软件定义汽车产业链分析报告

1、 软件定义汽车产业链分析报告 1、 特斯拉估值之辩直至 2020 年 1 月 1 日，美股特斯拉的股价仍在 80 美元左右徘徊不前。虽然这个价 格相较 2019 年最低位置的 41 美元已实现了翻倍，但涨幅还处于市场的预期之内。在整 个 2019 年内，特斯拉倒闭、破产的谣言不绝于耳，成为了压制其股价的重要因素，其空 单一度跃升至 4000 万股，总金额达到了 200 亿元美元，成为了美股历史上单股做空金额 的最高纪录。同时，受限于产能爬坡影响，此前被市场一致看好的核心产品 Model 3 产 能爬坡缓慢；另外两款车型 Model S 和 Model X 在 2019 年共计生产 62918

2、辆，向消费者 交付 66600 辆，较 2018 年的 101553 辆、99310 辆明显下滑。在此内忧外患之际，上海工厂的预期完工给了市场一针强心剂在中国强大的新 能源汽车需求下，特斯拉国产化的销量必将达到新高。随着国产 Model 3 降价后，售价 大幅低于进口版，引爆了新能源汽车市场，导致国产 Model 3 供不应求。特斯拉股价也 应声大涨，在 2020 年年初达到了 200 美元。虽然在此后受全球新冠病毒肆虐的影响下， 汽车产业链遭到重创，供销两端几近停滞，但这也只是略微拖慢了特斯拉上涨的步伐， 公司股价在 8 月份突破 400 美元的大关，成为全球汽车第一股。如果仅以特斯拉自身预

3、计的 2020 年 50 万辆的产量估算业绩，其市值不仅很难追赶 年产量近 1000 万辆的丰田汽车，甚至还不如 600 万辆的大众和近 500 万辆的福特；如果 以成长性衡量，虽然 2019 年特斯拉销量增长超过 50%，但随着基数变大，2020 年的预 期增速将下降至40%，在增速边际下降的背景下获得4000亿美元的市值也让人难以信服； 如果仅仅是公司现金流转正，意味着公司破产可能性降低，投资者改变了对其未来发展 的预期，也不得不感叹资本市场极高的宽容度。那究竟市场为何可以给予特斯拉如此之高的市值（估值）？从长期成长角度看，据德勤预测，到 2030 年，全球新能源汽车市场份额占比将达到 三

4、分之一，年销量将达到 3110 万辆。而我们从乐观角度预期，特斯拉能拿下全球电动汽 车市场的 20%（从燃油车品牌发展的历史角度看，主机厂市占率的上限为 10%左右），对 应全球销量为 600 万辆左右。继续假设特斯拉未来单车平均售价为 3 万美元，净利润率 为 8%（豪华车宝马的利润率水平），则全年汽车销售的净利润为 144 亿美元，对应前期 最高的 4500 亿美元市值，PE 仍在 30 倍以上，这对于周期类的汽车整车厂而言是相当高 的。从 PB 估值角度看，造车新势力估值也与传统燃油车企业迥异。以丰田、大众为代表 的燃油车市场龙头 PB 估值基本在 1 以下，仅有超豪华品牌的法拉利因手工

5、打造的原因， 资产较轻，PB 高达 27 倍。而大部分国内造车新势力因成立时间较短、负债较高，PB 均 为负值。特斯拉则因发展时间更长，PB 估值为正。整体看，虽然燃油车主机厂不论销量 和盈利能力均占优，但以特斯拉为代表的造车新势力的估值远高于燃油车企。一方面， 我们可以认为高估值来源于新能源代替传统能源汽车后，造车新势力长期的高成长预期； 另一方面，在单车价格不出现明显变化的情况，我们倾向市场整体默认了一个假设：电动汽车生产厂商相对于燃油车厂，有额外的盈利手段，即软件定义的汽车能为主 机厂提供额外的利润，这部分新增利润支撑起了企业的估值。2、 软件定义汽车时代的来临以上逻辑的起源主要是苹果公

