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  • 生鲜学院
  • 2021.09.30
  • 398人已读

无人配送“车”的身份与上路安全:无人配送产业现状

【内容摘要】 图表24 京东无人配送商业模式 (数据来源:百人会智能网联研究院整理) 二、商超场景 随着新零售的发展,越来越多消费者通过线上方式购买生活用品、生鲜、蔬菜水果等日常生活所需品。

报告介绍

由中国电动汽车百人会、美团共同完成的重磅报告——《无人配送“车”的身份与上路安全》。该报告通过调研北京、上海、武汉等城市无人配送示范应用与管理经验,以及深度访谈美团、京东、新石器、白犀牛等无人配送联合创新中心成员企业,对国内外无人配送发展现状、面临的问题及未来趋势进行分析研究。

一是剖析了国内外无人配送产业现状,重点探讨了物流、商超、餐饮等各细分场景下,无人配送的差异化商业模式;

二是对无人配送上路的安全体系进行总结,从产品安全、测试安全、运营安全、责任与保险四方面阐述如何保障在公开道路上的行驶安全;

三是分析我国各城市对无人配送产品定义、交通体系等方面管理现状,并结合国外无人配送管理经验,从产业发展角度给出相关建议。

无人配送产业现状

01 无人配送价值

我国物流业一直保持着较快的发展速度,但随着人力、土地等生产要素成本不断提高,社会物流总费用始终呈增长态势。经过30多年的发展,物流业已经成为国民经济支柱产业,中国物流市场规模也成为全球第一。近5年来我国社会物流总额年均增长率超6.5%,其中2020年全国社会物流总额达到300.1万亿元(见图表1)。在社会物流需求逐年增长下,随着社会物流总费用不断增加,物流业面临着巨大压力,物流效率仍有较大的提升空间。近5年来我国社会物流总费用从2015年10.8万亿元增长到2020年14.9万亿元,同期我国物流费用占GDP的比重达到14.7%(见图表2),整体来说物流行业运行效率有所提升,但仍与发达国家8-9%的水平相比有非常大差距,与全球平均水平(12%)比起来也尚有一段距离(见图表3)。

在整个物流体系中,末端配送成本一直所占比重最大,且存在效率低、成本高、劳动力不足以及监管难等问题。无人配送的出现,可以帮助物流企业降本增效,同时也会释放更多的经济价值和社会价值。

图表1 2015-2020年全国社会物流总额及增长率

图表2 2015-2020年中国社会物流总费用及占GDP比重

图表3 2019年中国、美国、日本物流成本占GDP比重

一、末端配送行业特点

末端配送呈现“多、小、散、乱”的特征。移动互联网时代下,网购用户数量和比例双重增长,同时客户对末端配送即时性的要求也越来越高,货物从“门到门”,必须保证在规定时间安全送到用户手里,如果用户恰巧不在,快递员还需要二次上门,这些工作需要大量配送人员以高频次、小批量的方式进行。同时,配送服务呈现空间分散、时间分散特征。一方面,末端配送需要连接分布在城市各区域商家和消费者,包括超市、便利店、餐厅以及社区、写字楼、高校等各类主体,服务需求尤为分散,以2019年Q2外卖使用场景分布为例,住宅区场景的需求最多,其他场景需求相对分散(见图表4)。另一方面,配送服务时间分布同样分散,以2020年美团外卖分时段分布为例,从凌晨到深夜均有需求,且大多时段订单量较为可观(见图表5)。由于配送服务的空间与时间上广泛分布,使得城区配送站点多、快递员多,服务可控性较弱。

由于传统末端配送高频、分散的配送作业模式,带来低效率、高成本的行业痛点,也带来了交管上的难题。同时,不断增长的快递和即时配送业务量给末端物流带来极大配送压力,但是配送员数量却一直停滞不前,造成末端配送市场需求与劳动力间的矛盾,扩大了劳动力缺口。

