智能手机产业链应用分析报告

智能手机产业链应用分析报告2021年3月

内容目录1.拥有相同“韵脚”的历史性变革：智能手机与智能汽车......................................................62.智能手机启示录：鏖战十年浪潮起伏，智能手机被重新定义...............................................72.1.交互的起点：智能手机的触控革命2.2.颠覆与迭代：红军与蓝军“架构”的差异化征途2.2.1.智能手机架构的演化路径2.2.2.2.2.3.2.3.生态的终局：智能手机成为万能的“场景性工具”3.汽车产业的范式转移：跟随与颠覆....................................................................................133.1.交互的起点：智能座舱登场，人车交互模式开启3.2.架构的进阶：架构定义软件，软件决定生态3.2.1.智能汽车架构的演化路径3.2.2.特斯拉“类苹果”模式的布局3.2.3.传统车企“类安卓”模式的进击3.3.终极形态的畅想：生态定义汽车，“移动第三空间”的共享...................................................294.史诗级产业机遇，万亿市场的阿基米德支点......................................................................314.1.供应链的颠覆4.2.价值链的转移5.智能汽车产业链的爆发.....................................................................................................355.1.智能座舱先行5.2.蓄势待发5.3.6.市场建议与重点推荐公司..................................................................................................466.1.市场建议6.2.重点推荐公司6.2.1.中科创达：全球领先的智能座舱软件解决方案提供商6.2.2.德赛西威：车机先行者，加码智能网联6.2.3.四维图新：国内高精度地图领军企业6.2.4.道通科技：专注汽车后市场，智能诊断行业龙头7.市场提示..........................................................................................................................49图表目录图1图2：智能手机的演化历程图3：智能手机屏幕变化历程图4：智能手机架构演化历程图5图6：截至年4图7：手机FOTA与SOTA的分类图8：苹果的“芯片操作系统应用软件”闭环生态图9：各版本可支持升级系统数据一览图10：安卓的“联盟式”生态图11：安卓系手机版本更新存在滞后性图123图13：智能手机硬件差异化逐渐缩小图14图15图16：架构定义软件，软件决定生态，生态重塑汽车图17图18：典型汽车总线拓扑结构图图19实现软硬件解耦图20：智能汽车硬件架构演进图图21：汽车计算平台架构图22：以太网有望成为车载网络中的骨干网图23：以太网图24：车载以太网的发展趋势图25OTA图26架构领先主流厂商6年图27：特斯拉的自动驾驶系统“Autopilot”已经实现“芯片操作系统算法”的垂直整合.....25图28：特斯拉的海量数据和算法研发迭代闭环图29：特斯拉通过“影子模式”搜集到的真实路测数据图30：特斯拉的游戏功能图31图32图33架构图34以太网技术的应用情况图35：智能汽车最终将形成“移动第三空间”的共享图36一站式出行服务发展图37图38图39：软硬件共同定义下汽车供应链的变化图40图41：智能手机和智能汽车（乘用车）市场规模对比图42图43：全球汽车软件与硬件产品内容结构对比图44：汽车价值链呈现“总量上升，重心后移”趋势图45：智能汽车价值延伸图46：智能座舱的三大发展趋势图47：智能座舱产品矩阵图48：车载信息娱乐系统的发展历史图49：仪表盘发展历史图50：后视镜的发展历史图51：智能座舱市场规模预测（亿元）图52：智能座舱产业链参与主体图53：功能由感知层决策层执行层实现图54：高阶自动驾驶需要更多的传感器图55：自动泊车是经典的多传感器融合应用图56图57：图58：自动驾驶产业链参与主体4图59V2X图60：产业地图图61：国内政府提倡的是“智能网联”的技术路线图62：从2020年起实现逐步商用图63：车联网市场规模预测（亿美元）图64：智能汽车产业链涉及公司概览表1：智能座舱域和自动驾驶域供应商一览表2：汽车芯片将从MCU向表3：智能座舱域控制器芯片表4：各家厂商自动驾驶芯片情况表5：主流底层车载表6表7：智能座舱域的算法及其供应商表8：自动驾驶域的算法及其供应商表9表10OTA表11：主流车企软硬件研发情况一览表12表13表14表15：级别越高对摄像头、毫米波雷达与激光雷达的单车配套量越大................................................41表1651.拥有相同架构的升级方式，从视觉触觉的角度进行创新性设计，带给用户全新的触控体验，并通过架构的升级不断完善手机功能，实现了从通信工具到万能“场景性工具”的华丽转身；智能汽车同样复刻了这一路径，率先以汽车座舱为突破口，从机械仪表盘向全液晶仪表盘与中控大屏进行智图1：智能手机与智能汽车的发展路径数据来源：市场研究部整理内在功能-外延生态”的链条，赋予了用户在消费价值上的升维。交互体验作为用户最直接的触点，其创新性的设计是驱动用户产生消费的外在条件。智能手机以屏幕为突破口，其超大屏幕多点触控的双重创新成为了用户消费的重要驱动因素；对于智能汽车而言，座舱中的全液晶仪表盘与中控大屏延续了智能手机的交互方式，带来了座舱的智能化体验。架构的升级是实现功能快速迭代的内在动力，持续为用户带来消费价值体验。伴随着外在交互体验的趋同，功能的快速迭代将是产品在创新体验持续提升的内在动力，而该项能力实现的背后则是“架构升级”的稳步推进。纵观历程，智能手机与智能汽车的架构变革存在异曲同工之处，均在基于底层硬件、应用软件及通信技术的革新下，实现了产品架构从“机械定义硬件定义软硬件共同定义生态定义”的转变，推动了其从功能性产品向智能化终端的代际突破，并使产品的价值重心从硬件转移至软件层面，通过用户数据的反馈+OTA技术的完善，实现功能的快速迭代，为用户持续地创造消费价值，形成强大的用户粘性。在交互与功能的双重驱动下，产品的生态边界将不断向外延伸，其价值也将被全面重塑。智能手机通过OTA升级实现了性能的提升，以及具备了承载更多应用的能力，而应用的丰富也将驱动手机的生态边界不断拓展，最终成为万能的“场景性工具”；区别于智能手机的应用生态，智能汽车在实现车内场景化的完善外，其OTA能力的输出将更聚焦于自动驾驶的62.苹果在屏幕硬件上的创新开启了第一轮的触控革命，颠覆了传统人机交互的方式，重新定义了智能手机；而安卓系手机作为跟随者，则实现了智能手机的全面普及。在移动互联网持续发展的背景下，用户对于手机应用需求的井喷驱动其不断成为移动场景下的“万能工具”。追溯巨头的演化历程，智能手机经历了“交互的起点颠覆与迭代生态的终局”三大阶段。图2：智能手机的演化历程数据来源：市场研究部整理交互的起点：智能手机的触控革命触控革命开启人机交互新模式，屏幕成为创新突破口。