2023中国智能电动汽车车载软件市场分析报告.pdf

“CHINA SMART ELECTRIC VEHICLE”SERIES REPORT系列报告2023中国智能电动汽车车载软件市场分析报告亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)前言汽车产业发展至今，各大车企在硬件领域已经经历了漫长的竞争，硬件及其成本持续改善的空间有限，硬件盈利模式将逐渐固化，只能决定智能电动汽车的性能“下限”。而软件可以为车主创造丰富的、可感知的价值以及全新的驾驶体验，是决定智能电动汽车“上限”的重要因素，也是形成汽车差异化竞争的关键。因此，软件和算法逐步成为了车企竞争的核心要素；在此趋势下，本土车载基础软件开始加速量产上车，开启技术验证，应用层软件也进入百花齐放时期，中国智能电动汽车软件企业随着终端汽车销量的增长也迎来了发展机遇。本报告聚焦于中国智能电动汽车车载软件市场，对技术、市场、标杆企业等进行全方面拆解分析，使行业内外人士可以更直观的了解当下中国汽车车载软件的发展进程与市场动态。u 2023中国智能电动汽车车载软件市场分析报告核心观点u 2023中国智能电动汽车车载软件市场分析报告简介智能化需求带动汽车软硬件解耦，软件架构向服务导向转变：传统分布式电子电气架构开始向域集中式架构转变，而软件也从“信号导向”向“服务导向”转变，基础硬件与嵌入式软件的传统强耦合关系被打破，底层软件与上层应用相互独立；各层级软件价值占比相对稳定，应用层软件是价值高地：应用层软件直接关乎用户体验，是不同车企竞争的焦点。随着功能持续迭代升级，单车价值占比将持续占据绝对大头，定制化、个性化、情感化等将成为重要发展趋势；To B 仍是现阶段软件供应商的主要商业模式，C 端市场仍待观望：当下，软件供应商依然以To B端的商业模式为主要盈利方式，主要体现为三种形式：一次性收费、软件授权/许可以及以上二者结合衍生的方式。C端市场待特斯拉FSD入华后，或将搅动固有商业模式形成重大变革；中国车载软件市场挑战与机遇并存：软件的发展带来了许多难以追踪的新型信息安全风险，车企及相关安全团队需要从云、管、端三大方面进行信息安全的防范。未来，在开源共建的生态合作模式之下，行业内各方将共同努力搭建软件相关标准，同时叠加AI大模型技术，为车载软件赋能“无限高”的增长天花板。2亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)目录C O N T E N T S智能电动汽车车载软件发展背景研究1.1 智能电动汽车车载软件发展背景1.2 智能电动汽车车载软件发展驱动因素1.3 智能电动汽车车载软件市场规模1.4 智能电动汽车车载软件技术架构及价值分析1.5 智能电动汽车车载软件产业图谱01智能电动汽车车载软件技术及市场洞察分析2.1 基础软件洞察与分析2.2 应用软件洞察与分析2.3 商业模式洞察与分析02智能电动汽车车载软件未来趋势洞察3.1 智能电动汽车车载软件未来挑战3.2 智能电动汽车车载软件发展趋势03亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)目录C O N T E N T S智能电动汽车车载软件发展背景研究1.1 智能电动汽车车载软件发展背景1.2 智能电动汽车车载软件发展驱动因素1.3 智能电动汽车车载软件市场规模1.4 智能电动汽车车载软件技术架构及价值分析1.5 智能电动汽车车载软件产业图谱01智能电动汽车车载软件技术及市场洞察分析2.1 基础软件洞察与分析2.2 应用软件洞察与分析2.3 商业模式洞察与分析02智能电动汽车车载软件未来趋势洞察3.1 智能电动汽车车载软件未来挑战3.2 智能电动汽车车载软件发展趋势03亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)5u 软件，尤其是操作系统，被定义为车的灵魂，决定了产品体验的上限。上海、成都车展上，多家企业发布智驾智舱相关软件产品及方案。