汽車軟件~在隱秘角落重塑價(jià)值

1、內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250023 SDV 新階段：軟件如何定義汽車價(jià)值 6 HYPERLINK l _TOC_250022 汽車軟件為未來汽車構(gòu)架重要組成部分 6SDV 不可或缺的三大關(guān)鍵部分電子電氣架構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件平臺(tái) 8 HYPERLINK l _TOC_250021 汽車軟硬件分離為 SDV 基礎(chǔ) 10 HYPERLINK l _TOC_250020 追溯發(fā)展史：汽車軟件的前世 11 HYPERLINK l _TOC_250019 產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇：SDV 重塑市場(chǎng)格局 12 HYPERLINK l _TOC_250018 供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變，主機(jī)廠、供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)入

2、局 12 HYPERLINK l _TOC_250017 盈利模式轉(zhuǎn)換，將逐漸由硬件逐漸向軟件傾斜 13市場(chǎng)空間：未來十年軟件市場(chǎng)復(fù)合增速為 9%，2030 年 500 億美元空間 14 HYPERLINK l _TOC_250016 整車廠戰(zhàn)略思路：軟件為必爭之地 16 HYPERLINK l _TOC_250015 特斯拉在軟件層面最大亮點(diǎn)是 OTA 升級(jí)模式 16 HYPERLINK l _TOC_250014 大眾重塑軟件架構(gòu)，推行 vw.OS 規(guī)劃 18 HYPERLINK l _TOC_250013 汽車軟件的未來推演 20 HYPERLINK l _TOC_250012 趨勢(shì) 1

3、.往車輛集中式電子電氣架構(gòu)發(fā)展，功能中心化 20 HYPERLINK l _TOC_250011 趨勢(shì) 2.更高傳輸性能的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)信息交換任務(wù) 20 HYPERLINK l _TOC_250010 趨勢(shì) 3.OTA 空中升級(jí)模式普及 21 HYPERLINK l _TOC_250009 趨勢(shì) 4.汽車在云端交換信息 22 HYPERLINK l _TOC_250008 趨勢(shì) 5.信息安全領(lǐng)域需深層次防御 22 HYPERLINK l _TOC_250007 投資建議和推薦標(biāo)的 24 HYPERLINK l _TOC_250006 中科創(chuàng)達(dá)（300496）：智能汽車業(yè)務(wù)爆發(fā)式增長，

4、商業(yè)模式逐步升級(jí) 24四維圖新（002405）：高精度地圖落地標(biāo)桿案例，深度受益自動(dòng)駕駛發(fā)展趨勢(shì) . 25 HYPERLINK l _TOC_250005 道通科技（688208）：優(yōu)質(zhì)汽車診斷龍頭，開啟數(shù)字化、智能化發(fā)展新篇章 25 HYPERLINK l _TOC_250004 德賽西威（002920）：國內(nèi)車機(jī)龍頭，智能駕駛推進(jìn)有序 26 HYPERLINK l _TOC_250003 科博達(dá)（603786）：一體兩翼，汽車電子核心標(biāo)的 27 HYPERLINK l _TOC_250002 中國汽研（601965）：掌握核心技術(shù)的智能檢測(cè)龍頭 27 HYPERLINK l _TOC_25

5、0001 華陽集團(tuán)（002906）：汽車電子優(yōu)質(zhì)企業(yè)，HUD 產(chǎn)品加速拓展 28 HYPERLINK l _TOC_250000 核心假設(shè)或邏輯的主要風(fēng)險(xiǎn) 29國信證券投資評(píng)級(jí) 30分析師承諾 30風(fēng)險(xiǎn)提示 30證券投資咨詢業(yè)務(wù)的說明 30圖表目錄圖 1：汽車軟件成長路徑 2圖 2：汽車軟件與硬件體系發(fā)生分化 6圖 3：軟硬件對(duì)汽車的控制過程 7圖 4：SDV V 流程開發(fā)過程 7圖 5：博世劃分的電子電氣架構(gòu)演進(jìn) 8圖 6：汽車操作系統(tǒng)構(gòu)架 9圖 7：關(guān)于軟硬件分離的三個(gè)問題 10圖 8：汽車軟件隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)持續(xù)迭代 11圖 9：供應(yīng)鏈生態(tài)體系變遷 12圖 10：主機(jī)廠、供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)

6、入局產(chǎn)業(yè)鏈 12圖 11：特斯拉軟件大規(guī)模變現(xiàn)的三種模式 13圖 12：2020-2030 汽車軟件增量市場(chǎng)彈性大，為汽車發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力 14圖 13：2020-2030 汽車軟件和電氣電子元件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) 14圖 14：新能源汽車汽車軟件單車價(jià)值量提升明顯 15圖 15：全球汽車軟件與硬件產(chǎn)品內(nèi)容結(jié)構(gòu)占比 15圖 16：汽車軟件按功能劃分 15圖 17：汽車軟件市場(chǎng)按內(nèi)容劃分 15圖 18：整車廠比較關(guān)注的幾個(gè)未標(biāo)準(zhǔn)化問題 16圖 19：特斯拉 OTA 主要架構(gòu) 17圖 20：汽車軟件代碼將愈發(fā)復(fù)雜 19圖 21：大眾集團(tuán)軟件部門規(guī)劃的 vw.OS 操作系統(tǒng)和定制的云服務(wù) 19圖 22：軟件

7、定義一切 20圖 23：現(xiàn)在及未來車載以太網(wǎng)的應(yīng)用情況 21圖 24：汽車 OTA 主要架構(gòu) 22圖 25：汽車在云端實(shí)現(xiàn)信息互換 22圖 26：車輛上存在較多攻擊面 23表 1：電子電氣架構(gòu)演變過程中的產(chǎn)業(yè)鏈分工 8表 2：車載系統(tǒng)的 OS 包種類 9表 3：特斯拉 7 年中 10 次軟件更新亮點(diǎn) 17表 4：傳統(tǒng)車企和造車新勢(shì)力開始發(fā)力布局 OTA 技術(shù) 18表 5：常見的車載通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比 21表 6：部分汽車攻擊事件 23SDV 新階段：軟件如何定義汽車價(jià)值百年汽車工業(yè)面臨由機(jī)械機(jī)器向電子產(chǎn)品過渡的新變局?？缛腭{駛室，安靜的啟動(dòng)、柔中帶剛的加速、平穩(wěn)過渡的剎車等為代表的汽車“駕駛感

8、”逐步由機(jī)械驅(qū)動(dòng)向軟件驅(qū)動(dòng)過渡，這一套功能的實(shí)現(xiàn)發(fā)生在我們看不到的隱秘角落上百的電子控制單元循環(huán)執(zhí)行軟件代碼功能塊，通過高性能的中央計(jì)算單元，與硬件體系結(jié)合以解析駕駛員需求，邏輯運(yùn)算后向機(jī)械部件發(fā)送相應(yīng)響應(yīng)指令。近年來，SDV（Software Define Vehicles，即軟件定義汽車）概念逐步被整車廠認(rèn)知，根源在于“汽車如何體現(xiàn)差異化”問題的變遷，隨著電動(dòng)化帶來的汽車電子構(gòu)架革新，汽車硬件體系將逐漸趨于一致，整車廠很難在硬件上打造差異化，此時(shí)軟件成為定義汽車的關(guān)鍵，即造車壁壘已經(jīng)由從前的上萬個(gè)零部件拼合能力演變成將上億行代碼組合運(yùn)行的能力。汽車軟件為未來汽車構(gòu)架重要組成部分汽車軟件與硬

9、件體系發(fā)生分化。近幾十年隨汽車構(gòu)架升級(jí)、性能與用戶操作感需求逐年提升，汽車軟硬件數(shù)量爆發(fā)，并愈發(fā)復(fù)雜化。在硬件方面，電控單元數(shù)量迅速增長，于 2010 年面臨增速放緩的拐點(diǎn)（主要受整車成本與控制器數(shù)量平衡的影響），2025 年隨行業(yè)集中式電子電氣架構(gòu)趨勢(shì)持續(xù)推進(jìn)，電控單元邁向集成化從而控制器數(shù)量將較為平穩(wěn)。在軟件方面，各大主機(jī)廠軟件功能體系越做越大，其中“功能函數(shù)”作為軟件體系中的最小單元，其單車數(shù)量持續(xù)增大，控制器內(nèi)部的功能函數(shù)復(fù)雜度提升，疊加智能座艙新增的應(yīng)用型軟件需求，軟件重要性愈發(fā)凸顯。2010 年（增速放緩的硬件數(shù)量 VS. 急劇攀升的軟件數(shù)量）與 2025 年（硬件產(chǎn)業(yè)成型 VS.