6、司构建的软硬件一体化的生态体系。苹果通过优秀的 硬件以及软件产品设计，形成了稳定的客户群体。消费者购买苹果产品，实际买入了“硬 件”+“软件”的一揽子解决方案。相较于硬件（手机、电脑、手表）的一次性付费，软 件的使用只要设备存储空间充足，理论上是无上限的。苹果可以通过用户在 App Store 安 装软件进行抽成，对应边际成本几乎为 0，理论上的收入也是无限的。仅 2019 年，中国 Apple Store 上的苹果抽成收入高达 200 亿美元，相当于 5 个富士康或 30 个立讯精密的 利润。不仅仅是苹果，其他国外的科技巨头诸如谷歌、亚马逊，国内的 BATH 等都在其 应用商店采用收入抽成模

7、式，这部分收入已经成为消费电子硬件厂商利润率最高的业务。对于传统的汽车，执行的设计思路是硬件定义汽车，即厂商提供的功能即是产品的 全部功能，整个产品缺乏拓展性。以特斯拉为代表造车新势力，正逐步打破窠臼，将软 件的功能赋予汽车，让汽车成为功能可扩展的平台。这就意味着，未来消费者购车，买 的不仅仅是汽车本身，还包括汽车的软件功能服务，包括自动驾驶、娱乐、联网等功能。在软件定义汽车方面，特斯拉目前已经走到了行业前列。以自动驾驶为例，特斯拉 全产品线均支持基础自动驾驶功能（仅包括行驶车道内自动辅助实施转向、加速和制动）， 但解锁全部功能 FSD（Full Self-Driving，包含自动泊车、自动辅

8、助变道等功能）需要额 外付出 6.4 万元的价格。并且该项功能每年价格将持续增加；汽车性能方面，“加速提升”升级服务售价 1.41 万元，可解锁 Model 3 动力系统中大约 50 匹马力的动力，将长续航 全轮驱动版百公里加速时间从 4.6 秒提升到 4.1 秒；续航方面，Model S 60 可以付费升级 至 Model S 75 相同续航，国内售价 19800 元；舒适性方面，Model 3 激活后排座椅加热需 要额外付出 2400 元；车载娱乐系统方面，在 2018 年 7 月 1 日以后购买特斯拉的用户必 须以 9.99 美元/月（约合 70 元人民币）的价格，为流量套餐 Premi

9、um Connectivity 付费， 7 月 1 日以前购车的用户则仍然可以免费使用汽车流量。目前虽然还没有对娱乐功能进行 收费，但考虑到公司操作系统为闭源系统，未来视频、音乐服务收费均有一定可能。因此对于一款国产 Model 3 标准续航版，以前文假设的硬件销售净利率 8%，测算 产品的净利润为 2 万元；而购买所有 OTA 升级服务总价（不包含流量费用）高达 10 万 元，这部分收入机会没有任何成本，仅仅依靠软件解锁。因此认识未来的电动汽车，其 硬件利润甚至不足其总利润上限的 20%。这也能比较好的解释为何特斯拉在仅销售 50 万辆整车的背景下，总市值超过丰田汽车。同为造车新势力的国内品

10、牌，目前也逐步开始推广软件定义汽车的增值服务。如蔚 来的 NIO Pilot 服务，分为精选包和全配包，定价分别为 1.5 万元和 3.9 万元。精选包功 能包括自适应巡航（ACC)、道路自动保持（LKA）等常用功能，全配包额外增加自动辅 助导航驾驶（NOP）等。但由于电气架构相对特斯拉落后，因此除自动驾驶以外的软件 类解锁服务并未开通，官方升级仍以硬件升级为主。3、 软件定义汽车的硬件支持软件服务的基础来源于硬件的支持，只有硬件的发展革新才能带来软件的功能变化， 这个发展逻辑在智能机替换功能机的过程中已经演绎了一次。参照手机的软件服务，软 件定义汽车有两条核心的服务主线。一个是针对行驶的自动

11、驾驶软件服务，这部分是目 前车企发力的重点，对应的是低渗透率和高付费（车企一般将基础功能免费，高级功能 收费）；另一个是针对车载系统的软件服务，包括车机 OS 以及各类工具类 App，目前主 要由第三方提供，渗透率高但收费能力弱。并且，两类软件服务需要的硬件支持体系不 同。自动驾驶的升级以及提升服务品质，需要汽车底层系统的支持，因此要革新传统的 汽车电子电气底层架构，升级驾驶控制器的性能；车载系统的升级类似消费电子产品， 既需要便利的升级手段（OTA），又依赖更好的硬件性能为车机提供更丰富的功能。考虑到汽车与手机的智能化发展过程相似但不完全相同，汽车本质是交通工具，对 于运输安全的要求远高于手