u 2023年，在ChatGPT推出短时间内，国内软件企业纷纷加入战场。百度、阿里巴巴、腾讯、讯飞、京东、华为等多家知名企业官宣进军大模型，发布“中国版ChatGPT”。信息来源：公开资料、亿欧智库1.1 软件定义汽车时代来临，中国汽车软件从“少魂”到“有魂”企业方案名称方案概述普华基础软件安全车控基础软件平台符合AUTOSAR标准，全面适配主流车用芯片，可应用于动力、底盘等高安全系统智能驾驶基础软件平台符合AUTOSAR标准，实现了面向服务SOA的软件架构，包括通信、诊断、网络管理等功能，适配多款国内外主流芯片，支持符合POSIX标准的嵌入式操作系统易特驰高度集成的端到端软件定义汽车开发平台和工具链生态系统，推动实现快速、由数据驱动且安全可靠的汽车软件开发斑马智行第三代汽车AI能力体系Banma Co-PilotAliOS智能汽车操作系统已接入通义千问大模型进行测试，相关技术会率先在智己汽车上落地东软睿驰NeuSAR跨域融合的广义操作系统、基础软件和中间件，不仅兼容最新的AUTOSAR 标准，同时与QNX、中兴通讯等微内核企业和主流国产芯片厂商展开深入合作光庭信息KCarOS在软件方面，光庭推出了基于HMI 2.0的3D 座舱方案，将三维沉浸体验与二维交互分离车联天下Autosee OS在基础的智能导航、语音、多媒体功能外，新增了AR-HUD、3D游戏，舱内感知系统和场景交互等丰富的功能与服务吉利银河N OS主打高颜值、双算力、易操作、全感官、全域FOTA于一体亿欧智库：2023上海车展发布智驾智舱操作系统主要企业及方案亿欧智库：2023年中国多家企业发布AI大模型产品3月16日，百度发布了大语言模型、生成式AI产品文心一言。而后，长安、集度、吉利、岚图、红旗、长城、东风日产、爱驰、零跑、海马等多家车企宣布接入4月11日，毫末智行发布了纯视觉为主的大模型毫末DriveGPT雪湖海若，现阶段主要用于解决自动驾驶认知决策问题4月11日，阿里巴巴集团董事会主席兼CEO、阿里云智能集团CEO张勇公布阿里人工智能大语言模型“通义千问”5月6日，科大讯飞发布了“讯飞星火认知大模型”及其四大行业的落地应用。其中，“大模型+智能座舱”展示了智慧驾驶的新生态将得到突破性解决。7月13日，京东正式推出致力于应用各种产业场景，解决真实产业问题的“言犀大模型”。9月21日，华为云正式发布盘古汽车大模型，覆盖了汽车设计、生产、营销、研发等业务场景，通过构建数字孪生空间、生成复杂场景样本，加速自动驾驶在新复杂场景中的学习和落地能力。亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)6u 智能化趋势下，传统分布式电子电气架构开始向域集中式架构转变，大量相同功能的ECU进行整合，交由域控制器进行统一的管理调度，使开发人员能够完全独立于底层硬件，进行上层软件的开发，实现软硬件解耦范围的进一步扩大。u 软硬件解耦趋势下，汽车计算平台正从“信号导向”向“服务导向（SOA）”转变，基础硬件与嵌入式软件的传统强耦合关系被打破，底层软件与上层应用开始呈现标准化、相互独立、松耦合的特点，意味着软件工程师在修改或新增某一软件功能时，只需对上层服务组件进行代码编写，无需进行底层软件重复开发，提高了效率。信息来源：公开资料、亿欧智库1.2 智能化需求带动汽车软硬件解耦，软件架构向服务导向转变单个ECU仅对汽车局部功能进行控制，各控制模块间算力隔离，运算资源复用性低基础硬件与嵌入式软件呈现强耦合关系，底层软件与上层应用“高度捆绑”域控制器方案弱化了底层ECU的运算能力，集成更多功能有利于实现底层资源的标准化、通用化，降低软硬件间的耦合度n 软件架构：软硬件分层解耦，计算平台实现从“信号导向”到“服务导向”的转变。分布式E/E架构整车集中式E/E架构车云计算中央计算平台IVI传感器执行器动力动力底盘车身IVI中央计算平台左前右前左后右后ECU域控制器区控制器中央计算平台中央网关传感器与执行器（跨）域集中式E/E架构n 硬件架构：汽车电子电气架构正由分布式向域集中式演变，域控制器成为主要的计算与调度单元，推动软硬件解耦。