10、軟件加速迭代塑造汽車差異性）為汽車軟硬件發(fā)展中兩個(gè)重要的分水嶺。圖 2：汽車軟件與硬件體系發(fā)生分化資料來源: 焉知自動(dòng)駕駛，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理汽車復(fù)雜的運(yùn)作需軟硬件結(jié)合進(jìn)行。無論是駕駛艙對(duì)汽車電子功能的調(diào)用，抑或汽車與駕駛員和環(huán)境互動(dòng)，均可抽化為軟硬件密切配合的模型，即駕駛員的需求與汽車功能反應(yīng)之間存在著復(fù)雜的控制鏈條：駕駛員通過機(jī)械硬件或部分虛擬按鈕輸入期望（例如通過車載按鈕、踏板等輸入型機(jī)械硬件給出期望）駕駛員動(dòng)作轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)傳入電控單元執(zhí)行器控制控制對(duì)象達(dá)到駕駛員的需求傳感器向電控系統(tǒng)持續(xù)反饋控制達(dá)成的具體情況，軟件邏輯持續(xù)運(yùn)算向執(zhí)行器發(fā)出指令，最終達(dá)成駕駛員的期望要求。以剎車輔助

11、駕駛為例，在駕駛員剎車信號(hào)不足或過慢的情況下，內(nèi)置的一套軟件邏輯將被激活，讓制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)做出減速相應(yīng)。在電控單元中快速進(jìn)行的一次次軟件迭代循環(huán)，為汽車正常運(yùn)作的基石。圖 3：軟硬件對(duì)汽車的控制過程資料來源: 焉知自動(dòng)駕駛，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理SDV 研發(fā)工具鏈仍以 V 流程為主。汽車研發(fā)系統(tǒng)過程能拆解為軟件、硬件、執(zhí)行器及傳感器 4 大部分。與傳統(tǒng)車相同，V 模型為車企主流的開發(fā)流程，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制器驗(yàn)證及系統(tǒng)驗(yàn)證等階段均有相對(duì)應(yīng)的工具鏈進(jìn)行支撐，涵蓋從系統(tǒng)到軟件以及集成后的一系列測(cè)試等內(nèi)容。SDV 模式下對(duì)工具鏈的應(yīng)用具部分變化：一方面，硬件愈發(fā)通用化，研發(fā)會(huì)集中在作為功能集

12、群的 ECU 開發(fā)上；另一方面，車的各種功能實(shí)現(xiàn)盡量靠軟件實(shí)現(xiàn)。Step 1：產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段。此階段核心為分析和拆解需求。由消費(fèi)者的需求、車型安全及性能的剛性需求以及法律法規(guī)需求定義出軟件的基礎(chǔ)構(gòu)架，以及定義出各大功能模塊。Step 2：子系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。步驟為由系統(tǒng)構(gòu)架需求定義軟硬件構(gòu)架設(shè)計(jì)。關(guān)乎軟件系統(tǒng)部分在這一步雛形初顯，能將技術(shù)問題具體化，例如定義軟件能實(shí)現(xiàn)的功能、軟件功能模塊的分離、如何跟對(duì)應(yīng)的控制器配合等。Step 3：控制器驗(yàn)證階段。完成硬軟件及控制器集成，代碼成型并迭代測(cè)試。 Step 4：系統(tǒng)驗(yàn)證階段。測(cè)試軟硬件在整車上的裝載使用情況。圖 4：SDV V 流程開發(fā)過程資料來源:

13、東軟睿馳，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理SDV 不可或缺的三大關(guān)鍵部分電子電氣架構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件平臺(tái)整車電子電氣構(gòu)架為硬件基礎(chǔ)。汽車電子電氣架構(gòu)（Electronic and Electrical Architecture，文中簡稱 EEA）最初由德爾福公司提出，以博世經(jīng)典的五域分類拆分整車為動(dòng)力域（安全）、底盤域（車輛運(yùn)動(dòng)）、座艙域/智能信息域（娛樂信息）、自動(dòng)駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）等 5 個(gè)子系統(tǒng)。后續(xù)演變成車企所定義的一套整合方式，可形象看作人體結(jié)構(gòu)中的骨架部分，后續(xù)需要 “器官”、“血液”和“神經(jīng)”進(jìn)行填充。具體到汽車上來說，EEA 把汽車中的各類傳感器、ECU（電子控制單元

14、）、線束拓?fù)浜碗娮与姎夥峙湎到y(tǒng)完美地整合在一起，完成運(yùn)算、動(dòng)力和能量的分配，實(shí)現(xiàn)整車的各項(xiàng)智能化功能。博世曾經(jīng)將汽車電子電氣架構(gòu)劃分為三個(gè)大階段：傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)-域控制器電子電氣架構(gòu)-集中式電子電氣架構(gòu)：傳統(tǒng)分布式的電子電氣架構(gòu)：主要用在 L0-L2 級(jí)別車型，此時(shí)車輛主要由硬件定義，采用分布式的控制單元，專用傳感器、專用 ECU 及算法，資源協(xié)同性不高，有一定程度的浪費(fèi)。產(chǎn)業(yè)鏈分工上，車型架構(gòu)由整車廠定義，實(shí)現(xiàn)核心功能的 ECU 及其軟件開發(fā)由 Tier 1 完成。域控制器電子電氣架構(gòu)：從 L3 級(jí)別開始，通過域控制器的整合，分散的車輛硬件之間可以實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和資源共享，軟件可升

15、級(jí)，硬件和傳感器可以更換和進(jìn)行功能擴(kuò)展。屬于過渡形態(tài)，ECU 仍承擔(dān)大部分功能實(shí)現(xiàn)，整車廠將參與部分域控制器的開發(fā)。集中式電子電氣架構(gòu)：以特斯拉 Model 3 領(lǐng)銜開發(fā)的集中式電子電氣架構(gòu)基本達(dá)到了車輛終極理想也就是車載電腦級(jí)別的中央控制架構(gòu)。此時(shí)集成化趨勢(shì)將消減大部分 ECU，主機(jī)廠將逐漸主導(dǎo)原本屬于 Tier 1 參與的軟件部分（預(yù)計(jì)以直接開發(fā)模式或定義規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后讓供應(yīng)商參與），其目標(biāo)是設(shè)計(jì)簡單的軟件插件和實(shí)現(xiàn)物理層變化的本地化。圖 5：博世劃分的電子電氣架構(gòu)演進(jìn)資料來源: 博世，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表 1：電子電氣架構(gòu)演變過程中的產(chǎn)業(yè)鏈分工構(gòu)架類型汽車控制模式產(chǎn)業(yè)鏈分工傳統(tǒng)分布式的電

16、子電氣架構(gòu)車輛主要由硬件定義，采用分布式的控制單元，專用傳感器、專用 ECU及算法，資源協(xié)同性不高，有一定程度的浪費(fèi)域控制器電子電氣架構(gòu)分散的車輛硬件之間可以實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和資源共享，軟件可升級(jí)，硬件和傳感器可以更換和進(jìn)行功能擴(kuò)展由中央計(jì)算單元控制傳感器和執(zhí)行器。以 Model 3 為例，。Model 3 全車型架構(gòu)由整車廠定義，實(shí)現(xiàn)核心功能的 ECU 及其軟件開發(fā)由 Tier 1 完成ECU 仍承擔(dān)大部分功能實(shí)現(xiàn)，整車廠將參與部分域控制器、軟件的開發(fā)集成化趨勢(shì)將消減大部分 ECU，主機(jī)廠將逐漸主集中式電子電氣架構(gòu)車主要有三大控制模塊構(gòu)成，一個(gè)是類中央控制模塊的自動(dòng)駕駛及娛樂控制模塊 Aut

