自動駕駛：德國汽車工業的挑戰

該報告翻譯自德國科隆經濟研究所（Institut der deutschen Wirtschaft Köln）Hubertus Bardt撰寫的德文報告，發佈的時間爲2016年6月，工業4.0研究院翻譯，工業4.0頭條全文發佈。

除了電動車外，半自動或全自動汽車也成爲了汽車工業的一個大趨勢。車聯網爲電子產品製造商和互聯網企業打開了進入汽車工業的大門，因爲這些企業已在這一領域擁有較強的能力。對於老牌的供應商來說，這一可能的變化是破壞性的，且對現有市場構成了威脅；同時，逐步引入的新技術也加強了競爭。儘管如此，德國汽車企業由於其高端的市場定位，以及強大的研發能力，早已準備好迎接挑戰。

工業4.0研究院分析認爲，德國在傳統汽車方面具有無可爭議的競爭優勢，在代表未來汽車的新能源汽車和智能汽車（例如無人駕駛等）方面，德國悄然做了大量的準備，這是中國乃至全球一些期望“顛覆”傳統汽車領域的挑戰者應該關注的。

新的競爭環境

從銷售額、創造的就業以及出口來看，汽車工業在德國屬於最重要且最具創新力的行業之一。2014年，汽車工業在創新方面的投資佔行業整體收入的33%，而汽車工業從業人員佔德國整體就業的4%。在汽車工業，有幾乎一半（46%）的營業額是通過產品創新實現的，這一數值在行業比較中無疑是最高的。在過去的幾十年裏，德國的汽車製造商憑藉高質量和創新的產品在國際市場上獲得了強大的市場地位。這一地位一直受到來自新的製造商的挑戰，尤其是成功的亞洲汽車製造商。儘管競爭日益激烈，不斷的創新仍是德國汽車製造商們獲得如今市場成功的決定性基礎。這一成功更是德國經濟繁榮的重要基礎。

兩項基本技術的發展可能永久性地改變不同國際市場的現狀。驅動系統的電氣化和車輛的數字化對新技術和新能力提出了更高要求。新的技術和能力將爲新型商業模式和新興供應商創造了可能。它們也可能挑戰甚至威脅一直以來的商業模式和老牌供應商。技術的發展對德國經濟也具有高度相關性。同時，技術的發展以及這一市場的經濟意義也取決於法律框架條件，比如允許或者禁止機器人汽車。

雖然電動交通工具已經深入討論了好幾年（Heymann et al. 2011,2012），但是對於汽車數字化的顛覆性潛力仍缺乏討論，即使它屬於工業4.0的視角。數字化的最高境界是汽車的全自動駕駛。在此背景下，本文探討了德國製造商的主要趨勢，以及在自動駕駛汽車競爭中供應商的地位。

自動汽車的特徵

自動汽車這一概念具有很多變體。國際汽車工程師協會（SAE internaltional，2014）的分類標準在國際上引起了廣泛的關注。德國聯邦公路局（BAST，2012）區分了“僅有駕駛者”、“輔助駕駛”、“半自動化”、“高度自動化”以及“全自動化”。關於這幾個概念的區別在這裏並不詳細展開闡述。一致的觀點認爲，自動化與非自動化汽車的區別不是非此即彼，而是一個由多個階段構成的持續自動化過程。

有一些人們習以爲常的情況並不被認爲是自動化，例如：車道偏移指示系統的單純使用。跟蹤輔助系統則更進一步，承擔了車輛的轉向功能。能夠在高速路上安全行駛的自動汽車被認爲是“高度自動化”。在城市裏的自動汽車，如機器人出租車，則被歸類爲“全自動化”。

這也意味着，全自動和半自動汽車領域的競爭，並不是在出現自動汽車之後纔開始，而是早已在技術開發階段、針對汽車輔助系統展開。對此，現有供應商們都開始了創新。在接下來主要發展階段，趨勢在於，聯網的自動汽車可以與汽車外單位進行通信，而現有的系統只能對收到的信息進行處理（Klauda，2015）。

