
智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)、智(zhi)能(neng)駕駛作(zuo)為(wei)汽(qi)車(che)智(zhi)能(neng)時代(dai)雙子星,有望伴(ban)隨汽(qi)車(che)電動化的浪潮蓬勃發展。從車(che)內(nei)看,智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)是(shi)座(zuo)艙(cang)內(nei)飾、汽(qi)車(che)電子產品(pin)與技術(shu)創新、升級(ji)和聯動的重要發力點;同時也將與其他的智(zhi)能(neng)終端(duan)設備:如智(zhi)能(neng)手機、手表、家居等互通互聯,將汽(qi)車(che)從單(dan)一的駕駛、乘坐工具升級(ji)為(wei)一個以消費者為(wei)中心的“智(zhi)能(neng)移(yi)動空(kong)間(jian)”。所以,智(zhi)能(neng)坐艙(cang)是(shi)新能(neng)源汽(qi)車(che)彎道超車(che)傳統汽(qi)車(che)的重要切(qie)入點。
本期的智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)內參,我(wo)們(men)推(tui)薦慧博(bo)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)投研的報告《智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)座艙(cang)(cang)行(xing)業(ye)深(shen)度》,從智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)座艙(cang)(cang)的發展驅動(dong)因素(su)、行(xing)業(ye)格局和產業(ye)鏈三大維度還原智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)坐艙(cang)(cang)行(xing)業(ye)。
來源 慧博智能投研
原標題:
《智能座艙行業深度》
作者:陸嘉敏
一、四大發展階段,汽車智能化時代到來
智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)座艙(cang)從車內(nei)看,是座艙(cang)內(nei)飾、座艙(cang)電子產(chan)品的(de)綜合創新、升級和聯(lian)動(dong)。同時也將(jiang)與其他的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)終端(duan)設備:比如(ru)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)手機、手表(biao)等實現互(hu)聯(lian),進(jin)而與智(zhi)(zhi)慧(hui)家庭、智(zhi)(zhi)慧(hui)辦公(gong)等場(chang)景(jing)無縫銜(xian)接,作為(wei)萬(wan)物互(hu)聯(lian)的(de)重要(yao)一(yi)環,助力(li)互(hu)聯(lian)的(de)全面打通,最終目標是將(jiang)汽車由單一(yi)的(de)駕駛、乘坐工具升級為(wei)一(yi)個(ge)以消(xiao)費者為(wei)中心(xin)的(de)“智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)移動(dong)空(kong)(kong)間”。該空(kong)(kong)間有(you)望(wang)成為(wei)除住宅(zhai)、辦公(gong)場(chang)所之外(wai)的(de)第(di)三個(ge)基本(ben)生活空(kong)(kong)間,能(neng)(neng)夠(gou)滿足(zu)消(xiao)費者社交、學習(xi)辦公(gong)、訂餐(can)、路(lu)線(xian)規(gui)劃、旅行決策(ce)等豐富多樣的(de)生活場(chang)景(jing)要(yao)求。
從車外(wai)看,智能(neng)座艙(cang)將通(tong)(tong)過車聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)、無線通(tong)(tong)信(xin)(xin)、遠(yuan)程(cheng)感(gan)應、GPS 等技術,與車外(wai)的各項基礎網(wang)(wang)聯(lian)(lian)(lian)設施、聯(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)設備實現 V2X(Vehicle-to-Everything)聯(lian)(lian)(lian)結。感(gan)知交(jiao)通(tong)(tong)信(xin)(xin)號(hao)、路況、車外(wai)娛(yu)樂生(sheng)活(huo)場景(jing)信(xin)(xin)號(hao),助力(li)自動(dong)(dong)駕駛(shi)感(gan)知層和決(jue)策(ce)層的工作,進而推動(dong)(dong)高階自動(dong)(dong)駕駛(shi)的實 現。除此之外(wai),為了提高座艙(cang) AI 算(suan)力(li),模擬人(ren)的思考(kao)、更懂人(ren)、感(gan)知人(ren),從而主動(dong)(dong)精確地提供服務,座艙(cang)內部(bu)的決(jue)策(ce)運(yun)算(suan)工作也將擴展(zhan)至車外(wai),在(zai)車載(zai)芯片外(wai)建立獨立感(gan)知層,由云端計算(suan)中(zhong)心統(tong)一提供 AI 算(suan)力(li)。
智(zhi)能座(zuo)艙將經歷四大發展階(jie)段,逐步(bu)走向“第三生(sheng)活空(kong)間”的(de)最終形態。智(zhi)能座(zuo)艙向第三生(sheng)活空(kong)間的(de)進化(hua)不是顛覆式跨越的(de),而是基于電子(zi)電氣(qi)基礎(chu)架構(gou)、AI 技(ji)術的(de)進步(bu)、各項軟硬件(jian)的(de)研(yan)發和量產逐步(bu)行進的(de)。
具體可劃分為四大階段: (1)階段一,電子座艙:這一階(jie)段,智能座艙進展主(zhu)要在基(ji)礎技術(shu)層面(mian),通過(guo)將汽車 EE 架(jia)構(gou)域(yu)內整合(he)、系(xi)統分層,決定汽車新的軟(ruan)硬件(jian)定義方法。
(2)階段二,智能助理:提升(sheng)車輛內(nei)部感知能(neng)力,駕駛監控系(xi)統(DMS)、抬頭顯示系(xi)統(HUD)等開始滲(shen)透。
(3)階段三,人機共駕(當前重點):車(che)內感知(zhi)和車(che)外感知(zhi)相(xiang)結合,車(che)輛支持自主(zhu)或半自主(zhu)決(jue)策,主(zhu)動感知(zhi)需(xu)求,向(xiang)人提供服務(wu)。
(4)階段四,第三生活空間:車輛使用場景生活化、豐富化(出行規劃、主動訂餐、智能內容推送、影音娛樂、自動停車+充電+找車,自動付費),在車上體驗線上線下無縫聯動的空間體驗。就當前階段:人機共駕來看,有如下特征:1)“一芯多屏”:芯片算力提升,中控屏的尺寸、數量增加,多屏之間由一個域控制器控制,能夠無縫流轉;2)多模交互:多模態交互(聲音、手勢)和生物識別(瞳孔、表情、指紋等);3)萬物互聯:5G+T-Box 車聯網建設,座艙實現 C-V2X 的移動互聯;4) 軟件定義汽車:智能網聯(lian),空中(zhong)下(xia)載軟件更新(xin)(OTA),車(che)主能持續為已購車(che)輛添加或啟動新(xin)功能。
▲智能坐艙四大發展階(jie)段(duan)
二、四大驅動力共振,智能坐艙興起
智能座艙行業由四大驅(qu)動因素(su)驅(qu)動:政策、技(ji)術、資本(ben)、消費需(xu)求。
智能座艙(cang)作(zuo)為汽(qi)車行業(ye)的全(quan)新賽道,可以參考燃(ran)油車行業(ye)驅(qu)動(dong)(dong)路徑,在(zai)當前(qian)階(jie)段側重(zhong)供給(gei)端驅(qu)動(dong)(dong),如政策指(zhi)引(yin)、技術革新引(yin)領(ling)、多方資(zi)本(ben)投入等。不容忽(hu)視的是,2010 年至今,我國正經歷著(zhu)改(gai)革開發以來的第(di)三(san)次(ci)消(xiao)費(fei)升級(ji),汽(qi)車產業(ye)作(zuo)為消(xiao)費(fei)結構(gou)升級(ji)轉型驅(qu)動(dong)(dong)的最重(zhong)要賽道之一,也將享受消(xiao)費(fei)者日益(yi)增長(chang)的需求(qiu)拉動(dong)(dong)。
▲智(zhi)能座(zuo)艙行業驅動(dong)力概覽
1、政策層面
多項政策文件出臺,規范和支持智能汽車發展。近年(nian)來我國明(ming)確(que)了(le)建立汽車(che)(che)強(qiang)國的(de)戰略(lve)目標,智能(neng)座艙(cang)(cang)是政(zheng)策紅利直(zhi)接(jie)受益(yi)賽道。國家出(chu)臺多(duo)項(xiang)政(zheng)策、文件(jian)支(zhi)持智能(neng)網(wang)聯(5G)基(ji)建及智能(neng)網(wang)聯汽車(che)(che)發展(zhan),為智能(neng)汽車(che)(che)行業發展(zhan)創造了(le)有利的(de)環境。智能(neng)座艙(cang)(cang)作為智能(neng)汽車(che)(che)關(guan)鍵、先(xian)行領域,是政(zheng)策紅利的(de)直(zhi)接(jie)受益(yi)賽道,尤其是一些聚焦行車(che)(che)安全的(de)座艙(cang)(cang)部件(jian)比如駕駛監測系統(DMS)等受明(ming)確(que)的(de)法規推動(dong),效果顯著。
