汽車軟件產(chǎn)業(yè)研究報告

1、汽車軟件產(chǎn)業(yè)研究報告1軟件定義汽車時代，車載軟件單車價值量大幅提升1.1軟件定義汽車已為產(chǎn)業(yè)界共識，鯰魚效應(yīng)下車載軟件需求大 幅提升特斯拉的鯰魚效應(yīng)。特斯拉使得汽車“硬件作為入口，軟件實現(xiàn)收 費”的商業(yè)模式成為現(xiàn)實，迫使其他車廠快速跟進。軟件的升級迭代 使得汽車升級的周期大幅縮短，整車廠往往會采取“硬件超配、后續(xù) 軟件迭代升級”的方式。芯片算力已經(jīng)開啟軍備競賽，對軟件系統(tǒng)的 需求大幅提升。軟件才能形成差異化，以軟件驅(qū)動創(chuàng)新，邊際開發(fā)成本更低。類 似智能手機發(fā)展進程，當硬件軍備競賽步入白熱化階段后，同質(zhì)化問 題愈發(fā)嚴重。而差異 化程度更高、邊際開發(fā)成本更低的軟件程序， 將逐步成為競爭的焦點。1.

2、2車載軟件單車價值量將大幅提升量：軟件代碼量快速增加，汽車軟件功能不斷增加/ OTA升級 需求持續(xù)提升；質(zhì):軟件性能要求越來越高，更高級自動駕駛及娛樂系統(tǒng)功能的 實現(xiàn)不僅需要硬件的配合，亦需要更加成熟、優(yōu)化的系統(tǒng)內(nèi)核、中 間件以及應(yīng)用算法。1.3軟件開發(fā)步入2.0時代特斯拉基于領(lǐng)先的硬件實力（高算力AI芯片、集中化E/E架構(gòu)、 以太網(wǎng)通信等），通過自研AI操作系統(tǒng)率先實現(xiàn)“數(shù)據(jù)采集-訓練學 習-部署”的數(shù)據(jù)閉環(huán)，邁向軟件開發(fā)2.0時代（也即去人力化、以機 器學習為主的進化模式）。（報告來源：未來智庫）2詳解汽車軟件架構(gòu)和價值量分布2.1系統(tǒng)內(nèi)核：開發(fā)難度最大，競爭格局最為穩(wěn)定定義及作用：系統(tǒng)內(nèi)

3、核是汽車軟件架構(gòu)（廣義操作系統(tǒng)）最基礎(chǔ) 的部分，是為眾多應(yīng)用程序提供對硬件的安全訪問的一部分軟件，這 種訪問是有限的。也即系統(tǒng)內(nèi)核是軟件架構(gòu)中唯一可以真實驅(qū)動硬 件進行工作的部分，具體為CPU資管調(diào)度，內(nèi)存管理，10設(shè)備管理。分類：微內(nèi)核、宏內(nèi)核、混合內(nèi)核微內(nèi)核：內(nèi)核的一種精簡形式。通常系統(tǒng)服務(wù)層和內(nèi)核集成在一 起，而微內(nèi)核將系統(tǒng)服務(wù)層分離出來，變成可以根據(jù)需求加入的選 件，由此可以提 供更好的可擴展性和更加有效的應(yīng)用環(huán)境。具有代 碼量和漏洞少、可擴展性高的優(yōu)點，但是內(nèi)核與服務(wù)層間的頻繁通 信會降低系統(tǒng)整體性能。宏內(nèi)核：宏內(nèi)核同樣管理著用戶程序和硬件之間的系統(tǒng)資源，但 是在宏內(nèi)核架構(gòu)中，用戶服