围绕屏幕进行UI创新性设计，增强图形界面的色彩与呈像，使其显示屏的像素分辨率突破了当时320×320×480改变了智能手机最初以键盘、触笔为主的UX交互模式，使屏幕条目的移动取决于手指滑动的速度，人机交互的方式得以革新。苹果的视网膜显示屏技术与三星的魔焕炫屏将屏幕显示提升至全新高度，交互体验进一步攀升。苹果在2010年推出的划时代产品—中率先使用Retina显示屏，使得其屏幕分辨960640采取了多点触控技术进行屏幕的创新。其中，三星率先采用了魔焕炫屏，实现了显示层、触控感应层和外覆玻璃层之间的无缝贴合，多点触控更加灵敏，图形界面的色彩还原与对比度增强。此外，由于交互模式的改变，手机的实体键盘已不复存在，手机屏幕也获得了明显的延展空间，并向“全面屏”趋势发展（截止目前，智能手机的占屏比已高达97%机已全面实现了“视觉触觉”的交互体验。图3：智能手机屏幕变化历程数据来源：市场研究部整理颠覆与迭代：红军与蓝军“架构”的差异化征途2.2.1.智能手机架构的演化路径从功能手机到智能手机的迭代，其背后往往伴随着硬件功能的革新与应用软件的创新，而手7机架构作为支撑其运行的核心支点，也相应经历了“机械定义硬件定义软硬件共同定义生态定义”的演化过程。图4：智能手机架构演化历程数据来源：市场研究部整理从机械定义到硬件定义，智能手机初见雏形。伴随着移动互联网的诞生，由机械定义的传统但对于传统功能手机而言，受制于其单一内核芯片架构的局限性，若要新增应用功能，则需要升级基带芯片以获得更强的CPU而由此带来最直接的问题就是拉长了手机的验证周期，且大幅增加了开发成本。因此，智能手机架构的升级率先以硬件为着力点，从传统的单一内核芯片架构向基带处理器应用处理器架构迭代，以实现手机通信功能（基带处理器处理）与多媒体应用（应用处理器处理）功能的分离，消除了可能由应用产生的软件缺陷，并导致处理器失效的风险。手机架构实现升图5：智能手机从机械定义到硬件定义机械定义时代硬件定义时代硬件架构：向基带处理器+应用处理器转变软件架构：通信功能与多媒体应用功能分离传统功能机智能手机数据来源：市场研究部整理软硬件共同定义，丰富智能手机应用。依托于网络的落地，移动互联网的发展迎来了鼎盛时期，用户对于手机功能的需求爆发。智能手机作为移动互联网入口的最佳载体，其终端价值也在潜移默化中，从最初的通信及基础应用转移至多样化的场景性应用能力，但该项能应用处理器架构已无法满足智能手机对于多应用、低功耗的要求。因此，手机架构进一步升级，推动1应用处理器架构向多处理器内核系统架构进化。智能手机向多处理器内核系统架构推进，将基带处理器与应用处理器的内核集成于单一芯片上，以实现芯片集成、功能分离，从而降低软硬件设计的复杂性、减少手机功耗及硬件制造成本。目前，除了苹果、三星等厂商能自研芯片外，其他手机厂商多与联发科、高通、海思等芯片厂商进行合作。82）软件架构：软件功能以应用程序形式存在，操作系统已趋于标准化。智能手机的通信应用与多媒体应用在硬件定义时代已实现了彻底的分离，而在后续的迭代中，智能手机则复刻了PC的软件体系，使得各种应用包括最基本的窗口管理器均以应用程序的形式存在。在操作系统方面，其作为应用软件的基础，根据源代码与系统框架的不同大致可划分为封闭型（IOS根据IDC最新公布的数据显示，安卓操作系统凭借其开放性的特点，占据了市场的绝对份额（2019年其市占率高达74.85%。图6：截至2019年4月智能手机操作系统市场份额数据来源：IDC、市场研究部智能手机的全新的架构不仅降低了在软硬件设计上的复杂性，同时也提高了其功能的可扩展性，但却使移动设备管理难度的加大。智能手机功能的日益丰富使其出现卡顿、数据丢失等风险，并导致了故障手机召回成本的激增。在此背景下，OTA（空中传输技术）应运而生，主要分为FOTA（固件升级）与SOTAFOTA：通过移动通信接口对内存数据进行远程管理，并根据其升级流程获得最新补丁和安全算法，以此来提升系统性能；SOTA：用户根据对应的应用程序软件包利用OTA用增加新的服务功能时，后续可再通过OTA的升级方式更新功能获得最佳体验。因此，通过OTA图7：手机FOTA与SOTA的分类数据来源：市场研究部整理2.2.2.苹果：软硬件融合，闭源创造生态软硬件一体化，实现高性能迭代。苹果以自研芯片操作系统为战略，构建了独特的闭环生态，以避免兼容性差异等常态化问题，实现了从“芯片操作系统应用软件”的完美适配，DSA9件整体架构着手，打造“fastsystem，并依靠优化调整结构，实现软件在硬件基础上的快速迭代，以保持手机性能的最优输出。值得注意的是，苹果以软硬件一体化为原型的自循环体系，便于用户在第一时间即能收到系统更新的推送，并通过OTA技术实现系统的升级，从而带给用户极致的消费体验。图8：苹果的“芯片+操作系统+应用软件”闭环生态数据来源：超能网、GeekbenchFOTA能力的实现成为苹果手机经久不衰的制胜法宝。通过技术，苹果用户可摆脱，过去仅允许连接iTunes才能进行系统更新的限制，使其第一时间在联网状态下就能完成系统的在线升级，以获得更强的手机性能。同时，在其闭环生态下，使得苹果能够快速捕捉FOTAApple可支持至少5-6年IOS版本的更新。同时，参考iAppleBytes的实测结果，即使老款IOS系统，且性能依旧能保持较高水平。图9：各版本iPhone可支持升级系统数据一览数据来源：Geekbench苹果独特的闭环体系有效保证了在SOTA得应用软件开发商仅能通过苹果所提供的工具包进行应用开发，并在其严格的审核机制下才单一的下载渠道。而在此机制下，不仅为用户构建了高质量的应用生态圈，还有效降低了可能由第三方软件所带来的安全隐患，以保证用户通过SOTA方式进行应用下载/更新过程中的信息安全。102.2.3.安卓：开源生态下的重塑者开放硬件开源软件的合体，形成从芯片操作系统应用终端的联盟合作。在移动智能终端的争夺战中，由于自身软硬件能力的缺乏，安卓采取了与苹果不同的战略模式：联合手机厂商、软件开发商、芯片制造商等多方势力，共同成立OHA联盟，并在基于安卓源代码下构建包含操作系统、中间件、应用程序在内的开源软件框架，以实现安卓系统与不同手机终端及芯片间的完美适配，形成从芯片操作系统应用终端的安卓联盟生态。图10：安卓的“联盟式”生态数据来源：驱动之家、市场研究部安卓通过FOTA过FOTA能力驱动其系统在线升级，推动手机性能实现优化。以OPPO为例，其官方宣称，用户可通过FOTA方式将系统更至最新的ColorOS11提高45%、系统响应速度提高32%、帧率稳定性提高。但从安全性角度看，受到安卓系统碎片化影响，导致手机厂商对于系统中所存在的漏洞修复滞后（根据测评结果显示，安卓系手机与安卓官方版本更新周期时间差至少Details年安卓系统以系统未进入前十。图11：安卓系手机版本更新存在滞后性数据来源：IT168、市场研究部SOTA能力是安卓生态优势的有效延展。在基于安卓独特的开源策略下，以“联盟式”的组合打法成为其最大的亮点：一方面通过与手机厂商的合作实现了安卓系统的快速普及，实现了应用软件在不同终端中的良好兼容；另一方面在基于其开放性原则下兼容了更多的应用软SOTA方式即能实现应用软件在不同终端以及不同渠道的获取（渠道可以是官方应用商城，也可以是腾讯应用宝、360等第三方应用平台）。我们认为，生态优势是安卓能与苹果进行正面抗衡的重要原因之一，而其SOTA能力则能将该项优势实现有效的延展。生态的终局：智能手机成为万能的“场景性工具”硬件性能饱和+手机的硬件架构已经完全适配于移动互联网浪潮下智能化的发展，其硬件性能已完全能够支撑功能与应用的同时运行。以苹果的单核性能为例，根据公布的数据显示，近年来其性能提升增速稳定维持在20%左右，硬件性能增长乏力。