汽車行業(yè)市場分析報告五

4/汽車行業(yè)市場分析報告五2022年3月

1.汽車智能化推動軟件定義汽車時代的到來回顧汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史，汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從機械時代到電子時代到如今向軟件時代邁進的發(fā)展歷程。上個世紀80年代以來ECU開始不斷上車，汽車行業(yè)以為中心通過增加來提升車輛功能，這一過程中汽車軟件以和硬件深度耦合的方式得到發(fā)展；現(xiàn)如今，各汽車企業(yè)生產(chǎn)的不同車型的硬件配置已逐漸趨同，成本和功能改善空間有限，而新能源和智能化逐漸獲得成功，汽車軟件開始成為車企打造差異化的核心要素，汽車行業(yè)逐漸邁向軟件定義汽車（Defined，SDV）的時代。圖：汽車產(chǎn)業(yè)正在由電子時代轉向軟件時代數(shù)據(jù)來源：普華軟件，互聯(lián)網(wǎng)搜集整理，市場研究部能夠為車主創(chuàng)造豐富的可感知價值和更安逸的駕駛體驗。近年來，全球越來越多的整車廠、零部件廠商以及谷歌、蘋果、百度等科技公司開始投入智能化汽車的研發(fā)中來，智能汽車正在快速搶占汽車市場。就自動駕駛功能舉例來說，全球主流車企正密集研發(fā)級以上自動駕駛，未來自動駕駛的搭載率及自動駕駛等級將不斷提升。5/圖：全球主要車企各級別自動駕駛量產(chǎn)時間表數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，市場研究部2015軟件代碼量能夠達到1Facebook代碼量。而隨著智能座艙、自動駕駛等智能化模塊的發(fā)展，汽車軟件代碼量仍在以超過20%2025年生產(chǎn)的智能汽車代碼量預計將達到7億行，相較于2020年增加了零部件的集成能力轉變?yōu)榇a研發(fā)的能力，隨著汽車智能化不斷升級以及軟件生態(tài)的逐漸繁榮，汽車軟件開發(fā)需求將爆發(fā)式增長，整車軟件成本占比將大幅提升。圖：不同產(chǎn)品代碼量對比與汽車代碼量變化情況圖：汽車軟件成本在整車價值中占比數(shù)據(jù)來源：知乎@創(chuàng)維丁前利，市場研究部數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，市場研究部Berylls管理咨詢公司預計汽車軟件市場規(guī)模將在2020-2030年期間增長逾三倍，年均增長率為13%，市場規(guī)模將從760億歐元增長到2520ADAS/AD2020年至2030年期間占據(jù)汽車服務市場增長的最大份額，軟件平臺、安全以及集成測6/HPC計將達到37%2100自于智能化功能復雜性的提升，同時由于軟件模塊化及開發(fā)方式轉變帶來的效率提升也會減少開發(fā)支出620億歐元。國內市場：根據(jù)中國軟件行業(yè)協(xié)會、重慶仙桃國際大數(shù)據(jù)谷于2021年9月聯(lián)合發(fā)布的《中國汽車軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》的數(shù)據(jù)，2020年中國汽車軟件產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為億元人民幣，預計2022年汽車軟件市場規(guī)模為億元，軟件市場規(guī)模年復合增長率預計在未來十年都穩(wěn)定在30%計2030年國內汽車軟件市場規(guī)模將高達2154億元。圖：2020-2030年全球汽車軟件市場規(guī)模預測圖：2020-2030年中國汽車軟件市場規(guī)模預測數(shù)據(jù)來源：Berylls，市場研究部數(shù)據(jù)來源：中國軟件行業(yè)協(xié)會，市場研究部1.1.EE架構升級是軟件定義汽車的硬件基礎智能化與網(wǎng)聯(lián)化必須建立在電子電氣架構核心的計算能力上，沒有硬件基礎無法實現(xiàn)軟件定義汽車，汽車架構的變革主要體現(xiàn)在一下4個方面：?計算性能：汽車芯片由轉向SoC。MCU芯片通常只包含一個CPUDMIPS般采用“CPU+AI芯片（GPU\FPGA\ASICOrinX算力高達級的提升需要，以MCU為主的汽車芯片將無法滿足這些需求，轉向搭載算力更強的芯片；??通訊帶寬：車載以太網(wǎng)成為汽車骨干通訊網(wǎng)絡。傳統(tǒng)的分布式架構中ECU之間大多通過CAN通訊、通訊、FlexRay等通訊，數(shù)據(jù)的傳輸速度非常有限，一般只有幾兆每秒。隨著車內傳感器數(shù)量增加，數(shù)據(jù)傳輸體量和速率要求大幅提高，未來車載以太網(wǎng)將成為汽車骨干網(wǎng)，在單對非屏蔽雙絞線上可實現(xiàn)100Mbit/s，甚至1Gbit/s的傳輸速率。軟硬解耦實現(xiàn)升級。軟件不再是基于某一固定硬件開發(fā)，汽車原有軟件煙囪式垂直架構轉變?yōu)橥ㄓ糜布脚_+基礎軟件平臺+各類應用軟件的水軟件功能迭代推動整車功能升級。7/?更好的成本管控。目前在高端車型與智能化程度高的車型中主要達到100多個，加上一些簡單功能的總數(shù)可以超過200個，增加對應線束增加帶來成本提升，通過域控集成方式可較大幅度減少ECU外，ECU由不同供應商提供，任何功能修改涉及多個控制器重新開發(fā)、驗證，耗時耗力，且軟件邏輯被供應商把控，主機廠無法對軟件功能實現(xiàn)高效管理。圖：智能化與網(wǎng)聯(lián)化共同推動了汽車架構的變革，由分布式向集中式、域融合轉變數(shù)據(jù)來源：博世，CSDN，新思科技，市場研究部在智能化、網(wǎng)聯(lián)化變革趨勢下，軟件和硬件在零部件層面解耦，軟件獨立成為核心零部件產(chǎn)品。