4、務(wù)和內(nèi)核服務(wù)在同一空間中實現(xiàn)，需要 管理的資源多于微內(nèi)核，但性能高的同時也帶來了維護困難的缺點?；旌蟽?nèi)核：包含了兩個或兩個以上的內(nèi)核。實質(zhì)上是微內(nèi)核，只 不過它讓一些微核結(jié)構(gòu)運行在用戶空間的代碼運行在內(nèi)核空間，這 樣讓內(nèi)核的運行效率更高些。競爭格局：系統(tǒng)內(nèi)核由于開發(fā)難度最大，且安全性要求最高，競 爭格局亦最為穩(wěn)定。根據(jù)IHS Automotive數(shù)據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)內(nèi)核目前主 要以QNX和開源的Linux為主，兩者合計市占率已近90% （包含車 機和車控兩類）。2.2中間件：實現(xiàn)軟硬件解耦的核心環(huán)節(jié)定義及作用：中間件是一類提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間連接、 便于軟件各部件之間溝通的軟件。通過對底層軟件

5、模塊的封裝和接口 標準化，可以將硬件功能抽象化并將其通過標準化接口提供給上層 軟件開發(fā)者，實現(xiàn)軟硬件分離。同時推動跨平臺開發(fā)，減少設(shè)計的復(fù) 雜性，從而消除了多次重新開發(fā)相同軟 件的問題。典型的中間件架 構(gòu)為AUTOSAR ,工程師將控制汽車的電子功能封裝于SW-C （Software Component）組件,并按照AUTOSAR的標準化接口開 發(fā), 通過虛擬總線實現(xiàn)上下層間通信，實現(xiàn)軟件與硬件分離。應(yīng)用軟件開 發(fā)者可以專注于具體應(yīng)用功能的開發(fā)，而無需考慮控制器底層的運行 過程。競爭格局：類似于系統(tǒng)內(nèi)核，中間件雖有較大差異化空間，但發(fā) 展較早，整體競爭格局也基本趨于穩(wěn)定。典型即為中間件的明星設(shè)

6、計 方案AUTOSAR,由全球的主要汽車生產(chǎn)廠商、零部件供應(yīng)商、 軟硬件和電子工業(yè)等企業(yè)（如BMW、BOSCH、Continental、DAIMLER、 Ford、OPEL、PSA、TOYOTA、VW等）共同制定的汽車開放式系統(tǒng)架 構(gòu)標準。目前已有Vecotor、ETAS等為全球汽車中間件領(lǐng)域龍頭供應(yīng) 商。中間件概念本身并不新鮮，只是隨著智能化升級其需求將越來 越高、越來越廣泛，將為部分傳統(tǒng)Tierl （如德賽西威等）帶來切入車 載軟件領(lǐng)域的入口。2.3應(yīng)用算法：持續(xù)更新迭代塑造全新盈利模式，成為未來差異 化競爭的焦點定義及作用：應(yīng)用算法是基于操作系統(tǒng)之上獨立開發(fā)的軟件程序, 亦是各汽車品牌差

7、異化競爭的焦點。在特斯拉的引領(lǐng)之下，持續(xù)迭代 更新的自動駕駛算法以及OTA技術(shù)，已成為智能汽車的標配，由此 不僅可持續(xù)改進產(chǎn)品、延長服務(wù)周期，未來各類車載應(yīng)用服務(wù)也將成 為企業(yè)盈利的重要途徑。3造車新勢力及傳統(tǒng)車廠軟件建設(shè)進程3.1造車新勢力自研操作系統(tǒng),領(lǐng)跑智能汽車特斯拉的操作系統(tǒng)Version基于Linux內(nèi)核深度改造而成。特 斯拉系統(tǒng)平臺采用Linux4.4開源操作系統(tǒng)，支持PyTorch的深度學 習編程框架，基于Kafka開源流實時數(shù)據(jù)處理平臺，可支持信息娛 樂系統(tǒng)（IVI）和駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等。Linux開源自由的特點可 以讓特斯拉避免受制于操作系統(tǒng)廠商。同時，Linux內(nèi)核

