智能化電動車勢不可擋
當(dāng)下，汽車行業(yè)的新“三化”趨勢，正深刻影響著汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。
“三化”分別是指電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化。
其中，“電動化”是指以電力驅(qū)動作為汽車動力來源，用電機(jī)驅(qū)動車輛行駛的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢；“智能化”是指未來汽車和人的交互方式，將由機(jī)械式轉(zhuǎn)換為智能交互；“網(wǎng)聯(lián)化”主要指車聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同。
這“三化”趨勢，如果說前些年還會引發(fā)爭議，到現(xiàn)在，已經(jīng)成為了汽車行業(yè)全面共識，尤其是電動化。
根據(jù)彭博社預(yù)測，2030年全球新能源汽車銷量將達(dá)3000萬輛，滲透率達(dá)到28%；到2040年全球銷量有望達(dá)到6000萬輛，滲透率提升至55%。
從目前的運(yùn)行情況看，電動化也是“三化”中發(fā)展最快速的，新能源汽車行業(yè)已經(jīng)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(xié)數(shù)據(jù)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(dá)到 13.4% 。
根據(jù)公安部數(shù)據(jù)，截至今年8月底，我國新能源汽車保有量達(dá)到1099萬輛，與去年同比增長65%。
工信部原部長苗圩預(yù)測，預(yù)計(jì)2022年全年，我國新能源汽車將完成產(chǎn)銷550萬輛，比去年同期增長56%；2025年新能源汽車滲透率達(dá)到20%的目標(biāo)，很可能會提前三年在今年就實(shí)現(xiàn)。
汽車智能網(wǎng)聯(lián)化趨勢也在明顯加快，L2級智能網(wǎng)聯(lián)車滲透率不斷升高。
工信部數(shù)據(jù)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(dá)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?yán)锍坛^5000公里。
汽車在向“三化”發(fā)展的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值構(gòu)成也在發(fā)生劇變。
在新能源汽車?yán)铮c內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)和元器件正在縮減，中泰證券數(shù)據(jù)顯示，三電系統(tǒng)——電池、電驅(qū)、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(jì)已達(dá) 50%。
根據(jù)2022第四屆全球新能源汽車與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會的數(shù)據(jù)，2021年，全球汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)收入約1.51萬億美元。其中，傳統(tǒng)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(yù)計(jì)到2030年，將超過40%。
此外，在傳統(tǒng)燃油車時(shí)代，汽車供應(yīng)鏈有著十分嚴(yán)格的層級體系，包括主機(jī)廠、一級供應(yīng)商、二級供應(yīng)商、三級／材料供應(yīng)商等，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心是主機(jī)廠，歐洲、美國、日本在其中占據(jù)主導(dǎo)位置。
而在智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展趨勢下，汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心，將變?yōu)檎莆罩悄芑⒕W(wǎng)聯(lián)化等核心技術(shù)的供應(yīng)商，也就加重了汽車芯片廠商和軟件系統(tǒng)提供商的話語權(quán)。
與傳統(tǒng)汽車供應(yīng)鏈等級森嚴(yán)的線性格局相比，在新的汽車供應(yīng)鏈中，供應(yīng)鏈也將越來越扁平、網(wǎng)狀化，那些在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)型慢或者不轉(zhuǎn)型的企業(yè)，將面臨巨大挑戰(zhàn)和被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。
這也是很多人將汽車“三化”視為國產(chǎn)汽車彎道超車大機(jī)遇的原因——在汽車核心供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型重構(gòu)的過程中，中國有機(jī)會利用這場變局，改變過去高端供應(yīng)鏈空洞化的發(fā)展困境。
智能化下半場，芯片和操作系統(tǒng)是關(guān)鍵