汽車軟件產(chǎn)品獲得的多維的車輛數(shù)據(jù)和控制權限，實現(xiàn)復雜的功能和任務執(zhí)行。汽車軟件的越來越復雜，行數(shù)快速提升，逐步形成系統(tǒng)OS的架構，汽車軟件開發(fā)難度提升。圖：汽車軟件架構由煙囪式架構向水平分層架構轉變數(shù)據(jù)來源：華為，賽迪顧問，市場研究部8/1.2.SOA是軟件定義汽車的軟件趨勢傳統(tǒng)分布式架構下，汽車軟件的運行主要基于面向信號架構（Signal-OrientedArchitecture?固定化的架構缺乏靈活性。各功能的編碼在架構設計階段被預先定義在ECUECU間信號收發(fā)關系是靜態(tài)的，信號只能由網(wǎng)關轉發(fā)，不具備靈活性。同時，這種固定化的軟件架構限法支持在線升級和軟件的迭代更新。??面向信號架構無法實現(xiàn)人車交互。面向信號架構僅支持接受和發(fā)送模式，不支持請求和響應模式，不能實現(xiàn)交互，智能汽車的特點無法發(fā)揮。分布式架構下軟件與硬件高度耦合，軟件運行依賴于硬件。當軟件發(fā)生改動或升級時，需要對整車進行集成驗證，時間花費較長且難度較大。此外，當某一控制器出現(xiàn)問題時，相應的功能也可能全部失效，既造成了成本上升，在智能座艙、自動駕駛等智能功能下也將造成極大的安全問題。?軟件功能改動成本高，難度大。在傳統(tǒng)的面向信號架構下，如果某個軟件功能需要改動，整車通訊系統(tǒng)和都要發(fā)生改動，而數(shù)量的急劇增加使得這一過程的成本和復雜度顯著上升。SOA粒度更小的接口。各服務組件的接口進行標準化封裝，可通過既定協(xié)議互相訪問、拓展組合；SOA的核心要素包括松耦合、標準化定義、軟件復用等。使應用層功能可在不同車型上復用，且能夠基于標準化接口快速響應用戶新的功能需求，軟件工程師在修改或新增某一軟件功能時，只需對上層相對應的服務組件進行代碼這極大地減少了軟件升級的復雜度和成本，提高了效率。9/圖：車內的通信由“面向信號”向“面向服務”轉變數(shù)據(jù)來源：CSDN，市場研究部從長期來看，汽車企業(yè)將引入大量算法供應商、軟件開發(fā)商和服務廠商共同搭建SOA因此，各大汽車企業(yè)逐漸將工作重心轉移到的合作開發(fā)，預計未來5年將迎來SOA的量產(chǎn)高峰期。當然，要清醒的認識到理想的開發(fā)成本較高，跨的（進程間通信）一定比ECU內更復雜，需要做額外的接口包裝，會增加額外的調度和計算資式架構不會是一蹴而就的。2.汽車軟件架構BSP絡和數(shù)據(jù)庫之上，應用軟件的下層，為應用軟件提供運行與開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶HMIADAS/AD智能化功能。10/43圖：車載智能計算平臺架構數(shù)據(jù)來源：中國軟件測評中心，市場研究部2.1.系統(tǒng)軟件層——狹義操作系統(tǒng)汽車操作系統(tǒng)是管理和控制智能汽車硬件和軟件資源的底層，提供運行環(huán)境、通信機制和安全機制等。按照對底層操作系統(tǒng)改造程度以及能力深度的不同，主要可以分為以下幾種∶?QNXLinux系統(tǒng)組件，如系統(tǒng)內核、底層驅動等，有的還包括虛擬機。?定制型操作系統(tǒng)：指在基礎型操作系統(tǒng)之上進行深度定制化開發(fā)（包括修改內核、硬件驅動、運行時環(huán)境、應用程序框架等），最終實現(xiàn)座艙系統(tǒng)平臺或自VW.OSVersionGoogleAndroid為鴻蒙OSAliOS?ROM型汽車操作系統(tǒng)：基于Linux或安卓等基礎型操作系統(tǒng)進行有限的定制化開發(fā)，不涉及系統(tǒng)內核更改，一般只修改更新操作系統(tǒng)自帶的應用程序等。大部分車企一般都選擇開發(fā)ROM型操作系統(tǒng)。?超級APP：又稱車機互聯(lián)或手機映射系統(tǒng)，不是完整意義上的汽車操作系統(tǒng)，其借助手機的豐富功能映射到汽車中控，以滿足車主對娛樂的需求，代表有蘋果CarPlay、百度CarLife、華為Hicar等。/43圖：不同類型的4類常見的汽車操作系統(tǒng)示意數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問，市場研究部2.1.1.底層OS：決定系統(tǒng)性能，是軟件定義汽車的關鍵操作系統(tǒng)內核又稱為“底層”，提供操作系統(tǒng)最基本的功能，負責管理系統(tǒng)的進程、內存、設備驅動程序、文件和網(wǎng)絡系統(tǒng)，是系統(tǒng)軟件層的核心。由于開發(fā)難QNXLinuxAndroid、WinCE為主。LinuxAndroidIHSAutomotive數(shù)據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)內核目前主要以QNX和開源的LinuxAndroid為主，合計市占率已近90%。從系統(tǒng)性能上，三大主流系統(tǒng)各具優(yōu)勢。目前QNX憑借高安全性、高Linux（包括基于Linux開發(fā)的AndroidQNX對安全性能要求更高的領域，而Linux和Android在車載信息娛樂領域更具優(yōu)勢。12/43表：主流底層特點數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，市場研究部預計AndroidLinuxAndroid系統(tǒng)在國內應用更盡管存在安全性、穩(wěn)定性差的問題，但其憑借開源、靈活性強、生態(tài)豐富的優(yōu)勢在國內占據(jù)主流地位，特別是在安全性要求相對較小的車載信息娛樂領域發(fā)展空間大。國內自主品牌和造車新勢力也大多基于Android定制ROM型汽車操作系統(tǒng)。