此外，智能手机的屏幕、摄像头、外观设计等硬件呈现出千篇一律的设计，硬件的差异化也在逐渐缩小。图12：苹果单核芯片性能得分数据图13：智能手机硬件差异化逐渐缩小数据来源：Benchmark、市场研究部数据来源：ZOLOTA能力上的完备且趋同，其系统软件的流畅性，以及应用生态的“迭代效率及丰富程度”就成OTAFOTA能够实现手机系统性能的提升，以具备承载更多应用的能力；另一方面，SOTA将不OTA能力的完备及成熟，智能手机迎来了“生态定义”的黄金时期，并带来了手机厂商在盈利模式上的跃升，其模式也将从传统的硬件售卖，转变为“硬件软件”收费的价值升维（软件收入包括：应用产品图14：智能手机成为场景性应用工具”数据来源：市场研究部整理12与真实场景互联，智能手机成为万能的“场景性工具”。除了提供个性化、集成化的生活、实现了与现实生活中的真实场景的连接，彻底打破了时间、地点的限制，打通了线上、线下3.在“新四化”的背景下，智能汽车的出现进一步延展了以智能手机为起点的功能性革命，打破了汽车仅作为载人工具的观点，并推动了其产品属性向智能化的代际突破，百年汽车工业交互的起点：智能座舱登场，人车交互模式开启智能手机触控模式的诞生，改变了传统以按键为枢纽的交互习惯，同时赋予了汽车设计厂商足够的灵感，使其率先从视觉触控角度对近距离高频接触的汽车座舱进行智能化创新。依托于手机屏幕的触控交互设计，特斯拉在创始之初就率先对汽车座舱内的屏幕进行了革新，取消了传统座舱复杂且老式的硬件按钮，化繁为简，将音响、娱乐、导航地图等功能汇集于中控大屏中，并延续手机多点触控的操作模式，塑造了人车智能交互的新体验。此后，中控大屏模式引领了汽车座舱的新潮流，无论是丰田售价十万级别的车型，还是法拉利百万级别的车型，均搭载了尺寸接近平板大小的中控触摸大屏。尽管中控大屏的出现使得人车交互体验感提升，但对于屏幕触控反馈的迟缓和视觉占用也在潜移默化中影响着驾驶安全。因此，智能座舱的交互模式进一步向触摸语音手势等多模态的交互方向演化，提高了人车交互的效率。首先通过多模态的交互技术整合座舱内分散的触摸、语音识别等感知技术，增强智能汽车的感知能力，形成对用户全方位的输入理解，再利用音效、增强现实等技术完成用户指令，最后通过屏幕对用户指令进行反馈，实现人与汽车无缝交流的终极交互模式。图15：汽车座舱变化数据来源：罗兰贝格、汽车之家、市场研究部整理架构的进阶：架构定义软件，软件决定生态3.2.1.智能汽车架构的演化路径用户对于汽车的消费体验已不再满足于简单的出行，而是将其延伸为“移动第三空间”，以获得乘坐体验与消费价值的双重升维。通过回溯智能手机的迭代历程能发现，手机OTA能能手机的发展脉络，汽车OTA能力的完备也将是其“价值升华”的关键，而架构的迭代则是其实现的前臵基础。总结而言，我们认为智能汽车将延续智能手机的脉络，由架构定义软件，软件决定生态，生态重塑汽车。13图16：架构定义软件，软件决定生态，生态重塑汽车数据来源：易车、人工智能实验室、市场研究部整理通信技术的革命是汽车从“机械定义时代”跨向“硬件定义时代”的关键。回顾汽车架构的迭代历程，在“机械定义时代”汽车仅具备了必要的电气组件，但随着音频、照明设备、排放电子模块等功能性模块的增加，ECU、传感器、仪表等电子元件的数量也随之急剧增多，硬件成为了当时汽车架构中最主要的部分。在此背景下，受制于单点通信方式的局限性，布线系统为了实现各硬件间的信息传输，只能选择被动性的叠加，从而导致了装配成本过高、CAN/LIN/FlexRay/MOST等多种标准的总线链路，并允许相关硬件在同一总线链路下，实现数据以及功能的共享与传输，从而有效降解了原有布线系统的复杂性，提升了数据的传输效率。至此，汽车“硬件定义时代”被开启。图17：车载通信方式从单点传输到总线链路传输图18：典型汽车总线拓扑结构图数据来源：搜狐汽车研究室、市场研究部BOSCH应用软件层分离，实现软硬件初步解耦。在“硬件定义时代”，由于主机厂受制于自身研发能力的薄弱，同时考虑到包揽所有开发工作所带来的成本耗费，其更多的选择，依赖于具备较强研发能力的供应商。但在分布式架构下，由于一个有嵌入式的软件系统，这就导致了在此阶段，汽车软硬件之间呈现高度的耦合。但相较于产品内在的变化，我们更需要关注，在此架构背后所映射的产业链议价权的改变，是供应商话标准的不统一，导致了底层软件重复的问题凸显，资源利用率较低。在此背景下，AutoSAR其赋予了应用软件更好的可扩展性以及可移植性，进一步增强了软件的复用率。我们认为14图19：引入AutoSAR实现软硬件解耦AUTOSAR智能网联化引领汽车行业变革，尽管在“硬件定义时代”的出现，实现了软硬件的初步解耦，但其主要针对的还是分布式架构，因此仍然保留着浓厚的“硬件定义”色彩，车载软件的更新依旧与汽车的生命周期同步。但随着智能网联化的推动，特斯拉的异军突起，将倒逼主机厂进行架构的进行整合，并交由域控制器进行统一的管理调度，使开发人员能完全独立于底层硬件下进行上层软件的开发，以实现软硬件解耦范围的进一步扩大，以及内在数据的集中交互和决策处理。此时，也随之升级为Adaptive以适应新的智能化集中式架构将分别从硬件、软件、通信三方面进行架构的升级，并向“集中、精简、可拓展”的方向实现转变。1）硬件架构：从分布式-（跨）域集中中央计算平台架构演化。主机厂采用的分布式架构，在面对智能座舱域、自动驾驶域所延伸出的进阶功能的变化时，往往“牵一发而动全身”，架构向集中化开始演变，数量被大幅精简，并新增域控制器，将相似功能的交由对应的域控制器进行统一管理及调度，以形成域集中式架构，或者直接集成为中央计算平台架构，并通过整车物理区域划分的区控制器配合中央计算平台进行统一的控制管理，以增强各执行单元的协同度。图20：智能汽车硬件架构演进图数据来源：博世、市场研究部随着EE架构向集中式发展，原有的硬件配臵格局被打破，域控制器成为主要的计算与调度15单元。根据博世的划分方法，将整车主要分为动力总成域、底盘域、车身域、智能座舱域和自动驾驶域这5中控屏幕及后座娱乐系统等功能，通过融合及处理“语音、视觉”等感知数据，赋予车辆智能互动、实时监控等能力，但由于其在运行过程中需要实现汽车应用的多任务并发，因此芯片算力的支撑相对重要；自动驾驶域作为智能化趋势下产生的新兴域，其负责了车辆在自动驾驶过程中大量传感器融合数据的处理任务，而车辆对于安全性、实时性的要求极高，因此动力总成域、底盘域、车身域作为汽车原有能力利益蚕食，以及难以整合的风险。从目前所提出的动力总成域解决方案可以看到，基本均是由个别龙头供应商牵头，亦或是主机厂自研而成。例如，特斯拉的集成化三电系统、华为的多合一电驱动系统DriveOne作为智能化的“新兴域”，其供应链体系相较于传统能力整合下的“集成域”而言，更为完整且丰富。同时，其相关技术的可借鉴性、功能的可拓展性效应更强，也更为重要。因此，我们认为，智能座舱域、自动驾驶域或将成为供应商之间长期竞争的焦点。目前，智能座舱域、自动驾驶域控制器的供应仍以Tier1为主。其中，智能座舱域中主要采用了伟世通、大-IPU03搭载于小鹏P7也已实现配套量产，理想汽车也宣布将在2022年量产的全尺寸SUV上搭载德赛西威的自动驾驶域控制器。