不同的自動化階段與不同的商業模式相關。自動駕駛發展到越後面的階段，自動化技術和汽車系統的其他部分聯繫就越緊密。隨着當今輔助系統競爭的開始，以及半自動化系統進入市場，高度自動化以及全自動化的汽車十分具有未來前景。自動駕駛汽車的發展對於市場新進入者來說是一個嘗試，市場新入者可能直接跨過第一個發展階段，又或是從供應商手中接管，從而顛覆競爭局面。

潛在的新供應商

有效市場的特徵是，新供應商可以進入並改變這一現有市場。對於市場上現存的供應商們來說，這一潛在競爭刺激了效率和創新。潛在供應商對於現存市場份額的威脅越具體，這種競爭便變得越激烈。

新供應商通過提供類似的產品進入市場，參與競爭。正如在過去中一直被觀察到的那樣，新興工業化國家的汽車製造商不斷涌入歐洲、美國和日本市場，比如中國吉利收購沃爾沃，印度塔塔收購捷豹。這種情況下，市場成分就會發生變化，增長市場的銷售額也會重新分配。新供應商也可以改變現有的市場規則，比如通過帶來新技術以及新商業模式。由此可能會產生整個市場的顛覆性改變，現有的商業模式受到挑戰，現有供應商也會受到嚴重的威脅。

對於擁有很強信息技術的新供應商來說，自動汽車帶來可以顛覆性地改變個人汽車現存市場的機遇。下面的一系列因素支持了這一觀點，並展示了對於現存供應商的挑戰。這些因素有：

電動汽車：隨着電動汽車的逐步發展，汽車工業已經處於了一個鉅變的時期。現有供應商在發動機製造方面的核心競爭力將會逐步喪失。同時將汽車動力系統作爲劃分汽車優劣的標準將會受到質疑。新供應商可以憑藉其新技術嘗試成功地進入電動車市場，即使是現有的供應商也可以通過採用新技術來改善自己的市場地位。電動汽車和自動駕駛技術的進步帶來了進入市場的機會，也帶來了品牌重新定位的機會，這是因爲從客戶角度看，市場上有了全新的產品，這些產品和傳統產品並不具備明顯的可比性。自動駕駛和電動車兩種技術的組合增加了新供應商的機會，卻也擴大了現存供應商的風險。
數字化能力：蘋果、谷歌等公司在針對系統、整車以及基礎設施開發數字產品和應用方面擁有着卓越的能力。一旦這些公司能夠從供應商或製造商身上獲取車輛製造能力，並與自身卓越的數字能力結合，它們將在數字聯網和自動駕駛方面獲得巨大的專有技術優勢。
數據能力：處理大量數據並構建新的數字商業模式也同樣是一種能力，科技企業通常精通這種能力。在個人汽車領域促進大數據的生成和使用，將有可能創造出新型商業模式。大數據商業應用（比如在線廣告）的豐富經驗爲互聯網企業在自動汽車方面打開了競爭機會等。
資本強度：谷歌和蘋果是國際上具有最高估值的企業之一。當Uber從純粹的出行業務媒介轉向研發機器人汽車時，它的估值大幅提高。這不僅展現了投資者的積極期望，也展現了企業顯著的投資潛力。大規模的風險投資和企業收購可能克服新市場（如汽車市場）的進入壁壘。
顛覆經驗：相對於傳統的大型汽車生產商，谷歌、蘋果、Uber等企業擁有很多顛覆商業模式的經驗。蘋果不僅僅通過iPhone發展了移動互聯網市場，也通過數字化下載成功改變了音樂產業的商業模式。又如，谷歌重塑了廣告市場，因此很大程度上威脅到了傳統報刊廣告商的商業模式。Uber使全球所有的出租車企業受到了衝擊。這些企業擅長尋找新商業模式，來替代現有的、基於市場的商業模式。誠然，這些過去的顛覆經驗並不能說明它在未來必定會成功。然而，至少它們有企業和文化層面的潛在可能，用這些顛覆經驗來改變汽車市場。與之相對，在這樣的不斷深入的變革中，老牌供應商面臨着更大的挑戰。