表：國內企業(yè)開發(fā)ROM型操作系統(tǒng)情況數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)信息收集，市場研究部2.1.2.頭部車企和科技企業(yè)入局操作系統(tǒng)，旨在建立領先優(yōu)勢13/43車載操作系統(tǒng)是汽車生態(tài)關鍵，頭部主機廠和第三方企業(yè)都積極布局汽車操作系統(tǒng)。Tesla.OSVW.OSMB.OS、BMW-OS利GKUI等，都是基于LinuxQNX和其他RTOS等內核實現(xiàn)硬件抽象化，形成支持應用開發(fā)的中間層操作系統(tǒng)，定義開發(fā)者交互邏輯，搭建應用層。表：自研操作系統(tǒng)企業(yè)情況簡介數(shù)據(jù)來源：市場研究部自研操作系統(tǒng)有助于簡化車輛軟件開發(fā)流程及增加OTA頻率。以特斯拉為例，由于采用開源Linux2014年首次在ModelS上使用自研操作系統(tǒng)以來，特斯拉已通過OTA技術對其操作系統(tǒng)進行了多次重大升級。自研操作系統(tǒng)而后向產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)開放車輛編程，可以掌握開發(fā)者生態(tài)資源，形成一定壟斷優(yōu)勢。有了操作系統(tǒng)就可以建立生態(tài)壟斷，對上層各組成部分和應用進行全面的把控。例如德國大眾自研VW.OS，依托自身近千萬輛汽車年銷量，迫使Tier1以及軟件供應商甚至其他OEM在VW.OS的基礎上進行開發(fā)，使之成為智能手機領域的IOSOS授權許可費+車聯(lián)網(wǎng)服務+APP對接許可費+APP增值服務分成”的商業(yè)模式，獲得超額利潤。第三方汽車操作系統(tǒng)玩家包括TINNOVE國汽智控、百度和華為等，這些企業(yè)主要是在主流底層OS基礎上進行獨立操作系統(tǒng)的研發(fā)。從技術上看，互聯(lián)網(wǎng)及科技企業(yè)憑借自身軟件研發(fā)的優(yōu)勢，對系統(tǒng)改造程度高、產(chǎn)品生態(tài)豐富。因此，第三方企業(yè)產(chǎn)品本身具備較強競爭力，可與生態(tài)較單一、研發(fā)能力欠缺的車企進行合作，形成良性互補。14/432016年斑馬智行與上汽合作推出搭載Alios系統(tǒng)的榮威、名爵等十多款車型，2017年與神龍汽車合作。華為超級APPHiCar目前合作的車企超過20利、東風、廣汽傳祺、比亞迪等品牌，合作的車型超過圖：斑馬智行整車合作伙伴圖：華為Hicar合作車企超過20家20+車企30+應用數(shù)據(jù)來源：公司官網(wǎng)，市場研究部數(shù)據(jù)來源：公司官網(wǎng)，市場研究部2.2.系統(tǒng)軟件層——BSP層BSPBSP中主要包括Bootloader（以基礎支持代碼來加載操作系統(tǒng)的引導程序）、HAL（硬件抽象層）代碼、驅動程序、配置文檔等。對于具體的硬件平臺，與硬件相關的代碼都被封裝在BSP中，由BSP向上提供虛擬的硬件平臺，與操作系統(tǒng)通過定義好的接口進行交互，使之能夠更好的運行于硬件主板。其目的在于為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺，使其具有硬件無關性，可以在多平臺上移植。15/43圖：BSP在系統(tǒng)軟件中的位置數(shù)據(jù)來源：CSDN，市場研究部BSP是相對于操作系統(tǒng)而言的，不同的操作系統(tǒng)對應于不同定義形式的BSP。例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對于某一來說盡管實現(xiàn)的功能一BSP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來寫，這樣才能與上層OS保持正確的接口。Tier1OEMTier2廠商均有參與BSPBSP開發(fā)需要深度理解芯片架構，目前市場中以和芯片廠商緊密合作的第三方公司如中科創(chuàng)達等公司為主要力量。中科創(chuàng)達與高通、瑞薩、德州儀器、恩智浦等領先芯片供應商保持深/Tier1BSP技術支持。2.3.虛擬層（Hypervisor）為了讓不同類型的操作系統(tǒng)運行在一個計算平臺上，最直接的技術路徑就是虛擬化（Hypervisor全隔離環(huán)境中的計算機系統(tǒng)，此時供應商不再需要設計多個硬件來實現(xiàn)不同的功能需求，而只需要在車載主芯片上進行虛擬化的軟件配置，形成多個虛擬機，在每個虛擬機上運行相應的軟件即可滿足需求。因此，車載虛擬化操作系統(tǒng)要求具備以下三點技術要求：（）使用資源分區(qū)技術嚴格隔離和分配資源；（2）具備靈活高效的實時和非實時任務調度機制；（）進程間通信，實現(xiàn)消息在虛擬機之間通信。16/43圖：虛擬化可以實現(xiàn)一個主芯片運行多個操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：CSDN，市場研究部目前主流的虛擬化技術提供商為QNX和ACRN。常見的Hypervisor包括黑莓的QNXLinux主導的ACRNMobica為代表的XENSynergy的COQOS、德國大陸汽車的L4RE、法國VOSyS的VOSySmonitor等，其中最主流的是黑莓的QNX及英特爾與Linux主導的ACRNQNX作為唯一被認可達到ASILD等級的虛擬化操作系統(tǒng)，已經(jīng)量產(chǎn)應用到實際車型中。整個操作系統(tǒng)是由微內核調度管理的一組進程集合，安全性與實時性有保障。目前，黑莓VAI南京誠邁科技等。