智能化電動車勢不可擋

　　當下，汽車行業的新“三化”趨勢，正深刻影響著汽車產業供應鏈。

　　“三化”分別是指電動化、智能化和網聯化。

　　其中，“電動化”是指以電力驅動作為汽車動力來源，用電機驅動車輛行駛的產業發展態勢；“智能化”是指未來汽車和人的交互方式，將由機械式轉換為智能交互；“網聯化”主要指車聯網，實現車路協同。

　　這“三化”趨勢，如果說前些年還會引發爭議，到現在，已經成為了汽車行業全面共識，尤其是電動化。

　　根據彭博社預測，2030年全球新能源汽車銷量將達3000萬輛，滲透率達到28%；到2040年全球銷量有望達到6000萬輛，滲透率提升至55%。

　　從目前的運行情況看，電動化也是“三化”中發展最快速的，新能源汽車行業已經完成了早期萌芽，正在加速邁向全面電動化的新階段。

　　中汽協數據顯示，2021年，我國新能源汽車銷量突破 350 萬輛（包括乘用車和商用車），總體滲透率達到 13.4% 。

　　根據公安部數據，截至今年8月底，我國新能源汽車保有量達到1099萬輛，與去年同比增長65%。

　　工信部原部長苗圩預測，預計2022年全年，我國新能源汽車將完成產銷550萬輛，比去年同期增長56%；2025年新能源汽車滲透率達到20%的目標，很可能會提前三年在今年就實現。

　　汽車智能網聯化趨勢也在明顯加快，L2級智能網聯車滲透率不斷升高。

　　工信部數據顯示，2021年，我國乘用車新車市場中，具備L2級智能駕駛功能的車型銷售476.6萬輛，滲透率達到23.5％，同比增長57.2％。今年上半年，滲透率已增加至30％，開放道路測試里程超過5000公里。

　　汽車在向“三化”發展的同時，產業鏈的價值構成也在發生劇變。

　　在新能源汽車里，與內燃機相關的系統和元器件正在縮減，中泰證券數據顯示，三電系統——電池、電驅、電控，作為電動車的核心，在整車中的成本占比分別為 38%、6.5%和 5.5%，合計已達 50%。

　　根據2022第四屆全球新能源汽車與智能汽車供應鏈創新大會的數據，2021年，全球汽車供應鏈產業收入約1.51萬億美元。其中，傳統零部件1.3萬億美元，電動智能汽車零部件僅0.21萬億美元，約占總值的14%。

　　而到2025年，電動智能汽車零部件占比，則有望提升至28%，預計到2030年，將超過40%。

　　此外，在傳統燃油車時代，汽車供應鏈有著十分嚴格的層級體系，包括主機廠、一級供應商、二級供應商、三級／材料供應商等，整個產業鏈的核心是主機廠，歐洲、美國、日本在其中占據主導位置。

　　而在智能網聯汽車發展趨勢下，汽車產業鏈的核心，將變為掌握智能化、網聯化等核心技術的供應商，也就加重了汽車芯片廠商和軟件系統提供商的話語權。

　　與傳統汽車供應鏈等級森嚴的線性格局相比，在新的汽車供應鏈中，供應鏈也將越來越扁平、網狀化，那些在傳統結構中轉型慢或者不轉型的企業，將面臨巨大挑戰和被淘汰的風險。

　　這也是很多人將汽車“三化”視為國產汽車彎道超車大機遇的原因——在汽車核心供應鏈轉型重構的過程中，中國有機會利用這場變局，改變過去高端供應鏈空洞化的發展困境。

　　智能化下半場，芯片和操作系統是關鍵

　　“電動化是上半場，智能化是下半場”——這是如今汽車行業流傳甚廣的金句。

　　中國電動汽車百人會理事長陳清泰也曾表示，“下半場是基于高新技術的網聯化、智能化、數字化，充滿了機遇和挑戰，其中芯片和操作系統作為數字化的基礎，將是競爭的焦點。”

　　芯片自不必說，全球缺芯危機早已令國內外車企領教了芯片對于造車的重要性。

　　AFS統計數據顯示，截至5月15日，今年全球因缺芯導致的新車減產量已經達到約172萬輛，如果加上2021年減產的1050萬輛，全球因缺芯導致的新車減產量已經超過了1200萬輛，并且規模仍在持續擴大。