传统软件架构（面向信号）软件组件运行环境层软件组件软件组件基础软件层硬件APP软件APPAPPAPP中间件操作系统硬件SOA软件架构（面向服务）重新编写重新配置重新配置硬件架构软件架构分布式集中式底层软件具备接口标准化、互相独立、松耦合三大特点汽车可在不增加或更换硬件的条件下通过不同的软件配置提供不同应用服务智能化升级需求下，传统通讯网络及软件架构设计中扩展性差、升级与移植成本高新增某项软件应用或服务，需从头建立一个新的基础软件环境面向信号面向服务亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)7u 近两年来，政府通过一系列政策，持续出台智能网联汽车、信息安全、功能安全等模块的政策布局，明确汽车软件在整车中核心零部件的地位，指导电子电气架构和系统软件相关标准体系建设，保障智能网联相关应用软件的测试认证。u 国家层面政策覆盖于智能网联汽车的网络与信息安全，为汽车软件发展的网络信息安全做出指导意见，对汽车软件行业技术标准建立起到推动作用，技术标准的统一仍依赖于行业协会与企业的共同推动。信息来源：亿欧智库1.2 国家顶层建设持续完善，政策驱动中国汽车软件标准的统一建设l 总体要求：面向车联网产业安全需求，加强车联网网络安全和数据安全标准工作顶层设计，包括总体与基础共性、终端与设施网络安全、网联通信安全、数据安全等6个部分。l 相关内容：规范包括汽车网关、电子控制单元、车用安全芯片、车载计算平台等安全标准，规范整车电子电气架构、总线架构、系统架构等安全防护与检测要求。车联网网络安全和数据安全标准体系建设指南l 总体要求：加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理，明确汽车数据安全、网络安全、在线升级等管理要求，指导企业加强能力建设。l 相关内容：规范软件在线升级，明确企业生产具有在线升级功能的汽车产品的，应当建立与汽车产品及升级活动相适应的管理能力，建立汽车网络安全管理制度，并具备保障汽车电子电气系统、组件和功能免受网络威胁的技术措施。关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见l 总体要求：对智能网联汽车技术架构和体系进行全面梳理和修订，将技术架构划分为“三横两纵”。l 相关内容：与路线图1.0相比，车辆关键技术部分增加系统设计技术；基础支撑关键技术部分增加人工智能、功能安全和预期功能安全等。智能网联汽车技术路线图2.02020年2021年2022年2020.02：智能汽车创新发展战略2020.02：信息安全技术汽车电子系统网络安全指南2020.03：汽车驾驶自动化分级推荐性国家标准2020.11：智能网联汽车技术路线图2.02020.12：新能源汽车产业发展规划(2021-2035)2021:04：信息安全技术网联汽车采集数据的安全要求2021.06：车联网（智能网联汽车）网络安全标准体系建设指南（征求意见稿）2021.08：关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见2021.09：关于加强车联网网络安全和数据安全工作的通知2022.03：车联网网络安全和数据安全标准体系建设指南2023.04：关于开展汽车软件在线升级备案的通知2023.09：关于进一步加强车载音视频管理的通知亿欧智库：2020-2023年中国智能汽车软件相关政策l 总体要求：明确了汽车OTA升级备案管理相关事项，为汽车行业提供了合规遵循。l 相关内容：作为汽车产品准入管理的重要组成部分，进一步规范汽车软件在线升级，不断完善汽车新技术和新模式的管理方式，促进中国汽车产业健康可持续发展。关于开展汽车软件在线升级备案的通知2023年亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)8u 中国智能电动汽车目前处于发展起步阶段，随着政策、技术与市场的驱动，在未来几年内有望迎来高速增长。