更有吸引力的汽車市場

國際汽車市場如今競爭十分激烈。數量衆多的企業在不同的細分市場（數量和質量）上搶奪着客戶。儘管有不同的國內技術標準，但主要的汽車品牌都在全球市場上。除了傳統的歐洲和美國的汽車製造商，在過去的幾十年中，日本、韓國和中國的汽車製造商爭相涌入市場。隨着動力系統的電氣化，特斯拉等新挑戰者也進入了市場。

儘管競爭激烈，這個市場對於新競爭者仍是充滿吸引力的，尤其是對那些在全球市場上生產傳統產品的中國製造商們。此外還有很多其他領域的公司對汽車市場充滿興趣。尤其當他們改變了傳統的競爭方式或是利用新技術改變了商業模式的時候，它們的存在便值得引起關注。汽車市場對於其他行業的科技公司們具有的吸引力，可以用以下幾個原因解釋：

支付意願：如果電子專用設備分別計算成本，會比集成在汽車上的替代設備要昂貴得多。因此，應從特殊設備清單中，選定導航器等設備，統一集成到汽車上。這種現象在汽車收音機聯網之前就已經存在了。即使集成到車輛上對消費者來說是個優勢，這一市場中也會存在高利潤產品，來滿足技術敏感客戶們的支付意願。因此，電子元件的供應，無論是在娛樂領域還是在聯網和自動化過程中，都吸引着那些技術的提供者們。即使是與駕駛有關的特殊設備，客戶的支付意願也可以實現。隨着對自動駕駛的舒適度和安全性更多的關注，製造商和供應商們便有了市場潛力和收益可能。因此，新供應商們可以進入這個市場，而不必自己生產汽車。
技術優勢：當涉及到聯網和娛樂領域的數字元件開發時，那些擁有自適應技術的供應商相較於只擁有汽車技術的製造商來說，有着更大的技術優勢。只適用於比如：手機應用的設計、編程和升級。對電池這種未來核心元件來說，其他領域的公司也比汽車生產商掌握更多技術優勢。這種技術優勢可以帶來明顯的客戶收益，因此爲相應的科技公司提供了推廣到汽車市場上的巨大機會。
價值轉變：對汽車要求的改變可能導致差異化因素的改變。可以設想，當發動機性能不再是明顯的比較優勢時，數字網絡和自動系統將會越來越多的成爲品牌之間區分的特徵。在消費者的購買決策中，它們會變得十分重要。在這種情況下，價值的重點不再是汽車製造的那些傳統元素上，而將轉變到新的附加技術上。在這裏，科技公司可以發揮它們的優勢。主要的問題在於，汽車生產商是否會購買技術元件，或是科技公司是否會生產汽車。由於價值創造方式以及差異化因素的轉變，市場將更具有顛覆潛力。因此，新進入者會有巨大的機遇，而老供應商將面臨巨大的威脅，即使是德國的汽車行業也會是這樣。
新商業模式：價值創造方式的轉變更進一步就是新的商業模式，它將會挑戰汽車的持有方式以及差異化，將汽車轉變爲一種日用品。可以設想，在未來，Uber或類似的公司可以通過全自動駕駛汽車來提供機器人出租車服務。新的商業模式還包括不同供應商提供的共享汽車。
數據：通過從運行中的汽車收集數據並加以分析，技術元件將會不斷改進，新的基於大數據的商業模式也會形成。對此，互聯網公司已經積累了很多經驗，並以此能夠更好地把握由駕駛數據商業化應用帶來的商機。

由於市場條件可能發生變化，傳統的汽車交易已經不再吸引電子企業和互聯網企業了。汽車車體的製造、去中心化銷售、汽車保養維修以及零部件更換都因潛在市場進入者的能力而發生巨大變化。基於技術和商業模式的變化具有顛覆性的影響，對於市場現有供應商來說，是一個巨大的挑戰。