▲近 3 年(nian)智能(neng)座艙相關政策梳理
2、技術層面
座艙域計算平臺集中化,座艙各部件的軟件、硬件能夠分別開發。汽車電子電氣(qi)架構(gou)革新(xin),從分(fen)布式(shi)架構(gou)走向域(yu)(yu)控(kong)制器架構(gou),過去分(fen)散的邊緣計(ji)算開始集中化(hua),逐漸形成座艙(cang)域(yu)(yu)控(kong)制器方案。在(zai)新(xin)方案下(座艙(cang)域(yu)(yu)控(kong)制器&域(yu)(yu)內集中),各個硬(ying)件(jian)的控(kong)制計(ji)算統(tong)一(yi)集中在(zai)同(tong)一(yi)顆 SoC芯(xin)片(pian)上(shang),不同(tong)的操作系統(tong)也可以在(zai)虛擬機的承(cheng)托下運(yun)行在(zai)同(tong)一(yi)個硬(ying)件(jian)計(ji)算芯(xin)片(pian)上(shang)。過去單個部件(jian)的軟(ruan)硬(ying)件(jian)嵌套開發(fa)演化(hua)為平臺化(hua)的分(fen)別開發(fa),計(ji)算硬(ying)件(jian)與軟(ruan)硬(ying)件(jian)不再綁定,開發(fa)過程變(bian)得(de)更加靈(ling)活。
具體看:1)軟(ruan)件實現標準(zhun)(zhun)化和平臺化,通(tong)過標準(zhun)(zhun)接(jie)口(kou)在(zai)不同(tong)(tong)的硬件上實現復用;2)硬件采(cai)用可(ke)插拔(ba)式模(mo)組,滿足升級需(xu)求;3)數據(ju)由域控制器進行(xing)集中交(jiao)互和決策處理;4)不同(tong)(tong)操作(zuo)系(xi)統在(zai)虛擬機承托下在(zai)同(tong)(tong)一計(ji)算單元上運行(xing)。
▲汽車 EE 架構變革(ge)
SoC 芯片的車規級運用解決了傳統的車載芯片 MCU 在智能座艙上的運用遇到了算力不足、無法兼容的難題。SoC 即系(xi)統級芯(xin)(xin)片。一(yi)顆(ke)芯(xin)(xin)片上除了 CPU 之(zhi)外,還集成了 GPU、RAM、ADC/DAC、Modem、
高(gao)(gao)(gao)速 DSP 等(deng)。算力(li)方面,SoC 芯片的(de)(de)(de) CPU 算力(li)從數 KDMIPS(用于測整數計算能(neng)力(li),每秒鐘(zhong)可以執行的(de)(de)(de)指令數量)提(ti)(ti)升到(dao)百余 KDMIPS;集成 GPU,極大提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)了處(chu)理(li)視(shi)頻、圖片等(deng)非結(jie)構化(hua)數據的(de)(de)(de)能(neng)力(li),滿足(zu)高(gao)(gao)(gao)端智能(neng)座艙系(xi)統(tong)對車載娛(yu)樂的(de)(de)(de)需求;集成 NPU,大幅(fu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao) AI 運算的(de)(de)(de)效率,能(neng)滿足(zu)智能(neng)座艙的(de)(de)(de)智能(neng)化(hua)交互體驗要(yao)求。
兼容性方面,SoC 芯(xin)片多采(cai)用異構內核,具備“普適性(xing)”,能(neng)適配不同(tong)的(de)(de)操(cao)作系統(tong),如 QNX、Linux、Android 等(deng);也有部分公司,如華為(wei),開發多內核設計的(de)(de) SoC 芯(xin)片,針(zhen)對性(xing)適配自家的(de)(de)鴻蒙系統(tong),能(neng)更好地發揮鴻蒙系統(tong)優(you)越的(de)(de) AIoT 終端連(lian)接能(neng)力。
▲不同座艙部件對應(ying)不同的“最佳”操作系(xi)統
SOA 架構(Service-Oriented Architecture)即(ji)“面向(xiang)服務”的軟(ruan)件(jian)架構,是(shi)(shi)一種軟(ruan)件(jian)架構的設計(ji)技(ji)術,在 IT 領域已(yi)有數十年的應(ying)用經驗。在汽車(che)端的應(ying)用,是(shi)(shi)“軟(ruan)件(jian)定義(yi)汽車(che)”的技(ji)術基礎,也(ye)是(shi)(shi)眾多(duo)車(che)企打造智能(neng)座艙軟(ruan)件(jian)平臺的方(fang)向(xiang)。
“面向服務”的概念可以從 IT 行業的 SOA 應用中理解:手機(ji) APP 的(de)(de)復雜業務(wu)代碼(ma)實(shi)際(ji)運行(xing)(xing)在遠程機(ji)房的(de)(de)“服(fu)務(wu)器(qi)”上(shang),運行(xing)(xing)在這(zhe)些(xie)“服(fu)務(wu)器(qi)”上(shang)的(de)(de)軟件統稱為(wei)“后臺服(fu)務(wu)”,而運行(xing)(xing)在個人手機(ji)上(shang)的(de)(de) APP 則是“前臺界面”。相應的(de)(de),座(zuo)艙域控制器(qi)、ADAS 控制器(qi)等其中的(de)(de)軟件可視(shi)作手機(ji)端的(de)(de) APP,在 SOA 架構下,這(zhe)些(xie)軟件代碼(ma)也會在統一的(de)(de)后臺“服(fu)務(wu)器(qi)”上(shang)運算。
▲智能汽車軟件架(jia)構(gou)(gou)從“面向信(xin)號(hao)的(de)架(jia)構(gou)(gou)”向“面向服務的(de)架(jia)構(gou)(gou)”轉型升級
SOA 架構能滿足智能座艙頻繁迭代需求,為開發新的軟件、消費者共創軟件功能提供便利技術支持。現(xian)有(you)汽車(che)電子軟(ruan)硬件(jian)大(da)多高度耦(ou)(ou)合,新增(zeng)功能、變更通訊信號等都需(xu)要增(zeng)加新的(de)(de)(de)(de)(de)ECU 及(ji)其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)軟(ruan)件(jian)部分(fen),SOA 架構(gou)對智(zhi)(zhi)能座艙高迭(die)代度的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)而言優勢顯著(zhu),松耦(ou)(ou)合、接口標準可訪(fang)問、易擴展。應用該架構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)智(zhi)(zhi)能座艙的(de)(de)(de)(de)(de)不同域內的(de)(de)(de)(de)(de)信號可以通過一個統一的(de)(de)(de)(de)(de)“服(fu)務器”來溝通傳(chuan)達(da),能有(you)效(xiao)地(di)避免軟(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)重復(fu)開發(fa),也能更好地(di)滿足(zu)智(zhi)(zhi)能座艙頻繁(fan)迭(die)代的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu);用戶車(che)輛使用的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)數據(ju)也會上傳(chuan)到(dao)“后臺服(fu)務器”數據(ju)工廠,為開發(fa)下個軟(ruan)件(jian)或者升級(ji)現(xian)有(you)軟(ruan)件(jian)提供數據(ju)支持。
SOA 架構能節省主機廠、供應商雙向的集成成本。SOA 軟(ruan)件架構通(tong)過設計一(yi)套(tao)統(tong)一(yi)的(de)軟(ruan)件接口和(he)數(shu)據傳輸格式(shi),保證座艙內外(wai)使用以(yi)太網(wang)通(tong)信的(de)軟(ruan)件都能順利進行數(shu)據交換,避(bi)免(mian)軟(ruan)硬件解(jie)耦后(hou)出現接口適配和(he)數(shu)據不兼容,給 OEM 和(he)供應商(shang)雙方(fang)節(jie)省大量(liang)集成成本。
3、資本層面