2018年中国智能电动汽车销量为6.4万辆，亿欧智库预测到2025年，中国智能电动汽车销量将达到1220.3万辆，拉动汽车基础软件的市场需求释放。u 中国汽车市场已进入稳定发展状态，2022年汽车软件达到264亿元的市场规模。未来规模化应用下，单车成本有望下探，但随着应用功能复杂度增加，软件单车使用量会有所提升，因此亿欧智库预计2025年中国汽车软件市场规模将达到373亿元。信息来源：公开资料、中汽协、亿欧智库1.3 智能电动汽车需求拉动下，车载软件市场规模迎来高速增长亿欧智库：2018-2025年中国智能电动汽车销量、增长率和渗透率6.417.0 36.9 133.3 412.4 613.7 905.1 1220.3 125.6 120.6 136.7 352.1 688.7 998.4 1259.6 1524.1 85.9%42.9%117.1%261.2%166.9%68.5%41.6%29.6%201820192020202120222023E2024E2025E智能电动汽车销量(万辆)新能源汽车销量(万辆)智能电动汽车销量增长率亿欧智库：2018-2025年中国智能电动汽车软件市场规模（亿元）171192214236264280324373201820192020202120222023E2024E2025E亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)9u 智能汽车SOA软件架构从上而下分别为应用软件、功能软件、中间件、操作系统、芯片驱动、虚拟机与芯片，其中功能软件、中间件、操作系统、芯片驱动与虚拟机组成广义操作系统（也被称之为基础软件）。u 基础软件用于实现汽车系统软硬件解耦，为后续汽车系统服务提供可复用、稳定的软件支撑，其架构与性能直接影响上层应用的开发效率和质量，帮助实现上层软件的多功能应用与创新发展，带动汽车技术的革新与产品差异化发展，成为智能汽车产业发展的关键一环。u 功能软件与上层应用软件是实现智能化的核心，越多越多的主机厂与软件企业正在加速布局。随着智能驾驶、智能座舱、智能网联技术的不断发展与渗透，相关车载软件将迸发出巨大的价值潜力与创新空间，为本土车载软件企业带来新的机遇与挑战。信息来源：公开资料、亿欧智库1.4 车载软件分工明确，多层级共同组成智能汽车SOA软件架构亿欧智库：智能汽车SOA软件架构基础算法库Adaptive AUTOSAR/其他中间件应用OS(AGL/Android)ROTS(QNX/VxWORKS)AUTOSAR ClassicBSPBSPMCALHypervisor感知建模多核异构分布架构AI单元-GPU/FPGA/ASCI计算单元-CPU控制单元-MCU虚拟机操作系统中间件功能软件芯片规划/决策控制网联服务智能驾驶智能座舱应用软件工具链安全体系算法API（中间件）普通API（中间件）芯片驱动操作系统也可称为操作系统内核，指Linux、QNX、VxWorks、OSEK OS等软件运行环境，提供任务管理、进程访问、中断处理、内存管理、文件系统等功能，为满足用户实时性、安全性等需求。中间件是提供系统软件和应用软件之间的连接，便于软件各部件之间沟通，应用软件可以借助中间件在不同的技术架构之间共享信息和资源。虚拟机是硬件虚拟化技术，提供的虚拟平台可以支持多种操作系统应用，用于提供一个虚拟机去访问搭载不同车载操作系统的CPU内核。芯片驱动主要是为车载操作系统提供应用平台，同时具有硬件相关性和操作系统相关性。应用软件是基于操作系统之上独立开发的软件程序，也是个汽车品牌差异化竞争的焦点，大致包括智能座舱、智能驾驶和智能网联三大板块。功能软件将共性需求软件化、模块化，帮助应用程序快速部署，主要包含传感器模块、定位模块、感知融合模块等。亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)10u 随着汽车行业的进一步发展，应用层、中间件、芯片驱动(BSP)、操作系统(OS)等不同层级软件价值占比结构将不会发生根本性变化，但总体来看，应用层仍将占据价值主导地位。