“電動化是上半場，智能化是下半場”——這是如今汽車行業(yè)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(shù)的網(wǎng)聯(lián)化、智能化、數(shù)字化，充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，其中芯片和操作系統(tǒng)作為數(shù)字化的基礎(chǔ)，將是競爭的焦點(diǎn)。”
芯片自不必說，全球缺芯危機(jī)早已令國內(nèi)外車企領(lǐng)教了芯片對于造車的重要性。
AFS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至5月15日，今年全球因缺芯導(dǎo)致的新車減產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到約172萬輛，如果加上2021年減產(chǎn)的1050萬輛，全球因缺芯導(dǎo)致的新車減產(chǎn)量已經(jīng)超過了1200萬輛，并且規(guī)模仍在持續(xù)擴(kuò)大。
而且隨著汽車電動化、智能化的持續(xù)推進(jìn)，整車的芯片需求更是越來越大。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2020年全球大概7600萬車的年產(chǎn)量，需要的芯片是439億顆；預(yù)測到2026年全球汽車產(chǎn)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(fā)迫切。在先進(jìn)制程的芯片流片方面，近段時(shí)間炒得很熱的Chiplet（芯粒）技術(shù)，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(chǎn)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(yīng)鏈自主化已經(jīng)在業(yè)內(nèi)有了足夠的意識，國產(chǎn)替代也一直在持續(xù)推進(jìn)，任何可能的辦法都在嘗試。
在汽車智能網(wǎng)聯(lián)中，如果說芯片提供的是“物質(zhì)基礎(chǔ)”，那么“上層建筑”則是要靠操作系統(tǒng)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(yīng)鏈創(chuàng)新大會上，前工信部負(fù)責(zé)人苗圩指出，“在功能產(chǎn)品向智能產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換過程當(dāng)中，如果沒有操作系統(tǒng)，芯片再強(qiáng)，都是在沙灘上起高樓。”
操作系統(tǒng)（operation system），一般存在于計(jì)算系統(tǒng)中，是計(jì)算系統(tǒng)的核心底層基礎(chǔ)軟件，負(fù)責(zé)控制、管理、調(diào)度整個(gè)計(jì)算系統(tǒng)的硬件資源和軟件資源。
大家應(yīng)該對操作系統(tǒng)并不陌生，智能設(shè)備發(fā)展到一定程度后一般都需要專門的 OS，比如手機(jī)的操作系統(tǒng)有Android 和 iOS，常見的電腦的操作系統(tǒng)有windows、mac OS和linux。
汽車操作系統(tǒng)也是從傳統(tǒng)汽車電子不斷演變而來的。
傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)品可分為兩類：一類是電子控制單元（ECU），控制車輛關(guān)鍵部件（如發(fā)動機(jī)、變速箱、動力電池）協(xié)同工作。另一類是車載娛樂信息系統(tǒng)（IVI），如儀表、娛樂音響、導(dǎo)航系統(tǒng)、HUD等。
未來的汽車操作系統(tǒng)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(tǒng)注重開放、兼容性和生態(tài)，自動駕駛域操作系統(tǒng)更注重實(shí)時(shí)、安全和穩(wěn)定性。
為什么操作系統(tǒng)在汽車智能化中如此重要？
以前，在傳統(tǒng)汽車的分布式EE 架構(gòu)中，發(fā)揮具體功能的個(gè)體是電子控制單元ECU，一輛車上的ECU 數(shù)量可以多達(dá)幾十種上百種，每個(gè)ECU 中都有MCU芯片進(jìn)行算力的提供，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。
在ECU的模式下，MCU與算法是高度耦合的，MCU 供應(yīng)商提供芯片的同時(shí)，也嵌入了算法。所以，對于傳統(tǒng)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(fā)軟件算法，也自然不會去關(guān)注操作系統(tǒng)。
而現(xiàn)在，隨著汽車電子電氣架構(gòu)由分布式架構(gòu)向中央集中式架構(gòu)轉(zhuǎn)變，電子控制單元的控制權(quán)向域集中演化，原本基于不同底層操作系統(tǒng)的ECU開始合并，汽車操作系統(tǒng)也呈現(xiàn)融合態(tài)勢，對應(yīng)的則是集中計(jì)算平臺。
不同的算法跑在平臺上，涉及到的運(yùn)算任務(wù)變多，多線程同時(shí)運(yùn)行，這顯然提升了對操作系統(tǒng)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(fā)復(fù)雜的電控系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)和電子電氣架構(gòu)，智能網(wǎng)聯(lián)化的趨勢正在使汽車逐步從一個(gè)純工業(yè)制造品向IT 產(chǎn)品演化。