8、緊湊高效、 可以充分發(fā)揮硬件性能的優(yōu)點，滿足特斯拉對汽車性能的要求。基于Linux獨立開發(fā)的OS,不斷實現(xiàn)OTA在線升級。采用開 源Linux使得特斯拉不再依賴于軟件供應(yīng)商，特斯拉可通過OTA快 速進行問題修正與軟件升級，從而提升用戶體驗。自2014年首次 在Model S上使用Version 6以來，特斯拉已通過OTA技術(shù)對其 操作系統(tǒng)進行了多次重大升級，涉及自適應(yīng)巡航、自動緊急剎車系 統(tǒng)、360全景視圖、并道輔助等多項功能，系統(tǒng)版本從2014年的V6.0 已迭代至目前的V10.0。3.2互聯(lián)網(wǎng)巨頭齊發(fā)布操作系統(tǒng)，布局智能汽車百度Apollo是一個開源的基于QNX微內(nèi)核的自動駕駛平臺， 旨在

9、向汽車行業(yè)提供一個開放、完整、安全的軟件平臺，幫助他們結(jié) 合車輛和硬件系統(tǒng)，快速搭建一套屬于自己完整的自動駕駛系統(tǒng)。 目前，Apollo已迭代到6.0版，其中包含自動駕駛開放平臺、車路協(xié) 同開放平臺和智能車聯(lián)開放平臺三大平臺，給智能汽車和智能交通 產(chǎn)業(yè)提供全棧能力。在智能車聯(lián)平臺方面，百度推出的解決方案是 小度車載OS,它是針對車機、導航儀、后視鏡等座艙設(shè)備打造的定 制化智能語音解決方案。自動駕駛平臺方面，Apollo生態(tài)合作伙伴規(guī) 模已達178家，輻射OEM、Tierl、核心供應(yīng)商、出行服務(wù)商、新興 公司、基金投資機構(gòu)，相關(guān)政府及研究機構(gòu)，是目前全球涵蓋產(chǎn)業(yè)最 為豐富、最為全面的自動駕駛生態(tài)

10、。（報告來源：未來智庫）AliOS是基于Linux內(nèi)核深度定制的國產(chǎn)車載操作系統(tǒng)，擁有高 效的系統(tǒng)內(nèi)核，基于云的應(yīng)用框架和先進的安全機制。作為新生代車 載操作系統(tǒng),AliOS是一個包含云端服務(wù)的可支撐人機交互和車聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)交換的平臺，其優(yōu)勢在于Alios依托阿里巴巴的大數(shù)據(jù)、人工智 能等新技術(shù)添加云服務(wù)相關(guān)模塊以接入阿里巴巴的生態(tài)環(huán)境。2016 年7月開始，與上汽合作陸續(xù)推出搭載AliOS系統(tǒng)的榮威RX5、榮威 eRX5、榮威ERX5、榮威i6、榮威ei6、榮威950、榮威RX3,名 爵 ZS、名爵3、名爵6、名爵GS，大通D90等10余款車型2017年10 月與神龍汽車合作，2018年東風雪

11、鐵龍品牌推出搭載AliOS的智聯(lián) 網(wǎng)汽車,2019年3月與斯柯達合作，明銳等多款車型搭載斑馬智行，2019年12月與中國一汽戰(zhàn)略合作。4重點企業(yè)分析4.1德賽西威：卡位智能駕駛黃金賽道，綁定英偉達加碼軟件研 發(fā)實力公司深度綁定英偉達，為小鵬和理想汽車的智能駕駛域控制器核 心供應(yīng)商，率先卡位智能駕駛黃金賽道。座艙、智駕、網(wǎng)聯(lián)全面開花， 三駕馬車驅(qū)動公司持續(xù)高增長。座艙領(lǐng)域，公司多屏智能座艙、顯示模組、液晶儀表等產(chǎn)品持續(xù) 獲得一汽紅旗、廣汽乘用車、長城汽車等核心客戶的新項目訂單。其 中，搭載QNX虛擬機技術(shù)及QNX Neutrino實時操作系統(tǒng)的新一代 智能座艙域控制器已實現(xiàn)量產(chǎn)，公司在高毛利車載