汽車實現萬物互聯需要在生態方面與其他 IOT 設備打通,產業鏈從封閉到開放,迎接多方生態入局。 此(ci)前車(che)(che)(che)(che)聯(lian)(lian)網(wang)更(geng)多(duo)是屬于汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)單獨封閉(bi)體(ti)系,與其他智能設備分屬不同(tong)網(wang)聯(lian)(lian)系統,彼時的(de)(de)“車(che)(che)(che)(che)聯(lian)(lian)網(wang)”僅局(ju)限于“聯(lian)(lian)網(wang)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)們”。汽(qi)車(che)(che)(che)(che)要融入 AIOT,就(jiu)需要在生(sheng)態(tai)方面和各(ge)種 IOT 設備打通,激發生(sheng)態(tai)活力(li)。由此(ci),汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業的(de)(de)競爭(zheng)更(geng)多(duo)將變成開(kai)放性(xing)平臺之間的(de)(de)競爭(zheng)、生(sheng)態(tai)系統之爭(zheng)。對車(che)(che)(che)(che)企(qi)而(er)言(yan),生(sheng)態(tai)合作(zuo)伙伴越多(duo),產(chan)品就(jiu)會(hui)更(geng)具(ju)競爭(zheng)力(li)。目前封閉(bi)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)座艙產(chan)業正在逐(zhu)漸開(kai)放化,迎接更(geng)多(duo)非汽(qi)車(che)(che)(che)(che)背(bei)景、擁(yong)有自身(shen)生(sheng)態(tai)優勢的(de)(de)企(qi)業入局(ju)。
▲2001-2021H1 中國智能座艙各領域(yu)投資金額占比(bi)
▲非汽車背景企業入局
實(shi)現(xian)難度相對(dui)較低,智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)商(shang)業化進(jin)程加(jia)速(su)。自(zi)動(dong)駕駛(shi)實(shi)現(xian)的(de)(de)不確(que)定(ding)(ding)性較高、商(shang)業化進(jin)程較慢;而智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)與汽車底(di)盤控制目前關聯度較低,不會直接影響行車安(an)全,牽涉(she)到的(de)(de)外部安(an)全、監管(guan)壓力帶來的(de)(de)不確(que)定(ding)(ding)性較小,相對(dui)更(geng)容(rong)易落地,故而主機廠及(ji)生態伙伴將更(geng)多資(zi)金、精力傾斜至智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)領域,相應的(de)(de)人(ren)才(cai)資(zi)源也順勢(shi)流(liu)向智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)的(de)(de)研發和推動(dong)工作中,極大拓展了(le)國內自(zi)主廠商(shang)的(de)(de)自(zi)研能(neng)力和邊(bian)界,直接促進(jin)了(le)智(zhi)能(neng)座(zuo)艙(cang)的(de)(de)落地。
自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)落地過程中(zhong)技(ji)術(shu)攻關(guan)難(nan)點、商業化(hua)關(guan)卡依(yi)然存在(zai)。自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)技(ji)術(shu)領域在(zai)技(ji)術(shu)層面(mian)尚有未攻克的(de)(de)內容,如自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)域的(de)(de)技(ji)術(shu)、更高(gao)算力(li)+高(gao)安全性的(de)(de)芯片、視(shi)覺感(gan)知技(ji)術(shu)的(de)(de)瓶頸、激光雷達量(liang)產問題(ti)、高(gao)精地圖和定位(wei)技(ji)術(shu)、感(gan)知+決策+執行(xing)的(de)(de)聯動(dong)、監管配(pei)套、底盤執行(xing)系統的(de)(de)冗余、底盤線(xian)控技(ji)術(shu)的(de)(de)滲(shen)透、電子電氣架(jia)構升級等(deng),高(gao)階自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)(shi)大規模(mo)商業化(hua)短期仍較難(nan)落地。
座(zuo)艙成(cheng)果易被感知,助力(li)(li)車企產(chan)品差異化(hua)實現。作為汽車與車主(zhu)的(de)(de)(de)高頻觸點,座(zuo)艙空(kong)間(jian)一定程度(du)上(shang)直接決(jue)定了未來的(de)(de)(de)“第三空(kong)間(jian)”帶給消(xiao)費(fei)者的(de)(de)(de)體(ti)驗。智能座(zuo)艙中無論是交(jiao)互手段(duan)、物(wu)理空(kong)間(jian)、聲、光、顯(xian)示、升級后的(de)(de)(de)內飾,還(huan)是多聯(lian)屏設計、HUD 抬頭(tou)顯(xian)示、流媒體(ti)后視鏡(jing)等都將為駕駛員、乘(cheng)客帶來鮮(xian)明的(de)(de)(de)差異化(hua)體(ti)驗,迅速(su)抓住消(xiao)費(fei)者眼球,提高車型(xing)的(de)(de)(de)競爭力(li)(li)。
4、需求層面
消費(fei)者(zhe)個性化需求成長,尤其新一代年(nian)(nian)輕消費(fei)者(zhe)注(zhu)重科(ke)技感的交互體驗,尋求個性化體驗。據 IHS markit 調研數據,61.3%的用(yong)戶認為(wei)(wei)座艙智能(neng)化配置(zhi)極大(da)提升(sheng)購車興趣,17.4%的消費(fei)者(zhe)認為(wei)(wei)智能(neng)座艙是(shi)買(mai)車必購配置(zhi);并且,消費(fei)者(zhe)對座艙內產品的智能(neng)化水平的關注(zhu)程度(du)(du)已經超(chao)過座艙座椅舒適度(du)(du)、空間(jian)寬(kuan)敞度(du)(du)、設計美觀度(du)(du)、零(ling)部件質(zhi)量等因素(su),在年(nian)(nian)齡(ling)位于 25-35 歲的年(nian)(nian)輕消費(fei)者(zhe)中,這一偏好更為(wei)(wei)顯著。
消費(fei)(fei)者對智(zhi)能(neng)手機(ji)的使(shi)用偏(pian)好(hao)遷(qian)移至車(che)(che)端(duan)。當中控屏(ping)等(deng)進入汽(qi)(qi)車(che)(che)座艙后,消費(fei)(fei)者在智(zhi)能(neng)手機(ji)上的用戶體驗和使(shi)用偏(pian)好(hao)也將延伸(shen)至車(che)(che)內(nei),消費(fei)(fei)者期待汽(qi)(qi)車(che)(che)變成(cheng)一個數字伴侶,車(che)(che)載系統能(neng)足夠流暢、屏(ping)幕(mu)能(neng)足夠高清(qing)、無(wu)線聯動能(neng)夠順暢。
軟(ruan)件(jian)訂閱類(lei)(lei)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)習慣培(pei)育初見成效(xiao),消(xiao)費(fei)(fei)(fei)者(zhe)付費(fei)(fei)(fei)意(yi)愿提(ti)升。智能手機端(duan)的付費(fei)(fei)(fei)類(lei)(lei) APP、音樂視(shi)頻網站的訂閱類(lei)(lei)產品提(ti)高了消(xiao)費(fei)(fei)(fei)者(zhe)對軟(ruan)件(jian)升級和訂閱付費(fei)(fei)(fei)行為的認可度,消(xiao)費(fei)(fei)(fei)者(zhe)的軟(ruan)件(jian)消(xiao)費(fei)(fei)(fei)習慣被(bei)培(pei)育起來(lai),并將同(tong)樣體現(xian)在(zai)對智能座(zuo)艙 OTA 服(fu)務付費(fei)(fei)(fei)的意(yi)愿中(zhong)。OTA(Over-theAir)是指通(tong)過移動(dong)通(tong)信網絡(2G/3G/4G 或 Wifi)對汽車的零部件(jian)終端(duan)上固件(jian)、數據及應(ying)用進行遠程管理的技術。簡單(dan)來(lai)說 OTA 技術實現(xian)分三步:1)將更新(xin)(xin)軟(ruan)件(jian)上傳到(dao) OTA 中(zhong)心,2)OTA 中(zhong)心無線傳輸(shu)更新(xin)(xin)軟(ruan)件(jian)到(dao)車輛(liang)端(duan),3)車輛(liang)端(duan)自動(dong)更新(xin)(xin)軟(ruan)件(jian)。
三、巨頭云集,產業鏈逐步完善
智能座艙產業鏈可分為上游、中游、下游三個環節。上游環節可分為硬件和軟件部分,硬件部分主要包括功率半導體、顯示面板、PCB 以及芯片等。軟件部分包括底層操作系統,基于操作系統能夠衍生出中間軟件和應用程序等。中游主要包括儀表、HUD 等零部件,通過與上游的硬軟件整合,集成到下游的 終端車廠形成完整的智能座艙系統。