而智能驾驶、智能座舱功能域软件将会成为车企打造产品差异化策略的重要方向和变现载体。信息来源：公开资料、亿欧智库1.4 各层级软件价值占比相对稳定，应用层软件是价值高地50%52%25%24%17%16%8%8%20222030应用层中间件芯片驱动（BSP）操作系统（OS）亿欧智库：不同层级软件价值占比趋势直接关乎用户体验，是不同车企竞争的焦点。随着功能持续迭代升级，单车价值占比将持续占据绝对大头。由于是最贴近C端客户的部分，如果体验不佳，将极大降低用户的品牌粘性。此外，车企还应结合用户驾驶行为习惯，持续迭代应用层功能，以更大程度提升用户效率和满意度，实现软件价值的变现。应用层随着智能驾驶逐步从L2向L3升级，中间件需要能够支持高功能安全级别、高算力芯片以及满足车云一体化趋势等，其功能也将进一步丰富。未来，中间件需要针对不同客户的需求进行个性化的适配，对厂商技术要求较高，整体价值将不断提升。中间件车企在智能驾驶域和座舱域选择OS会考虑安全性、可靠性、开放性、可扩展性、易用性及成本等因素。但在传统的占比缺失则影响了OS在整车软件价值中的占比。未来，随着电子电气架构集中化趋势加剧，传统功能域融合后也将通过OS执行多任务调度等功能。操作系统（OS）智能座舱和智能驾驶等模块功能的持续升级是芯片驱动软件（BSP）价值变化的关键要素。预计BSP单车软件价值占比将持续占整车软件的16%左右。例如，座舱内将融合越来越多的传感器，实现语音、眼球、表情、手势、健康等信息的感知；此外，座舱芯片也将持续迭代，以提供更好的终端感知和决策能力支撑。芯片驱动（BSP）亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)u 智能电动汽车车载软件产业从底层基础到应用落地，囊括操作系统、虚拟机、中间件、功能软件和应用软件等多层级企业在内。11信息来源：定性访谈、亿欧智库1.5 SEV车载软件产业从底层基础软件延展至应用软件，覆盖企业广泛底层操作系统企业智能驾驶操作系统企业智能座舱操作系统企业虚拟机企业本土中间件企业国际中间件企业功能软件企业智能驾驶智能座舱智能网联应用软件企业亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)目录C O N T E N T S智能电动汽车车载软件发展背景研究1.1 智能电动汽车车载软件发展背景1.2 智能电动汽车车载软件发展驱动因素1.3 智能电动汽车车载软件市场规模1.4 智能电动汽车车载软件技术架构及价值分析1.5 智能电动汽车车载软件产业图谱01智能电动汽车车载软件技术及市场洞察分析2.1 基础软件洞察与分析2.2 应用软件洞察与分析2.3 商业模式洞察与分析02智能电动汽车车载软件未来趋势洞察3.1 智能电动汽车车载软件未来挑战3.2 智能电动汽车车载软件发展趋势03亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)13u 在智能汽车SOA软件架构中，以功能软件、中间件、底层操作系统、车载芯片软件与虚拟机组成的基础软件，往往是智能汽车从Demo走向量产的关键难题，也是OEM从企业或者整车层面定义得最多最详尽最复杂的需求。汽车软硬件解耦发展初期，主机厂将底层基础软件（系统内核、AP Autosar、中间件等）作为发展重点。u 基础软件用于实现汽车系统软硬件解耦，为后续汽车系统服务提供可复用、稳定的软件支撑，其架构与性能直接影响上层应用的开发效率和质量，帮助实现上层软件的多功能应用与创新发展，带动汽车技术的革新与产品差异化发展，成为智能汽车产业发展的关键一环。信息来源：公开资料、定性访谈、亿欧智库2.1 基础软件是汽车软件中的“基础设施”，是不可或缺的重要支撑为了把上层应用软件和底层芯片解耦，并提供灵活的可扩展性，在上层应用软件和底层芯片之间，一般会采用分层的方法和结构由底层向上逐渐构建系统基础软件。使整车E/E架构由传统的基于ECU的开发转变为基于功能的开发，并在车载网络里实现数据整合、交换、传输等功能。