17、opilot & Infotainment Control Module，另外兩個(gè)分別是右車身控制器 BCM RH 和左車身控制器 BCM LH。導(dǎo)原本屬于 Tier 1 參與的軟件部分（預(yù)計(jì)以直接開發(fā)模式或定義規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后讓供應(yīng)商參與）資料來源: 國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理功能。車載操作系統(tǒng)（Car-OS)承擔(dān)著管理車載電腦硬件與軟件資源的程序的角色。20 世紀(jì) 90 年代伊始，汽車上基于微控制芯片的嵌入式電子產(chǎn)品的應(yīng)運(yùn)興起，需加入相關(guān)的軟件架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)分層化，即汽車電子產(chǎn)品均需要搭載嵌入式操作系統(tǒng)。從產(chǎn)品品類上，汽車電子產(chǎn)品可歸納為兩類，一是以儀表，娛樂音響、導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的車載娛

18、樂信息系統(tǒng)；二是主管車輛運(yùn)動(dòng)和安全防護(hù)的電控裝置。兩者對(duì)比而言，電控系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)安全性和穩(wěn)定性，因此應(yīng)用于電控單元 ECU 的嵌入式操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。未來操作系統(tǒng)發(fā)展面臨兩大趨勢(shì)，一是以 OSEK、AUTOSAR 為典型代表的操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟將定義統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范；二是智能網(wǎng)聯(lián)趨勢(shì)下數(shù)據(jù)融合度提升，由于各個(gè)部件的安全標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)不一從而整車上存在多種操作系統(tǒng)的運(yùn)用，通常引入虛擬機(jī)管理（可提供同時(shí)運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立操作系統(tǒng)的環(huán)境），如在智能座艙 ECU 中同時(shí)運(yùn)行Android（車載電子操作系統(tǒng)）和 QNX（電控操作系統(tǒng)）。圖 6：汽車操作系統(tǒng)構(gòu)架資料來源: 蓋世汽車研究院，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表 2：

19、車載系統(tǒng)的 OS 包種類車 載 系 統(tǒng) 的 OS 種類特征Android類屬開源的操作系統(tǒng)，優(yōu)缺點(diǎn)明顯。優(yōu)點(diǎn)在于便宜，無授權(quán)費(fèi)用非常適合中低端車載電子產(chǎn)品的開發(fā)，缺點(diǎn)是系統(tǒng)穩(wěn)定性差、版本升級(jí)過于頻繁等。Microsoft性能穩(wěn)定、授權(quán)費(fèi)用適中，從消費(fèi)電子轉(zhuǎn)型至后裝導(dǎo)航領(lǐng)域的公司較為推崇，但近年市場(chǎng)份額呈持續(xù)下降態(tài)勢(shì)。QNX單機(jī)授權(quán)費(fèi)用低、開發(fā)支持良好，與主流的汽車電子供應(yīng)商均有合作，曾占據(jù)近 6 成市場(chǎng)份額。后由于市場(chǎng)競爭加劇市場(chǎng)份額不斷被蠶食。Wind River適用于多行業(yè)，類屬定價(jià)較高（授權(quán)和開發(fā)定制）的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，市占率較低。MicroItron日系車主流操作系統(tǒng)，但隨日系整車廠逐漸

20、嘗試其他操作系統(tǒng)有式微趨勢(shì)。Linux類屬穩(wěn)定的開源平臺(tái)，部分研發(fā)能力較強(qiáng)的主機(jī)廠和 Tier1 由此基礎(chǔ)定制自家操作系統(tǒng)。GENIVI為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟?；?Linux 平臺(tái)，由寶馬為首的整車廠共同建立，主要應(yīng)用于車載系統(tǒng)，定制統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)形成從研發(fā)到應(yīng)用的閉環(huán)。資料來源:CSDN，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理基礎(chǔ)軟件平臺(tái)構(gòu)架是實(shí)現(xiàn)抽象化的關(guān)鍵所在。從定義上，軟件架構(gòu)為軟件系統(tǒng)定義了一個(gè)高級(jí)抽象（軟件表達(dá)行為、屬性、相互作用、集成方式及約束均在此架構(gòu)上體現(xiàn)）。而 SDV 核心內(nèi)涵是能夠通過軟件作用，動(dòng)態(tài)地改變構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)或分離狀態(tài)，從而定義汽車不同的功能組成。基礎(chǔ)軟件平臺(tái)需具備三方面要求：一是可靠

21、性，能保證汽車功能實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)和安全；二是通用性，適用于不同車型和不同的操作系統(tǒng)上；三是網(wǎng)構(gòu)架節(jié)點(diǎn)易于更換聯(lián)結(jié)方式。 AUTOSAR 是全球各大整車廠、供應(yīng)商聯(lián)合擬定開放式標(biāo)準(zhǔn)化的軟件架構(gòu)，其使得不同結(jié)構(gòu)的電子控制單元的接口特征標(biāo)準(zhǔn)化，從而軟件具更優(yōu)的可擴(kuò)展性及可移植性，降低重復(fù)性工作，縮短開發(fā)周期。汽車軟硬件分離為 SDV 基礎(chǔ)軟硬件的分離涵蓋研發(fā)分離、功能發(fā)布分離兩方面。軟硬件分離為實(shí)現(xiàn) SDV 基礎(chǔ)，電動(dòng)化趨勢(shì)簡化造車流程，未來汽車硬件的研發(fā)、制造更偏向于流水線過程，而軟件發(fā)展逐步具互聯(lián)網(wǎng)的快速迭代趨勢(shì)傾向。汽車軟硬件分離概念由此而生，其包含兩方面內(nèi)容，一方面，由于開發(fā)周期（汽車硬件 5-

22、7 年的開發(fā)周期 vs. 軟件 2-3 年的開發(fā)周期）及技術(shù)領(lǐng)域（偏向制造業(yè) vs.偏向互聯(lián)網(wǎng)）的差別，汽車軟硬件在開發(fā)上、供應(yīng)上逐漸分開。另一方面，軟件的功能發(fā)布可以與車型完成分離，新軟件不僅適用于新車，仍可快速發(fā)布到已量產(chǎn)車型上，增強(qiáng)車型硬件的使用長尾期。軟硬件分離在功能升級(jí)及工藝裝配上具優(yōu)勢(shì)?；谲浻布蛛x的新構(gòu)架體系在車型功能升級(jí)及制造模式上發(fā)生變化。功能升級(jí)上，新的擴(kuò)充功能由軟件定義通過云端直接升級(jí)，無需再在硬件層面進(jìn)行驗(yàn)證；工藝制造上，與軟件分離后的電子電氣構(gòu)架不同于現(xiàn)階段“八爪魚”式的復(fù)雜構(gòu)造，更易于自動(dòng)化裝配。當(dāng)前車企實(shí)現(xiàn)更新的方式硬件冗余，后續(xù)依靠更新升級(jí)。硬件預(yù)置：傳統(tǒng)汽車

23、定價(jià)由硬件及性能決定。而 SDV 模式下，相同硬件的車型通過不同的軟件配置決定車與車之間不同的功能與體驗(yàn)。車企在車型設(shè)計(jì)之初需提前定義軟硬件，SOP 時(shí)將具備擴(kuò)展功能的冗余硬件預(yù)裝，后續(xù)將通過付費(fèi)型軟件升級(jí)或者功能開放回收成本。以特斯拉的 AutoPilot 為例，冗余的預(yù)設(shè)硬件將通過后期持續(xù)的軟件升級(jí)調(diào)動(dòng)功能，為新創(chuàng)收模式。性能預(yù)置：性能預(yù)置分為兩個(gè)方面，控制器算力預(yù)留，為更多的軟件功能和算法預(yù)留空間。隨智能駕駛趨勢(shì)，車載算力大幅提升，由于無法預(yù)估后續(xù)所需算力的極限，通常在實(shí)際情況中會(huì)預(yù)留算力空間。性能預(yù)留，通常在各性能硬件上做事先預(yù)留，以應(yīng)付如加速性能提升，續(xù)航里程提升，圖像的清晰度提升，