表1：智能座舱域和自动驾驶域供应商一览厂商计算平台控制器名称座舱域控制器客户伟世通高通SmartCore戴姆勒奔驰A级（20182021AionLX（2020大陆博世高通、瑞萨高通集成式车身电子平台IIPcarcomputerICC\通用、福特长城、奥迪、法拉利、沃尔沃丰田（2020款SubaruLegacy和Outback）宝马、大众Aptiv英特尔电装高通HarmonyCore弗吉亚歌乐松下瑞萨R-Car高通第三代处理器Snapdragon8155/6155座舱智能化平台（CIP）座舱域控制器\华为车用版麒麟芯片高通的820ACDC智能座舱平台新宝骏RC-6车型（2020）德赛西威智能座舱域控制器理想、天际德州仪器J6航盛电子布谷鸟东软恩智浦i.MX8恩智浦i.MX8英特尔、高通器架构智能座舱域控制器域控制器ACU202C4-Alfus/C4-ProDriveCore东风启辰（2019）多家主机厂红旗、星途ADAS/AD域伟世通广汽、2家欧洲主机厂项目控制器德赛西威大陆英伟达DriveXavier英伟达OrinIPU03\小鹏P7\英伟达车载服务器（ICAS1）大众MEB平台系列纯电动汽车英伟达DriveXavier英伟达\博世basemidhighSOP2019英伟达SOP2020SOP2019，支持HWA和TIP等功能SOP2022英伟达英伟达DriveXavierDrivePXPegasusAI（双Xavier）DASy+CloudSOP2025数据来源：佐思汽研、市场研究部在集中式EE架构下，新增的域控制器被集成了更多的功能，而主控芯片若要与其能力相匹向异构芯片开始转移。在分布式架构阶段，主要应对于简单指令的处理，因此采用由CPU+存储外设接16口组成的MCU芯片，即可满足其对于算力的需求。但随着汽车向集中式架构迭代，域控制器的出现，使得大量被功能性整合，原有分散的硬件可以进行信息互通及资源共享，硬件与传感器之间也可实现功能性的扩展，而域控制器作为汽车运算决策的中心，其功能的实现主要依赖于主控芯片、软件操作系统及中间件、算法等多层次软硬件之间的有机结合。同时，为了赋予汽车更高级别的智能化功能，域控制器需要处理由传感器传来的环境信息，其中，涵盖了海量的非结构化数据，这就导致面向控制指令运算的MCU芯片难以满足其复杂的运算。相比之下，SoC芯片引入了DSPGPU（神经网络处理），使其不仅拥有控制单元，还集成了大量计算单元，从而能够支撑多任务并发及海量数据的处理。根据测评，SoC芯片的算力可高达10次/芯片算力的指数级倍数。表2：汽车芯片将从MCU向SoC异构芯片开始转移单位定义MCUSoC芯片级芯片，常用于执行端系统级芯片，常用于、座舱IVI典型组成CPU+存储（RAM,ROM）接口（IOPin）CPU+存储（RAM、ROM较复杂的外设处理图像处理GPU/神经网络处理器等带宽RAM多为8bit、16bit、32bitMB级别多为32bit，64bitMB-GB额外存储单片成本价格KB-MB（Flash，EEPROM）便宜（美元/个）MB-TB（，Flash，）较贵（座舱IVI10域芯片超100美元）常见厂商瑞萨、意法半导体、爱特梅尔、英飞凌、美国微芯等寒武纪、全志科技（座舱）等高复杂度运行系统组成部分运算单位低较简单，一般不支持运行多任务的复杂系统控制单元支持运行多任务的复杂系统（如Linux等）控制单元、单元、计算单元TOPS、Tflops，每秒运算10次DMIPS，计算能力为百万条指令/秒数据来源：维基百科、市场研究部HUD等多个屏幕。而为了实现各屏幕间的互联互通，提高交互效率，“一芯多屏”的设计方案有望成为主流，并将倒逼MCU芯片升级为算力更强的SoC芯片，以承载大量图像、音频等非结构化数据的算力需求。同时，从应用娱乐模式所需的算力角度来看，与手机的单窗口单任务相比，汽车的应用多为多任务并发模式，因此其更需要强大的算力来支撑。智能座舱域控制器芯片市场参与者除了传统汽车电子厂商外，消费电子芯片厂商也纷纷入局。其中，传统汽车电子厂商主要有瑞萨、NXP、德州仪器等，主要面向中低端市场；消费电子厂商则以高通、英特尔、三星、联发科为主，主要面向中高端市场。根据Strategy的数据显示，2016年瑞萨与NXP58%CPU和的性能来看，高通的芯片对应算力分别为8.5万DMIPS1142GFLOPS2倍以表3：智能座舱域控制器芯片瑞萨NXP德州仪器高通联发科英特尔三星型号R-CARi.mx8QMJacinto7820AMT2712Exynos8890SoC\类型SoC40kSoC128SoC22kSoC588\SoC85k1142\SoC22k133\SoC216\CPU算力/DMIPS算力/GFLOPS厂商市占率（2016）适配车厂28810%\31%27%\大众、丰田城等亚迪、吉利等沃尔沃等数据来源：佐思汽研、Analytics、各公司官网、市场研究部整理奥迪等祺等17自动驾驶芯片：自动驾驶的实现依赖于大量的传感器，其产生的海量数据需要强大的计算能力作为支撑，而芯片算力、利用率及能耗比将是决定其是否能实现性能最优化的关键指标。根据国内领先的自动驾驶芯片设计初创公司地平线的观点，实现L3TOPS，而在L4级、级，其算力的要求将呈指数级上升，达到千T级。同时，车辆在自动驾驶的过程中，其延时必须要控制在毫秒甚至微秒级别，才能保证行驶过程的安全，而这一标准的实现，对于芯片的算力要求又提升了一个维度。FSDMobileye、NXP(Orin)8540+9000Orin单颗芯片的算力可达200-250TOPS，是其他芯片算力的数倍，已能够支持L2-L5的自动驾驶；而高通则采取组合芯片的方式，其算力合计高达700-760TOPS，也已能够支持L4-L5的自动驾驶。值得注意的是，除了算力以外，算力利用率和能耗比也是衡量芯片性能的重要指标。其中，真实算力/算力/算力模式下，芯片功耗越低，则芯片性能越好。因此，我们根据计算得出英伟达（Orin）芯片、瑞萨、黑芝麻、高通、Mobileye（EyeQ5）的能耗比相对较高，芯片性能更为优秀，且更能满足自动驾驶的运算需求。表4：各家厂商自动驾驶芯片情况品牌型号类型SoCSoCSoC算力/TOPS功耗/W能耗比TOPS/W）适配等级适配车型Model3/X/S适配中价格单颗美元)特斯拉726401672310812\Ascend910Ascend310华为\适配中奔驰、奥迪、丰田、沃尔沃蔚来、理想、上汽智己XavierOrinSoCSoC3030651英伟达沃尔沃、日产EyeEyeSoC6MobileyeSoCSoC24671035\宝马、吉利领克、福特EyeSnapdragon8540+9000J2\高通SoC65长城、美国通用\452222\长安、奇瑞广汽地平线J3华山华山华山SoCSoCSoCSoCSoCSoC16\\开展业务合作，适配中黑芝麻\NXP瑞萨TI\\\\\RCARTDA4x6085\数据来源：各公司官网、新浪汽车、汽车之心、市场研究部整理根据我们产业链调研发现，单芯片的性能强度并不是主机厂考虑的唯一要素，在除芯片性能外，芯片的价格以及其背后厂商在自动驾驶领域的软件生态及工具链的成熟程度也是重要的参考。在芯片价格方面：根据汽车之心的资料以及我们调研的情况进行综合判断，英伟达Orin芯片的单颗价格约在300-500美元左右，高通采用芯片的组合方110-200和MobileyeEye的单价区间分别为70-100130-160软件生态和工具链方面：英伟达则展现出了较强竞争18优势，理想汽车车在自动驾驶芯片的合作伙伴，其中，工具链是一个重要的考量标准。”值得一提的是，英伟达在基于丰富的软件生态下，使得Orin能通过开放的、TensorRT及各类库进行编程，同时借助于高效的工具链产品和最初的prototype研发更快地落地。此外，不同的芯片厂商对于其是否能提供整体化解决方案以及其方案的开放程度、定制化供给的选择均不相同，这也在一定程度上导致了主机厂去主动选择与自己能力及需求相匹配的芯片厂商。例如，Mobileye虽然能提供整体化方案，但其方案的开放性相对较弱，仅给予主MobileyeNXP2架构向集中式开始演化，域控制器方案的出现，将彻底弱化底层的运算能力，将功能的处理统一交付于域控制器进行控制。