表：兩大主流虛擬化技術對比數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)信息收集，市場研究部2.4.中間件：軟件開發(fā)的關鍵“紐帶”在中間件出現(xiàn)之前，系統(tǒng)軟件是直接基于操作系統(tǒng)開發(fā)，導致軟硬件高度耦合。隨著車內代碼量的增長導致系統(tǒng)的復雜性和成本劇增，為了提高軟件的管理性、移植性、裁剪性和質量，需要定義一套標準的接口、高質量的無縫集成、高效的開發(fā)以及通過新的模型來管理復雜的系統(tǒng)。中間件將軟件、硬件進行分離，對下層硬件資源進行抽象、利用，對芯片進行驅動并優(yōu)化操作系統(tǒng)，對上層軟件提供服務接口，為不同算法提供不同類型的插件。中間件解決數(shù)據(jù)傳輸、應用調度、系統(tǒng)集成和流程管理等問題，可大幅提升應用層軟件的開發(fā)效率。經(jīng)典中間件設計標準：AUTOSAR。汽車電子軟件標準主要包括AUTOSAR、OSEK/VDX17/43規(guī)定了分層架構、方法論和應用接口規(guī)范，使得汽車嵌入式系統(tǒng)控制軟件開發(fā)者，得以在軟件開發(fā)與驗證過程中，擺脫對硬件系統(tǒng)的依賴，實現(xiàn)了軟硬件的分離。圖：中間件促進軟硬件解耦數(shù)據(jù)來源：官網(wǎng)，市場研究部AUTOSARApplicationSoftwareLayerRuntimeEnvironmentBasicSoftwareLayerBSW微控制器（Microcontroller口，并為其上一層提供接口。18/43圖：基礎軟件層框架，包含近百個模塊NXP色服務層）由軟件供應商提供；綠色復雜驅動、IO抽象層由開發(fā)；紅色層代碼由工具生成。的優(yōu)勢主要有：1.有利于提高軟件的復用度，使軟件可以跨平臺復用；2.便于軟件的交換與更新；3.4.5.使用一種標準化的數(shù)據(jù)交換格式（ARXMLAUTOSAR分為ClassicPlatform和AdaptivePlatform兩大平臺，其中ClassicPlatform主要面向分布式ECUAdaptiveAUTOSAR主要面向更復雜的域控制器和ClassicAUTOSARAdaptiveAUTOSAR的優(yōu)勢在于：實時性強、操作系統(tǒng)移植性高以及軟件升級更靈活。19/43表：ClassicPlatform與AdaptivePlatform的對比數(shù)據(jù)來源：CSDN，市場研究部。家生態(tài)伙伴企架構底層協(xié)議棧的公司寥寥無解決方案廠商包括EBContinentalMentorGraphics（SiemensRiver（TPGCapitalKPIT（美印1Classic標準下的開發(fā)工具鏈及基礎軟件上述海外供應商占據(jù)主導地位，國內主要是東軟睿馳、華為、經(jīng)緯恒潤等；Adaptive方面，仍處于起步階段，大陸EB與和大眾合作將APAUTOSAR和SOA平臺應用于大眾MEB平臺ID系列純電動車型上。國內廠商紛紛將AP作為發(fā)力重點，推出相應的中間件及其工具鏈產(chǎn)品，搶占市場先機。圖：聯(lián)盟目前已有超300家生態(tài)伙伴數(shù)據(jù)來源：，市場研究部20/43整個的框架中真正對控制有作用的只有ApplicationLayer及以下層都是起輔助作用的，不同Application層的功能對應的BSW基本相同，而且AUTOSAR和執(zhí)行器還仍然遵循斯拉不用AUTOSAR，依托自研的操作系統(tǒng)和基礎軟件實現(xiàn)更高效的開發(fā)。2020年7月日，一汽、上汽、廣汽、蔚來、吉利、長城、長安、北汽福田、東威邁斯、重塑、中汽創(chuàng)智這家企業(yè)組成中國汽車基礎軟件生態(tài)委員會（AUTOSEMO和接口規(guī)范，共享知識成果，建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)。表：部分中間件廠商產(chǎn)品介紹數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，互聯(lián)網(wǎng)信息收集，市場研究部2.5.功能軟件層在汽車軟件架構中，功能軟件主要包含自動駕駛的核心共性功能模塊。核心共性功能模塊包括自動駕駛通用框架、網(wǎng)聯(lián)、云控等，結合系統(tǒng)軟件，共同構成完整的自動駕駛操作系統(tǒng)，支撐自動駕駛技術實現(xiàn)。21/43表：核心共性功能模塊功能與特點介紹數(shù)據(jù)來源：中國軟件測評中心，智能網(wǎng)聯(lián)駕駛測試與評價工信部重點實驗室，市場研究部目前在功能軟件層面，傳統(tǒng)、、科技巨頭、第三方軟件供應商都有一定布局。各方可憑借自身的優(yōu)勢提供解決方案，選擇擅長的模塊進行開發(fā)，例如在傳感器領域有優(yōu)勢的算法廠商可以專注于功能軟件中傳感器模塊的開發(fā)，實現(xiàn)整個行業(yè)更為有效的分工與合作。在功能軟件領域，與供應商合作的模式有助于滿足車企自身對于智能汽車產(chǎn)品功能研發(fā)的需求。相比于車企，各大供應商開發(fā)的軟件模塊經(jīng)過不同情景、在不同產(chǎn)品上的檢驗，質量更具有保障。且一些軟件供應商可根據(jù)車企自身特色，提供更適合車企的解決方案，加快研發(fā)效率。例如為研發(fā)能力比較強的車企提供功能模塊方案，開放干凈的接口，讓車企自己去控制整個用戶體驗和產(chǎn)品定義。而面向軟件能力還不完善的車企，可以提供軟硬件集成交付方案，大大縮短車企研發(fā)周期。22/43表：布局功能軟件層業(yè)務的企業(yè)數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，互聯(lián)網(wǎng)信息收集，市場研究部2.6.