▲智(zhi)能座艙產業鏈
1、上游
座(zuo)(zuo)艙(cang)芯片作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)支撐功能運行的(de)底座(zuo)(zuo),在座(zuo)(zuo)艙(cang)域中的(de)具體要求即是(shi)(shi)實現“智(zhi)能化(hua)、網(wang)聯(lian)化(hua)”兩大關鍵性指標。其(qi)中,“智(zhi)能化(hua)”的(de)體現,即是(shi)(shi)在“一芯多(duo)屏”架構下多(duo)樣化(hua)、復(fu)雜化(hua)的(de)交互任務和多(duo)并發(fa)車(che)(che)載(zai)應用的(de)處理能力,其(qi)背后(hou)是(shi)(shi)以高算力作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)支撐點;而“網(wang)聯(lian)化(hua)”則(ze)是(shi)(shi)在基于車(che)(che)聯(lian)網(wang)生態下,座(zuo)(zuo)艙(cang)內部(bu)與車(che)(che)端、路(lu)端等(deng)外(wai)部(bu)的(de)交互能力,具體表(biao)現則(ze)是(shi)(shi) 5G Modem 技術的(de)延展。
隨(sui)著(zhu)智能(neng)座艙的(de)來臨(lin),各(ge)種復雜功能(neng)及數據(ju)處理(li)要(yao)求算力與兼容性(xing)提(ti)升,傳統(tong)的(de) MCU 無法再滿足需求,運(yun)算能(neng)力更強且能(neng)適(shi)應(ying)不同(tong)操作系統(tong)的(de) SoC 芯片(pian)就成了必(bi)然選擇。
SoC 即系統(tong)級芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),是域(yu)控制器核心(xin)計(ji)算部件(jian)。通(tong)常集成 CPU(中央處(chu)理(li)(li)器)、GPU(圖形(xing)處(chu)理(li)(li)器)、NPU(神經網絡單(dan)元)等(deng)多個處(chu)理(li)(li)單(dan)元,能(neng)夠支持(chi)高性(xing)(xing)能(neng)計(ji)算、圖形(xing)計(ji)算、AI 計(ji)算、音頻(pin)處(chu)理(li)(li)等(deng)多項功能(neng),具備強大的(de)(de)(de)計(ji)算性(xing)(xing)能(neng),也是座艙域(yu)控制器實現(xian)(xian)多硬件(jian)融合控制的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)核心(xin),實現(xian)(xian)“一芯(xin)(xin)(xin)(xin)多屏(ping)”。汽車運行(xing)環(huan)境的(de)(de)(de)復雜性(xing)(xing)以及對行(xing)駛安全(quan)的(de)(de)(de)剛(gang)需,使得(de)汽車芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)具備高車規(gui)(gui)(gui)級要求(qiu)、長進入周期、市場(chang)規(gui)(gui)(gui)模(mo)和利潤(run)受限等(deng)特性(xing)(xing),造就了較高的(de)(de)(de)行(xing)業(ye)壁壘。由于(yu)種種壁壘,國(guo)(guo)內芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)廠商對開發(fa)車規(gui)(gui)(gui)級芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)意(yi)愿較低,具備先發(fa)優(you)勢的(de)(de)(de)外資汽車芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)廠商掌控國(guo)(guo)內汽車芯(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)市場(chang)。
▲車規級芯(xin)片行業壁壘
高(gao)通推出的 SA8155P 成為中高(gao)端(duan)車(che)(che)型主流座艙 SoC。高(gao)通憑(ping)算力及先發優勢占據(ju)龍頭地(di)位,對傳統汽(qi)車(che)(che)芯(xin)片(pian)廠商提出挑戰。國內座艙 SoC 芯(xin)片(pian) 2022 年進入量產周期,或(huo)將為汽(qi)車(che)(che)芯(xin)片(pian)國產替代(dai)打開突(tu)破口。國內以(yi)華(hua)為、芯(xin)馳科技(ji)、芯(xin)擎科技(ji)為代(dai)表的芯(xin)片(pian)廠商積極布局座艙 SoC 領域(yu)。
▲國內座(zuo)艙Soc芯片布局
車(che)載(zai)操(cao)作系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(OS)是(shi)管理和控制智能汽(qi)車(che)硬(ying)件與軟件資(zi)源的底層(ceng)(ceng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)。隨著智能座艙(cang)和自(zi)動駕(jia)駛在國內迅速發展,國內智能汽(qi)車(che)軟件產業鏈(lian)已逐漸建(jian)立,但操(cao)作系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)仍未實(shi)現自(zi)主(zhu)可控,尤其是(shi)基礎操(cao)作系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)幾乎被外國企業壟斷,面臨著和高端芯片(pian)一樣被“卡脖子”的風險。按照對底層(ceng)(ceng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)改動程度劃分,汽(qi)車(che)操(cao)作系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)可以劃分為(wei)基礎型 OS、定制型 OS、ROM 型 OS 三大層(ceng)(ceng)次。
▲汽車(che)操作系(xi)統三大層次
QNX 由加拿大公司 QSSL 開發,目前由黑莓公司掌(zhang)控。QNX 使用微(wei)內(nei)核架構,驅動(dong)程序、文件系統、應(ying)用程序等均在微(wei)內(nei)核之外空間運行,能夠實現組件間相互獨立(li),避免因(yin)單(dan)個組件錯誤造成內(nei)核故障、系統崩潰。由于 QNX 內(nei)核精巧,因(yin)此其具(ju)備高(gao)安全(quan)性、高(gao)穩(wen)(wen)定性的特點(dian),也是全(quan)球第一款(kuan)通過(guo)ISO26262ASIL-D 安全(quan)認證的智能座(zuo)艙操作系統,被廣泛(fan)應(ying)用于安全(quan)穩(wen)(wen)定性要求較(jiao)高(gao)的座(zuo)艙儀表系統以(yi)及(ji)自動(dong)駕(jia)駛系統中(zhong)。
Linux 在 1991 年正式發布,系(xi)統代(dai)碼完(wan)全開源,能(neng)夠(gou)實現定制開發,主要(yao)用于(yu)車(che)載娛樂系(xi)統上(shang)。其次,Linux 使(shi)用宏(hong)內核(he),將驅動、文件(jian)系(xi)統、網絡(luo)協議等包含于(yu)內核(he)中,內核(he)結構更為(wei)緊湊,能(neng)夠(gou)充分發揮(hui)硬(ying)件(jian)性能(neng)。
Android 是由 Google 公司基于(yu) Linux 內核進行開發(fa),隨著(zhu) Android 在智能(neng)手機等移動終端滲透率提升,生態開發(fa)者逐漸增多,應用(yong)生態也(ye)趨于(yu)完善,同時由于(yu)兼容性較好,Android 也(ye)被廣泛搭載(zai)著(zhu)在車(che)載(zai)娛(yu)樂系統。國內各大自主(zhu)車(che)企、新勢力、互聯(lian)網廠(chang)商大多以 Android 為基礎開發(fa)自己的操作系統,如吉(ji)利GKUI、蔚來 NIO OS、比(bi)亞迪(di) DiLink 等。
為填補國內基(ji)礎(chu)操作(zuo)(zuo)系統的(de)(de)空白,阿(a)里(li)巴巴、華為等國內企(qi)業積(ji)極研(yan)發車載(zai)操作(zuo)(zuo)系統,率先開發基(ji)于Linux 的(de)(de)定制型(xing)操作(zuo)(zuo)系統,在此基(ji)礎(chu)上推出獨立自(zi)研(yan)的(de)(de)車載(zai) OS 內核,有(you)望打破(po)基(ji)礎(chu)操作(zuo)(zuo)系統領(ling)域長期被國外(wai)壟斷的(de)(de)局(ju)面。