“軟件定義汽車”和“算法決定成敗”的觀點(diǎn)也正在被越來越多的人接受。
據(jù)麥肯錫預(yù)測，預(yù)計(jì)到2030年，軟件驅(qū)動車輛內(nèi)容將占據(jù)30%，軟件體系的差異化成為汽車價(jià)值差異化的關(guān)鍵。
今年，理想汽車在一季報(bào)中披露了2.8億元的其它收入，據(jù)其聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席財(cái)務(wù)官李鐵透露，這主要來自于增值稅即征即退，因?yàn)楣粳F(xiàn)在被認(rèn)定為軟件企業(yè)。
一家車企，被官方認(rèn)證為軟件公司，并獲得了優(yōu)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(fā)模糊。
軟件定義汽車，操作系統(tǒng)是“靈魂”
其實(shí)，在智能駕駛發(fā)展的初期，產(chǎn)業(yè)關(guān)注度主要集中在硬件載體和底層算力（汽車芯片）上，因?yàn)檫@些是初期階段里不同參與者拉開差距的地方，對操作系統(tǒng)的需求沒有特別明顯體現(xiàn)出來。
現(xiàn)在，隨著產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，硬件架構(gòu)和硬件載體越發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化，而智能駕駛功能的提升，對系統(tǒng)復(fù)雜度、算法優(yōu)化的需求日漸增加，軟件能力就成為了發(fā)展的核心要素。
在傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈體系中，芯片廠商負(fù)責(zé)芯片級的功能安全；而從完整計(jì)算及域控制器參考設(shè)計(jì)平臺，到配套軟件、功能安全測試驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，過去大多通過一級供應(yīng)商來完成。
現(xiàn)在，正如上汽集團(tuán)董事長陳虹曾表述的那樣，“上汽集團(tuán)難以接受單一一家供應(yīng)商為集團(tuán)提供整體的解決方案，因?yàn)檫@樣的話，供應(yīng)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(xiàn)在逐漸注重操作系統(tǒng)，與上游的芯片、算法供應(yīng)商達(dá)成廣泛合作，以期在智能化浪潮中掌握更多主動權(quán)。
這也是為什么此前傳統(tǒng)IT、移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的企業(yè)，如阿里巴巴、滴滴、百度和小米，也紛紛涌入汽車行業(yè)。
一方面，他們在智能網(wǎng)聯(lián)功能的研發(fā)上具備優(yōu)勢；另一方面，作為未來與消費(fèi)者關(guān)聯(lián)的接口和獲取數(shù)據(jù)的通道，智能汽車終端也是科技和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的必爭之地。
很多人都把過去智能手機(jī)的發(fā)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(qū)國際汽車博覽會上表示，純?nèi)加蛙嚂r(shí)代會迅速結(jié)束，現(xiàn)在還買燃油車，就像智能手機(jī)時(shí)代買功能機(jī)。
的確，智能汽車發(fā)展到今天，尤其是在引入了中控大屏之后，與智能手機(jī)在眾多基礎(chǔ)能力上具備了共通之處。
比如，汽車和手機(jī)類似，都是在滿足了基本功能之后進(jìn)行的智能化拓展；并且，它們都是人與機(jī)器的交互，是流量入口。
相比于手機(jī)，汽車電子電氣架構(gòu)更加復(fù)雜，不同數(shù)據(jù)類型對芯片和操作系統(tǒng)的要求不一樣，會有多操作系統(tǒng)共存的情況，對操作系統(tǒng)的集成調(diào)度能力和安全穩(wěn)定的要求也更高。
從代碼量來看，據(jù)電子設(shè)計(jì)自動化企業(yè)新思科技（Synopsys）統(tǒng)計(jì)，智能手機(jī)中的安卓系統(tǒng)代碼量約為13萬行，電腦操作系統(tǒng)Windows Vista為5000萬行，而一輛高端汽車的代碼量可達(dá)一億行。
半導(dǎo)體公司恩智浦也預(yù)測，2015-2025年，汽車中代碼量將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，年均復(fù)合增速達(dá)21%。
其實(shí)，也不只是操作系統(tǒng)，但凡是汽車行業(yè)的，大家常常都會聽說一個(gè)詞，叫“車規(guī)級”。車企喜歡說自己用的是“車規(guī)級”零部件，一級供應(yīng)商也喜歡說自己用的是“車規(guī)級”芯片。
這是因?yàn)槠嚠a(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)通常都要比消費(fèi)產(chǎn)品的要求高很多，所以“車規(guī)級”的標(biāo)簽也更具技術(shù)含量。
自主“靈魂”，隱憂猶存
與手機(jī)端相同，車機(jī)OS若按照層級的劃分，可進(jìn)一步分為底層車機(jī)OS和頂層車機(jī)OS。
其中，底層車機(jī)OS是從內(nèi)核到組件均全新打造的操作系統(tǒng)，如QNX、Linux、WinCE 等。
