来看,量子芯片包含传统电子元件,其制造离不开光刻机,但量子芯片对光刻机的要求与常规芯片不同,以光量子芯片为例,相同尺寸芯片面积下,光子芯片所需元器件数量更少,对芯片集成度要求低,在特征尺寸上无需特别微细的尺寸,对光刻机精度的依赖降低;不过,为稳步提升性能,量子芯片集成度终将逐渐提高,光刻机仍是不可回避的技术障碍,因此相关技术攻关步伐不能放缓。从技术路线来看,三种主要技术路线在重要申请人中均有应用,且从技术层面而言,三种路线并存的局面将长期保持,其中超导量子芯片目前使用较多,这与其制造技术与传统半导体制造工艺兼容性高有关,而如何让其在更宽松环境中运行,是推动其走向实际应用需长期努力的方向。从申请人地域分布来看,量子芯片主要申请人分布在中国、欧美,我国多个企业和科研院所在该领域均有大量专利布局,在不同技术路线中,申请量要么遥遥领先,要么旗鼓相当,要么紧随其后,这意味着我国在量子芯片发展中被光刻机 “卡脖子” 的可能性极小。从专利申请地域布局策略来看,欧美企业争取世界范围内专利权利的意识较强,而国内企业和单位的专利布局多局限于国内,未来适当在国外布局,争取更大地域范围的专利优势,是我国企业可考虑的重要策略。
综合来看,特斯拉、谷歌、百度、福特四家全球领先企业在无人驾驶技术专利布局上各有侧重,特斯拉聚焦核心系统升级与场景拓展,谷歌依托完整专利群构建核心竞争力,百度以本土为核心推进全球化与技术突破,福特凭借基础技术优势探索多元合作研发。这些专利布局的差异与企业战略、技术优势及市场定位密切相关,共同勾勒出全球无人驾驶技术的竞争格局。同时,无人驾驶行业技术发展呈现出明确趋势,无论是整车 EE 架构的演进、激光雷达的技术方向,还是车道级别定位和地图方案的选择,以及量子计算相关技术的潜在影响,都将深刻影响 2025 年及未来无人驾驶产业的布局与发展。对于相关企业和行业而言,把握这些技术趋势与竞争态势,合理规划专利布局,加强核心技术研发,将是在无人驾驶产业竞争中占据有利地位的关键。
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