12、軟件領(lǐng)域的研發(fā)實 力已初步顯現(xiàn)。智能駕駛領(lǐng)域，公司左手英偉達、右手造車新勢力小鵬、理想, 成為國內(nèi)智能駕駛域控制器領(lǐng)域量產(chǎn)先鋒。而AVP、360環(huán)視系統(tǒng)、 DMS等產(chǎn)品也已突破上汽通用、長 城汽車、上汽乘用車、蔚來汽車 等客戶。智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域，公司整車級OTA、網(wǎng)絡(luò)安全、藍鯨OS3.0終端軟 件等網(wǎng)聯(lián)服務(wù)產(chǎn)品已陸續(xù)實現(xiàn)商品化，突破長安福特、江淮大眾、贏 徹科技等客戶。4.2中科創(chuàng)達：車載操作系統(tǒng)迎高景氣度周期，5G落地迎來新契 機智能操作系統(tǒng)龍頭，NRE+Royalty雙線并行，打開智能座艙軟件 收入天花板。公司憑借在Linux、安卓手機操作系統(tǒng)的長期耕植經(jīng)驗， 于2013年率先發(fā)力智能座艙業(yè)務(wù)

13、，為芯片廠商、Tierl及整車廠提 供從硬件驅(qū)動、系統(tǒng)內(nèi)核、中間件至上層應(yīng)用的全棧式解決方案， NRE收入持續(xù)提升。在此基礎(chǔ)上，公司相繼收購Rightware. MM Solution等車載軟件平臺及方案商，不斷積累自有IP，開拓高毛利 Royalty收入來源。目前，公司在中控屏、全液晶儀表盤等座艙 電子 的軟件方案已成功落地理想One，廣汽傳祺GS4、GS8等眾多車型。 據(jù)ICVTank數(shù)據(jù)，中國智能座艙市場規(guī)模將由2018年的396.9億元 增長至2022年 的739億元，CAGR 16.8%。隨著智能座艙滲透率的 提升及智能網(wǎng)聯(lián)汽車的量產(chǎn)，公司智能汽車業(yè)務(wù)有望持續(xù)保持高增 長。萬物互聯(lián)時

14、代到來，SoM模塊充分受益。公司“核心板+操作系統(tǒng) +核心算法”一體化的SoM核心計算模塊已應(yīng)用到無人機、智能相機、 VR、掃地機器人等領(lǐng)域，該模塊具備通用性強的特點，稍加改造后 能夠搭載在不同終端設(shè)備上。我們認為，隨著5G+AI賦能，物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)有望在不同應(yīng)用場景加速落地，公司SoM模塊應(yīng)用廣泛，市場 前景廣闊；且公司緊靠高通等廠商建立聯(lián)合實驗 室，相比同業(yè)競爭 對手在硬件技術(shù)和客戶拓展能力方面優(yōu)勢明顯，有望充分 受益萬億 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。4.3華陽集團：國內(nèi)智能座艙領(lǐng)跑者，攜手華為打開成長空間HUD、無線充電等產(chǎn)品深度綁定大客戶，座艙電子進入收獲期。 攜手華為前瞻布局ADAS, “煜眼”技術(shù)迎來規(guī)?；慨a(chǎn)。公司將多年 在數(shù)字多媒體領(lǐng)域的自主技術(shù)與海思360環(huán)視芯片方案相結(jié)合，推 出360環(huán)視系統(tǒng)并通過算法進行適配的合成及處理，增加駕駛員的 視野，提高行車安全。公司自2013年開始為客戶前裝配套360環(huán)視 系統(tǒng)產(chǎn)品，目前已迭代至廣角鏡頭、200萬像素清晰度。與此同時， 公司增加了 3D 360全景圖像顯示和前后動態(tài)軌跡線，為低速行車、 倒車入庫提供精準參考提示。（報告來源：未來智庫）據(jù) IHS