这一方式的实施，将有利于实现底层资源的标准化、通用化，并进一步降低了软硬件间的耦合度，将解耦范围从应用软件层的分离拓展至整个软件架构，使其独立于硬件之上，发展为由“芯片-操作系统中间件-算法”构成的计算平台。其中，芯片作为算力基础，为计算能力的实现提供底层配臵；操作系统则主要负责控制与管理软硬件资源，并进行合理的调配。值得注意的是，在操作系统中系统的内核是核心，其直接决定了系统在运行中是否能实现性能及稳定性的最优输出；作为开放的系统架构，为了应对集中式架构下所需的高性能配臵，也进一步扩展为Adaptive，并主要对中SOA迭代制定标准；算法层位于软件层次结构的最顶部，主要负责系统功能和业务裸机的实现，例如，智能座舱域中的交互能力；自动驾驶域中的自动泊车、高速代驾、自动巡航等功能。图21：汽车计算平台架构数据来源：中国软件测评中心、市场研究部在车载操作系统层面1）基础型操作系统：打造全新底层操作系统及所需的系统组件（例如，系统内核、底层驱动及QNX219进行定制化开发（例如，修改内核、硬件驱动、运行时环境及应用程序框架等）。其中，典型的如特斯拉、华为鸿蒙OS等。QNX础型操作系统包括，QNX、、（的发行版本）和等。其中，QNX在基于微内核下，即将操作系统分成若干模块，不同模块实现不同服务进程的运行。因此，天然地具备了高安全性和高稳定性的特点，并依靠其属性优势和前瞻性布局（已成功开发车载信息娱乐系统-QNXPlatformforInfotainment、数字座舱系统-QNXforCockpits和驾驶辅助系统平台-QNXfor最大优势在于其实现了全面的开源，拥有更强的定制化开发的灵活度，且成本也相对较低，目前主要应用于信息娱乐系统中。根据ICVTank的数据显示，年，操作系统因其高安全性及高稳定性的属性优43%（含将凭借其丰富的生态体系下，一跃成为第一大底层车载操作系统，占据近53%的市场份额；而目前已停止更新，未来或将退出市场。表5：主流底层车载OS市场份额操作系统简介优势劣势合作主机厂/零部件供应商20192023E属于黑莓公司，是全球第一安全性、稳定性通用、凯迪拉克、雪佛兰、路虎、宝马、现代、福特、奔驰、哈曼、伟世通、大陆、博世等款通过ISO26262LevelD认证的车载操作系统极高、符合车规级要求，主要用于仪表QNX需要授权费用43%44%基于POSIX和户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统免费、灵活性、安全性高应用生态不完善、技术支持差LinuxAndroidWinCE丰田、日产、特斯拉等35%10%53%0%安全性稳定较差，无谷歌开发的基于的系统，属于类奥迪、通用、蔚来、小鹏、吉利、比亚迪、英伟达、博泰自研、移动终端生态完善法适配仪表等安全性较高的部件微软发布的32位的多任务在当时实时性出现在开发者和应用已嵌入式操作系统，具有多任色，经非常少，即将退出务抢占、硬实时等特点开发便利历史舞台数据来源：亿欧、IHS、ICVTank、市场研究部整理福特Sync1、Sync2等与手机标准化操作系统不同的是，车载操作系统作为与用户交互的核心媒介，其产品的创新将是主机厂实现差异化竞争的重要砝码。因此，具备软件实力的主机厂纷纷选择，在基于基础型操作系统下进行定制型操作系统的研发，并按照改造程度的不同主要分为定制型操作系统和1制化开发，如修改内核、硬件驱动、应用程序框架等。如大众、特斯拉、华为鸿蒙OS、等；2）ROM型操作系统：在基于、等基础型操作系统下，国内主机厂一般选择在基于DiLink、蔚来NIOOS、小鹏XmartOS等。20表6：主机厂自研操作系统一览类型操作系统系统基础\主要合作主机厂自主研发定制型大众VW.OS特斯拉Version华为鸿蒙OSAliOSLinux自主研发\奇瑞、吉利Linux上汽、东风雪铁龙、福特日产三菱联盟等自主研发谷歌车载Andriod比亚迪DiLink蔚来NIOOS小鹏XmartOSAndriodAndroidAndroidAndroidROM型自主研发自主研发数据来源：COSCHINA、市场研究部算法是实现汽车智能化的关键之一，其或将成为主机厂进行差异化竞争的另一焦点。其中，在智能座舱域：智能座舱在集成多样化的场景性需求下，将更聚焦于为用户提供多模态的交互方式。我们以交互算法为例，其中包括了，语音交互、动作识别（手势、姿态等）、生物DMS）等。而相较于其他交互模式，语音交互已实现了从单一模态向多模态的延伸，且完成了被动式向主动式的转换，其技术能力更趋于成熟。2017就表示其语音识别的准确率已达到95%率也于年超过了98%。目前，各大厂商的语音交互技术，如、百度语音、微软”家之间跨场景的智能交互闭环。在供应商方面，目前科大讯飞具备相对优势。表7：智能座舱域的算法及其供应商智能座舱算法供应商语音交互算法蓦然认知、思必驰、科大讯飞、出门问问、云知声、百度语音、灵云、阿里云、同行者、腾讯车联、声智科技、同行者、Cortana、Now、、ClearVoice、SoundHound、Nuance、普强信息生物识别交互算法手势交互算法OSRAM、DeepBlue、科大讯飞、昶洧新能源、商汤科技宝马、拜腾、谷歌、奥迪、福特、大众、现代、起亚、江淮驾驶员行为识别（如EyeSightSeeing明技术、鸿泉物联数据来源：北京智源大会、盖世汽车、亿欧、市场研究部整理在自动驾驶域：自动驾驶算法作为实现汽车“自我驾驶”能力的重要一环，能够不断优化自动驾驶域控制器的执行能力，更好的控制车辆，确保做出合理的行为决策和路径规划。根据所涉及环节及赋予能力的不同，自动驾驶算法可大致分为感知算法（感知融合）和决策算从变道、环视、车道偏离等L1级别辅助功能，到L2-L4级自动泊车、紧急制动等部分自动化功能，最终实现自动驾驶L5级别的完全自动化。目前，除了特斯拉、以及部分造车新势力具备自主算法的研发实力外，其他主机厂或与英伟达、高通、Mobileye等芯片厂商以整体化方案交付的方式展开合作，或以自行选择为主（其中，在低阶成熟算法中：部分由Tier1决定/芯片厂商推荐；在高阶新兴算法中：由主机厂决定并促成其与Tier1实现适配。其中，算法供应商以Tier1/初创型算法公司/21表8：自动驾驶域的算法及其供应商供应商自动驾驶等级功能算法主机厂自行选择芯片厂商直供ACC系统控制算法、车道偏离警告ACC自适应巡航、LKA助、自动制动、BSM算法、LKA自动Tier1/芯片厂商推荐：制动算法、BSM盲点监测算法德赛西威、中科创达等LCC车道居中辅助、LCC自动变道算泊车辅助法、自动泊车算法整体化方案：封闭型：Mobileye；2.开放型:英伟达高通等1.Tier1：TJP交通堵塞辅助、HWP高速公路TJP交通堵塞辅助算法、高速公路辅辅助、辅助自动泊车助算法博世、大陆等；初创型公司：城市道路自动驾驶、高速公路自动城市道路自动驾驶算法、高速公路自动驾Momenta、驭势科技、驾驶、完全自动泊车驶算法、自动泊车算法纵目科技等;科技巨头：百度等完全自动驾驶各类自动驾驶算法数据来源：36氪、艾瑞研究院、市场研究部整理3的通信技术革命，已驱动车载信息的传输方式从单点链路向总线链路实现转移，并使得各个独立CAN/LIN/Flex等不同标准的总线链路。但随着汽车智能化功能的增加，对于数据传输的效率、通信协议的开放性及兼容性提出了更高的要求。根据Intel的测算，自动驾驶车辆每天将产生超过的数据量，而车载总线技术作为上一轮通信技术革命的产物，并不具备高扩容性，导致其无法满足在智能化变革下数据交互所需的带宽要求。同时，随着ECU数量的急剧增加，在车载总线链路下，数据传输所需的线束也要随之延长，从而将带来成倍的成本压力与重量压力。