12、机的使用要求。汽车智能化的首要解决的问题是驾驶问题， 其次才是将汽车视为流量端口的第四块屏幕。因此，行业龙头特斯拉目前软件定义服务 的主要精力仍然放在了自动驾驶领域，对车载应用的关注相对较少。对应的硬件配置也 以服务自动驾驶的电气化架构革新为主，对车机应用的支持为辅。3.1 电气化架构的革新博世集团2017年在德国的一个汽车行业会议上曾分享过其在整车电子电气架构方面 的战略图。整车电子电气架构的发展被分为了 6 个阶段：模块化阶段（一个功能一个 ECU 硬件），功能集成阶段，中央域控制器阶段，跨域融合阶段，车载中央电脑和区域控制器， 车载云计算阶段。而驱使车企不断向前发展的主要原因有三点：（1

13、）电动化：能源效率 正在推动传统动力系统向高压混合动力和电动发动机发展；（2）智能化：自动驾驶对分 散于功能隔离的控制单元的多传感器提出了融合的要求；（3）信息化：网络连接和信息 娱乐已经把汽车变成了一个分布式的 IT 系统：可以访问云，OTA 升级，高速接入地图服 务、多媒体内容、与其他交通工具和周边基础设施交互。可以认为，智能化和信息化赋 予了车这个载体更多的可能性，也是软件定义汽车发展的基础。目前大多数传统的车型尚处于功能集成阶段，而新兴的造车企业（如 Telsa）及传统 车企重点投入的一些未来车型的研发正丢掉一些历史包袱，从而设计更先进的整车电子 电气架构。以特斯拉 Model 3 为

14、例，车辆行驶主要由前、左、右三个车身控制器控制， 娱乐和无人驾驶分别由单独的域控制控制。也就是说车辆的大部分功能指令端均集成在 了几个核心控制器中，大大简化了信息交互的方式，可以认为是中央域控制器电气架构 的优越性的体现。有中央域控制器架构的支持，特斯拉相对于仍然采用分布式电气架构 的蔚来等车企，更容易实现软件对全车的控制，也更接近软件定义汽车的究极形态。3.2 自动驾驶域控制器的性能提升在领头羊特斯拉率先采用中央域控制器的电气架构后，主流整车厂和 Tier 1 零部件 供应商逐步开始推广采用新架构的平台，作为架构核心部分的域控制器的重要性凸显。 目前域控制器主要涉及电池域控制器、底盘域控制器

15、、车身域控制器、座舱域控制器以 及最重要的自动驾驶域控制器。以上域控制器分别控制汽车三电、底盘、车身、座舱以 及自动驾驶系统等重要部分的功能。对于软件定义汽车而言，自动驾驶是价值量最大的 部分，不论是传统汽车 Tier1 供应商（如博世、采埃孚、安波福）、主机厂（特斯拉）还 是新入局的芯片公司（英伟达），均投入了大量资源设计和生产性能更强大的域控制器。 可以说，自动驾驶域控制器的性能将直接决定无人驾驶的体验和安全性。未来，更高算力、更小体积、更低能耗、更全面接口、更广泛的软件兼容，将成为 自动驾驶域控制器的核心关注指标。而消费者通过软件付费解锁自动驾驶的商业模式也 将逐步成为主流，这对主机厂软

16、件的迭代和升级有了更高的要求，同时也为厂商带来了 巨大的商机（特斯拉 FSD 国内价格高达 6.4 万元，据马斯克表示，未来随着新功能的加 入，该服务解锁费用未来将更高）。3.3 车机功能的丰富汽车车机出现的最初用途，主要是播放音乐和收听广播，在基础的电气架构上并未 给其未来升级留下余量。而随着近年来智能化设备的逐步普及，大屏幕已经成为中高端 车型的标配，甚至作为核心卖点被推广。曾经的车机硬件配置在支撑大屏幕显示已经力 不从心，更何况消费者的使用需求已经由收听音乐提升至导航、视频、上网甚至游戏。 在汽车智能化、网联化大潮越演越烈的背景下，汽车车机性能的升级已经势在必行。除了功能需求的变化，软件