24、音響效果提升等升級(jí)事項(xiàng)。例如 2018 年 6 月，美國權(quán)威雜志消費(fèi)者報(bào)告發(fā)現(xiàn)， Model3 剎車距離比皮卡福特 F-150 要長。ElonMusk 接受了消費(fèi)者報(bào)告的批評(píng)并承諾通過 OTA 盡快解決此問題。此后在不到一周時(shí)間，特斯拉通過一次 OTA 升級(jí)解決了該個(gè)問題，消費(fèi)者報(bào)告重新測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，升級(jí)后的 Model3 剎車距離縮短了 5.8 米。圖 7：關(guān)于軟硬件分離的三個(gè)問題資料來源: 國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理追溯發(fā)展史：汽車軟件的前世汽車軟件隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)持續(xù)迭代：1970 年代的簡單發(fā)動(dòng)機(jī)控制算法（軟件嵌入應(yīng)用模式）1980 年代中央計(jì)算單元?jiǎng)?chuàng)新（顯示車輛基本信息）1990 年代信息娛

25、樂系統(tǒng)創(chuàng)新（GPS、自適應(yīng)巡航控制出現(xiàn)）2000 年代安全系統(tǒng)（出現(xiàn)高級(jí)駕駛員輔助駕駛概念）2010 年代開始向全新汽車電子構(gòu)架及軟件系統(tǒng)演變（電子化和軟件化，出現(xiàn)無人駕駛概念）。1980 年代之前，汽車僅搭載車燈、啟動(dòng)機(jī)、火花塞等簡易電子設(shè)備，并未運(yùn)用任何軟件部分。整車電子設(shè)備通信及電能供給依靠銅導(dǎo)線傳輸。部分豪華車裝置僅由收音機(jī)為核心部件的車載娛樂系統(tǒng)。1970 年代，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具備算法功能。出現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)、電子燃油噴射等裝置，軟件直接嵌入應(yīng)用使用，軟件之間無關(guān)聯(lián)具獨(dú)立性。1980 年代隨 IT 技術(shù)起步，電子電氣化革命在傳統(tǒng)機(jī)械部件上進(jìn)行創(chuàng)新。油耗及行駛距離等信息可在車內(nèi)做電子化顯示，搭載

26、軟件的電控單元開始出現(xiàn)，如防抱死系統(tǒng) ABS、車輛穩(wěn)定系統(tǒng) ESP、電子變速箱等電子系統(tǒng)誕生，新功能由嵌入式軟件的算法控制，CAN 及 LIN 總線解決不同控制器之間的通信問題。1990 年代，信息娛樂系統(tǒng)持續(xù)創(chuàng)新，軟件成為汽車重要部分。汽車軟件構(gòu)架愈發(fā)分散，出現(xiàn) GPS 及自適應(yīng)巡航控制等較高階的電子組件及軟件。同時(shí)，不同控制器間持續(xù)延長的通信總線成為車企后續(xù)進(jìn)行成本管控的重要一環(huán)。2000 年代，安全系統(tǒng)推出，軟件開始主導(dǎo)汽車創(chuàng)新?！案呒?jí)輔助駕駛概念”在此階段興起，例如駕駛員未及時(shí)反應(yīng)的障礙物可以系統(tǒng)運(yùn)算下汽車自發(fā)停車規(guī)避。此時(shí)的軟件系統(tǒng)更為高階，行業(yè)引入 AUTOSAR 標(biāo)準(zhǔn)軟件構(gòu)架。車

27、型方面，電子化特征明顯，奔馳 S 級(jí)轎車車型電控單元超 80 個(gè)，通信總線近 2000 條。 2010 年開始，汽車電動(dòng)化帶來電子電氣構(gòu)架、汽車軟件新變局。智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)概念引入，造車新勢(shì)力、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等多玩家參與進(jìn)造車環(huán)節(jié)，以特斯拉為代表的整車廠重新定義軟件系統(tǒng)，新創(chuàng) OTA 新升級(jí)模式。圖 8：汽車軟件隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)持續(xù)迭代資料來源: 奧迪，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇：SDV 重塑市場(chǎng)格局新科技、軟件公司的涌入帶動(dòng)了供應(yīng)鏈管理的扁平化、邊界模糊化，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)競爭要素發(fā)生本質(zhì)變化，帶動(dòng)供應(yīng)鏈生態(tài)體系變革。在傳統(tǒng)封閉式供應(yīng)鏈的汽車制造商在整條供應(yīng)鏈中只負(fù)責(zé)一個(gè)環(huán)節(jié)，主要擔(dān)任汽車研發(fā)制造的

28、角色。而在新生態(tài)體系中，汽車軟硬件分離重塑產(chǎn)業(yè)格局，主機(jī)廠、供應(yīng)商以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)均參與進(jìn)汽車新生態(tài)體系，從汽車全生命周期覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條。圖 9：供應(yīng)鏈生態(tài)體系變遷資料來源：蓋世研究院，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理供應(yīng)模式轉(zhuǎn)變，主機(jī)廠、供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)入局SDV 軟件開發(fā)模式下，不同于以前依靠多個(gè) ECU 由部件供應(yīng)商主導(dǎo)的無獨(dú)立軟件產(chǎn)品概念時(shí)代，主機(jī)廠愈發(fā)需具備軟件的管理能力及核心軟件設(shè)計(jì)能力，并引入供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)參與此環(huán)節(jié)。在軟件領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來 Tier1 與整車廠之間將采取兩種合作方式：其一，整車廠主導(dǎo)整車軟件部分，Tier1 負(fù)責(zé)硬件生產(chǎn)。在傳統(tǒng)車企巨頭入場(chǎng)燃油車領(lǐng)域 100 多年的歷

29、史里，造車流水線仍以機(jī)械制造為主，Tier1 以分擔(dān)主機(jī)廠重資產(chǎn)角色存在，通常與整車廠車型生產(chǎn)周期形成相應(yīng)配套。而在智能化時(shí)代，軟件主要以輕資產(chǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，出于掌握核心技術(shù)考量通常為主機(jī)廠所主導(dǎo)。其二，整車廠定義軟件框架規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，Tier1 供應(yīng)符合此標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)軟件。瞬息萬變的技術(shù)導(dǎo)致車企研發(fā)容錯(cuò)率下降。尤其對(duì)新入場(chǎng)的造車勢(shì)力而言，若在前 12 款車連續(xù)失敗，大概率將面臨淘汰。因此對(duì)部分在技術(shù)儲(chǔ)備、研發(fā)及資金實(shí)力較弱的主機(jī)廠而言，可在其定義軟件標(biāo)準(zhǔn)后由 Tier1 進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開發(fā)配套。圖 10：主機(jī)廠、供應(yīng)商及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)入局產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：麥肯錫，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理盈利模式轉(zhuǎn)換，將逐漸由硬件

30、逐漸向軟件傾斜硬件發(fā)展具天花板效應(yīng)，軟件持續(xù)賦予車型新附加值。以經(jīng)過 15 年發(fā)展的手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈為例，硬件體系隨處理器性能持續(xù)提升、攝像頭像素及攝像頭個(gè)數(shù)持續(xù)增加、屏幕材質(zhì)與大小升級(jí)，其產(chǎn)業(yè)增速趨緩，硬件盈利模式逐漸固化。而隨蘋果 iPhone 產(chǎn)品橫空出世定義軟件附加值新模式，小米做低手機(jī)硬件利潤并將其定位于功能載體，至此軟件與服務(wù)成為手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈盈利模式的重要來源。對(duì)標(biāo)至汽車，偏向造業(yè)模式的傳統(tǒng)車具較固定的盈利模式，從而車企具較穩(wěn)定的利潤率，而目前在汽車電子電氣化架構(gòu)趨勢(shì)下，軟件有多樣性應(yīng)用的空間，無論硬件抑或軟件體系均包含升級(jí)或新生環(huán)節(jié)，盈利模式尚未定型。而長遠(yuǎn)來看，偏向制造業(yè)邏輯的大部分汽