AliOS 是阿里巴巴基于 Linux Kernel 自(zi)主研發(fa)的面向(xiang)多(duo)端(duan)的操作系(xi)統(tong)(tong),能(neng)夠應(ying)用于手機、平(ping)板電(dian)腦、電(dian)視(shi)、車(che)載系(xi)統(tong)(tong)、物聯網等。斑馬智行(xing)基于 AliOS 開發(fa)了新一(yi)代智能(neng)座艙操作系(xi)統(tong)(tong),采用了多(duo)核(he)(he)(he)分布(bu)融合(he)結(jie)構,能(neng)夠同(tong)時(shi)滿足車(che)內不同(tong)域的功(gong)能(neng)隔離和功(gong)能(neng)安全要(yao)求(qiu)。目前(qian) AliOS 已在上(shang)汽(qi)榮威、上(shang)汽(qi)大通(tong)、東風雪(xue)鐵(tie)龍(long)、斯柯達明(ming)銳(rui)等多(duo)款車(che)型上(shang)搭載,累計(ji)裝車(che)量(liang)超過 150 萬輛。2021 年 10 月,阿里巴巴正(zheng)式發(fa)布(bu) AliOS 智能(neng)駕駛系(xi)統(tong)(tong)內核(he)(he)(he),采用微內核(he)(he)(he)架構并融入 SOA 跨域融合(he)理念(nian),符合(he) ISO26262ASIL-D 高等級(ji)功(gong)能(neng)安全產(chan)品認證,向(xiang)國內車(che)企免費開放。
鴻蒙 OS 是華(hua)為研(yan)發(fa)的(de)基(ji)于微內(nei)核(he)(he)的(de)面向全(quan)場景的(de)分(fen)布式操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統,采用(yong)了(le) Linux 內(nei)核(he)(he)、鴻蒙微內(nei)核(he)(he)和LiteOS 的(de)混合(he)內(nei)核(he)(he)設計,具備分(fen)布架構、低(di)延遲、高(gao)安全(quan)及生(sheng)態互享(xiang)等優勢,是首(shou)個擁有雙安全(quan)認(ren)證的(de)開源操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統。華(hua)為基(ji)于鴻蒙 OS 發(fa)布了(le)鴻蒙座艙操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統 HOS、智能(neng)駕駛操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統 AOS 以及智能(neng)車(che)(che)控(kong)操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統 VOS 三大車(che)(che)載(zai)操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)(xi)統,其中鴻蒙座艙系(xi)(xi)(xi)統 HOS 針對智能(neng)座艙多外設、多用(yong)戶(hu)、多應(ying)用(yong)、多并發(fa)、快速(su)啟動等場景化需(xu)求(qiu),增量開發(fa)了(le) 12 個車(che)(che)機子系(xi)(xi)(xi)統和一芯(xin)多屏、車(che)(che)規高(gao)可靠、多業務并發(fa)、窗口自適應(ying)、基(ji)礎能(neng)力組件 5 大業務增強(qiang)能(neng)力,能(neng)夠大幅減少(shao)定制系(xi)(xi)(xi)統開發(fa)工作(zuo)(zuo)量和成本,提(ti)高(gao)智能(neng)座艙開發(fa)效率。目前搭載(zai)鴻蒙 OS 系(xi)(xi)(xi)統的(de)車(che)(che)型包括北汽(qi)極狐阿爾法 S 華(hua)為 HI 版(ban)、問界(jie) M5、北汽(qi)魔方等。
與(yu)智能座艙中常用的(de) QNX+Android+Hypervisor 相比(bi),AliOS 及(ji)鴻蒙 OS 等(deng)多核異構式操作(zuo)系(xi)統能夠在底層操作(zuo)系(xi)統級(ji)別實(shi)現(xian)融(rong)(rong)合,使得座艙儀表、信息娛樂等(deng)車(che)內(nei)(nei)系(xi)統能夠真(zhen)正融(rong)(rong)為(wei)一體,實(shi)現(xian)更(geng)流(liu)暢的(de)人(ren)機交(jiao)互。在國(guo)內(nei)(nei)汽(qi)車(che)智能化轉型的(de)進程中,AliOS 及(ji)鴻蒙 OS 等(deng)將(jiang)為(wei)國(guo)內(nei)(nei)車(che)企提供更(geng)可(ke)靠、低成本、強生態(tai)的(de)車(che)載操作(zuo)系(xi)統選(xuan)擇(ze),引領我國(guo)智能汽(qi)車(che)產業實(shi)現(xian)彎道超車(che)。
▲阿里巴巴、華為(wei)等國內企業(ye)推出自研(yan)車載操作(zuo)
PCB 是電子元器件的重要支撐體。PCB(printed circuit board,印刷電(dian)(dian)路板(ban))是重要(yao)的(de)(de)電(dian)(dian)子部件(jian),是電(dian)(dian)子元器(qi)件(jian)電(dian)(dian)氣連接(jie)的(de)(de)載(zai)體。車用 PCB 需(xu)求快速增長,一(yi)方面由于(yu)汽車對(dui)高頻率和高速傳輸數據需(xu)求,另一(yi)方面新能(neng)源增加了電(dian)(dian)控領域(yu)對(dui) PCB 的(de)(de)需(xu)求。
按照類型分,汽車 PCB 主要類型包含 5 類,分別是柔性(xing) PCB、剛性(xing) PCB 板、軟硬結合板、HDI 板以及LED PCB。由(you)于材質與(yu)特性(xing)的(de)不同,各(ge)類型 PCB 擁有(you)不同的(de)應用(yong)場景。
▲車用PCB類型(xing)
智能電(dian)(dian)動(dong)汽車中,動(dong)力系統從(cong)由燃(ran)油車的發動(dong)機轉變為(wei)“三電(dian)(dian)”系統(電(dian)(dian)池、電(dian)(dian)機、電(dian)(dian)控),因此(ci)需要大量(liang)的功(gong)(gong)率(lv)半導體(ti)實現(xian)電(dian)(dian)力轉換及控制,從(cong)而提(ti)高能量(liang)轉換率(lv)、減少(shao)功(gong)(gong)率(lv)損耗(hao)。
功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導(dao)體(ti)被廣泛用(yong)于電動車(che)多個系(xi)統(tong),如(ru)逆變器、車(che)載充電系(xi)統(tong)、電控系(xi)統(tong)、熱管(guan)理(li)系(xi)統(tong)等,其中逆變器用(yong)功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導(dao)體(ti)占(zhan)比最高。據英(ying)飛凌,電動車(che)的(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)單(dan)車(che)價值量較燃油車(che)增長約 950 美元,其中約900 美元來(lai)自功(gong)率(lv)(lv)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)(de)使用(yong)。
IGBT 與 SiC 是(shi)兩種常用功率(lv)半導(dao)(dao)(dao)體。IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是(shi)復合而成的功率(lv)半導(dao)(dao)(dao)體分立器件(jian),其控制極為(wei)絕緣柵場效應晶體管,輸出極為(wei)雙極型功率(lv)晶體管,因而兼有(you)兩者(zhe)速(su)度(du)(du)和(he)驅動(dong)能力的優點,是(shi)取(qu)長補短的復合型功率(lv)器件(jian)。碳化(hua)硅(gui)(SiC)是(shi)一(yi)種介電擊穿強度(du)(du)更(geng)大、飽和(he)電子漂移(yi)速(su)度(du)(du)更(geng)快(kuai)且熱(re)導(dao)(dao)(dao)率(lv)更(geng)高(gao)的半導(dao)(dao)(dao)體材料。當用于(yu)(yu)半導(dao)(dao)(dao)體器件(jian)中(zhong)時,碳化(hua)硅(gui)器件(jian)可以提供高(gao)耐壓(ya)、高(gao)速(su)開關和(he)低導(dao)(dao)(dao)通電阻。鑒于(yu)(yu)該(gai)特性,其將成為(wei)有(you)助于(yu)(yu)降低能耗(hao)和(he)縮小系統尺寸(cun)的下一(yi)代低損耗(hao)器件(jian)。
傳統電子類產品主要由傳統汽車電子廠商提供。其中功率半導體分立器件和模塊市場供應商主要為英飛 凌、安森美、意法半導體、三菱、東芝、瑞薩電子等傳統汽車電子廠商。國內提供商包括聞泰科技、華 虹半導體、捷捷微電、揚杰科技等。