图表4 2019年Q2外卖使用场景分布

图表5 2020年外卖订单分时段分布

二、末端配送行业痛点

01 效率低下、成本高且车辆监管难,成为配送业发展瓶颈

末端配送存在效率低,成本高等问题。一是末端配送服务对象分布分散,消费者取货习惯各不相同,经常出现重复配送,浪费时间。二是末端配送高频次、小批量的配送本质是以高成本换高时效。以顺丰为例,其每车装载率仅为50%~60%,低装载率增加了总运输成本(见图表6)。三是广分布、低效率的末端配送既增加快递员数量,又增加快递员工作负荷,近25%的快递员每天工作时长超过12小时,使得末端配送人力成本也居高不下(见图表7)。快递员人工成本约占整个配送作业成本的30%以上,此外,最后一公里配送成本约是前端运输及仓储成本的2-3倍,这不仅是对快递企业造成了经营压力,也给行业带来低效率、高成本痛点,加重了整个社会物流成本。

配送车辆游走灰色地带,带来安全隐患。我国快递车辆管理和使用规范由各地自行制定,很多城市配送车辆游走在“灰色地带”,给监管带来巨大挑战。国内快递行业集中度不高,部分企业对末端配送承包方疏于管理,存在大量时速、装载质量不达标的非正规电动三轮车用于末端配送现象。这些车辆带来道路管理困难的同时,频繁进出居民区与商业区,也增加了安全隐患。根据全国各地交管部门统计,快递三轮车和电动配送两轮车造成的交通事故逐年增加,以北京为例,2019年上半年北京交管部门处罚的交通违法行为近4000起,交通死亡事故48起,其中大部分事故是由于快递、外卖电动车逆行、闯红灯、走机动车道等交通违法行为所引发的。

图表6 时效快递与经济快递的对比

图表7 快递行业各类从业人员平均工作时长

02 末端配送市场与劳动力间的矛盾,进一步拉动无人配送需求

不断增长的业务量将给末端物流带来极大配送压力,近几年快递员供给不足现象严重。2020年全国快递业务量达到833.6亿件,快递收入达到8795.4亿元(见图表8、9),不断增长的业务量将继续给末端配送环节施压,市场对快递行业从业者产生了庞大的需求,然而快递员数量却一直处于短缺状态。据人社部发布的《2020年第二季度全国招聘求职100个短缺职业排行》,快递员成为最短缺职位之一。目前全国快递日均配送量达2.5亿件,按照当前配送效率计算,2021年后快递员的缺口将在100万人左右。

快递员短缺与其高强度工作压力紧密相连。中国邮政快递报社发布的《2020年全国快递从业人员职业调查报告》显示,我国快递从业人员每天工作8—10小时的占46.85%,每天工作10—12小时的占33.9%,近两成从业人员工作12小时以上。到了双十一等高峰期,快递员的作业量特别是投递任务,往往是日常四五倍。另一方面,末端快递员流动频繁、雇佣难。数据显示,物流配送的快递人员一年内离职率高达40%(见图表10),说明流动性较强。从行业整体看,低工资、高强度、平台约束力较弱以及基本保障体系不健全等问题,使得配送一线员工工作不稳定,造成“用工荒”难题。

我国适龄劳动人口下降趋势明显,将加剧物流配送用工难问题。中国享受了30多年的人口红利开始消失,青壮年劳动力供给呈逐年下降趋势。我国适龄劳动年龄人口在从2013年开始逐年下降,7年内减少了2300万(见图表11)。随着我国社会老龄化程度加深,劳动人口数量与日益增长的劳动力需求间将产生巨大缺口,物流配送用工难的困境将难以缓解。