31、車硬件由于堆橋數(shù)量將受到限制，終將會(huì)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)穩(wěn)態(tài)階段，往接口及功能上的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，維持較穩(wěn)定的利潤率水平；軟件由于迭代周期快且行業(yè)特性帶來的標(biāo)準(zhǔn)化程度低，賦予汽車新盈利模式。特斯拉已構(gòu)筑初階車企軟件盈利模式。硅谷出身的特斯拉已證實(shí)一條軟件大規(guī)模變現(xiàn)的可行性路徑，分為 FSD 付費(fèi)、軟件應(yīng)用商城及訂閱服務(wù)三種模式：FSD 付費(fèi)模式：特斯拉車型在售出后標(biāo)配 Autopilot 輔助駕駛功能，而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車、智能召喚的 FSD 全自動(dòng)駕駛功能需付費(fèi)使用。FSD 單價(jià)并未固定，過去一年內(nèi)特斯拉 FSD 售價(jià)經(jīng)過三次提價(jià)（國外 8000 美元，國內(nèi) 6.4 萬元），成為特斯拉利潤的重要來源。以 2019

32、 年 36.7 萬輛的交付量計(jì)算（30 萬輛 Model3，6.7 萬輛 ModelS/X），假定 35%的 FSD 裝載率，6500 美元的 ASP，則軟件收入近 8.3 億美元（其毛利率大概率高于 80%）。軟件應(yīng)用商城：類似手機(jī)應(yīng)用商城，可即時(shí)購買性能升級(jí)軟件包（包括輔助駕駛功能、FSD 及各類性能升級(jí)包），通過 OTA 進(jìn)行升級(jí)。訂閱服務(wù)：2019Q4 推出定價(jià) 9.9 美元/月的車聯(lián)網(wǎng)高級(jí)連接服務(wù)，包括流媒體、卡拉 OK、影院模式等功能。2020Q2，特斯拉宣布計(jì)劃在年底推出定價(jià) 100 美元/月的 FSD 套件訂閱服務(wù)，為 FSD 的使用提供另一選擇。圖 11：特斯拉軟件大規(guī)模變現(xiàn)

33、的三種模式資料來源：特斯拉官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理對(duì)于第三方汽車軟件供應(yīng)商，盈利模式仍不明晰，參考手機(jī)產(chǎn)業(yè)模式及目前行業(yè)發(fā)展情況，預(yù)計(jì)其未來有望采用以下 3 種主流盈利模式：受主機(jī)廠委托，開發(fā)基礎(chǔ)平臺(tái)并收取許可費(fèi)用。供應(yīng)功能模塊按汽車出貨量 Royalty 收費(fèi)（按銷售量和單價(jià)一定比例分成）?；谲嚻笃脚_(tái)為其做定制化的二次開發(fā)，并收取費(fèi)用。市場(chǎng)空間：未來十年軟件市場(chǎng)復(fù)合增速為 9%，2030 年 500 億美元空間軟件市場(chǎng)進(jìn)入快速擴(kuò)張期。包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件在內(nèi)的軟件系統(tǒng)將在智能化趨勢(shì)中，由低基數(shù)實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)張，據(jù)麥肯錫預(yù)計(jì)，軟件在 D 級(jí)車整車價(jià)值中所占的比例有望在 2030 年達(dá)到 3

34、0%，將成為未來汽車行業(yè)最重要的領(lǐng)域。 市場(chǎng)規(guī)模方面：電動(dòng)智能化趨勢(shì)下硬件發(fā)展周期領(lǐng)先于軟件，增量市場(chǎng)彈性小于軟件。據(jù)麥肯錫，2020-2030 年汽車軟件和E / E 架構(gòu)市場(chǎng)預(yù)計(jì)復(fù)合年增長 7，從目前的 2380 億美元增長至 2030 年的 4690 億美元。拆分來看，2020-2030年軟件市場(chǎng)規(guī)模（操作系統(tǒng)、中間件及功能軟件）復(fù)合增速為 9%（由 2020 年的 200 億美元，增長至 2025 年的 370 億美元，進(jìn)一步增長至 2030 年的 500億美元）。2020-2030 年動(dòng)力系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為 15%，主要受動(dòng)力源更迭拉動(dòng)。在硬件方面，ECU/DCU、傳感器以及其他

35、電子元件的復(fù)合增速分別為 5%、8%及 3%。軟件的應(yīng)用帶動(dòng)汽車集成及驗(yàn)證環(huán)節(jié)革新，2020-2030 年集成及驗(yàn)證市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為 10%。圖 12：2020-2030 汽車軟件增量市場(chǎng)彈性大，為汽車發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力資料來源：麥肯錫汽車軟件與電子 2030，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖 13：2020-2030 汽車軟件和電氣電子元件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)資料來源：麥肯錫汽車軟件與電子 2030，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理單車價(jià)值量方面：汽車軟硬件實(shí)現(xiàn)分離后兩者的發(fā)展模式將出現(xiàn)分化。其中硬件體系的價(jià)值量隨模塊化、集成化發(fā)展，在規(guī)模化降本過程中其單車價(jià)值量增長將較為平緩或略下降態(tài)勢(shì)；而軟件體系迭代速度快，在其對(duì)

36、附加值模式的持續(xù)探索下，價(jià)值量將持續(xù)上行。據(jù)麥肯錫預(yù)計(jì)，汽車中軟件單車價(jià)值量增速最大，純電動(dòng)車型將由 2025 年的 0.23 萬美元增長 7 倍至 2030 年的 1.82 萬美元。同期 ECU/DCU、傳感器、動(dòng)力系統(tǒng)（除電池）及其他電子器件增速分別為 37%、27%、-7%、5%。此外，在豪華車及主打智能化車型上，軟件的價(jià)值量占比及絕對(duì)值將處較高水平。圖 14：新能源汽車汽車軟件單車價(jià)值量提升明顯資料來源：麥肯錫汽車軟件與電子 2030，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理汽車結(jié)構(gòu)方面：全球汽車軟件與硬件內(nèi)容結(jié)構(gòu)正發(fā)生著重大變化，軟件驅(qū)動(dòng)逐漸成為主導(dǎo)。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，2016 年軟件驅(qū)動(dòng)占比從2010

37、年的7%增長到10%，預(yù)計(jì) 2030 年軟件驅(qū)動(dòng)的占比將達(dá)到 30%，屆時(shí)硬件驅(qū)動(dòng)占比僅為 41%。圖 15：全球汽車軟件與硬件產(chǎn)品內(nèi)容結(jié)構(gòu)占比資料來源：麥肯錫，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理軟件內(nèi)容方面：應(yīng)用型軟件為汽車軟件發(fā)展主力，ADAS 及 AD 軟件為主要增量。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，2020-2030 年一體化軟件、驗(yàn)證型軟件及功能性軟件市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速分別為 9%、10%、10%，其中功能性型軟件占據(jù)汽車軟件半壁江山（結(jié)構(gòu)上占比 6 成）。2020-2030 年按軟件功能劃分的市場(chǎng)規(guī)模中，最大增量為 ADAS 及 AD 軟件，占市場(chǎng)規(guī)模增量的 57%；信息娛樂、安全及聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件次之，占 20%；

38、操作系統(tǒng)和中間件、車身和動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)軟件、動(dòng)力總成和底盤相關(guān)軟件分別占據(jù) 10%、10%、2%。圖 16：汽車軟件按功能劃分圖 17：汽車軟件市場(chǎng)按內(nèi)容劃分資料來源：麥肯錫，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理資料來源：麥肯錫，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理整車廠戰(zhàn)略思路：軟件為必爭之地在汽車構(gòu)架三步走過程中傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)-域控制器電子電氣架 構(gòu)-集中式電子電氣架構(gòu)，主機(jī)廠將逐漸主導(dǎo)原本由 Tier 1 包攬的定制軟件部分，軟硬件進(jìn)行拆分發(fā)包的趨勢(shì)近年來愈發(fā)明顯。車企和互聯(lián)網(wǎng)軟件企業(yè)紛紛入局，特斯拉引領(lǐng)車載軟件行業(yè)最高技術(shù)，大眾計(jì)劃緊跟，組建 5 千名軟件工程師開發(fā)旗下所有車型統(tǒng)一的操作系統(tǒng)“vw.OS”，