　　而且隨著汽車電動化、智能化的持續推進，整車的芯片需求更是越來越大。

　　根據中國汽車工業協會的數據，2020年全球大概7600萬車的年產量，需要的芯片是439億顆；預測到2026年全球汽車產量11200萬輛，需要903億顆芯片，其中40%為新能源車；到2035年全球每年需要1285億顆芯片，其中超過80%為新能源車芯片。

　　隨著美國制裁的升級，我國芯片解決卡脖子的問題也愈發迫切。在先進制程的芯片流片方面，近段時間炒得很熱的Chiplet（芯粒）技術，被很多人視為中國芯片彎道超車的“殺手锏”。

　　雖然Chiplet能否真的讓國產芯片彎道超車，目前似乎還看不到確切的答案，但可以確定的是，芯片供應鏈自主化已經在業內有了足夠的意識，國產替代也一直在持續推進，任何可能的辦法都在嘗試。

　　在汽車智能網聯中，如果說芯片提供的是“物質基礎”，那么“上層建筑”則是要靠操作系統來完成的。

　　對此，在今年舉辦的第四屆全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上，前工信部負責人苗圩指出，“在功能產品向智能產品的轉換過程當中，如果沒有操作系統，芯片再強，都是在沙灘上起高樓。”

　　操作系統（operation system），一般存在于計算系統中，是計算系統的核心底層基礎軟件，負責控制、管理、調度整個計算系統的硬件資源和軟件資源。

　　大家應該對操作系統并不陌生，智能設備發展到一定程度后一般都需要專門的 OS，比如手機的操作系統有Android 和 iOS，常見的電腦的操作系統有windows、mac OS和linux。

　　汽車操作系統也是從傳統汽車電子不斷演變而來的。

　　傳統汽車電子產品可分為兩類：一類是電子控制單元（ECU），控制車輛關鍵部件（如發動機、變速箱、動力電池）協同工作。另一類是車載娛樂信息系統（IVI），如儀表、娛樂音響、導航系統、HUD等。

　　未來的汽車操作系統將主要分為自動駕駛 OS 和智能座艙 OS 兩大類。通常來說，智能座艙域操作系統注重開放、兼容性和生態，自動駕駛域操作系統更注重實時、安全和穩定性。

　　為什么操作系統在汽車智能化中如此重要？

　　以前，在傳統汽車的分布式EE 架構中，發揮具體功能的個體是電子控制單元ECU，一輛車上的ECU 數量可以多達幾十種上百種，每個ECU 中都有MCU芯片進行算力的提供，實現相應的功能。

　　在ECU的模式下，MCU與算法是高度耦合的，MCU 供應商提供芯片的同時，也嵌入了算法。所以，對于傳統車廠而言，重要的工作是汽車的組裝和集成，并不需要自己去開發軟件算法，也自然不會去關注操作系統。

　　而現在，隨著汽車電子電氣架構由分布式架構向中央集中式架構轉變，電子控制單元的控制權向域集中演化，原本基于不同底層操作系統的ECU開始合并，汽車操作系統也呈現融合態勢，對應的則是集中計算平臺。

　　不同的算法跑在平臺上，涉及到的運算任務變多，多線程同時運行，這顯然提升了對操作系統的功能和性能要求。

　　也就是說，汽車功能日益豐富的背后，是愈發復雜的電控系統、車身系統、娛樂系統和電子電氣架構，智能網聯化的趨勢正在使汽車逐步從一個純工業制造品向IT 產品演化。

　　“軟件定義汽車”和“算法決定成敗”的觀點也正在被越來越多的人接受。

　　據麥肯錫預測，預計到2030年，軟件驅動車輛內容將占據30%，軟件體系的差異化成為汽車價值差異化的關鍵。

　　今年，理想汽車在一季報中披露了2.8億元的其它收入，據其聯合創始人兼首席財務官李鐵透露，這主要來自于增值稅即征即退，因為公司現在被認定為軟件企業。

　　一家車企，被官方認證為軟件公司，并獲得了優惠政策，這在某種程度上也印證了，軟件與汽車的界限，的確正在變得愈發模糊。

　　軟件定義汽車，操作系統是“靈魂”