應用軟件層應用層軟件運行在廣義操作系統(tǒng)之上，具體負責功能實現(xiàn)。主要包括面向自動駕駛裝載運行系統(tǒng)軟件和功能軟件構成的操作系統(tǒng)后，向上支撐應用軟件開發(fā)，最終實現(xiàn)整體功能實現(xiàn)。上層的應用軟件層是重點研發(fā)打造差異化的領域，比如座艙、自動駕駛等。因此，目前整車廠、傳統(tǒng)、初創(chuàng)企業(yè)、科技巨頭以及獨立的軟件企業(yè)等在上層軟件領域都在積極發(fā)力。從長期來看，上層應用與算法價值量最大。在短期內，汽車軟件領域內企業(yè)若想真正落地至關重要。但從長期來看，在架構以及廣泛的操作系統(tǒng)框架構建成熟后，豐富的上層應用生態(tài)與算法將具備更大的價值空間。?典型上層應用示例一：自動駕駛域上層的應用算法自動駕駛域控制器上層應用算法包括場景算法（涵蓋數(shù)據(jù)感知、決策規(guī)劃、控制執(zhí)HMI決策、執(zhí)行三個維度的算法，進而實現(xiàn)各類場景下的自動駕駛功能。表：自動駕駛應用層算法與編程語言數(shù)據(jù)來源：CSND，市場研究部主機廠自研自動駕駛算法成為未來趨勢。中短期看，由于大多主機廠自身算法能力23/43缺失，主機廠會選擇與具備明顯算法優(yōu)勢的或者軟件公司合作，在這個階段博世、大陸、德賽西威、中科創(chuàng)達等企業(yè)具有明顯優(yōu)勢。但從長期來看，當主機廠延伸全棧式算法能力。在這樣的趨勢下，供應商應跟隨當前OEM需求明確自身定位，或者專注于自動駕駛應用層的某一領域，使對某領域算法精通、能力突出，才能保持持久競爭力。?典型上層應用示例二：數(shù)字地圖在自動駕駛領域，高精度定位與地圖（數(shù)據(jù)地圖）的支持是實現(xiàn)高級自動駕駛的保還可以有效消除部分傳感器誤差并對現(xiàn)有傳感器系統(tǒng)進行補充修正。此外，高精度地圖還可以構建駕駛經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，分析危險區(qū)域，為駕駛者提供新的駕駛經(jīng)驗數(shù)據(jù)集。圖：不同等級自動駕駛對地圖的要求數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，市場研究部當前，高精度地圖領域主要玩家有四維圖新、高德、百度，三家公司呈三足鼎立態(tài)2013年啟動無人車項目研發(fā)；高德?lián)碛邪⒗锇桶腿χС?，進展較快；四維圖新為國內老牌圖商。2020年三家公司占據(jù)65%以上的市場份額，形成“三足鼎立”局面。24/43圖2020-2025E圖：2020年國內高精度地圖市場份額數(shù)據(jù)來源：易觀分析，市場研究部數(shù)據(jù)來源：IDC，市場研究部圖：汽車軟件生態(tài)重點企業(yè)圖譜數(shù)據(jù)來源：市場研究部3.SDV帶來產(chǎn)業(yè)鏈重塑及競爭格局分析3.1.產(chǎn)業(yè)鏈重塑3.1.1.主機廠嘗試主導整車軟件部分，軟件廠商向主機廠開始深度參與軟件開發(fā)。在傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，各系統(tǒng)軟件的開發(fā)幾乎全25/43部由管理系統(tǒng)概念的定義，最終完成系統(tǒng)集成和檢驗的工作，即下圖中黃色部分。隨著汽車軟件的重要性不斷提升，主機廠開始重視定義軟件，深度參與系統(tǒng)架構、功能需求分析等環(huán)節(jié)，甚至主導軟件單元設計與研發(fā)，即下圖綠色和紅色環(huán)節(jié)。圖：V型開發(fā)模式：主機廠從只負責項目管理、集成驗收轉向深度參與需求分析和模塊設計數(shù)據(jù)來源：均勝電子，市場研究部軟件供應商向進階。主機廠無論是同核心軟件企業(yè)建立合作還是自主研發(fā)，傳統(tǒng)供應鏈關系都將發(fā)生根本性的變化。車企與軟件供應商的協(xié)作將進一步加深，整車廠為了掌握主導權并降低高昂的研發(fā)成本，會選擇直接與具備較強的獨立算法研發(fā)能力的軟件供應商合作，因此這些軟件供應商一躍成為了件廠商作為先供應給再到OEM的塔狀供應模式，向扁平化的供應網(wǎng)絡模式發(fā)展。26/43圖：軟件廠商將成為供應商數(shù)據(jù)來源：賽迪顧問，市場研究部對于軟件供應商來說，隨著OEM主機廠自主權和軟件自研能力的不斷加強，主機廠開始尋求與軟件供應商的直接合作，比如廠商將首先尋求將座艙HMI交互系統(tǒng)功能收回，設計工具、語音識別模塊、音效模塊、人臉識別模塊等對于軟件供應商來說，能提供越多的軟件產(chǎn)品組合，就可能獲取更高的單車價值。同時，軟件供應商也正尋求進入傳統(tǒng)把持的硬件設計、制造環(huán)節(jié)，比如TBOX等，以提供多樣化的解決方案。3.1.2.軟件開發(fā)向分層化、模塊化演變，中間模塊供應商市場機會大從傳統(tǒng)V型開發(fā)轉向面向軟件定義汽車的分層式開發(fā)，轉變基礎是中間件的引入。域控架構下應用算法復雜程度高，尤其是自動駕駛領域幾乎沒有任何一家公司能夠提供一整套的軟件系統(tǒng)，所以需要多家供應商來合作完成整套軟件包，由于中間件的引入實現(xiàn)了軟硬件的解耦，為第三方軟件的引入提供了可能，而第三方軟件需搭載在中間件提供的功能接口上。這需要負責系統(tǒng)集成的車廠或者供應商具備非常強的軟件系統(tǒng)架構能力和中間件平臺設計能力。27/43圖：主機廠開發(fā)模式的轉變數(shù)據(jù)來源：億歐智庫，市場研究部從軟件本身的開發(fā)模式來講，軟件的分層和模塊化是在每一個行業(yè)被軟件重塑時的必然事件。以手機領域安卓和ios平臺為例，各平臺生態(tài)下都有非常豐富的開發(fā)工具和基礎軟件的模塊，安卓生態(tài)下常見的SDK（SoftwareDevelopmentKit）類別眾多，絕大多數(shù)模塊都是由第三方提供的獨立模塊。