17、定义汽车另一个关键需求就是可扩展性的提升。以往车 机的操作系统均为封闭系统，无法外部安装新程序。虽然保持了系统内部的稳定，但低 扩展性不利于车企通过软件服务额外收费。因此，除发展相对较早的、希望控制智能驾 驶完整生态链的特斯拉采用自研系统外，其他造车新势力往往都采用基于 Linux 的开源 操作系统作为车机 OS。也就意味着车机 OS 与手机 OS 同源，采用硬件也更为相似。以造车新势力理想 ONE 为例，其采用的是中阶版 ARM 架构的高通骁龙 820A 处理 器，主频 1.7GHz， 8G LP DDR4 运行内存，闪存采用 64G eMMC。而对比早于理想 ONE 早诞生接近十年的特斯拉

18、，硬件使用 X86 架构的 Intel Atom A3950 四核 2.0GHz 处理器， 4 GB DDR4 运行内存以及 64GB eMMC 闪存。硬件组合决定产品性能的下限，二者的基 础配置都能满足流畅的交互体验。而软件标定又决定了性能上线，拉开本质差距的地方 就在于系统生态的不同。不过，鉴于除了特斯拉以外大部分国内车企均使用基于 Andriod 开发的操作系统， 未来发展的趋势难免会出现同质化，类似目前手机 OS 的发展格局，企业间的竞争将逐步 转向硬件层面的军备竞赛。3.4 OTA 技术的广泛应用OTA 全称为 Over-The-Air technology（空中下载技术），指通过移

19、动通信（GSM 或CDMA）的空中接口对 SIM 卡数据及应用进行远程管理， OTA 技术可以理解为一种远 程无线升级技术。对于寄希望通过软件定义汽车服务收费的主机厂而言，传统的去 4S 店通过整车 OBD 对相应的 ECU 进行软件升级或者服务开启的方式，不论是对消费者还是主机厂均成本较 高。通过 OTA 这种基本 0 成本的升级方式，主机厂可以通过不断小幅度更新持续获取收 入。此外，在搭载了一套双向通信的 OTA 平台后，车辆能够将车端系统和零部件的诊 断及运行信息及时传输至云服务器，这也有利于主机厂对某些潜在隐患进行预防性监测。传统汽车架构中的联网设备叫 Tbox，通过插入 SIM 卡实

20、现对外连接网络，并通过 GPS 天线实现定位；对内则通过 CAN 总线，实现对车辆的控制。智能车机系统可通过 Tbox，实现远程查看车辆状态和开关闭设备。既然传统汽车已经有了联网设备，为什么不采用 OTA 技术对车辆升级呢？主要原因是受限于汽车的电气架构和软件控制。对于传统电气架构汽车，软件应用 开发，功能代码耦合，程序整体打包，修改部分逻辑，需整体重新编译跨控制器功能分 散，所有相关控制器都需要更新软件。随着汽车电气化程度越来越高，尤其是自动驾驶、 主动安全等功能的增加，车子的 ECU 会急速增加。汽车电气架构中存在着数十到上百数 量的功能 ECU，这些功能 ECU 由不同的供应商提供，不存

21、在统一的中央代码仓库，其中 运行着各种不同的操作系统及应用软件，以至于整车代码行数规模达到上亿级。过去分 散的功能架构使得汽车不像现代手机一样有中央大脑处理器集中处理软件逻辑。在分散 的电气架构中做整车 OTA，就好比把 30 个人的脚绑在一起大家同时往前迈一步一样，这 个协调难度比起只有 23 个人做这件事情困难很多。因此，特斯拉在准备软件定义汽车的硬件配置时，充分的考虑了未来 OTA 升级的可 能性，采用了更加先进的中央域控制结构。加大了电子部件的集成程度，在自动驾驶系 统 AP2.5 电路板的背面，特斯拉集成了基于 Intel 芯片和 NXP MCU 的仪表/导航板的整 合系统，同时将