　　其實，在智能駕駛發展的初期，產業關注度主要集中在硬件載體和底層算力（汽車芯片）上，因為這些是初期階段里不同參與者拉開差距的地方，對操作系統的需求沒有特別明顯體現出來。

　　現在，隨著產業的持續發展，硬件架構和硬件載體越發標準化，而智能駕駛功能的提升，對系統復雜度、算法優化的需求日漸增加，軟件能力就成為了發展的核心要素。

　　在傳統的供應鏈體系中，芯片廠商負責芯片級的功能安全；而從完整計算及域控制器參考設計平臺，到配套軟件、功能安全測試驗證等環節，過去大多通過一級供應商來完成。

　　現在，正如上汽集團董事長陳虹曾表述的那樣，“上汽集團難以接受單一一家供應商為集團提供整體的解決方案，因為這樣的話，供應商會掌握‘靈魂’，車企會則淪為‘軀殼’。”

　　所以，不少車企從以前的專注硬件，到現在逐漸注重操作系統，與上游的芯片、算法供應商達成廣泛合作，以期在智能化浪潮中掌握更多主動權。

　　這也是為什么此前傳統IT、移動互聯網領域的企業，如阿里巴巴、滴滴、百度和小米，也紛紛涌入汽車行業。

　　一方面，他們在智能網聯功能的研發上具備優勢；另一方面，作為未來與消費者關聯的接口和獲取數據的通道，智能汽車終端也是科技和互聯網企業的必爭之地。

　　很多人都把過去智能手機的發展歷程，類比于如今的智能汽車。

　　今年，華為智能汽車解決方案BU CEO余承東，還曾在2022粵港澳大灣區國際汽車博覽會上表示，純燃油車時代會迅速結束，現在還買燃油車，就像智能手機時代買功能機。

　　的確，智能汽車發展到今天，尤其是在引入了中控大屏之后，與智能手機在眾多基礎能力上具備了共通之處。

　　比如，汽車和手機類似，都是在滿足了基本功能之后進行的智能化拓展；并且，它們都是人與機器的交互，是流量入口。

　　相比于手機，汽車電子電氣架構更加復雜，不同數據類型對芯片和操作系統的要求不一樣，會有多操作系統共存的情況，對操作系統的集成調度能力和安全穩定的要求也更高。

　　從代碼量來看，據電子設計自動化企業新思科技（Synopsys）統計，智能手機中的安卓系統代碼量約為13萬行，電腦操作系統Windows Vista為5000萬行，而一輛高端汽車的代碼量可達一億行。

　　半導體公司恩智浦也預測，2015-2025年，汽車中代碼量將呈現指數級增長，年均復合增速達21%。

　　其實，也不只是操作系統，但凡是汽車行業的，大家常常都會聽說一個詞，叫“車規級”。車企喜歡說自己用的是“車規級”零部件，一級供應商也喜歡說自己用的是“車規級”芯片。

　　這是因為汽車產品的標準通常都要比消費產品的要求高很多，所以“車規級”的標簽也更具技術含量。

　　自主“靈魂”，隱憂猶存

　　與手機端相同，車機OS若按照層級的劃分，可進一步分為底層車機OS和頂層車機OS。

　　其中，底層車機OS是從內核到組件均全新打造的操作系統，如QNX、Linux、WinCE 等。

　　底層基礎操作系統的研發，是一個系統性工程，開發難度大、開發周期較長，需要投入大量的人力、財力，目前基本沒有企業會開發全新的底層操作系統。

　　頂層車機OS，就是在底層操作系統上，進行二次開發的系統，根據開發程度的不同又分為深度定制型和ROM型操作系統。

　　其中，深度定制型是基于底層操作系統，從內核到應用程序層，都進行深度改造，同時優化硬件資源，典型的如大眾VW.OS、阿里AliOS 等。

　　ROM 型操作系統則是基于Linux或安卓自有架構，對汽車服務層及應用層二次開發，不涉及系統內核更改，如小鵬Xmart OS，蔚來OS，比亞迪 DiLink、奇瑞 GKUI等。