根据佐思汽车研究的测算，如果沿用目前的架构体系，无人车时代的线束成本将不会低于1000美元，而其重量可达100公斤。表9：车载通信总线形式下各类型能力的对比总线类型最高带宽网络拓扑结构传输介质优势缺陷应用领域实时控制例空调调控、电子指示等低带宽控制CAN1Mbit/s总线型双绞线成本低、可靠带宽低、共享介质LIN19.2Kbit/s2*10Mbit/s总线型单缆成本更低带宽高带宽低、共享介质成本高、共享介质例车门控制、天窗控制等实时控制总线型/星型/FlexRay双绞线/光纤混合型例悬架控制、制动器控制等娱乐系统MOSTLVDS150Mbit/s655Mbit/s环形光纤带宽高成本高、仅有限个摄像头仅一个摄像头、视频设备例流媒体传输点对点双绞线带宽高、成本低驾驶辅助摄像头数据来源：线束中国、市场研究部整理车载以太网是以太网连接车内电子单元的新型局域网技术，在基于单对非屏蔽双绞线基础上，可实现100Mbit/s，甚至1Gbit/s的数据传输速率。同时，还满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。与车载总线技术相比，车载以太网具备以下优势：1）高兼容性：基于其简单、成熟的开放标准，能实现不同通信TCP/IPDOIP2BroadR-Reach100Mbit/s，以及更高的带宽性能上，减轻了电缆重量30%，降低了连接成本803）高安全性：以太网经历了十几年的应用与发展，已经有成熟的信息安全解决方案。除了在以太网各层级添加防火墙，进行认证、签名、加密机制外，还具有深度包检测（DPI）等技术进行安全过滤。22图23：以太网/FlexRay/MOST节点装载数量的预测图22：以太网有望成为车载网络中的骨干网数据来源：搜狐、市场研究部数据来源：线束中国、市场研究部凭借安全性、兼容性、高带宽的优势，以太网有望成为车载网络中的骨干网。车载以太网在汽车网络上的应用过程，可大致分为31）局部网络阶段：车载以太网技术单独应DoIP诊断设IP2AVB系统等；3）多子网络阶段：在汽车智能网联化的变革下，不同功能域之间的信息传输尤为重要，而现有的车载总线链路由于带宽不足，无法实现良好的传输及共享。因此，在不同域之间的通信传输则需要由更高传输性能的以太网作为骨干网络来承担信息交换任务，实现高Frost&和端口将超过所有其他以太网端口总和；2025年，在豪华车、混动/电动车型上，将有近的比例使用车载以太网技术。同时需要注意的是，在原有各域内部子系统的数据互联中，由于90%的控制器节点仍只需10Mbit/s等所支持的传输速率亦可满足此要求。因此，车载以太网或将无法在域内通信网络中实现替换，其更大的价值是作为域与域之间的传输纽带，成为整体车载通信网络中的骨干网。图24：车载以太网的发展趋势数据来源：keysight随着汽车功能的不断增加，智能汽车或将延伸智能手机的升级趋势，通过OTA技术实现性23能的提升与功能的拓展。在分布式架构阶段，整车功能的迭代主要依赖于数量的累加来实现，而上百个功能各异的均由不同的供应商所提供，其上层也均运行着不同的嵌OTA/功能的在线升级，从而有效缩短了汽车的迭代周期，并减少了线下召回的成本。针对汽车而言，SOTA即是车载应用软件的下载/更新，且多以信息娱乐系统为主；FOTA则是指包括核心系统、固态硬件在内，车载性能/能力的全面升级。其中包括，自动驾驶、动力系统、电池系统的迭代。由于汽车对于安全性、稳定性、实时性的高要求，其OTA升级更聚焦于对汽车性能的提升，即FOTAFOTA升级，智能汽车的FOTA架构的设计ECU硬件配臵，并将其与软件层面对应的功能模块相匹配。同时，采用以太网作为车载通信网络FOTA升级逐步FSD芯片性能针对自动驾驶FOTA由汽车自身掌控驾驶位。图25：汽车OTA技术展示数据来源：市场研究部整理3.2.2.特斯拉“类苹果”模式的布局特斯拉的架构领先主流厂商6年，率先达到中央计算平台架构阶段，实现跨域融合，完成了从“功能机”到“智能机”的转变。特斯拉抛弃了由传统的特定执行特定功能的“功能机”设计，转为面向通用计算的“智能机”设计：以区控制器的形式协同不同功能域整合了自并由进行统一处理、决策，协调各域之间的操作控制。其中，掌控了所有的摄像头、雷达传感器还有车机；左车身控制器集成了内部灯光、转向柱控制等；右车身控制器则BPModel3和Model，得出了一个结论：业内普遍认为，以中央处理器为核心的集中式架构的商业化应用要到Model3上已经实现了上述架构，其架构已经领先其同行超过6年。24图26：特斯拉的EE架构领先主流厂商6年数据来源：罗兰贝格、地平线、市场研究部完全自研的自动驾驶芯片操作系统算法是其架构遥遥领先的幕后推手。从年推Autopilot4次大的硬件版本更新，从最初版本的完全基于第三方供应商Mobileye提供芯片版本逐步过渡到自研算法2019年4月份特斯拉成功推出自研芯片，实现了自动驾驶芯片算法的垂直整合。同时，其基于内核自研的操作系统能够与芯片完美适配，增强软硬件的协同性能，加快算法迭代效率。从实际效果来看，基于自研的自动驾驶芯片的系统性能得到了显著提升，从2.5版本只能同时处理每秒帧图像进化到3.0版本同时处理每秒2300帧的图像；与此同时，芯片成本也较之前下降了。如同苹果在智能手机的成功一般，特斯拉自动驾驶技术的垂直整合之道再次证明一个道理—依赖第三方供应商技术无法建立起持续的核心业务壁垒，关键技术必须自研。以芯片为例，特斯拉的自研平线的战略规划副总裁李星宇就表示：“特斯拉自研芯片成功，成为业内唯一一家拥有了自FSD的成功推出足以令其领先同行图27：特斯拉的自动驾驶系统“Autopilot”已经实现“芯片+操作系统+算法”的垂直整合数据来源：市场研究部整理25算法的研发迭代闭环。目前自动驾驶算法的一大挑战在于—现实世界中，各式各样的复杂且少见的驾驶场景所带来的长尾风险。对于这个挑战，特斯拉的方法论是通过打造海量数据+算法的研发闭环，解决现实世界中可能存在的0.00…01%”的硬件（包括摄像头、毫米波雷达等传感器），利用传感器探测用户驾驶的真实路测数据，并在驾驶过程中保持“Autopilot”系统的运行状态，时刻与该真实路测数据对比，不断修正算法预测错误的部分，提升自动驾驶能力。根据的分析，截止年7月，特斯拉已交付超程达Andrej在一次公开的演讲中透露，截止2020年4月，累计的有效驾驶里程已经达到了亿英里。与之对比，业内公认的自动驾驶全球领军企业—谷歌Waymo也只不过有1500万英里的数据积累。图28：特斯拉的海量数据和算法研发迭代闭环图29：特斯拉通过“影子模式”搜集到的真实路测数据数据来源：市场研究部整理数据来源：electrek、市场研究部；附注：）橘黄色曲线表示：装配了Autopilot2.0及以上版本的硬件的车辆所搜集的数据；2）绿色曲线表示：装配了Autopilot1.0版本的硬件的车辆所搜集的数据特斯拉的通信架构已实现部分以太网的应用，具备车辆不断进化的能力。从特斯拉的一个CCM+三个区控制器的整体架构来看，其三个区控制器仍然使用传统CAN/LIN总线向CCM同时，具备高速传输效率的以太网成为特斯拉通过OTA技术赋予车辆不断进化能力的“临FOTA个使用FOTASOTAFOTA特斯拉进行入了软件应用商店（in-app-purchase在特斯拉的中购买各种软件更新服务。例如，基本版自动辅助驾驶（AutopilotFSD29.9美元/、流媒体等功能。可以说，OTA能力的实现是特斯拉从“钢铁”升级到“钢铁侠”的关键，也是特斯拉实现软件服务收费的技术基石。