中(zhong)(zhong)控(kong)屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)是座(zuo)艙(cang)內最大(da)(da)的(de)(de)車載(zai)屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping),是車載(zai)信(xin)息娛樂系統功能(neng)的(de)(de)主(zhu)要(yao)端(duan)口,主(zhu)要(yao)以懸浮屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)、一字屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)等方案(an)來表現科技(ji)感。未來中(zhong)(zhong)控(kong)屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)“語音”控(kong)制或更多代替“觸控(kong)”。中(zhong)(zhong)控(kong)屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)在傳統座(zuo)艙(cang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)形態(tai)(tai)是小尺(chi)寸的(de)(de)液晶車機屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping),座(zuo)艙(cang)域芯片從(cong)車機屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)芯片發展而來。LCD 即為液晶顯示面板,主(zhu)要(yao)依靠背(bei)光源(yuan)發光。屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)幕向一芯多屏(ping)(ping)(ping)(ping)(ping)、高(gao)清化(hua)、交互多模態(tai)(tai)化(hua)、大(da)(da)尺(chi)寸方向發展。
車載屏幕(mu)顯示技術(shu)主要有 TFT-LCD,OLED,Mini LED 和 Micro LED,目前 TFT-LCD(薄膜晶體管液(ye)晶顯示器)是最普(pu)遍的產(chan)(chan)業化(hua)(hua)方案(an),但(dan)在智(zhi)能(neng)座艙上應用性能(neng)有局限,屏幕(mu)顯示技術(shu)有望從 TFT-LCD向 Micro LED 發展。Micro LED 技術(shu)就是將 LED 小(xiao)型化(hua)(hua)、矩陣化(hua)(hua)。Micro LED 微米級別的像素間距使其可以輕松(song)適(shi)配從中(zhong)小(xiao)尺寸顯示到中(zhong)大尺寸顯示等各個應用場景,集成了 LCD 和 OLED 的全(quan)部(bu)優(you)勢,具(ju)有畫質高、能(neng)耗低、壽命長等顯著優(you)點,但(dan)制造工藝難度大,生產(chan)(chan)成本(ben)高。
中控屏供應商以國外企業為主中控屏主要國外供應 商有大陸、電裝、偉世通、博世、佛吉亞、日本精機、馬瑞利、矢崎、安波福等,國內供應 商有德賽西威、華陽、友衷科技等。
氛圍燈(deng)、聲學系統、座椅等內飾裝置構(gou)筑(zhu)了車內立體場景,賦予了用(yong)戶在消費體驗上的升(sheng)維。
聲學系統:消費(fei)需求(qiu)提升疊加技術應用場景突破,驅動(dong)聲(sheng)(sheng)(sheng)學系統(tong)“量+價(jia)”提升。從量級來看:聲(sheng)(sheng)(sheng)學系統(tong)作為(wei)沉(chen)浸(jin)式(shi)體驗的信號(hao)輸(shu)出方,在語音等多(duo)模態人(ren)機交互消費(fei)需求(qiu)驅動(dong)下逐漸向高端化、個性化趨勢(shi)發展,多(duo)頻揚聲(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)、功放等聲(sheng)(sheng)(sheng)學配(pei)置(zhi)量不(bu)斷(duan)增加。
目前揚聲器全球市場格局以歐美開放系與日韓封閉系兩大主機廠陣營進行劃分,國內廠商仍處于起步階段。歐美系是以福特、大眾、通用集團等為代表,主要有普瑞姆、艾思科集團、豐達電機等國外廠商;日韓系則是以豐田和現代汽車為代表的日韓主機廠,以豐達電機、先鋒電子廠商為主;目前,比亞迪、蔚來、理想等多(duo)個主機(ji)廠已經開始(shi)采用國內廠商的揚聲器進(jin)行(xing)裝(zhuang)配。
車內座椅:為(wei)汽車(che)“元老級”內(nei)飾。座(zuo)艙作為(wei)移(yi)動(dong)辦公(gong)、生活、娛(yu)樂的(de)(de)多(duo)角色集成者,座(zuo)椅(yi)也(ye)新(xin)增記憶、加熱、按摩等智(zhi)能化功(gong)能提升舒適(shi)度。同時(shi),智(zhi)能座(zuo)椅(yi)亦能與 ADAS 等功(gong)能結(jie)合,發揮其安全性能。如在前車(che)與自身(shen)車(che)輛處于(yu)危(wei)險(xian)距離時(shi),或者駕(jia)駛員(yuan)處于(yu)疲勞駕(jia)駛狀態時(shi),座(zuo)椅(yi)會振動(dong)發出警告以引起駕(jia)駛員(yuan)及乘客(ke)的(de)(de)注意。隨著(zhu) AI 技術的(de)(de)內(nei)嵌,座(zuo)椅(yi)的(de)(de)控制(zhi)方式也(ye)將擺脫(tuo)傳統的(de)(de)機(ji)械按鍵模(mo)式,發展為(wei) APP 控制(zhi)、手(shou)勢控制(zhi)、感知控制(zhi)等主動(dong)控制(zhi)方式。此外座(zuo)艙座(zuo)椅(yi)以結(jie)合人體工學,在座(zuo)椅(yi)嵌入音響、按摩、通風等功(gong)能或結(jie)合真皮材質來實現造型材料(liao)的(de)(de)升級,提升舒適(shi)度和科技感。
座椅市場集中度較高,主要被外資品牌壟斷。從全球市場來看,座椅 90%以上的市場份額被安道拓(江森 Adient)、李爾(Lear)、豐田紡織、佛吉亞(Faurecia)等前 10 大座椅生產商所占據。目前國內自主汽車品牌大多采用合資廠的座椅配套,長城、比亞迪、奇瑞和吉利汽車基本選擇了部分自主、部分合資的模式。國內廠商如天成自控、繼峰股份等也在逐漸崛起。
又稱系統服(fu)務(wu)(wu)層,居于操(cao)(cao)作系統之上(shang),應(ying)用之下。中間件可提(ti)(ti)供(gong)一系列豐富的組(zu)件和(he)接口,應(ying)用程序借(jie)助此層提(ti)(ti)供(gong)的接口,訪(fang)問操(cao)(cao)作系統提(ti)(ti)供(gong)的服(fu)務(wu)(wu),具體包括文件系統、圖形用戶界面和(he)任(ren)務(wu)(wu)管理等(deng)。目前常見的中間件包括 AutoSAR、ROS 等(deng)。
我國中間件市場主要由 IBM、Oracle 等外資軟件巨頭占據。國內中間件企業包括普元信息、東方通、寶蘭德、中創股份、金蝶天燕、中科創達、東軟集團等。
智能座艙算法主要分為四類:1)駕駛員面部識別類:包含人頭識別、人眼識別、眼睛識別等;2)駕駛 員動作識別類:手勢動作識別、身體動作識別、嘴唇識別等;3)座艙聲音識別類:前排雙音區檢測、聲紋識別、語音性別識別/年齡識別等;4)座艙光線識別類:座(zuo)艙(cang)氛(fen)圍(wei)燈、座(zuo)艙(cang)主體背景、座(zuo)艙(cang)內飾等。
并且,隨著(zhu)智能化、差異化的(de)升級,對(dui)應的(de)算法模塊將(jiang)(jiang)進一步(bu)增(zeng)加。根據預(yu)計,2022 年,約有(you) 150 個算法驅動 300 個以上(shang)的(de)場(chang)(chang)景應用,到(dao) 2023 年,開發者生(sheng)態建立后,第三方(fang)感知將(jiang)(jiang)大幅增(zeng)加。在智能座(zuo)艙集成多樣化的(de)場(chang)(chang)景性需求下,將(jiang)(jiang)更(geng)聚焦于為用戶(hu)提供多模態的(de)交(jiao)互(hu)方(fang)式。其(qi)中交(jiao)互(hu)算法包括了語(yu)音(yin)交(jiao)互(hu)、動作識別(bie))、生(sheng)物(wu)識別(bie)、行為識別(bie)等。
算法相關供應商包含科大訊飛、商湯科技、虹軟科技、中科創達等。
Hypervisor 承(cheng)擔著分(fen)配硬(ying)件(jian)(jian)資源(yuan)(yuan),融(rong)合多個操(cao)作(zuo)系(xi)統的職(zhi)責。Hypervisor 運(yun)行于硬(ying)件(jian)(jian)設備(bei)與操(cao)作(zuo)系(xi)統之間,在虛擬(ni)化環境中,Hypervisor 可(ke)調度(du) CPU 內核、外部設備(bei)、內存區域(yu)等硬(ying)件(jian)(jian)資源(yuan)(yuan),并為每個虛擬(ni)機分(fen)配不同(tong)(tong)資源(yuan)(yuan)。同(tong)(tong)時,在 Hypervisor 協調控制下,多個操(cao)作(zuo)系(xi)統在硬(ying)件(jian)(jian)方(fang)面實(shi)現資源(yuan)(yuan)共享共用,在軟件(jian)(jian)方(fang)面保(bao)持(chi)獨(du)立、互不干(gan)涉。當其(qi)中一個操(cao)作(zuo)系(xi)統出現軟件(jian)(jian)出現故障時,其(qi)他操(cao)作(zuo)系(xi)統仍可(ke)繼續正(zheng)常(chang)運(yun)行。Hypervisor 虛擬(ni)化是實(shi)現“一芯多屏”的基礎(chu)。