图表8 2013-2020年中国快递业务总量与变化趋势

图表9 2013-2020年中国快递业务收入与变化趋势

图表10 快递行业各类从业人员平均工作年限

图表11 2013-2019年中国劳动年龄人口数量变化趋势

三、无人配送价值

01 无人配送价值在疫情间被充分认可

无人配送的作业方式和优势在疫情期间被公众更广泛认知。疫情期间,民众被要求尽量不要外出,避免人传人的风险,居民维持日常生活所需主要靠网购,无接触配送被广泛应用。但是疫情隔离也造成了城市劳动力的短缺,同时得益于疫情期间道路车辆少,政策开绿灯,很多城市开始了无人配送服务以缓解人力不足。在需求和宽松监管的双重作用下,疫情期间多家电商、物流及自动驾驶企业纷纷将产品投入试点,用无人配送的方式为医院、小区、商业区配送医疗及生活物资(见图表12),例如京东在武汉为武汉第九医院提供无人配送服务,协助运送生活物资和医疗用品;美团在北京市顺义区投放无人配送“车”为居民提供送菜服务。整个过程中,由客户下单,配送调度系统会将订单指派给无人配送“车”,由其完成取货、送货、交接等动作,整个配送流程隔绝了人与人的接触。

图表12 疫情期间各企业无人配送应用情况

图表13 无接触经济涉及的行业

02 我国无人配送市场高达数千亿元

未来几年,全球范围内最后一公里配送需求将显著增长。随着电子商务发展和交付需求急剧增加,高效率低成本的交付方式成为最后一公里配送追求目标,同时,随着无接触经济兴起,让无人配送有了更大发展空间和机会。根据世界经济论坛预测,随着全球城市化进程加快,在电子商务的推动下,全球城市最后一公里配送需求到2030年将比现在增长78%,用于最后一公里配送车辆将增加36%,配送市场空间巨大(见图表14)。

我国无人配送“车”市场空间将达数千亿元。目前全国快递员超420万人,外卖小哥超700万人,考虑到快递大小不规则、客户要求上楼等各种复杂因素,按照50%的替代量来算,市场需要无人配送“车”约500万台。综合各公司调研,达到量产规模后,每台无人配送“车”成本约为15万元,由此产生的市场空间达7500亿元。

各公司预期无人配送车量产价格为15万元,若其使用寿命为3年,每年15%的运维费用,每月综合成本6042元,略低于快递员平均薪酬6281元/月(见图表15)。当无人配送车价格为15万元时,有望快速打开市场。由于无人配送车只能完成配送整体环节中部分功能,不能节省拣货打包成本,也不能节省入户送达成本,整体规模化应用,则需成本进一步降低,市场预期价格或在10万以内。

  • 在快递配送方面,快递员一般每天送100件,每月工作23天,每单成本约2.7元。无人配送“车”每月可工作30天,若每天送出75件快递,可持平每单成本;

  • 在即时配送方面,根据美团2019年半年报,其每日外卖订单为2070万,上半年骑手成本约为177亿元,每单成本约为4.7元。则需要无人配送车每天送出约42单方可持平,而目前骑手平均每天送出25-35单。

图表14 最后一公里需求预测

图表15 快递员平均工资走势图

03 无人配送“车”有望解决末端配送多种问题

面对末端配送需求与日俱增、配送痛点持续存在、劳动人口不断下降等多重压力,市场提出许多解决方案,比如共同配送、自提柜、便利店自提等,问题得到一定程度缓解。但各平台面对快递、外卖的巨大人力支出成本,单纯依靠人工配送,已难以完全解决城市末端配送当下面临问题。无人配送“车”有望成为“最后一公里”难题的解决方案。一是减少对配送人员需求,解决快递员流动大、雇佣难问题,亦能很好应对未来劳动力短缺;二是用户与无人配送“车”通过网联功能,可定制化服务,减少重复配送,提高配送效率。

无人配送“车”因其低速、便于监管,可以有效降低交通安全事故。无人配送“车”替代快递摩托车、三轮车,有利于交通环境治理,消除道路与社区安全隐患。一是无人配送“车”体积较小,行驶速度低;二是无人配送可以按照既定路线自动导航行驶、根据无人配送“车”当前位置及周围环境实时动态生成可行驶路径,避开交通拥堵;在行驶过程中遇到行人、车辆等障碍物,能够主动避障行驶,避免了逆行、闯红灯等违反交通规则的行为,提供更易于管理的交通安全保障。