26表10：特斯拉OTA升级服务概览分类付费升级服务具体功能及付费标准SOTA信息娱乐系统升级2018年3ModelS和X25550FM收音机，可享受折扣价格21500元高级连接服务升级完全自动驾驶能力（）续航升级每月美元，可享受在线影院、卡拉OK、音乐服务等功能FOTA升级到，国内需要花费56000元ModelS60可以付费升级至ModelS75相同续航，国内售价19800元从MCU1升级到MCU2，需要1800美元媒体中心芯片（MCU）家庭充电服务包包含一个家用充电桩和基础安装服务，主要针对国产Model3，售价8000元动力性能加速为双引擎版Model3用户提供加速升级，升级后的Model3从0到2000美金智能召唤60m增加该功能后收费从5000美元提升到6000美元OTA加速包四驱长续航版Model3选购加速包，百公里加速减少，售价万元数据来源：特斯拉、市场研究部通过持续升级，特斯拉的软件和应用服务生态越来越像苹果。年91年后正式更新V10的中控大屏一度引领潮流，但其承载的软件生态却相对匮乏，屏除了车辆设臵、地图导航之1）游戏方面：首度引入了麻将和扑克牌两类在线游戏，并且引入了经典人气游戏《Cuphead2和Netflix本中，则融入了腾讯视频和爱奇艺。两个视频资源的体验，和我们在PC端的体验一样，在车辆驻车时就可以播放。可以说，V10版本的推出让我们看到特斯拉开始认真打造汽车软件生态，整个汽车的使用体验也在向“移动第三空间”不断靠拢。图30：特斯拉的游戏功能图31：特斯拉的流媒体功能数据来源：verge数据来源：Geekcar3.2.3.传统车企“类安卓”模式的进击在特斯拉的引领下，传统主机厂也逐步向集中式分布式（跨）域集中中央计算平台架构的渐进式路线；2达终点至中央计算平台架构。目前，部分国内自主品牌、造车新势力，以及大众、宝马、通用等强外资主机厂已经或正在规划升级其/架构将采用中央计算平台架构，并计划于Tier1供应商/科技公司也纷纷部署CC27图32：宝马下一代EE架构图33：华为的架构数据来源：佐思汽研、市场研究部数据来源：华为、市场研究部对于传统主机厂架构的升级之路，更多采取了“类安卓”式的合作模式。1)域控制器：以采购2）芯片：是主机厂实现架构升级的重要基石，但由于其自身在芯片研发能力上的不足，多以“规则制定者”的角色出发，倾向于在不同域中选择优质的供应商进行合作。其中，在智能座舱域中，核心供应商可分为两类：①传统汽车电子厂商，主要面向中低端市场；②消费电子厂商，主要面向中高端市场；在自动驾驶域中，核心厂商则主要包括，英伟达、高通、Mobileye、3）操作系统：作为架构的核心，传统主4由于涉及的功能众多，厂商也较为分散。其中，与芯片厂商/法能力的软件算法供应商的选择可大致分为两类：一、芯片厂商以整体化方案直供；二、主机厂自行选择（在低阶成熟算法中：部分由Tier1决定/Tier1/初创型算法公司/表11：主流车企软硬件研发情况一览最新车型车企EE架构芯片操作系统算法量产时间iX大众宝马长城智己蔚来小鹏跨域融合中央计算平台跨域融合\VW.OSiDrive\\202020222022202120222020MobileyeEyeQ5高通Snapdragon8540+9000英伟达Xavier、Orin英伟达Orin\\自研中央计算平台域集中IMOSNOMIXmartOS自研合作自研合作自研合作E17P7中央计算平台英伟达Xavier数据来源：各公司官网、oktesla、佐思汽研、盖世汽车、市场研究部整理以太网将成为未来车载通信技术的标杆。随着架构向集中化趋势发展，以太网凭借其具备高带宽、高开放、低延时的优势将被广泛应用，并有望成为车载通信网络中的骨干网。部分主机厂目前已经搭载了以太网技术，如小鹏的P7搭载了基于百兆的以太网架构，而相比传统车载通信总线的形式，其控制单元之间数据的传输速度提升了近倍。同时，以太网的应用也将为传统主机厂实现FOTA升级赋能，以加快整车性能的迭代。28图34：各主流OEM以太网技术的应用情况数据来源：程序员大本营、市场研究部集中式EE架构的演化使得汽车OTA技术得以实现，OTA实力成为主机厂竞争力的体现。目前，大部分主机厂都能实现车载信息娱乐系统的远程升级（SOTA蔚来等新势力造车能够通过“硬件预埋”的形式，对智能驾驶、底盘系统、电池管理等固件系统的性能进行FOTA升级，并在后续实现以升级服务为收费核心的商业模式。如蔚来在ET7上首次采用了自动驾驶软件订阅机制，拉开创的智能汽车软件订阅模式的可行性。表12：蔚来部分升级服务收费概览类别服务付费标准具体功能FOTA完整功能服务订阅680元/月自动驾驶（覆盖部分城区道路、封闭高速道路的自动驾驶体验）低速及泊车自动驾驶（支持停车场内的全自动领航泊车入位、遥控泊车、远程召唤及窄路通行、倒车等体验）辅助驾驶（包含NOP转向灯控制变道，Pilot自适应巡航、视觉融合全自动泊车系统、道路自动保持、后侧来车预警及制动、动态仪表界面及车道自动模拟、远近光自动控制等功能NIOPilot精选包NIOPilot全配包15000元39000元自动辅助导航驾驶、高速/拥堵自动辅助驾驶、转向灯控制变道、驾驶员疲劳预警、前侧来车预警、道路标识识别及自动限速调节等功能SOTA远程方向盘/座椅加热\\车主可通过最新版本的蔚来预先开启加热功能新增百度地图在高架/地面切换、主辅路切换、路线刷新等实用功能卡片钥匙支持\增加了对全新的解锁方式—卡片钥匙来解锁并驾驶车辆泊车影像界面优化\\对泊车影像界面进行了优化升级，增加了对360全景影像视角与前/后视角同屏显示的支持。升级后，中控屏可支持“深色/自动”三种模式，仪表盘可支持“深色自动”两种模式。在自动模式下，系统将根据车辆所处位臵当地日出日落的时间，自动在深色浅色之间进行切换。车主也可以进入“设臵显示”菜单，根据自己的喜好来进行设臵。新增NIOOS浅色模式数据来源：蔚来官网、易车网、市场研究部整理智能汽车是百年汽车工业史上一次伟大的范式转移，将复制智能手机的交互与功能变革两大路径。手机智能化的核心是交互从按键到触屏，功能从通话工具到移动上网平台。智能汽车同样复制这两条路径，交互方面从机械仪表盘变革为全液晶仪表盘、中控大屏为核心的智能座舱，功能方面从驾驶工具转变为具有自动驾驶能力的移动平台。百年汽车工业正发生史诗级的颠覆，而汽车的产品定位将不再是“行走的精密仪器”，也不仅只是一台“行走的计算29图35：智能汽车最终将形成“移动第三空间”的共享数据来源：腾讯看点、新浪、市场研究部整理软件决定生态，生态定义汽车。在智能网联化的驱动下，架构的集中式发展不仅实现了OTA主机厂通过OTA技术一方面可以不断丰富车载的应用生态，实现车内场景化的完善；另一方面能够加快整车性能的迭代，驱动自动驾驶向更高等级进化。因此，汽车仅作为载人工具的观点将被颠覆，逐渐转变为集消费、工作、娱乐的第三空间，最终实现生态的定义。等出行服务商对传统出行领域带来的冲击，主机厂也将顺应“共享出行”的潮流，未来汽车可能分为两类，一类是有人驾驶的汽车，一类是移动服务汽车。传统的汽车制造商将逐步向移动出行服务商转型，为用户提供Carasa或者说是asaServiceMaaS）的一站式出行服务。从用户角度来看，相对于私有车的模式，转向移动出行服务，可以充分利用路上的时间做自己的事；从车厂的角度来看，商业模式将从产权交易到使用权交易，即不再是一锤子买卖的整车销售，而是类似“手机流量套餐”一样，对用户的出行服务进行按需收费。从广其中，自动驾驶将是关键技术，可以大幅度的降低出行服务平台的最大的运营成本项（司机Waymo在2018的开篇之作。造的无人驾驶网约车平台-network，开展自动驾驶出租车服务。同时，NVIDIA创始人兼首席执行官公司一样，不再只是造车，而是运营车队，主机厂将成为车队管理者和服务提供者。