目前常見的 Hypervisor 包括黑莓 QNX Hypervisor、英特爾 ACRN、Open Synergy 等。
應用層包含應用程序種類繁多,主要包括車載地圖、車載導航、車載語音,由眾多互聯網公司及相應的細分行業廠商提供。應用程序層位于軟件層次結構的最頂層,負責系統功能和業務裸機的實現。其中前裝車載導航地圖主要有四維圖新(市場占比居首)、高德地圖、凱立德提供。
2、中游
在整車 EE 架構變革(ge)下,域內集中式方案是域控制器(qi)的(de)技(ji)術(shu)背景。座艙域控制器(qi)作(zuo)為(wei)座艙域的(de)“大腦”標準(zhun)化程度較高。域控制器(qi)(DCU)概念的(de)提(ti)出(chu)主要是為(wei)了解決信息安全,以及 ECU 數量增(zeng)多(duo)、計(ji)算能(neng)(neng)力受限的(de)問(wen)題(ti)。智能(neng)(neng)座艙 DCU 可以集成車載信息娛樂系(xi)統(tong)、液晶(jing)儀(yi)表、HUD 等系(xi)統(tong)/功能(neng)(neng),接收(shou)傳感(gan)器(qi)信號、計(ji)算并決策、發送(song)指令給執行端。
座(zuo)艙域(yu)控制(zhi)(zhi)器(qi)(DCU)能(neng)(neng)支持數據共用(yong)、減少內部算力冗余、縮短(duan)開發周(zhou)期(qi),有(you)(you)利于優化座(zuo)艙內功能(neng)(neng)協同,控制(zhi)(zhi)成(cheng)本(ben)。同時座(zuo)艙域(yu)控制(zhi)(zhi)器(qi)(DCU)量產具有(you)(you)供(gong)應商技術(shu)、時間較高的壁壘,在底(di)層軟硬(ying)件上大多選擇依賴 Tier1 供(gong)應商。
目前,偉世通、大陸、博世等國外企業憑借其在智能汽車領域的深耕,已占據了在座艙域控制器市場的主導地位,國內德賽西威、均聯智行、東軟、諾博科技等廠商也紛紛推出座艙域控(kong)制器(qi)解決方案。當前(qian)競爭格(ge)局尚未定型,國(guo)內企業有望在(zai)這一領域進(jin)一步搶占份額。
(1)HUD 抬頭顯示
在“多屏(ping)化(hua)(hua)、聯屏(ping)化(hua)(hua)”趨勢下(xia),車(che)載顯示(shi)信息(xi)的(de)(de)冗余易產生(sheng)分(fen)散駕(jia)駛(shi)員(yuan)注意力等(deng)安全隱患,車(che)載 HUD 應運而(er)生(sheng)。HUD 是(shi)通(tong)過將(jiang)行駛(shi)速度(du)、導航等(deng)重(zhong)要行車(che)信息(xi)投影到風擋(dang)玻(bo)璃(li)上,使駕(jia)駛(shi)員(yuan)在不低(di)頭的(de)(de)情(qing)況下(xia)能夠看(kan)到重(zhong)要行車(che)信息(xi)以(yi)提高(gao)駕(jia)駛(shi)安全性(xing)。
W-HUD、AR-HUD 滲透有望加快。按成(cheng)(cheng)像的(de)方式進(jin)(jin)行(xing)分(fen)類(lei),HUD 主要分(fen)為(wei) C-HUD、W-HUD、AR-HUD,與 C-HUD 相(xiang)比,W-HUD、AR-HUD 將信(xin)息投影(ying)(ying)至(zhi)前擋風玻(bo)璃上,顯示效(xiao)果更加(jia)一(yi)體(ti)化、信(xin)息內容更加(jia)豐富,且(qie)在(zai)車輛碰撞后不(bu)易造成(cheng)(cheng)二次傷害。隨(sui)著(zhu)擋風玻(bo)璃成(cheng)(cheng)像重影(ying)(ying)問題的(de)解決,以及 AR等技(ji)術(shu)的(de)進(jin)(jin)一(yi)步發展,HUD 逐漸從傳(chuan)統的(de) C-HUD 向 W-HUD、AR-HUD 演進(jin)(jin),Digitimes 預(yu)計至(zhi)2030 年前,W-HUD 仍(reng)將成(cheng)(cheng)為(wei)市場(chang)主流,同時(shi) AR-HUD 隨(sui)著(zhu)終端(duan)廠商的(de)導入,有望進(jin)(jin)一(yi)步放(fang)量。
HUD 國外廠商搶先參賽,國內供應商仍處于初步階段。根據頭豹研究院數據顯示,全球 HUD 市場中,日本精機、大陸、電裝等國外廠商,合計占據全球市場的 80%。從國內市場看,國內 HUD 創業潮始于2013 年左右,主要參與者有怡利電子、江蘇澤景、華陽集團等,其(qi)對應(ying)市占(zhan)率較低,整體尚處于(yu)起步階段。
駕駛顯示系統也就是儀表。傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)駕駛信(xin)(xin)息(xi)(xi)顯示(shi)系統(tong)(tong)(tong)是提供車(che)(che)(che)速(su)、轉(zhuan)速(su)、水溫等信(xin)(xin)息(xi)(xi)。目前發展成(cheng)全(quan)液(ye)(ye)晶(jing)(jing)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao),除了(le)傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)需要顯示(shi)的(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)(xi)之外,還能顯示(shi)車(che)(che)(che)輛電量電壓、聯網情況(kuang)、導航(hang)信(xin)(xin)息(xi)(xi)、預警(jing)信(xin)(xin)息(xi)(xi)等。后續發展將(jiang)顯示(shi)更多的(de)(de)安全(quan)和娛樂信(xin)(xin)息(xi)(xi),有(you)望與車(che)(che)(che)載信(xin)(xin)息(xi)(xi)娛樂系統(tong)(tong)(tong)一(yi)體(ti)化融合。部分車(che)(che)(che)型的(de)(de)汽車(che)(che)(che)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)已不再(zai)獨立(li)出現(xian),但短期內液(ye)(ye)晶(jing)(jing)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)仍是主流(liu)迭代選(xuan)擇。液(ye)(ye)晶(jing)(jing)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)行業或面臨技(ji)術變革,部分車(che)(che)(che)型,如理想 L9 已經采用“HUD+中控大屏”的(de)(de)方案代替儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)盤。未來,后視鏡(jing)、HUD、全(quan)息(xi)(xi)顯示(shi)等都可能代替儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)功能,儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)或不再(zai)獨立(li)出現(xian)。
從競爭格局看,外資巨頭合計市場份額超 80%,屬于第一梯隊,包括大陸、愛信精機、電裝、偉世通、博世、馬瑞利等。內資企業較海外巨頭在技術方面仍有差距,屬于第二梯隊。內資廠商以德賽西威為代表,除此之外,還有浙江中科、先旗科技、江蘇新通達、成都天興儀表等,正在加速趕(gan)超國外(wai)巨頭。第三梯隊供(gong)應商數量眾多,主要服務于后裝(zhuang)市場(chang)。
將車(che)內后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)鏡(jing)變(bian)成(cheng)一個實時(shi)后(hou)(hou)(hou)方路況顯示屏(ping),主(zhu)要通(tong)過高(gao)(gao)清的外置后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)攝像(xiang)頭對(dui)車(che)輛后(hou)(hou)(hou)方的實時(shi)路況進(jin)行拍攝,后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)鏡(jing)以(yi)屏(ping)幕代(dai)替傳統鏡(jing)面將圖像(xiang)呈(cheng)現(xian)出來。現(xian)階(jie)段流媒體后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)鏡(jing)市(shi)場(chang)仍處于培(pei)育期,整體滲透(tou)率較低。流媒體后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)鏡(jing)設(she)計難度較大,相對(dui)傳統后(hou)(hou)(hou)視(shi)(shi)(shi)鏡(jing)成(cheng)本較高(gao)(gao),所以(yi)現(xian)階(jie)段主(zhu)要搭載在高(gao)(gao)端車(che)型(xing)上。隨著技術(shu)成(cheng)熟,成(cheng)本降(jiang)低,未來有(you)望由高(gao)(gao)端車(che)型(xing)向中(zhong)低端車(che)型(xing)加速(su)滲透(tou)。