同时,无人配送网络具有规模经济和范围经济效应。商品被安全、精准、快捷、无接触地送达买主,需要科学强大的配送网络加以支撑,无人配送正是可以实现这一过程的智能终端。运输和配送网络要求兼具安全、快捷、精准和无接触,会造成巨大的固定成本,但是这种配送网络一经建成,可变成本非常低,当用户数量趋向于无穷大的时候,可变成本和边际成本都趋向于零,也就是说,“无接触经济”配送网络具有规模经济和范围经济的效应。

02 产业图谱

得益于“互联网+”和人工智能发展,国内无人配送“车”拥有完整产业链优势(见图表16)。借助国内丰富的落地场景,上下游企业之间合作、大公司与初创公司之间合作都将更加密切,市场参与者角色分工也将更加明确,推动产业链持续、健康发展。

图表16 国内无人配送产业链

一、关键零部件国产化

无人配送是自动驾驶驾驶技术具体应用,大多数技术跟一般自动驾驶技术相同,包括感知、决策与控制。无人配送“车”成本占比最高三大核心零部件为:激光雷达、计算平台与线控底盘,现阶段,三大核心零部件逐渐趋于国产化。

无人配送“车”普遍采用16线的激光雷达,且逐渐国产化。无人配送“车”与乘用车激光雷达供应商相同,但其低线束雷达具有制造工艺要求低、价格低的优势,将更易量产。另一方面,国内激光雷达技术已逐渐成熟,国产品牌逐步增多(见图表17)。国内低线束激光雷达技术的快速发展以及较为便宜的价格,为无人配送“车”量产做好铺垫。在激光雷达领域,国外企业具有先发优势,Velodyne、Ouster早在2018年已量产16线的激光雷达,走在前沿。但目前国产企业已奋力赶超,在精度和价格上与国外产品相比拥有优势。目前国内无人配送企业使用的16线激光雷达大部分是速腾聚创、镭神智能、览沃等国产激光雷达。

计算平台方面国内企业也有新突破。目前无人配送“车”主流使用英伟达Jetson AGX Xavier平台,国产芯片及计算平台也在奋力追赶。2020年1月,地平线在CES上发布中国首款车规级AI芯片征程二代,以及基于该芯片的Matrix计算平台;华为MDC计算平台也获车规级认证。目前华为MDC计算平台、新石器NeoWise、智行者整车控制器AVCU、行深智能自动驾驶计算平台等国产化计算平台加速推进无人配送“车”规模化生产,预计未来更多解决方案商迎来计算平台国产化。

目前国内已出现无人配送“车”成熟底盘供应商。无人配送“车”线控底盘与乘用车差异较大,其采用整车电子电气架构、线控制动、车规级ECU等机动车底盘架构,但其底盘尺寸比一般汽车小。许多传统汽车上的零部件,比如轮毂、轮胎、制动器等无法直接使用,需要开发专用底盘。早期企业自己造车,现阶段国内无人配送“车”产业分工逐渐清晰,国内线控底盘制造商主要来自新能源汽车相关、机器人移动平台转型、高校孵化等,产业发展相对成熟。但国内底盘相关的技术、生产标准有待统一(见图表18)。

图表17 16线激光雷达产品信息

图表18 国内无人配送“车”线控底盘主要制造商

二、车企逐步加入赛道

东风集团于2019年率先推出可应用在“最后一公里”配送的Sharing Box。该车身没有驾驶室(见图表19),车体两侧都放置着同样数量货柜和操控屏幕,货柜分大、中、小三种类型,可接受两名用户同时扫码进行快递收发工作。Sharing Box不仅是无人配送与智能快递柜相结合,还能转换为移动售卖机、图书阅览点等多种形态。2020年两会期间,东风公司董事长、党委书记竺延风做了《积极推广应用无人配送车辆,助力破解物流配送“最后一公里”难题》的提案,建议国家在大力推进“新基建”进程中,应鼓励发展无人配送车辆,构建行之有效的管理体系、建立无人配送车技术标准体系、积极推进无人配送车示范运营。