图：智能汽车商业模式向MaaS一站式出行服务发展数据来源：市场研究部整理304.智能汽车是继智能手机后“人与机器”共舞的最新戏码，其主线也延续着智能手机的发展脉络：从交互的变革-架构的升级-生态的形成实现迭代变化。而在此过程中，无论是产业格局的演变还是其价值链的转移，“软件”均是其中最为关键的变量。同时，我们认为，在“新四化”的背景下，智能汽车将迎来远超10年前智能手机产业链的史诗级机遇。图37：智能手机与智能汽车发展历程对比数据来源：易车、搜狐、IT168供应链的颠覆根据汽车件定义）多个产业做车（软硬件共同定义、生态定义）的演变。汽车时代”到来，汽车系统逐渐变得复杂，配套供应商等角色的参与，组成了完整的汽车产业链，形成了“主机厂-Tier1-Tier2/Tier3”垂直合作模式。但由于分布式架构的开发高成本与技术短板，主机厂主要依赖于Tier1实现汽车产品复杂功能的落地，自身只需解决好传输Tier1在一定程度上限制了主机厂自主定制开发的权利。图38：传统汽车产业供应链数据来源：市场研究部整理传统供应链格局被颠覆，软件实力成为制胜关键。在“软硬件共同定义时代”下，架构31逐步升级为集中式架构，软硬件的解耦从软件应用层的分离到整个软件架构的打通，软件成为主机厂实现创新的突破口。此时，主机厂已不再满足于传统的“黑盒模式”，希望能借此变革掌控功能实现所需的软件部分。因此，具备自主研发能力的主机厂可跨过Tier1直接与具有软件实力的Tier2合作，带动地位向（软件/硬件）2”。科技公司入局，成为供应链中新一代Tier1。以华为、为代表的科技巨头，利用自身技术的优势切入智能汽车领域，通过为主机厂提供智能汽车解决方案、增量部件、开源软件平台等方式与其进行开放合作，形成优势互补、多方合作的产业布局。同时，原本处于Tier2位臵的软件企业可能跃升至Tier1Tier0.5图39：软硬件共同定义下汽车供应链的变化数据来源：德勤研究、市场研究部汽车产业边界不断向外扩展，主机厂向移动出行服务商角色转化，驱动产业链从垂直链条结构趋向交叉网状出行生态圈。随着升级为“移动第三空间”共享出行方式，主机厂新增移动出行服务商角色，在为其他出行服务商供应车辆的同时，自身也能够为用户提供共享出行服务，汽车产业进入跨界融合阶段，多个产业共同打造未来移动出行的新业态。图40：未来移动出行新业态数据来源：猎云网、市场研究部价值链的转移汽车的单体价值量远超于手机，其所带来的产业性机会更为明显。智能手机的市场规模远远32不及传统汽车市场，根据IDC、国际汽车制造商组织的资料显示，其通过手机出货量与汽车出货量进行测算，结果显示传统汽车的市场规模（1.8万亿美元）已是智能手机（5000亿美元）的3倍以上。我们在结合以上数据，以及对于智能汽车趋势的理解下进行综合判断，认为在“新四化”的背景下，随着智能网联化的驱动，智能汽车的市场规模不仅仅只是延续，更有望实现大幅的超越，而软件的价值将是其中最大的增量。在智能网联化驱动下，架构的革新驱动汽车价值的重心从硬件向软件转变，软件成为智能汽车产业的关键，驱动软件市场规模的增长。在Europe资讯中NVIDIA2025年，2020年的亿美金攀升至2030年的亿美金，期间的为9%OSandMiddlewareand软件市场规模增长最为迅速，2020-2030年期间的均达到11%，超过软件市场规模整体复合增速，预计在2030年分别达到亿美金、430亿美金的市场空间。图41：智能手机和智能汽车（乘用车）市场规模对比图42：软件市场规模及增速（十亿美元）数据来源：IDC、国际汽车制造商组织、市场研究部整理数据来源：麦肯锡、市场研究部汽车成为新一代的电子产品，由软件硬件重新定义。在“新四化”浪潮的推动下，汽车在传统硬件时代的机械属性将逐步转变为具有机械功能的电子产品，从以硬件主导向软硬件共2030件的占比将分别达到30%41%年提升了近3的是，在“软硬件共同定义时代”中，硬件价值虽然被逐渐弱化，但其依然是汽车的重要根基，软件的迭代更新仍需要在依靠“硬件预埋”下，才能保证其后续升级的实现。图43：全球汽车软件与硬件产品内容结构对比数据来源：麦肯锡、盖世汽车研究院、市场研究部整理33汽车价值链呈现“总量上升，重心后移”趋势，其价值从硬件软硬件-服务不断延伸。传统汽车作为载人交通工具，主要聚焦于整个汽车制造价值链条。而在智能汽车的驱动下，汽车围绕着移动终端进行角色转换，提升设计研发、后市场服务等环节的软件价值，促进其产业的“微笑曲线”不断向后端延伸，形成“制造+服务”的价值链条。其中，服务的增加不仅仅只存在于曲线后端，而是长期贯穿于汽车的全生命周期，推动汽车产业价值总量上升。图44：汽车价值链呈现“总量上升，重心后移”趋势数据来源：清华大学汽车产业与技术战略研究院、市场研究部OTA能力成为汽车迭代升级的关键，也是主机厂持续创造服务价值的核心要素。OTA技术的运用，将分布式阶段单一的网联功能进行升级，趋向于整车功能的更新。对于主机厂来说，通过OTA对应用软件与硬件性能升级进一步完善整车功能，加快汽车周期OTA技术升级方案不仅能够降低缺陷产品的召唤成本，同时也能够快速修复车辆所出现的漏洞，降低主机厂对于售后车辆的维护成本。因此，在消费价值提升成本降低的双重因素驱动下，主机厂将有望实现盈利能力的大幅提升。共享服务、自动驾驶的发展重构汽车出行服务价值，新的商业模式将推动汽车产业价值链的完善。自动驾驶时代，“整车品牌”价值被弱化，取而代之的是移动服务价值的提升，主机厂角色被重新定义为移动出行服务商，或为出行服务商提供服务，商业模式由原来的“一锤子买卖”转变为按需付费的持续收费模式，而自动驾驶从L2向L3/L4级别的跨越或将成为该场景应用和服务的爆发点，奠定出行服务价值的潜力。同时，汽车产业链中的多方参与者也将围绕其价值链进行深度挖掘，或外延至金融、保险、房地产等领域，产生巨大的商业发展空间。图45：智能汽车价值延伸34数据来源：智城网、搜狐、市场研究部整理5.智能座舱先行智能座舱作为人车交互的入口已率先成为先行者。在“交互的起点：智能座舱登场，人车交互模式开启”中，我们重点分析过：汽车智能化的起步延续着智能手机的发展脉络，汽车设计厂商将率先从视觉触控角度对近距离高频接触的汽车座舱进行智能化创新，人车交互的并通过用户的感知数座舱单一的中控屏幕及机械仪表已无法满足日益庞大的行车信息及用户娱乐需求，因此集成化、场景化的智能座舱将成为未来发展趋势。智能座舱目前正处多屏集成阶段，未来将迈向智能驾驶集成。智能座舱的集成化可分为三个阶段：1）单一座舱：主要由中控平台构成，仅提供多媒体娱乐功能；2）中控平台、仪表盘等系统集成：主要由全液晶仪表盘、中控大屏、HUD、后座娱乐等构成，可实现智能交互、车辆管理等功能。值得注意的是，随着屏幕数量的增多，为了实现多屏之间信息交流的互联根据伟世通的资料显示，2023年将全面形成以“一芯多屏”为核心形态的中控平台；3）与智能驾驶集成：伴随着驾驶自动化程度的提高，用户将从驾驶任务中释放出来，与智能座舱融合，使其具备了“移动第三空间”的条件。生活化场景的搭载，智能座舱将最终发展为“语音用户的手、脚、眼、脑获得解放，能够支持用户在智能座舱内进行娱乐、办公等消费场景的图46：智能座舱的三大发展趋势数据来源：市场研究部整理智能座舱主要涵盖了座舱内饰与座舱电子领域的创新与联动，包括车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示系统HUD、全液晶仪表盘及车联网模块等。与传统座舱相比，智能座舱对中控、后视镜及仪表盘等硬件进行数字化升级，并纳入抬头显示器HUD、后座显示屏等系统等应用以满足35日益增长的人车交互需求。图47：智能座舱产品矩阵数据来源：搜狐汽车