德國汽車生產商的國際地位

汽車行業典型且經常發生的傳統創新過程通常是這樣的：創新技術通常首先運用在頂級和高檔車上。由於這部分的客戶支付意願相對較強，因此企業有足夠的激勵來進行創新。同時，頂級和高檔車的客戶在每次購買新車時都期望會有趣的新功能。隨着時間進行，只有當這些創新都標準化了之後，它們纔會在大衆市場普及。一個例外是電子穩定程序，它是在奔馳A級車的測試失敗之後才安裝到其他車上的，而不是逐漸從最大最昂貴的車分散到更小更便宜的車上。總的來說，在汽車市場上，頂級和高檔車在激勵和實施創新的過程上發揮着重要的作用，當然這也是因爲它們必須特別注重創新。

從產品組合來看，與外國汽車製造商相比，德國汽車製造商在自動駕駛汽車的競爭中有一個很好的起點。德國供應商在高端市場佔有較大份額，確保了高水平的創新。頂級和高檔車的客戶對汽車協助系統、半自動以及給定條件下的自動駕駛都有相應的支付意願。同時，將新技術遷移到大衆市場也會增加盈利機會。強大獨立的德國品牌把高端市場和大衆市場相結合，這是德國汽車工業的獨有特徵，這也是發展自動駕駛的一個優勢。德國的工業城市也因此收益頗豐，因爲高價值和高價格的汽車都是在製造商的所在地生產的。幾乎95%的頂級車型都是在德國國內生產的，中級車型也大規模在德國國內生產。與之相對，小型汽車只有10%在德國國內生產。

在高檔車市場，德國製造商佔有近72%的市場份額（圖1）。日本緊隨其後佔11%，英國、瑞典和美國的份額在6%~5%之間。值得注意的是，只有德國的獨立高檔車製造商能取得相對好的單位收益。在其他國家的競爭者或是被亞洲的汽車製造商收購，或是將其高檔車型視爲母公司的一個特殊產品線。這種獨立性也爲德國製造商擴大了產品發展和品牌設計的空間。因此，德國的汽車工業及汽車供應商，可以在未來汽車的數字化和網絡化的趨勢中佔據領先地位。基本上，對低端汽車產品組合進行高成本的創新很難取得經濟效益。（半）自動系統將會首先出現在高檔車型上，然後隨着單位成本遞減擴展到大衆汽車市場。然而，也會有很少的公司可以通過自動駕駛領域的一項特殊創新，獲得進入高檔車市場的機會。然而，投資量的增長將會是一個障礙。同時，在瞬息萬變的市場環境中，德國汽車工業的起點優勢將會面臨風險，地位將會面臨越來越強的挑戰。

圖2 購買自動駕駛汽車的興趣，各種調查結果（%）

同時，德國汽車工業在全球市場佔有很大份額，這對發展自動駕駛汽車於十分重要。根據調查，來自中國的客戶對於自動駕駛有着特別的興趣（圖2）。同時，中國對於（半）自動汽車也有着很高的需求，尤其是對頂級和高檔車。通過在頂級和高檔車上運用新科技，德國汽車製造商在中國佔有的高市場份額將是未來銷售成功的良好基礎。對於高端汽車的偏好以及在中國的高市場份額，使德國的汽車製造商在自動汽車方面擁有了競爭優勢，尤其是中國對於（半）自動駕駛有着獨特的偏愛。

蘋果和谷歌雖然屬於全球最早製造自動駕駛汽車的公司，目前僅佔自動駕駛汽車全球市場8%~17%的市場份額，而現有的汽車品牌，如奔馳、寶馬、奧迪和大衆所佔市場份額都在21%~44%之間。調查還顯示，受訪者中，年輕人對於自動駕駛汽車的興趣要高很多（Berylls, 2014）。25歲以下的潛在汽車購買者相較於傳統的汽車生產商（18~33%）更加相信谷歌（34%）。在形成成熟的產品線之前，即使市場上已經提供了相應的傳統汽車，自動駕駛汽車的研發期都可以被這些競爭的科技公司用來綁定目標羣體。這裏的目標羣體是指處於購買新車年齡段的人羣。只有在中國，年長的和富有的客戶纔對自動駕駛汽車有着強烈的興趣。這也表明，中國對於未來的自動駕駛汽車市場有着特別重要的意義。