圖：安卓生態(tài)常見圖：各類型APP使用SDK數(shù)量數(shù)據(jù)來源：市場研究部數(shù)據(jù)來源：CSDN，市場研究部手機領域模塊化的行業(yè)分工給標準模塊供應商帶來了較大的市場機會，代表上市公司有、Salesforce等。作為一家云通信公司，提供的應用程序編程接口可以幫助開發(fā)者輕易地在其他應用程序中加入短信、語音和網(wǎng)絡電話等功能。根據(jù)CPaaS（企業(yè)通信平臺及服務）的整體服務框架，CPaaS可分為5個層級。SMSPhoneNumber等APICPaaS90％以上的收入。RCS2020的企業(yè)和用戶接受電子郵件和全渠道通信，而未來在IOTAI、遠程醫(yī)療、支付、生物識別安全等模塊的需求上將持續(xù)高速增長。公司的業(yè)務收入隨著支持的第三方應用程序的增長而增長。28/43圖：公司平臺技術架構（CPaaS服務架構）數(shù)據(jù)來源：公司文件，市場研究部2021年收入體量已經(jīng)超過值一度高達800億美金。圖：公司年收入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：wind，市場研究部在“軟件定義汽車”的趨勢下，汽車軟件行業(yè)也必將迎來分層化與模塊化，將誕生一批專業(yè)化中間模塊供應企業(yè)。車企很難完成全鏈條軟件模塊的研發(fā)，而標準的第三方模塊會經(jīng)過更多不同的場景和不同的產(chǎn)品測試，具有更高的質量和生命力，還能分攤、降低各模塊成本。例如，在座艙領域，鎂佳科技就抓住了行業(yè)分工發(fā)展趨勢，為理想汽車提供數(shù)字座艙方案，并開放干凈的接口，讓廣汽蔚來、理想汽車去控制整個用戶體驗和產(chǎn)品定義。在智能汽車軟件功能系統(tǒng)中的核心功能模塊也涉及AI感器模塊等。利用這些共性功能模塊，開發(fā)者可更高效地進行自動駕駛業(yè)務層面的研發(fā)。供應商可憑借自身優(yōu)勢為車企提供解決方案，實現(xiàn)更為高效的分工和合作。3.2.競爭格局？——幾個維度看軟件企業(yè)成長性29/433.2.1.切入芯片or操作系統(tǒng)or中間件等核心生態(tài)車企由過去圍繞構建生態(tài)體系轉向圍繞芯片or操作系統(tǒng)or中間件企業(yè)構建生態(tài)體系。在傳統(tǒng)汽車時代，汽車的生態(tài)鏈是圍繞件集成后供應給主機廠。而到了智能汽車時代，車企在定義一款智能汽車時，其核心考慮會轉向判斷需要一塊多大算力的芯片去支撐期望搭載的智能化功能，敲定芯片之后，周邊元器件、操作系統(tǒng)、軟件也會在該芯片支持的相關企業(yè)中選擇，至此車企便將圍繞英偉達生態(tài)體系、高通生態(tài)體系、地平線生態(tài)等構建生態(tài)。當然，也QNXLINUXAndroidApollo、AUTOSAR等中間件體系構建生態(tài)。圖：智能汽車產(chǎn)業(yè)模式轉變數(shù)據(jù)來源：市場研究部因此，若軟件供應商可以深度打入上述核心芯片、操作系統(tǒng)、中間件體系，將能充分享受汽車軟件市場的爆發(fā)。我們以中科創(chuàng)達舉例說明：（）芯片領域：深度綁定高通（驍龍8155）是第一款制程工藝打造的車規(guī)級數(shù)字座艙，它的多核異構性能為其他芯片的兩倍，CPU性能和GPU算力也遠高于其他廠商的芯片，是目前性能最強的座艙車企中已有超過20家生產(chǎn)了搭載81552Ride車聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品，去年推出的第四代芯片SA8295P8核CPU主頻相比于第三代芯片和其他廠商的芯片有了一個數(shù)量級的提高，GPU第三代也提高了50%Ride平臺的發(fā)布也使得高通在汽車市場上完成了全產(chǎn)品線的布局，嘗試布局未來座艙域和自駕域的融合。30/43圖：高通座艙芯片產(chǎn)品力領先圖：高通已推出多代智能座艙平臺數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)搜集整理，市場研究部數(shù)據(jù)來源：高通，市場研究部中科創(chuàng)達深度綁定高通，持續(xù)受益于高通的客戶引流。由于創(chuàng)達自成立起，在手機產(chǎn)業(yè)上就與生產(chǎn)手機終端芯片的高通形成了戰(zhàn)略合作，具體包括QRDQualcommReferenceDesign）手機的聯(lián)合開發(fā)，建立手機芯片——系統(tǒng)聯(lián)合實驗室等。因此，創(chuàng)達對高通芯片平臺的熟悉程度遠高于汽車軟件企業(yè)，這也為二者在汽車端的優(yōu)先2016年成立合資公司——重慶創(chuàng)通聯(lián)達智能操作系統(tǒng)+核心算法的智能化產(chǎn)品或軟件”的一站式解決方案，進一步在股權層面進行深度綁定。綜上所述，創(chuàng)達融入高通的芯片生態(tài)，高通客戶為創(chuàng)達引流，為創(chuàng)達智能座艙業(yè)務的穩(wěn)定持續(xù)增長提供保障；同時，與高通的長期合作也加深了創(chuàng)達對于芯片的虛擬化、固件驅動等環(huán)節(jié)的技術積累。中科創(chuàng)達會針對高通軟硬件一體化平臺的操作系統(tǒng)、核心SDK以及框架等中間件緩解進行優(yōu)化。中科創(chuàng)達在中間件層面更了解車規(guī)級需求并積累了量產(chǎn)車規(guī)級操作系統(tǒng)優(yōu)化技術，可以幫助高通對接下游車企，了解車企定制化需求，根據(jù)高通不同代次芯片為車企定制開發(fā)OS通深度綁定是創(chuàng)達相對于其他軟件廠商的核心優(yōu)勢。