长城汽车剥离了原技术中心智能驾驶前瞻分部,于2019年11月成立毫末智行,正式切入无人配送赛道。专注自动驾驶领域毫末智行有两条业务线,其一便是面向B端的无人配送业务,且在今年将加大在无人配送业务的布局及落地运营。在物流场景中,毫末智行首先聚焦送餐与快递中的B2B场景,并不直接面对终端消费者,而是向顺丰、菜鸟等快递、物流公司和美团外卖平台出售低成本的无人配送“车”(见图表20)。

图表19 Sharing Box无人配送“车”

图表20 毫末智行自动驾驶业务

国外车企中,通用汽车在2021年CES上宣布,推出电动商用车推出“BrightDrop”品牌,为第一英里到最后一英里的城市配送提供一整套完整的产品和服务。其中,BrightDrop EP1是一款电动托盘车(见图21),可在短距离内轻松移动货物,根据操作员步行速度以每小时3英里的速度移动。通用汽车BrightDrop解决方案是用一个大的纯电动货车,带着大量自动驾驶小送货车。因为路况复杂,城市道路的全自动驾驶还很难实现,所以大货车由人来驾驶,小送货车是自动驾驶。司机每天把大货车开到无人仓库后,自动驾驶小车们就开进大货车;等司机开到送货地点附近,车厢臂打开,几十辆送货小车就能自动送货,效率得到极大提升。

此外,雷诺集团也在2021年1月推出了新品牌Mobilize,也是雷诺新成立的四大业务部门之一,将推出一系列专属车型(见图22)。其中最后一英里配送,与汽车共享、网约车服务和按需运输等共同成为该品牌下的发展重点。

图表21 通用EP1电动拖盘车

图表22 Mobilize系列车型

03 商业模式

无人配送将从测试示范向规模商业化逐步过渡,现阶段无人配送的商业模式处于探索期。政府、高校、工业园区、物业公司、无人配送上下游企业等各方均在共同摸索推进,根据不同应用场景商业化合作模式多样。

面对广阔市场,众多企业参与其中,领先的无人配送企业开始在多个城市小规模部署产品,积极寻找可复制的商业模式,主要分为两类:一是京东、美团等自有场景互联网公司自行建立无人配送运营体系,并利用自身场景测试,希望通过无人配送降本增效;二是从技术切入市场且具备运营能力的初创公司,如新石器、白犀牛等,以提供第三方运力或平台的方式收取佣金,期望利用低速载物实现自动驾驶快速商业化。

现阶段,在公开道路及半公开道路上,按照不同配送需求,无人配送应用集中在快递配送、商超配送、餐饮配送和移动零售四种场景。由于各细分场景特点不相同(见图表23),对车辆性能、参数等要求也不完全一样,市面上运营模式较成熟的无人配送企业多聚焦在其中某一特定场景应用。

图表23 无人配送应用场景特点汇总

一、快递场景

快递配送是B2C模式,实现包裹从配送站点到家门口的便利服务,覆盖范围为配送站点附近3-5公里范围内,一般要求为2-5天内送达。货物在配送站首先进行分拣、按片区装车,再根据片区进行分时段配送。专注在快递无人配送的企业一般都自带业务,如京东、阿里菜鸟、中国邮政等。

以京东为例,从2020年8月开始,其在常熟市陆续投放了五种车型80多辆无人配送“车”开展快递配送服务,致力打造全球首座“智能配送城”。在常熟高新区的京东物流站点覆盖范围内的客户下单后,部分商品将由无人配送“车”进行配送。同时,监控中心通过后台实时360度的画面可以对车辆进行监控,在出现封路、临时阻挡等无法克服的情况时,会尝试进行人工干预;而小车通过喊话功能还可以与周边客户、遇到行人进行沟通。

运营模式方面,京东开创“无人配送“车”领养计划”(见图表24)。在运行区域内,京东物流配送员可通过申请“领养”一定数量无人配送“车”配合自己工作,指挥并自由安排无人配送“车”工作,服务更多用户。配送员可以拓展其他业务,完成更多揽收任务,增加自身收入同时也可以减少同一片区内揽收员数量,节约人力成本。