39、汽車屬性已然將逐漸由代步工具轉(zhuǎn)換為移動(dòng)的第三空間（例如未來的娛樂、辦公場(chǎng)所）?，F(xiàn)階段整車廠與 Tier 1 的合作模式仍在探索中，關(guān)乎開發(fā)周期、賦予附加值、構(gòu)架實(shí)現(xiàn)、軟件變現(xiàn)模式以及操作系統(tǒng)切入等問題上仍未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定義，卻為影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。圖 18：整車廠比較關(guān)注的幾個(gè)未標(biāo)準(zhǔn)化問題資料來源：國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理特斯拉在軟件層面最大亮點(diǎn)是 OTA 升級(jí)模式特斯拉創(chuàng)整車 OTA 升級(jí)先河。其升級(jí)主要在兩個(gè)方面：一方面，將軟件升級(jí)發(fā)送到車輛內(nèi)的車載通訊單元，更新車載信息娛樂系統(tǒng)內(nèi)的地圖和應(yīng)用程序以及其他車機(jī)類軟件。例如升級(jí)車機(jī)的運(yùn)算速度、屏幕操作流暢度，運(yùn)行高畫質(zhì)游戲以及增強(qiáng)可視化效果等

40、，屬于駕駛艙內(nèi)“看得見”的升級(jí)。另一方面，以直接將軟件增補(bǔ)程序傳送至有關(guān)的電子控制單元（ECU），為 Autopilot 持續(xù)引入及優(yōu)化新功能。例如提升時(shí)速、修復(fù)駕駛漏洞等。軟硬件分離開發(fā)、硬件性能冗余的設(shè)計(jì)思路是實(shí)現(xiàn) OTA 的必要條件，隨法規(guī)放開、算法逐漸完善，特斯拉以 OTA 升級(jí)軟件模式逐步解鎖新運(yùn)用功能。此外，特斯拉顛覆車載軟件盈利模式，以 6.4 萬元的 FSD 選裝軟件包定價(jià)、2000 美元的“ Acceleration Boost”動(dòng)力性能加速升級(jí)包獨(dú)創(chuàng)軟件付費(fèi)的商業(yè)模式。集中式電子電氣架構(gòu)提供 OTA 基礎(chǔ)。特斯拉的整車 OTA 升級(jí)需要其超前的汽車電子電氣架構(gòu)做配套配合，傳

41、統(tǒng)車企分布式電子電氣架構(gòu)中 ECU 數(shù)量龐大，單個(gè) ECU RAM 內(nèi)存容量有限，同時(shí)供應(yīng)商的底層代碼和嵌入軟件差別較大，難以完成整車功能的統(tǒng)一更新。而特斯拉采用集中式的電子電氣架構(gòu)，分為 CCM(中央計(jì)算模塊，整合ADAS 及 IVI 域功能)、BCM LH(左車身控制模塊)、 BCM RH(右車身控制模塊)三個(gè)部分，2015 款的 Model S 大約有 15 個(gè) ECU，此后發(fā)布的 Model 3 則直接通過 Hardware3.0 和三個(gè)車身控制器執(zhí)行來控制行駛、轉(zhuǎn)向和停止等功能，集中的架構(gòu)和高算力的控制模塊支撐了特斯拉整車 OTA升級(jí)。目前特斯拉已經(jīng)可以通過 OTA 的方式實(shí)現(xiàn)改善車

42、輛的底盤、信息娛樂、電池續(xù)航、ADAS 乃至自動(dòng)駕駛等多項(xiàng)功能，讓車的功能迭代更加靈活和便捷，最終變成一臺(tái)可以不斷進(jìn)化的智能終端。OTA 升級(jí)過程需數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)配合，其安全性尤為重要。特斯拉 OTA 升級(jí)即指將程序從主機(jī)廠服務(wù)器更新到指定 ECU，主要步驟為：車輛與服務(wù)器通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全連接， 將待更新的固件傳輸至車輛遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)及 OTA Manager，OTA Manager 將固件分發(fā)至需更新的 ECU 并管理更新過程，更新完畢后向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)信息。整個(gè) OTA 升級(jí)過程面臨安全考驗(yàn)，騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室曾實(shí)現(xiàn)對(duì)特斯拉的無物理接觸遠(yuǎn)程攻擊，并將漏洞情況報(bào)告給特斯拉以做修復(fù)。OTA 模式的

43、信息安全（信息包加密及隔離）及功能安全（車輛狀態(tài)信息傳輸）需得到足夠保障。圖 19：特斯拉 OTA 主要架構(gòu)資料來源：汽車之家，智享汽車圈，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表 3：特斯拉 7 年中 10 次軟件更新亮點(diǎn)版本更新亮點(diǎn)2014V5.9 版本2014 年 4 月 22 日，特斯拉正式向第一批中國區(qū)車主交付 Model S 車型，V5.9 版本系統(tǒng)成為特斯拉首次進(jìn)入中國的系統(tǒng) 2014 V6.0 版本第一次通過大屏幕使用地圖、第一次手機(jī) App 可以開啟遠(yuǎn)程啟動(dòng)。2015 V6.2 版本第一次通過 OTA 為 P85D 提升加速度,優(yōu)化主動(dòng)巡航控制（TACC）第一次推出 Autopilot 自動(dòng)

44、輔助駕駛，含自動(dòng)泊車、輔助轉(zhuǎn)向、自動(dòng)輔助變道功能。2015 V7.0 版本從這個(gè)版本以后，在 AP 下打開轉(zhuǎn)向燈，車輛即可自動(dòng)完成變道，自動(dòng)輔助駕駛變得更加智能，向未來汽車世界邁出了重要一步。2016 V7.1 版本第一次推出召喚功能 2016 V8.0 版本第一次將 UI 頁面扁平化，優(yōu)化 Autopilot 自動(dòng)輔助駕駛，導(dǎo)航地圖更新實(shí)時(shí)路況功能。 2018 v9.0 版本第一次推出了自動(dòng)輔助導(dǎo)航駕駛（Navigation on Autopilot）2019 V10.0 版本屏幕上優(yōu)化了周圍障礙物顯示，持續(xù)改進(jìn)自動(dòng)輔助變道。開始支持 Tesla 劇場(chǎng)，可以通過觸摸屏播放視頻，同時(shí)我們熟悉的

45、軟件開始進(jìn)入大屏幕。2020 V10.1 版本第一次推出智能召喚功能2020 V10.2 版本2020 支持 Bilibili、優(yōu)酷視頻，新增星露谷物語、斗地主、歡樂麻將等游戲，升級(jí)新版本導(dǎo)航地圖，同時(shí)支持在車內(nèi)觸摸屏掃碼聯(lián)系在線客服資料來源：特斯拉官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理特斯拉 OTA 依然屬于行業(yè)標(biāo)桿，傳統(tǒng)車企追趕特斯拉在研發(fā) OTA 過程中仍面臨困境。具先發(fā)優(yōu)勢(shì)的特斯拉在 OTA 對(duì)動(dòng)力和底盤系統(tǒng)有效升級(jí)層面、用戶體驗(yàn)、系統(tǒng)成熟和穩(wěn)定性方面均處于行業(yè)領(lǐng)先地位，引領(lǐng)傳統(tǒng)車企和造車新勢(shì)力跟隨布局，但仍面臨較多困難，體現(xiàn)在三個(gè)方面：其一，需投入較大的人力、物力、財(cái)力，考驗(yàn)主機(jī)廠研發(fā)實(shí)力；其