未來座艙和自動駕駛域融合將為創(chuàng)達帶去更廣闊的展示天地。座艙域和自駕域融合會帶來軟件復雜度的高速增長，會用到多系統(tǒng)、虛擬機以及各類中間件，其中系統(tǒng)層面將非實時的操作系統(tǒng)和實時的操作系統(tǒng)融合到一起，整個軟件系統(tǒng)復雜程度大幅提升，帶動軟件在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的價值進一步提升。創(chuàng)達在RIDE平臺中提供的具體內容主要有：芯片的虛擬化；安全中間件（需要封裝很多底層硬件的資源、訪的訪問，以及算法或源數(shù)據(jù)的接入等。31/43圖：未來座艙域和自動駕駛域趨于融合數(shù)據(jù)來源：羅蘭貝格，市場研究部（）操作系統(tǒng)領域：長期深耕操作系統(tǒng)公司多年深耕操作系統(tǒng)底層技術，對各類操作系統(tǒng)剪裁、定制化開發(fā)深度理解，與QNXLINUX（黑莓）自動駕駛系統(tǒng)的方案提供商。黑莓先后為汽車企業(yè)開發(fā)了娛樂系統(tǒng)、智能座艙和輔助駕駛等系統(tǒng)平臺，為開發(fā)人員提供了靈活的工具選擇。中科創(chuàng)達因其在操作系統(tǒng)QNXQNX在自動駕駛領域的方案提供商之一。、中科創(chuàng)達融入生態(tài)，智能座艙優(yōu)勢進一步增強。Linux與QNXAndroid系統(tǒng)是谷歌基于Linux導航領域，目前Android系統(tǒng)在國內車載信息娛樂系統(tǒng)領域占據(jù)主導地位。作為智能座艙龍頭和系統(tǒng)商互惠互利的合作，進一步拉大了創(chuàng)達在智能座艙領域的優(yōu)勢。（）中間件領域：中間件能力是創(chuàng)達底層能力中科創(chuàng)達具有開發(fā)AP的能力。創(chuàng)達構建了“云管端”一體化的平Apollo生態(tài)，展開多維度深入合作。創(chuàng)達在軟件平臺層提供操作系統(tǒng)的定制與優(yōu)化、智能駕駛算法的開發(fā)、人機交互界面的定制與優(yōu)化等一系列服務與解決方案。32/43圖：創(chuàng)達針對架構開發(fā)專有工具鏈可全面支撐整車軟件的開發(fā)和集成數(shù)據(jù)來源：中科創(chuàng)達，市場研究部3.2.2.與下游客戶深度綁定，且形成長尾覆蓋汽車軟件市場存在長尾市場特征，即更廣泛的客戶覆蓋范圍意味著更好的業(yè)績持續(xù)性與更強的產(chǎn)品通用性，因此，下游客戶分布更廣泛、客戶集中度更低的廠商在競爭中將占據(jù)一定優(yōu)勢。目前來看，中科創(chuàng)達、東軟睿馳、武漢光庭、經(jīng)緯恒潤等企業(yè)都有著豐富的國內外客戶資源，且他們的產(chǎn)品也已覆蓋絕大多數(shù)主流車型。表：重點軟件企業(yè)下游客戶情況方案提供商主要客戶三星、LG、億咖通、航盛電子PSA產(chǎn)、三菱；中科創(chuàng)達國產(chǎn)自主：廣汽、上汽、吉利、比亞迪、一汽、長按、長城、威馬、華潤通、東風、理想One；世界：奧迪、本田、沃爾沃；東軟集團武漢光庭經(jīng)緯恒潤國產(chǎn)：一汽、東風、吉利、長安、上汽、奇瑞、集度、長城偉世通、馬瑞利國內：上汽、吉利、長安、長城、一汽、東風、北汽、海馬歐美系：通用、福特、捷豹路虎國內：一汽、上汽、東風、北汽、廣汽、吉利、江鈴；數(shù)據(jù)來源：各公司公告，市場研究部中科創(chuàng)達客戶覆蓋幾乎所有主流OEM及，客戶集中度遠低于可比企業(yè)。相比于另外三家廠商，2020年度創(chuàng)達前5大客戶收入占比為29.6%2021年度為，遠低于光庭的和經(jīng)緯恒潤的52.7%單一客戶的依賴程度更低，意味著創(chuàng)達的經(jīng)營相對而言更加穩(wěn)定。此外，由于創(chuàng)達綁定高通，創(chuàng)達也進一步吸收了高通的國內外客戶。因此，中科創(chuàng)達有著更良好的業(yè)績持續(xù)性和更強的產(chǎn)品通用性。33/433.2.3.收入模式“License+Royalty”壁壘更高，收入較更穩(wěn)定汽車軟件的商業(yè)模式一般采用“解決方案NRE（Non-RecurringEngineering）模式，按照項目所需耗費的開發(fā)人員數(shù)量及工時報價，通常用于軟件和系統(tǒng)開發(fā)的IPRoyalty和License，這種模式下的毛利率較高，通常超過70%；第三種是“NRE+License”的打包式收費，即收一筆一次性費用，再根據(jù)單車量收另一筆費用。圖：軟件供應商三種收費模式數(shù)據(jù)來源：市場研究部IP授權費在2000-3000程度提升及相關軟件企業(yè)崛起，軟件授權費還將繼續(xù)提升。表：軟件授權費拆分數(shù)據(jù)來源：佐思汽研，市場研究部34/43創(chuàng)達出售IP和客戶軟件開發(fā)授權，在業(yè)內占據(jù)領先地位。國內絕大多數(shù)汽車軟件商提供的都是純外包式軟件開發(fā)業(yè)務和方案服務，業(yè)務收費通常都是按照項目形式或者一次性NRE形式收費。NRE模式的市場壁壘較低，汽車軟件商通常只需要提供技術和人力即可，在行業(yè)處于快速增長階段，這種模式可以通過人員擴張取得高相對而言授權的技術難度更大，只有細分領域技術領先的企業(yè)才能支撐軟件授權的模式，其收入主要取決于客戶的汽車銷量，該模式有利于保持客戶黏度和收入IPIP收入占比更高，主要來自Kanzi等IP的授權許可，隨著搭載81552022年的收入將會有較大的增長。表：重點軟件企業(yè)商業(yè)模式對比數(shù)據(jù)來源：各公司官網(wǎng)及財報，市場研究部3.2.4.