基础软件是智能汽车中不可或缺的重要支撑通过细分软件，可以让各个开发方专注领域内的设计开发，完善各自领域内的软件开发规范和流程，保障软件质量。同时，标准化的模块和接口以及其标准化的属性，都可以让产品在顶层设计时就充分考虑到软件的可靠性；标准化的模块和接口可以给基础软件带来很强的复用性。成熟的软件模块开发，供应商都是提供相应的配置开发工具，由汽车软件工程师按照不同项目配置不同参数，再由工具自动生成源码。因此，当第一次开发操作系统时往往需要投入大量人力物力，但后续便可以复用之前项目的大部分代码。工信部原部长苗圩“如果没有操作系统，芯片再强，汽车做得再好，都是在沙滩上起高楼。”p 基础软件是促进软硬件解耦、架构中心化的关键，让组件之间实现松耦合、高内聚，允许主机厂能够像拼接积木一样，灵活搭建组合各类硬件，即使更换软硬件，也能实现高度的扩展性和可维护性。p 基于操作系统，可以延伸出更广阔的的应用生态及场景，也将实现人车与生活的打通，实现更多以车为轴心的衍生服务，带动更广泛的新产业链拓展。基础软件分工明确，能够有效提高鲁棒性、复用性虚拟机操作系统中间件功能软件芯片应用软件工具链安全体系芯片驱动亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)14u 底层内核系统又称为底层操作系统，提供操作系统最基本的功能，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定着系统的性能和稳定性。目前，底层操作系统仍以国际巨头为主，主要以QNX、Linux和安卓（Android）三大阵营为主。其中，QNX采用微内核架构；Linux为宏内核；安卓也是基于Linux内核开发。u 为应对海外操作系统供应链中断的突发情况，底层操作系统亟需国内产品快速崛起，但受限于底层内核开发周期长等技术问题，且难以独立形成商业模式，国产操作系统之路仍漫长待探索。近期，已有产品通过ASIL-D国际认证，未来将会有更多的国产操作系统挑战海外厂商的主导地位。信息来源：公开资料、亿欧智库2.1.1 底层内核开发周期长，是车载操作系统目前面临的核心痛点车载OS内核QNXLinuxAndroid内核架构微内核宏内核宏内核授权费用付费免费免费实时性高，微秒级一般，毫秒级一般灵活性半封闭源代码开放源代码开放安全性极高高一般兼容性一般一般高应用生态较丰富；商业公司提供，或自己从开源软件移植非常丰富，主要来自开源软件社区丰富完善是否可裁剪否是是QNX：采用微内核架构，实时、安全及稳定性上优势明显，多应用于数字仪表盘系统，但不开源，开发需支付商业授权费用，目前市场占有率第一；Linux：为基于宏内核的分时操作系统，安全性稍显不足，但开源无需支付费用，特斯拉及部分中国厂商选择Linux直改，开发自主车载操作系统，随着软件生态的需求持续走高，未来有望扩大市场份额；Android：为基于Linux内核，优势在于应用生态协同，主要受到互联网巨头、自主品牌青睐亿欧智库：底层操作系统QNX、Linux和Android对比打造操作系统内核是一个耗时耗力的庞大工程，当前主流的QNX与Linux均经过三十余年发展，加之不断地、庞大的资金持续注入支持，地位才逐渐稳固。市场驱动：考虑到底层操作系统对于上层软件的重要性，加之国际局势等影响供应链安全，亟需国内产品快速崛起，以便供应链中断之后底层操作系统上运行的应用软件也能够完整的移植和复用到全新的国产软件平台上；技术迭代：以软件定义汽车为代表的技术迭代驱动下，国产车用操作系统厂商有望迎来国产替代的黄金窗口期。国内一些头部操作系统厂商在积极投入该领域，包括斑马智行AliOS、华为鸿蒙OS、普华基础软件等。底层操作系统耗时耗力，国产崛起仍有待时日AliOS在基于Linux开发的宏内核之外，研发出了自身的微内核实时操作系统，既能满足车载环境下对多任务处理、运行复杂软件算法等新兴需求，也符合高功能安全、可靠性的合规准线。目前，AliOS已经通过汽车产品最高功能安全等级ASIL-D的认证，并且在头部自主品牌车企的智能座舱和智能驾驶产品上量产落地。