自動駕駛的創新潛力

自動駕駛汽車的競爭其實是創新的競爭。由於新競爭者的潛在進入可能，競爭壓力以及技術創新潛力顯著增加。爲了描述現實的創新活動，接下來將會分析從2010年起的自動駕駛技術專利申請量。爲此我們從世界知識產權組織（World Intellectual Property Organization）的專利數據庫Patentscope中，識別出了與自動駕駛技術有關的專利，這些專利來自四類共70家公司。爲此我們選擇了專利文件和國際專利分類範疇作爲關鍵詞搜索。搜索結果將會按公司進行區分，並按公司類別和國家進行分類，通過這種方法可以過濾個人的、相同的專利申請。然而，單個專利的副本並不能完全排除。同樣，專利的質量和在汽車領域實踐的可行性也沒有明確的區分。這項分析涉及到的公司中，22%是跨國汽車製造商，25%是大型供應商，17%是跨國電子企業，有6家企業如蘋果、谷歌和特斯拉被劃分爲挑戰者。

我們總共搜索到了2838份關於自動駕駛的專利（圖3）。其中超過一半來自傳統汽車製造商，約三分之一來自市場現有供應商，挑戰者們擁有7%的專利。即使這一數值很可能由於一部分研發還未申請專利而被低估，挑戰者們佔有的專利比例還是很低，並且幾乎都集中在谷歌公司。

德國的企業特別關注創新。全球58%關於自動駕駛的專利來自德國製造商。美國和日本是另外兩個主要的創新國家，雖然與德國仍有差距。沒有一個挑戰者來自德國。如果僅看來自汽車製造商的專利，51%的國際專利來自德國。在這裏，德國的強大的工業優勢起到了重要的作用。如果僅看來自供應商的專利，高達82%的國際專利來自德國。在這裏，製造商和供應商在德國的結構轉型中因爲創新而牢牢的連結在了一起。

分析自動駕駛專利申請數量排名前10的公司，也展示了德國製造商的重要性（圖4）。在這10家公司中，有6家來自德國（4家汽車製造商以及2家供應商，分別位於第一、第三）。在挑戰者中，谷歌脫穎而出，在所有的申請自動駕駛專利的企業中排名第五。在技術創新的背景下，我們可以從中看到越來越激烈的競爭。基於數據的商業模式，以及在行業顛覆過程中技術能力和非技術能力的結合，還有高資本支持，使得谷歌在未來汽車行業競爭中具備了相當的優勢。

結論

自動駕駛汽車的發展對全球汽車工業帶來了極高的行業顛覆潛力。新的供應商可以進入汽車市場，並將他們的技術優勢與汽車製造相結合，也可以從傳統供應商手中購買相關技術。基於數據的新商業模式和公司文化的發展，可以適應行業顛覆的情況，這爲市場新進入者（如谷歌）提供了巨大的機會。與之相對，傳統供應商將面臨嚴峻的挑戰。

與之相對，市場中老牌製造商和供應商目前爲止的發展更像是技術的逐步演進。從專利申請量來看，德國企業處於領先地位。未來成功的決定性因素在於，掌握能使自家產品實現市場差異化的技術，這是因爲未來價值的分配具有決定性作用。德國車企聯手收購地圖服務應用HERE就是這方面的一個進步。

目前德國製造商在自動駕駛市場的排名較好，但也不能因爲目前的優勢地位而放鬆。谷歌等挑戰者的加入將使自動駕駛的發展越來越快，並加劇了競爭。技術能力、高端市場的優勢以及強大的供應商是德國製造商的區位優勢。在接下來的發展中，德國企業面臨着構建基於數據的新商業模式的核心任務。全球市場上德國的製造商進一步的成功對於德國經濟來說具有着重要的意義。

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