聚焦單一領域和跨細分領域的市場規(guī)模會有差異智能化大潮下，汽車軟件企業(yè)如果聚焦單一領域能夠有著穩(wěn)定的收益和市場規(guī)模，但從長期來看聚焦單一領域的企業(yè)成長性相對不足，未來隨著業(yè)內各企業(yè)的產(chǎn)品迭代和技術進步，各企業(yè)間難以形成差異化，在競爭優(yōu)勢上存在局限性。因此，相比于聚焦單一領域的企業(yè)，軟件業(yè)務覆蓋面更廣、涉及領域更多的企業(yè)從長期來看具有更好的成長性。中科創(chuàng)達并購多家上層領域企業(yè)，智能汽車業(yè)務實現(xiàn)跨領域發(fā)展。創(chuàng)達上市多年，在智能座艙領域已經(jīng)建立了完善的平臺，形成了品牌效應，但公司并不滿足于底層OS領域的開發(fā)，因而逐步向上層（應用層）領域拓展。創(chuàng)達自2016年起并購了愛普心思、Rightware創(chuàng)達也因此成為國內外少有的從芯片層、系統(tǒng)層、應用層到云端全面覆蓋的操作系HMI35/43域內占據(jù)一席之地，而業(yè)內其他企業(yè)還沒有拓展到這些領域或缺乏相應客戶，對創(chuàng)達威脅較小。因此，創(chuàng)達通過并購，在跨汽車細分領域方面領先于業(yè)內，有助于創(chuàng)達開拓市場并擁有多領域市場的獨特優(yōu)勢。表：中科創(chuàng)達歷次收購事件及其影響公司主營業(yè)務及對創(chuàng)達的幫助并購方式及時間主營業(yè)務：車載娛樂系統(tǒng)研發(fā)愛普心思）免調收音、音響系統(tǒng)車身2016年4）拓展市司100%的股權場份額?；垴Y科技主營業(yè)務：Kanzi20多家車企的車型（2016）加快實現(xiàn)對車載娛樂系統(tǒng)20166400萬歐元收購100%Rightware2Rightware客戶主要為歐洲車廠，創(chuàng)達的客戶為中日市場，收購對相互交叉銷售有幫助，有助于鞏固亞洲市場地位和拓展歐美市場業(yè)務。權2D與視頻解決方案，2016年已應用于2.5億只手機中1）獲取在圖像影像領域的技2018年3月日，以萬歐元收購術積累和客戶資源，提升創(chuàng)達在視覺領域的地100%的股權）技術能力補足。嵌入式視覺應用于汽車中，可以做到環(huán)境感知、人機交互和決策控制。MMSolutions數(shù)據(jù)來源：中科創(chuàng)達，市場研究部Rightware公司的Kanzi軟件是對智能座艙技術的關鍵補充，創(chuàng)達因此實現(xiàn)突破。Kanzi在車載信息娛樂系統(tǒng)具有非常強的技術，KanziKanzi的粒子、等特效優(yōu)越，達到端游游戲的特效水平，可以更好地還原真實世界；（2MCUAndroid系統(tǒng)無3）能夠快速上手，不用寫代碼就可以完成部分技4CASPICE等車規(guī)級質量5Kanzi目前使用車型超過個，完成一百萬臺汽車軟件的交付，且在全球具有超過100人的原廠提供技術支持，具備量產(chǎn)能力。Kanzi現(xiàn)已成為超80%的國內車企的HMIKanziKanzi等核IP的收購優(yōu)先占據(jù)了智能汽車細分領域市場，同時突破了“License+Royalty了自身在的議價能力。公司業(yè)務結構三輪驅動，除了汽車之外還有“手機+IoT2021年公司手機汽車/IoT營收分別為10.55億億12.7億，手機業(yè)務在終端出貨量下滑背景下常年保持穩(wěn)健增速，業(yè)務呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，2021年營收同比增長82.87%。創(chuàng)達的IoTvideo36/43機/AIVR等新興市場，預計2022年仍將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。表：2022年創(chuàng)達各項業(yè)務出貨量與收入預計市場機器人市場預計出貨量300預計收入7億以上Camera20萬臺以上50-60超過1億2億以上ConferenceAIBox3億以上--ARM處理器超過3億數(shù)據(jù)來源：中科創(chuàng)達，市場研究部3.2.5.附：重點軟件企業(yè)財務數(shù)據(jù)對比?人均創(chuàng)收：中科創(chuàng)達員工數(shù)量大幅上升，未來幾年人均創(chuàng)收不是創(chuàng)達的目標2018-20202021年的創(chuàng)收為3640未來5年員工數(shù)仍將大幅增長，通過吸引更多優(yōu)秀的產(chǎn)品經(jīng)理和生態(tài)建設者，拓寬公司的業(yè)務渠道。因此，人均創(chuàng)收未來5年都不是創(chuàng)達的核心KPI。圖：創(chuàng)達2018-2021年員工數(shù)變化圖：創(chuàng)達等企業(yè)2018-2020年人均創(chuàng)收對比數(shù)據(jù)來源：wind，市場研究部數(shù)據(jù)來源：wind，市場研究部?利潤：創(chuàng)達利潤率在同業(yè)處于領先地位，2021年受外匯影響利潤率出現(xiàn)波動縱向對比，中科創(chuàng)達近年來毛利率穩(wěn)定在40%左右，凈利率基本維持在12-18%區(qū)間。2018-2020年的毛利率和凈利率穩(wěn)步提高，2021年受匯率波動影響有著一定程度地降低同業(yè)橫向對比，2020年創(chuàng)達的毛利率為44.22%，凈利率為潤率略低于光庭信息，但仍遠高于汽車軟件廠商的平均水平。創(chuàng)達的高利潤率主要來源于上文分析的、生態(tài)合作、客戶廣泛性、授權等方面的優(yōu)越表現(xiàn)。37/43圖：創(chuàng)達2018-2021年毛利率、凈利率變化圖：創(chuàng)達vs競爭廠商盈利能力