目前流(liu)媒(mei)體(ti)(ti)后(hou)(hou)視(shi)(shi)鏡(jing)多采(cai)用 LCD 顯示屏,未來流(liu)媒(mei)體(ti)(ti)后(hou)(hou)視(shi)(shi)鏡(jing)將更(geng)多采(cai)用柔性屏;流(liu)媒(mei)體(ti)(ti)后(hou)(hou)視(shi)(shi)鏡(jing)的攝(she)像頭(tou)安裝位(wei)置與 ADAS 攝(she)像頭(tou)高度相(xiang)似,均是(shi)位(wei)于傳統外后(hou)(hou)視(shi)(shi)位(wei)置附(fu)近或車輛尾部(bu)。在功能上,流(liu)媒(mei)體(ti)(ti)后(hou)(hou)視(shi)(shi)鏡(jing)與 ADAS 盲區監測、并線(xian)輔助等(deng)存在一定的交集。從產品成本、功能實(shi)現及空氣(qi)阻力(li)等(deng)方面考慮,兩者有望實(shi)現一體(ti)(ti)化。
流媒體后視鏡賽道參與者眾多,競爭較為激烈。從市場格局看,國內流媒體后視鏡參與廠商較多,競爭較為激烈,包括凌度、貝思特、華陽集團、臺北研勤科技、360 安全科技、小蟻科技、嘉豐卓越、捷渡、好幫手等。產品質量(liang)參(can)差不齊,尤其在后裝市場,行(xing)業有待規(gui)范。
T-box 作為網聯(lian)化功能(neng)實(shi)(shi)現(xian)的必要條件,能(neng)夠實(shi)(shi)現(xian)萬(wan)物互聯(lian)。T-Box,即 Telematics-Box,又稱 TCU(車聯(lian)網控(kong)制(zhi)單元(yuan)(yuan)),指安裝(zhuang)在汽車上用于控(kong)制(zhi)跟蹤汽車的嵌入式系統,包括 GPS 單元(yuan)(yuan)、移動通訊外部接(jie)口電子處(chu)理單元(yuan)(yuan)、微控(kong)制(zhi)器、移動通訊單元(yuan)(yuan)以(yi)及(ji)存(cun)儲器。T-Box 主要用于車輛(liang)和后臺系統/手(shou)機(ji)APP 通信(xin),實(shi)(shi)現(xian)手(shou)機(ji) APP 的車輛(liang)信(xin)息(xi)顯(xian)示與控(kong)制(zhi)。可以(yi)幫助用戶遠(yuan)(yuan)(yuan)程(cheng)(cheng)啟動車輛(liang)、打(da)開(kai)空調、遠(yuan)(yuan)(yuan)程(cheng)(cheng)解鎖、遠(yuan)(yuan)(yuan)程(cheng)(cheng)座(zuo)椅加熱等。
T-Box 與(yu)移動(dong)通(tong)(tong)信(xin)技術同步發展,5G 技術為其帶來(lai)新(xin)一(yi)輪增長機會。新(xin)一(yi)代 T-Box 產品隨著通(tong)(tong)信(xin)技術的(de)發展,其通(tong)(tong)信(xin)單元也(ye)升級(ji)為 4G/5G,并(bing)集成了 GNSS 高(gao)精度(du)定位模塊、微處理器、總(zong)線控(kong)制器、存儲器等部件。同時(shi),除了滿足傳統的(de)車聯網應用要求外,T-Box 與(yu)網關、信(xin)息(xi)娛樂單元等集成化(hua)(hua)設(she)計(ji)趨(qu)勢明顯,逐(zhu)漸(jian)趨(qu)向于網聯化(hua)(hua)控(kong)制器這一(yi)角色,以實現(xian)“車-云(yun)、車-車、車-路(lu)”等 V2X 的(de)實時(shi)通(tong)(tong)信(xin)。
車聯網(V2X)是指(zhi)借助新(xin)(xin)一代信息和通(tong)信技術,實(shi)現(xian)車內、車外的全(quan)方位網絡連接,提升汽(qi)車智(zhi)能(neng)化水平和自動駕(jia)駛(shi)能(neng)力,構建(jian)汽(qi)車和交(jiao)(jiao)通(tong)服務新(xin)(xin)業態,從而提高交(jiao)(jiao)通(tong)效率,改善(shan)汽(qi)車駕(jia)乘感(gan)受。C-V2X(Cellular-V2X)在高速(su)移(yi)動場景(jing)下擁有(you)更加穩定的信息傳輸(shu)能(neng)力,且基于蜂窩網絡實(shi)現(xian)信號傳輸(shu),因此(ci)具(ju)有(you)更低的部(bu)署(shu)成本。隨著 5G 技術的逐(zhu)(zhu)漸(jian)成熟和加速(su)部(bu)署(shu),uRLLC(高可靠低延(yan)時)將會助力自動駕(jia)駛(shi)和高精度地(di)圖下載的部(bu)署(shu)和發展(zhan),C-V2X 技術路(lu)線(xian)發展(zhan)逐(zhu)(zhu)漸(jian)占據(ju)上風。
車載通訊系統參與者有華為、聯友科技、德賽西威、東軟、均聯智行等。預(yu)測至 2025 年,我(wo)國乘用車(che)T-Box 前裝裝配(pei)率(lv)將(jiang)達到 85%。其中聯友(you)科技的(de) 4G T-Box 在國內最快突破百萬臺(tai)量(liang)產數量(liang),目前已出貨 270 萬+,且(qie) 5G C-V2X T-Box 于 2021 年 8 月量(liang)產上(shang)車(che);德賽西威于 2020 年率(lv)先(xian)推出 5G T-box 以(yi)及 V2X 解決方案,并獲得合資(zi)品牌(pai)車(che)型(別克 GL8 Avenir)項目定點并率(lv)先(xian)上(shang)市量(liang)產。
也就(jiu)是(shi)中(zhong)控屏+車(che)(che)載(zai)(zai)(zai)信息系統,由(you)傳統中(zhong)控臺發(fa)展(zhan)而來(lai),目前發(fa)展(zhan)成為一個綜合平臺,集成了車(che)(che)載(zai)(zai)(zai) DVD、倒車(che)(che)影像、與(yu)智能(neng)手機互聯的(de)投影模式、多媒體、WIFI、藍牙、輔助泊車(che)(che)等功能(neng)。國內智能(neng)座艙由(you)車(che)(che)載(zai)(zai)(zai)娛樂系統逐(zhu)步轉(zhuan)型(xing)增加(jia)車(che)(che)載(zai)(zai)(zai)信息系統。
國內供應商已經上市有 5 家:德賽西威、華陽集團、均勝電子、路暢科技、索菱股份,非上市主要有 5家:航盛電子、好幫手、遠特科技、博泰車聯網、車聯天下。
3、下游
下游整車企業造車新勢力包括以特斯拉、理想、小鵬、蔚來等為代表,產品都配備了部分或全部的智能座艙部件,同時在提升消費者體驗方面推出了很多新功能。傳統車企如大眾、吉利、上汽、比亞迪、長 城等(deng)相(xiang)繼(ji)推出多(duo)款安(an)裝智(zhi)(zhi)能(neng)座(zuo)(zuo)艙產品的車(che)型,通過(guo)逐步打造(zao)配置智(zhi)(zhi)能(neng)座(zuo)(zuo)艙的電動車(che)和(he)推出搭載了智(zhi)(zhi)能(neng)座(zuo)(zuo)艙相(xiang)關的零部件的傳(chuan)統燃(ran)油(you)車(che),向智(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)轉型。
智東西認為(wei)(wei),隨(sui)著(zhu)新能(neng)(neng)(neng)源汽車(che)行業(ye)市場大熱,汽車(che)“新四(si)化(hua)”概念逐(zhu)漸(jian)的深(shen)入人(ren)心(xin),汽車(che)被寄厚望于成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)繼手機、PC、平板之后的下(xia)一個智(zhi)能(neng)(neng)(neng)終端。類智(zhi)能(neng)(neng)(neng)手機,智(zhi)能(neng)(neng)(neng)座艙(cang)經歷了(le)功能(neng)(neng)(neng)-智(zhi)能(neng)(neng)(neng)的變化(hua),因關(guan)系到直接的用戶體驗、差異化(hua),逐(zhu)漸(jian)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)各(ge)大廠(chang)商的兵家必(bi)爭之地。區(qu)別(bie)于居家和辦公場景,業(ye)界將(jiang)未來智(zhi)能(neng)(neng)(neng)座艙(cang)定義為(wei)(wei)“第(di)三(san)生(sheng)活空間”。與傳(chuan)統座艙(cang)相比(bi),聯網(wang)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)使得智(zhi)能(neng)(neng)(neng)座艙(cang)在人(ren)機交互、服務獲取方式(shi)發生(sheng)變革,并(bing)將(jiang)依托應用和服務生(sheng)態衍生(sheng)更(geng)廣闊的商業(ye)前景。