2023年2月，普华基础软件联合一汽、东风、长安等企业和高校结成开源共建伙伴，打造开源的车用操作系统内核。采用微内核技术路线，针对智能驾驶在实时性和安全性方面的要求进行创新设计，进一步提升操作系统的性能。亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)15u 智驾系统需要高性能芯片、基于底层内核的中间件和丰富的应用场景，因此多方势力需共同参与研发，缺一不可。芯片企业、软件企业与科技企业正成为智能驾驶操作系统领域中坚力量，各具特色与优势。u 智能座舱是主机厂们在智能化方面竞争的重点。随着汽车系统智能化的进一步推进，OEM凭借贴近用户的优势，其话语权优势将延续，而科技公司的软件能力优势也将逐步凸显。u 在智能化、网联化趋势不断深化的背景下，智驾智舱系统软件开发的复杂度呈指数级提升。亿欧智库认为，如何能够在智能座舱内提供更好的服务、进行更好的人机交互，以及如何将服务与交互进行深度融合与协同，将是接下来软件行业进一步探索的方向。信息来源：公开资料、亿欧智库2.1.1 多方共建、合作研发，智驾智舱上层系统百花齐放ROM型Android Automotive OS鸿蒙HOSAli OSVersionDiLinkVW.OSBanyanXmart OS第三方解决方案商主机厂互联网企业定制型底层OS改造程度Li OSFun-LifeGKUIGKUI斑马智行系统为了便于应用程序移植，享受Android生态的红利，国内领先自主品牌车企和新造车势力多选择基于安卓系统进行二次开发，例如小鹏Xmart OS和NIO OS；科技和互联网企业则在Linux之上深度定制，例如鸿蒙OS和AliOS。目前，国内座舱系统领域呈现Android、QNX、Linux（厂商定制）同台竞技的并存局面。座舱系统OEM、科技公司双极初定，行业格局有望快速厘清智驾系统发展加速，合作共建将成主流智能驾驶操作系统发展如今处在窗口期。智驾系统作为智能电动汽车的核心技术，正朝着开放、兼容的方向发展。抛弃过往黑盒采购下强绑定芯片的模式，全面拥抱各类芯片厂商，以更开放的姿态展开对外合作，以开源开放促使软件架构标准的落地，使国内技术得到整体突破。芯片企业科技企业软件企业科技企业：以智能驾驶技术为切入口，搭建智能驾驶操作系统，具备丰富的产品生态智驾系统芯片企业：基于芯片驱动，构建部分底层操作系统，为芯片服务软件企业：搭建智能驾驶计算平台，基于操作系统内核，自主开发中间件与功能软件亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)16u 在汽车电子电气系统中，不同的ECU提供不同的服务，同时对底层操作系统的要求也不同。根据ISO 26262标准，汽车仪表系统与娱乐信息系统属于不同的安全等级，具有不同的处理优先级。汽车仪表系统与动力系统密切相关，要求具有高实时性、高可靠性和强安全性，以QNX操作系统为主；而信息娱乐系统主要为车内人机交互提供控制平台，追求多样化的应用与服务，主要以Linux和Android为主。u 在EE架构趋于集中化后，虚拟化技术的出现让“多系统”成为现实。不同安全等级的应用需要共用相同的计算平台，传统的物理安全隔离被打破。虚拟化技术可以模拟出一个具有完整硬件系统功能、运行在一个完全隔离环境中的计算机系统，此时供应商不再需要设计多个硬件来实现不同的功能需求，而只需要在车载主芯片上进行虚拟化的软件配置，形成多个虚拟机，在每个虚拟机上运行相应的软件即可满足需求。信息来源：定性访谈、亿欧智库2.1.2 虚拟机是实现软件定义汽车的第一步，需要与芯片深度协同中控娱乐信息系统操作系统1数字仪表盘操作系统2HUD操作系统3ADAS操作系统4T-Box操作系统5Hypervisor硬件（芯片）虚拟机提供了在同一硬件平台上承载异构操作系统的灵活性，同时实现了良好的高可靠性和故障控制机制，以保证关键任务、硬实时应用程序和一般用途、不受信任的应用程序之间的安全隔离，实现了车载计算单元整合与算力共享。