　　所以，和手機類似，在智能汽車中，底層車機OS依舊把握著內核，相較頂層車機OS而言，更掌握“價值核心”。

　　在處于風口的智能網聯車領域，經常有廠商說自己做的是操作系統，但如果細究，對標QNX/Linux這樣級別的操作系統來看，很多所謂的操作系統其實都是偽OS。

　　并且反觀PC和智能手機，操作系統在其中都不是孤立的存在，而是一種生態。

　　在智能手機領域，蘋果和安卓之所以能夠成功，也是因為形成了自身良好的生態圈。而在 Android 和 iOS 分食了絕大部分市場的前提下，其他廠商要成功推出新手機操作系統來搶占市場的難度是很大的。

　　此前，三星、諾基亞推出的手機操作系統均以失敗告終；華為的鴻蒙系統之所以優先運用于自動駕駛、工業自動化和醫療，也是因為這些領域還沒有形成壟斷格局，更利于建立生態。

　　目前，QNX、Android和Linux系統是市面上車型底層操作系統的主流選擇。根據 ICVTank 的預測，2022年三者占比將超過90%，呈現三足鼎立的局面。

　　其中，Linux在基于“宏內核”與“開源”兩大特點下，具備極高的靈活性與開放性，但在移動端的缺席使其缺乏相關的軟件儲備，應用生態并不完善，需要主機廠二次開發或適配。

　　安卓在Google的開源戰略下，系統開放性強，加之在移動端的軟件積累，擁有豐富的應用生態，也因此，自主品牌、造車新勢力、第三方服務商多基于安卓來定制車機OS。

　　而QNX作為閉源系統，開發者人數相對缺乏，生態建設也較為閉塞。根據黑莓官方統計，QNX車載程序數量在270個左右，雖然數量在不斷增長，但是相較于安卓數十萬的軟件應用，仍差距較大。

　　國產操作系統起步較晚，目前國內很多廠商都主要基于生態豐富、系統開源免費的安卓，通過定制型操作系統、ROM型操作系統、或超級APP三種方式切入市場。

　　盡管美國制裁華為的前車之鑒已經表明，如果沒有自己的操作系統，未來的國產智能汽車，也將受制于人，特別是在拓展海外市場方面存在較大的風險。

　　但操作系統的推出，其實不僅是技術層面的問題，更是一個商業問題。

　　正如前文提到的，如果追求純粹的國產化，一切從頭開始的話，將耗費巨大，甚至最后仍以失敗告終，這并不是個符合商業利益的做法。

　　好消息是，現在全球智能汽車發展的格局并未落定，操作系統作為智能汽車的“靈魂”，國內廠商并未輕易讓出這一領域，盡管自研并不是最高效的做法，但很多廠商都在努力推出自己深度定制化操作系統。

　　壞消息是，市場競爭極其激烈，留給我們的時間窗口大概有三年時間，最多五年。而且一旦定局形成，很可能就是叢林法則，贏者通吃，失敗者連跟著喝湯都很難。

　　拭目以待吧。

　　計算機行業：車載操作系統行業研究報告：車載OS潛力大 國內外各顯其能__新浪財經_新浪網 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/711180223219/index.phtml

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　　半月談：《汽車革命下半場，操作系統兵家必爭》https://www.thecover.cn/news/8789046

　　新華財經：《智能網聯汽車行業強勁擴張 催動測試產業數字化轉型》https://www.cnfin.com/yw-lb/detail/20220918/3710570_1.html

　　中國經濟網：《多重利好釋放 智能網聯汽車產業化跑出“加速度”》 http://m.ce.cn/ttt/202209/18/t20220918_38111220.shtml

　　證券日報網：《苗圩：今年有望實現新能源汽車20%滲透率的目標 應加快建立自主可控的車用操作系統》http://www.zqrb.cn/auto/qichedongtai/2022-09-07/A1662534780855.html

　　中國汽車報：《再議“軟件定義汽車”》 http://www.cnautonews.com/chengyongcar/2022/06/08/detail_20220608351139.html

　　中國汽車報：《軟件變現：汽車業新戰場》http://www.cnautonews.com/zhinengwl/2022/03/21/detail_20220321349945.html

　　賽迪顧問：《新一輪“科技互聯網造車”熱潮，是百花齊放還是慘淡收場？》https://www.ccidgroup.com/info/1105/33025.htm

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