46、二，OTA 打破固有的經(jīng)銷商提供增值服務(wù)的模式，利潤蛋糕重新切分具一定阻力；其三，OTA 安全性和穩(wěn)定性上要求較高，主機(jī)廠需理解部分互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)。表 4：傳統(tǒng)車企和造車新勢(shì)力開始發(fā)力布局 OTA 技術(shù)時(shí)間車企OTA 內(nèi)容2016 年 11 月豐田宣布采用以無線通信方式更新 ECU 的 OTA 軟件服務(wù)，第一時(shí)間修正車輛控制單元存在的漏洞，同時(shí)還可以通過 OTA服務(wù)提供新功能。2017 年 1 月大眾使用 OTA 技術(shù)創(chuàng)造“功能化需求”，通過訂閱或者試用等方式向消費(fèi)者提供試用商品，比如基于軟件升級(jí)的導(dǎo)航和其他連接服務(wù)，以讓消費(fèi)者決定是否要針為車輛的新功能投入更多金錢。2017 年 5 月福特采

47、用 OTA 技術(shù)進(jìn)行軟件升級(jí)，為搭載 Sync 3 的 2016 款車輛新增 Android Auto 及 Apple CarPlay 系統(tǒng)。2017 年 7 月沃爾沃地圖服務(wù)商 HERE 與沃爾沃簽訂長期合作協(xié)議，為部分被選定的沃爾沃車主提供通過 OTA 實(shí)現(xiàn)的車載地圖升級(jí)服務(wù)。這項(xiàng)服務(wù)涵蓋的車型包括沃爾沃 XC90 、S90、V90 Cross Country 及新款 XC60。2017 年 12 月上汽集團(tuán)上汽集團(tuán)啟動(dòng)了號(hào)稱史上全球最大規(guī)模的 OTA 升級(jí)，包括榮威 RX5、RX3、i6 和 MG 旗下多款車型共 40 萬輛汽車陸續(xù)完成升級(jí)，將搭載的包括導(dǎo)航、AI 語音控制、出行娛樂等功

48、能在內(nèi)的斑馬智行解決方案升級(jí)至 2.0 版本。2019 年 3 月電裝、豐田汽車、豐田通商電裝與豐田汽車、豐田通商共同對(duì) Airbiquity 進(jìn)行投資 1500 萬美元，進(jìn)一步加強(qiáng) OTA 系統(tǒng)的研發(fā)。2019 年 11 月福特福特再次宣布一項(xiàng)計(jì)劃，準(zhǔn)備在 2020 年的大部分新車上增加 OTA 的更新能力，升級(jí)范圍“將是從前保險(xiǎn)杠到后保險(xiǎn)杠的更新”，可以和汽車計(jì)算機(jī)模塊一起工作，控制汽車上的大部分內(nèi)容。蔚來升級(jí)的項(xiàng)目分為三大部分，智能互聯(lián)部分包括新增遠(yuǎn)程方向盤/座椅加熱、新增電池智能預(yù)熱開關(guān)、新增車內(nèi)照片分2020 年 2 月蔚來享；NIO Pilot 自動(dòng)輔助駕駛部分包含增自動(dòng)緊急制動(dòng)-

49、帶行人及自行車識(shí)別、新增超車輔助、動(dòng)態(tài)儀表界面優(yōu)化、其它優(yōu)化；數(shù)字座艙部分包括新增智能場(chǎng)景推薦、新增加電助手、NOMI 體驗(yàn)優(yōu)化。2020 年 3 月 2 日小鵬汽車小鵬汽車正式向 G3 用戶分批推送 XmartOS1.7.1 版本 OTA 升級(jí)軟件。升級(jí)完成后的小鵬 G3 全系將新增可進(jìn)行車艙內(nèi)凈化的“高溫抑菌”功能。在 2020 年 2 月末、3 月末、4 月末，理想 ONE 每月將進(jìn)行一次 OTA 升級(jí)，理想 ONE 也將具備全新的功能和更強(qiáng)的性2020 年 2-4 月理想 ONE能。理想 ONE 整個(gè)春季的 OTA 提升項(xiàng)目為：新的能源模式-純電優(yōu)先和燃油優(yōu)先、增加新的特殊路況模式、儀

50、表屏顯示信息的界面更清晰直接、新增車載微信、優(yōu)化時(shí)間的顯示方式、整車上下電邏輯優(yōu)化、新增藍(lán)牙連接功能并提升使用感受、充電功能優(yōu)化、駕駛輔助系統(tǒng)優(yōu)化、車控 App 連接速度提升并開放新功能、座椅功能優(yōu)化、行車記錄儀優(yōu)化。資料來源：汽車之心、汽車之家等，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理大眾重塑軟件架構(gòu)，推行 vw.OS 規(guī)劃曾囿于軟件問題車型延遲交付。在特斯拉軟件技術(shù)快速迭代壓力下，大眾加緊開發(fā)基礎(chǔ)架構(gòu)，或因?yàn)殚_發(fā)過于倉促等因素，曾多次發(fā)生軟件問題，如新一代純電動(dòng)汽車 ID.3 因?yàn)檐浖_發(fā)延遲造成交付時(shí)間推遲，新款高爾夫也曾因?yàn)閭}促上馬新技術(shù)（全數(shù)字座艙）于車輛中發(fā)現(xiàn)軟件問題而臨時(shí)停售。大眾已著手構(gòu)建軟件

51、架構(gòu)體系。為抗衡特斯拉及科技巨頭等新勢(shì)力的布局，大眾愈發(fā)重視汽車軟件開發(fā)業(yè)務(wù)。2020 年 1 月 1 日起，大眾集團(tuán)所有軟件開發(fā)工作被集中至獨(dú)立新部門Car.Software（2019 年 6 月份成立）。Car.Software分為“互聯(lián)汽車和設(shè)備平臺(tái)”“智能車身和駕駛艙”“自動(dòng)駕駛”“車輛運(yùn)動(dòng)和能源”以及“數(shù)字業(yè)務(wù)和出行服務(wù)”五個(gè)業(yè)務(wù)單元，其所有功能都將用于開發(fā) vw.OS 車機(jī)系統(tǒng)。一系列車型軟件問題出現(xiàn)后，寶馬制造工程高級(jí)副總裁 Dirk Hilgenberg加入成為 Car.Software 負(fù)責(zé)人。此外大眾也對(duì)智能駕駛研發(fā)體系進(jìn)行重組，如拆分 L4 智能駕駛研發(fā)部分、合并各部門自

52、動(dòng)輔助駕駛研發(fā)。大眾軟件計(jì)劃的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力來源于兩個(gè)方面：其一：汽車軟件代碼愈發(fā)復(fù)雜。大眾曾做過統(tǒng)計(jì)，汽車軟件的行代碼遠(yuǎn)大于其他應(yīng)用終端（汽車軟件 1 億行代碼 VS. Facebook 8 千萬行代碼 VS. PC 電腦4 千行代碼 VS. 飛機(jī) 2.5 千萬行代碼 VS. 谷歌瀏覽器 1 千萬行代碼），是智能手機(jī)的 10 倍。2020 年整車代碼量有望超 2 億行，達(dá) L5 級(jí)智能駕駛代碼量有望超 10 億行。其二：汽車成為復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，軟件將扮演重要角色。在大眾傳統(tǒng)車型上僅需約 70 個(gè) ECU，功能相對(duì)較為分散。而在未來的集成化計(jì)算單元體系下，軟件的重要性將愈發(fā)凸顯，與 ECU 配合定

53、義汽車功能，涵蓋操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件以及其他應(yīng)用軟件的車載軟件大眾均會(huì)自主開發(fā)。圖 20：汽車軟件代碼將愈發(fā)復(fù)雜資料來源：大眾集團(tuán)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理大眾對(duì)研發(fā)投入、人員安排及軟件化目標(biāo)做出規(guī)劃：投入方面，大眾集團(tuán)將在未來三到五年內(nèi)投入 90 億美元（約合人民幣 630 億元）資金進(jìn)行軟件開發(fā)。員工方面，不同于制造環(huán)節(jié)的裁員情況，數(shù)字化部門員工由 5000 名再次擴(kuò)編至 1 萬人。軟件化目標(biāo)方面，內(nèi)部研發(fā)軟件占比由不足 10%提升到 60%以上，同時(shí)提出“8 合 1 目標(biāo)”（將現(xiàn)有的 8 個(gè)電子平臺(tái)整合為一個(gè)平臺(tái)）。2025 年前，所有新車型將使用 vw.OS 操作系統(tǒng)和定制的云服務(wù)（大眾與