22、TBOX 和 GNSS 接收（GPS）整合在板。有了全行业唯一一款自动驾驶& 仪表娱乐全面整合集成的计算平台，特斯拉此后收费服务均采用了 OTA 升级的模式， 极大的提升消费者的使用便利性。4、 软件定义汽车产业链软件定义汽车对产业链的影响在于硬件和软件的两个方面，硬件是软件基础，软件 则作为整个系统变现的端口，两者相辅相成。结合产业链受益的相对确定性及各环节现 状与趋势，我们建议关注四大配置主线：硬件中的电气化架构变化部分，关注自动驾驶 系统、车机终端和车联网；软件变化部分，关注车用 OS 及 App。软件定义汽车主题投资四大配置主线优先级逻辑如下：（1）自动驾驶系统作为增 量市场，也是软件

23、定义汽车单车价值量增量最大的环节。目前国内自动驾驶系统体系 构建相对完整，不论是感知、决策还是执行子系统均有量产企业。在软件定义汽车发 展尚处于硬件系统搭建阶段，行业景气度和确定性较强；（2）车机终端作为存量替换 市场，虽然价值量低于自动驾驶系统，但由于消费者对其感知更为明显，下游主机厂 推动动力更强，目前正处于渗透率快速提升的阶段；（3）车用 OS 及 App 的开发正处 于起步阶段，考虑到未来不论是空间还是盈利能力，均远超硬件系统。而后续的流量 导出的能力已经吸引了包括 BAT 等互联网巨头投入资源。虽然目前渗透率不高、市场 较为分散，仍具有较高的战略配置价值；（4）车联网中的短期投资机会

24、在于适配整车 的 OTA 升级，长期则有望打开 V2X 的广阔空间。但短期 OTA 功能受到汽车整体电气架 构变革速度影响，渗透率提升速度受到主机厂意愿的压制；而长期广阔的 V2X 市场更 需要路基段的新基建的配合，属于政策催化的投资机会。4.1 自动驾驶系统自动驾驶涉及到汽车识别、决策和执行系统三部分。因为系统复杂并且设计功能较 多，软件定义空间最大，也是目前付费的大头。 识别系统：主要部件为各类摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达，负 责对车辆行驶过程中遇到物体的识别。虽然是增量市场，但市场渗透已经较高， 核心份额国外汽车零部件 Tier1 供应商把控，国内厂商处于追赶的位置。 决策系

25、统：主要为自动驾驶域控制器，是自动驾驶技术壁垒最高的部分。核心 零部件为计算芯片和控制算法，对芯片计算能力要求较高，产品迭代速度与消 费电子产品接近。目前产品主要是英伟达、特斯拉和英特尔等国际大厂提供。 国内厂商在芯片领域刚刚起步，主要业务是在域控制器的集成领域。 执行系统：主要为刹车、转向系统，市场参与者主要为汽车零部件的 Tier1 供应 商。该领域国内企业与国外差距较小，也是最有希望出现细分行业龙头的领域。4.2 车机终端车机终端目前最大的趋势就是由特斯拉引领的大屏化。而因为屏幕的扩大和显示面 积的提升，主机厂有机会将更多的驾驶舱控制功能移入车载屏幕，从而降低制造成本， 这对未来汽车驾驶

26、舱的设计将造成深远的影响。在负担了更多的功能后，车机终端的功 能也从原来的显示汽车状态，扩展至控制车内设备、获取外部信息、休闲娱乐等。更多 的功能需要性能更强的硬件支持，这导致了车机终端的价值量的提高。而由于国内的造 车新势力发展较快，对车机的更新应用更为大胆，也扶植了包含屏幕生产商、集成供应 商等一系列国内企业。4.3 车用 OS 及 App与手机智能化前夜类似，在硬件定义汽车时代，主机厂为追求电子系统的稳定性， 均采用定制化系统，导致各品牌的车用 OS 十分封闭，也不存在所谓的软件生态环境。面 对这片未充分开垦过的市场，包括 BAT 在内的许多互联网大厂都想通过推广自身的 OS， 重现谷歌安卓在智能手机的辉煌。因为控制住了操作系统，也就意味着控制了流量端口， 在目前移动互联网红利末期，3 亿车主的新增流量是无法被忽视的巨大蛋糕。4.4 车联网系统对于车联网的认识，应该有一短一长两个认知层次。短期看（五年以内），以 OTA 技术广泛应用为契机，主机厂可以采用成本更低的手段开启付费解锁功能的服务，利好 企业