亿欧智库：虚拟机技术示意图虚拟机搭建软硬件间的“桥梁”在车载虚拟化领域，主流的Hypervisor技术提供商包括BlackBerry QNX Hypervisor（闭源）及Intel与Linux基金会主导的ACRN（开源）。目前，QNX Hypervisor被应用到量产车型，也是目前市场上唯一被认可功能安全等级达到ASIL D级的虚拟化操作系统。国内厂商也纷纷加入两大主流虚拟机技术生态：2017年，中科创达与诚迈科技入选黑莓 VAI 计划（该计划将建立一个基于黑莓QNX嵌入式技术和Certicom安全技术的全球专家网络，旨在拓展嵌入式软件市场），公司可以基于黑莓的嵌入式技术开发集成服务、安全关键型解决方案；东软集团在ACRN项目早期就成为了其会员；2019年，ACRN与润和软件建立战略合作伙伴关系。资源配置虚拟机通信虚拟机调度虚拟机生命周期虚拟机调测服务亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)17u 中间件是一类提供系统软件和应用软件之间连接、便于软件各部件之间沟通的软件。应用软件可以借助中间件在不同的技术架构之间共享信息与资源，根据功能领域的不同，具体可分为通信中间件、数据存储中间件、安全中间件等多种类型。u 通过对底层软件模块的封装和接口标准化，可以将硬件功能抽象化并将其通过标准化接口提供给上层软件开发者，实现软硬件分离。同时推动跨平台开发，减少设计的复杂性，从而消除了多次重新开发相同软件的问题。目前，应用在汽车领域的中间件主要包括 AUTOSAR、OSEK、ONX 等，满足最高等级的功能安全需求，其中AUTOSAR 由于其应用的广泛性、方法论的成熟性，拥有最广泛的开发生态。信息来源：公开资料、亿欧智库2.1.3 中间件是实现软硬件解耦的关键环节，海内外Tier1加码开发博世推出针对高级自动驾驶应用的中间件 Iceoryx,兼容ROS2和APAUTOSAR 的接口，满足不同开发阶段的需求；多家软件供应商基于 AUTOSAR 架构提供具有差异化的中间件解决方案采埃孚发布中间件 ZF Middleware，提供可以集成到整车制造商软件平台的模块化解决方案，将于 2024 年搭载在量产车辆上；华为发布智能驾驶域控制器MDC及支持和兼容APAUTOSAR架构；东软睿驰基于AUTOSAR标准所定制化开发的基础软件 NeuSAR海内外 Tier1在中控仪表、域控制器、摄像头等硬件领域相继进行智能化转型升级的同时，亦开始渗透底层基础软件的开发，从而打造可提供从硬件到基础软件完整解决方案的能力，进一步助力降低整车厂研发成本，加快新产品落地。AUTOSAR方案AUTOSAR是汽车行业内著名的中间件方案，AUTOSAR中对各功能模块进行了封装，并对模块与模块之间的接口进行标准化，从而实现汽车软硬件解耦。通信方式开发语言实时性操作系统程序运行方式硬件环境功能安全地址空间分配Classic AUTOSAR（CP）面向信号C语言硬实时性（微秒级）AUTOSAR OSTASK(Run on ROM)MCUASIL-D所有任务共享地址空间Adaptive AUTOSAR（AP）面向服务C+语言/Rust软实时性（毫秒级）符合POSIX规范的OSPROCESS(Run on RAM)MPC/SOCASIL-B每个进程拥有独立地址空间亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)亿欧智库-韩宇(181775)18u 传统中间件厂商不断扩展、演进，其产品线越来越完整，基本可以提供从操作系统到虚拟机、中间件等一系列基础软件相关服务及产品。u 国科础石作为一家以创新为驱动力的软件公司，拥有完善的汽车基础软件产品线。其“操作系统内核+中间件”基础软件解决方案，突破快速可分离内核架构、高可信实时智能计算、持续安全验证等核心技术，为汽车软件系统提供高安全、高可靠、高性能的运行底座；覆盖汽车软件开发全生命周期的软件工程工具，可降低服务化开发的复杂度，提升开发效率，提升测试、验证、诊断的有效性，加速汽车智能化迭代。信息来源：公开资料、国科础石、亿欧智库2.1.4 软件服务商产品从中间件拓展至基础软件，国科础石推动