54、微軟合作），軟件在汽車創(chuàng)新中占據(jù) 90%份額。圖 21：大眾集團(tuán)軟件部門規(guī)劃的 vw.OS 操作系統(tǒng)和定制的云服務(wù)資料來源：大眾集團(tuán)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理汽車軟件的未來推演若考慮對(duì)汽車開發(fā)的終極假想，汽車最終會(huì)成為搭載“差異化元素”的通用化平臺(tái)。以目前視角，差異化元素涵蓋智能座艙（人與車互動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)，包括包括全液晶儀表、車聯(lián)網(wǎng)、車載信息娛樂系統(tǒng) IVI、ADAS、HUD、AR、AI、全息、氛圍燈、智能座椅等方面）及智能駕駛（L1L5 級(jí)智能駕駛等級(jí)）領(lǐng)域。而差異化元素主要由車型全新的電子電氣架構(gòu)和軟件兩方面定義，一方面，ECU里的功能模塊持續(xù)循環(huán)迭代的代碼驅(qū)動(dòng)汽車執(zhí)行最適宜的動(dòng)作反饋；另一

55、方面，車載娛樂系統(tǒng)越發(fā) APP 化吸引較多第三方開發(fā)者入場(chǎng)。海量數(shù)據(jù)在車內(nèi)流轉(zhuǎn)，其深層次的安全防御（檢測(cè)和防御網(wǎng)絡(luò)攻擊）愈發(fā)重要。經(jīng)過產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)推演，提出以下 5 大汽車軟件趨勢(shì)預(yù)判。趨勢(shì) 1.往車輛集中式電子電氣架構(gòu)發(fā)展，功能中心化集中式電子電氣架構(gòu)為終極構(gòu)架體系。以域控制器為代表產(chǎn)品的跨域集中式電子電氣架構(gòu)再往后走，就是集成化程度更高的車輛集中式電子電氣架構(gòu) Vehicle computer and zone concept（車載電腦），終極階段為 Vehicle cloudcomputing（車云計(jì)算）。未來車輛通過用高性能的中央計(jì)算單元取代現(xiàn)在常用的分布式計(jì)算的架構(gòu)，將實(shí)現(xiàn)“軟件定義車輛

56、”的終極目標(biāo)。再此過程 ECU的整合過程持續(xù)提升，應(yīng)用程序完全從硬件中抽象出來，控制單元概念最終被智能節(jié)點(diǎn)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)接棒。圖 22：軟件定義一切資料來源: 艾瑞咨詢，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理趨勢(shì) 2.更高傳輸性能的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)信息交換任務(wù)以太網(wǎng)作為車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)大勢(shì)所趨。隨車內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸總量及對(duì)傳輸速度要求持續(xù)提升，以及在跨行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議需求驅(qū)動(dòng)下，支撐更多應(yīng)用場(chǎng)景、更高速的以太網(wǎng)有望取代 CAN（主要用于車載控制數(shù)據(jù)傳輸，最大帶寬 1MB/s）、LIN（低成本通用串行總線，主要用于車門、天窗及座椅控制）、Most（主要用于發(fā)數(shù)據(jù)包）等傳統(tǒng)汽車車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)成為車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)。在對(duì)同樣的 ECU

57、 的軟件進(jìn)行更新時(shí)，CAN 模式下的傳輸時(shí)間是以太網(wǎng)的 30 倍。因此，以太網(wǎng)的運(yùn)用趨勢(shì)得到主流整車廠（如寶馬、通用等）及半導(dǎo)體公司（如博通、恩智浦等）認(rèn)可，均推出符合以太網(wǎng)的應(yīng)用元件。未來趨勢(shì)上，以太網(wǎng)并非能一蹴而就完全替代 CAN、LIN，預(yù)計(jì)多種通信模式將在較長一段時(shí)間內(nèi)共存CAN、LIN 用于傳感器和執(zhí)行器等封閉低級(jí)網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸；以太網(wǎng)（取代 MOST 等技術(shù)）用于域控制器及子部件間的信息交換。表 5：常見的車載通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比常見的車載通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)最高帶寬CAN實(shí)時(shí)控制成本低、可靠性高帶寬低、共享介質(zhì)1Mbit/sLIN低帶寬控制成本更低帶寬低、共享介質(zhì)19.2Kb

58、it/sFlexRay實(shí)時(shí)控制帶寬高成本高、共享介質(zhì)2*10Mbit/sMost娛樂系統(tǒng)帶寬高成本高、有限個(gè)攝像頭150Mbit/sLVDS駕駛輔助攝像頭帶寬高、成本低僅一個(gè)攝像頭、視頻設(shè)備655Mbit/s以太網(wǎng)背板、攝像頭、雷達(dá)、信息娛樂系統(tǒng)帶寬高網(wǎng)絡(luò)問題100Mbps資料來源:蓋世汽車論壇，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖 23：現(xiàn)在及未來車載以太網(wǎng)的應(yīng)用情況資料來源：電子幫，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理注：TPCE=1 Twisted Pair 100Mb/s趨勢(shì) 3.OTA 空中升級(jí)模式普及OTA 由特斯拉引領(lǐng)，向全行業(yè)普及。由特斯拉最先推行的 OTA 升級(jí)功能模塊能持續(xù)修復(fù)汽車軟件缺陷、解決部分

59、故障、解鎖或引入新功能以滿足用戶需求，成為汽車軟件發(fā)展的主流趨勢(shì)。按照升級(jí)對(duì)象的不同，OTA 可分為 FOTA（硬件在線升級(jí)）、SOTA（軟件在線升級(jí)）兩個(gè)大類，其中 FOTA 主要針對(duì)基礎(chǔ)硬件和汽車底層安全相關(guān)功能的升級(jí)需求，例如剎車系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)及 BMS 等； SOTA 主要對(duì)座艙娛樂系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。對(duì) ECU 而言，其內(nèi)部為備份軟件準(zhǔn)備了額外區(qū)域空間，以備當(dāng)前運(yùn)行程序出現(xiàn)故障或升級(jí)中發(fā)生斷錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)滾回備份軟件系統(tǒng)，防止車輛出現(xiàn)安全事故。圖 24：汽車 OTA 主要架構(gòu)資料來源：汽車 ECU 開發(fā)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理趨勢(shì) 4.汽車在云端交換信息更為靈活的云服務(wù)是 SDV 載體。從早期

60、的機(jī)械時(shí)代過渡到目前的硬件時(shí)代，在進(jìn)一步進(jìn)化至未來的軟件時(shí)代，汽車的功能實(shí)現(xiàn)方式持續(xù)演變，隨著客戶的個(gè)性化定制需求日益增加，加之云計(jì)算對(duì)智能、靈活和自動(dòng)化的天然要求，由“軟件定義”來操控硬件資源成為更合適的解決方案，未來大部分汽車功能在云端運(yùn)行，為車企轉(zhuǎn)型提供聯(lián)接使能、數(shù)據(jù)使能、生態(tài)使能和演進(jìn)使能。因此，在云計(jì)算的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等各方面的基礎(chǔ)設(shè)施上，均呈現(xiàn)出從軟硬件捆綁，到硬件+閉源軟件，再到白盒硬件+開源軟件的演進(jìn)趨勢(shì)。而云服務(wù)也成為 AI、智能汽車、大數(shù)據(jù)等新興科技實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地的載體（例如特斯拉在云服務(wù)載體上進(jìn)行 OTA 升級(jí)）。近年來云服務(wù)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長，而車載環(huán)節(jié)尚處于發(fā)展初期