图表24 京东无人配送商业模式

二、商超场景

随着新零售的发展,越来越多消费者通过线上方式购买生活用品、生鲜、蔬菜水果等日常生活所需品。商超配送范围为门店附近3-5公里范围内,1小时内送货上门。对于传统零售企业其体量及运营能力很难支撑高效配套的运力服务体系,通常选择外包第三方或是通过电商平台进行人工配送,并支付较高佣金费用,例如永辉超市、多点超市、大润发等。无人配送服务的出现,有望降低传统零售商的佣金费用,目前,专注在无人商超配送代表企业有美团、白犀牛、毫末智行等。

美团无人配送“车”于2020年2月开始在北京顺义区新国展区域提供无人配送服务(见图表25)。配送范围覆盖美团买菜(花梨坎店)周围半径5公里,运营时段为每日7:00~19:00,其中8:00-9:00、16:30-17:30停止运营,实行错峰管制。目前,美团共投入7辆无人配送“车”,提供服务于16个小区千余户居民。当用户从“美团买菜APP”下单后,美团智能配送调度系统会把订单指派给无人配送“车”,专职分拣装货人员将货物放至无人配送“车”中,然后无人配送“车”运至用户门口或小区门口,并通过电话提醒用户,用户自行打开货箱取货。

此外,毫末智行也在做第三方运力服务,在运营中积累产品需求。在北京市顺义区,“多点x毫末智行”的无人配送“车”于2021年2月初已投入到物美超市马坡店运营。其无人配送覆盖范围为距离门店3km内的金宝花园南区和北区,该区域用户可从多点APP的全球精选频道下单,随后订单将由无人配送“车”进行配送。

图表25 美团无人配送商业模式

三、外卖场景

餐饮无人配送场景落地较慢。与商超配送、快递配送相比,餐饮配送中用户对时效性要求很高,多要求在30分钟送达;二是外卖是C2C模式,配送员根据系统指派接收多个订单,到不同商家自行取货;三是路线不固定,外卖配送路线是多对多,路线不固定且多为人流、车流密集区域。以现阶段无人配送“车”的感知和决策能力很难实现高效、安全、准时地送达外卖,在此领域深耕企业较少。

以优时科技为例(见图表26),其专注对接普通商家或中小型门店,向商圈周边3公里范围进行配送,打通室内到室外通用低速自动驾驶技术。目前,优时科技小车投放在北京朝阳大悦城、枫蓝国际、前门大街、后海商业街等多处大型室内和室外场景,和鹿角巷、四云奶盖贡茶、快乐柠檬等知名品牌取得合作,向客户进行配送。

图表26 优时科技无人配送“车”

四、移动零售

传统线下零售和外卖平台均为“人找货”模式,移动新零售模式实现了“货找人”(见图27)。用户通过扫码、招手、触摸显示屏的方式叫停移动零售车,通过扫码支付选择不同的餐食、饮品、冷饮等商品。无人移动零售的出现不仅节约用户等待外卖取货的时间,而且节约寻找便利店的时间。对于商家来说,在需求最大化时间段将商品呈现在顾客面前,可以大幅提升成交量。同时,商家营业范围从门店周边1-2公里扩展至5公里范围,创新销售渠道。在无人移动零售方面开展服务典型企业包括新石器、行深智能等。

其中,新石器在上海、厦门、北京等多地开展无人移动零售,一般人流集中的区域投放,例如园区、地铁口、商圈。该区域顾客通常注重时间成本,市场需求也比较大。以上海张江人工智能岛为例,消费者只需花费5秒钟扫码取餐,通过新石器无人车的屏幕选择商品,扫码付款后,“车”门会自动打开,顾客从货架上取走餐饮。此外,新石器无人车通过实现保温保冷等功能,满足用户对餐饮新鲜和温度的要求。

图表27 新石器无人移动零售商业模式

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