底層基礎(chǔ)操作系統(tǒng)的研發(fā)，是一個(gè)系統(tǒng)性工程，開發(fā)難度大、開發(fā)周期較長，需要投入大量的人力、財(cái)力，目前基本沒有企業(yè)會開發(fā)全新的底層操作系統(tǒng)。
頂層車機(jī)OS，就是在底層操作系統(tǒng)上，進(jìn)行二次開發(fā)的系統(tǒng)，根據(jù)開發(fā)程度的不同又分為深度定制型和ROM型操作系統(tǒng)。
其中，深度定制型是基于底層操作系統(tǒng)，從內(nèi)核到應(yīng)用程序?qū)樱歼M(jìn)行深度改造，同時(shí)優(yōu)化硬件資源，典型的如大眾VW.OS、阿里AliOS 等。
ROM 型操作系統(tǒng)則是基于Linux或安卓自有架構(gòu)，對汽車服務(wù)層及應(yīng)用層二次開發(fā)，不涉及系統(tǒng)內(nèi)核更改，如小鵬Xmart OS，蔚來OS，比亞迪 DiLink、奇瑞 GKUI等。
所以，和手機(jī)類似，在智能汽車中，底層車機(jī)OS依舊把握著內(nèi)核，相較頂層車機(jī)OS而言，更掌握“價(jià)值核心”。
在處于風(fēng)口的智能網(wǎng)聯(lián)車領(lǐng)域，經(jīng)常有廠商說自己做的是操作系統(tǒng)，但如果細(xì)究，對標(biāo)QNX/Linux這樣級別的操作系統(tǒng)來看，很多所謂的操作系統(tǒng)其實(shí)都是偽OS。
并且反觀PC和智能手機(jī)，操作系統(tǒng)在其中都不是孤立的存在，而是一種生態(tài)。
在智能手機(jī)領(lǐng)域，蘋果和安卓之所以能夠成功，也是因?yàn)樾纬闪俗陨砹己玫纳鷳B(tài)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(jī)操作系統(tǒng)來搶占市場的難度是很大的。
此前，三星、諾基亞推出的手機(jī)操作系統(tǒng)均以失敗告終；華為的鴻蒙系統(tǒng)之所以優(yōu)先運(yùn)用于自動駕駛、工業(yè)自動化和醫(yī)療，也是因?yàn)檫@些領(lǐng)域還沒有形成壟斷格局，更利于建立生態(tài)。
目前，QNX、Android和Linux系統(tǒng)是市面上車型底層操作系統(tǒng)的主流選擇。根據(jù) ICVTank 的預(yù)測，2022年三者占比將超過90%，呈現(xiàn)三足鼎立的局面。
其中，Linux在基于“宏內(nèi)核”與“開源”兩大特點(diǎn)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(guān)的軟件儲備，應(yīng)用生態(tài)并不完善，需要主機(jī)廠二次開發(fā)或適配。
安卓在Google的開源戰(zhàn)略下，系統(tǒng)開放性強(qiáng)，加之在移動端的軟件積累，擁有豐富的應(yīng)用生態(tài)，也因此，自主品牌、造車新勢力、第三方服務(wù)商多基于安卓來定制車機(jī)OS。
而QNX作為閉源系統(tǒng)，開發(fā)者人數(shù)相對缺乏，生態(tài)建設(shè)也較為閉塞。根據(jù)黑莓官方統(tǒng)計(jì)，QNX車載程序數(shù)量在270個(gè)左右，雖然數(shù)量在不斷增長，但是相較于安卓數(shù)十萬的軟件應(yīng)用，仍差距較大。
國產(chǎn)操作系統(tǒng)起步較晚，目前國內(nèi)很多廠商都主要基于生態(tài)豐富、系統(tǒng)開源免費(fèi)的安卓，通過定制型操作系統(tǒng)、ROM型操作系統(tǒng)、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(jīng)表明，如果沒有自己的操作系統(tǒng)，未來的國產(chǎn)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(fēng)險(xiǎn)。
但操作系統(tǒng)的推出，其實(shí)不僅是技術(shù)層面的問題，更是一個(gè)商業(yè)問題。
正如前文提到的，如果追求純粹的國產(chǎn)化，一切從頭開始的話，將耗費(fèi)巨大，甚至最后仍以失敗告終，這并不是個(gè)符合商業(yè)利益的做法。
好消息是，現(xiàn)在全球智能汽車發(fā)展的格局并未落定，操作系統(tǒng)作為智能汽車的“靈魂”，國內(nèi)廠商并未輕易讓出這一領(lǐng)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(tǒng)。
壞消息是，市場競爭極其激烈，留給我們的時(shí)間窗口大概有三年時(shí)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。
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半月談：《汽車革命下半場，操作系統(tǒng)兵家必爭》https://www.thecover.cn/news/8789046
新華財(cái)經(jīng)：《智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)強(qiáng)勁擴(kuò)張 催動測試產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型》https://www.cnfin.com/yw-lb/detail/20220918/3710570_1.html
中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)：《多重利好釋放 智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)化跑出“加速度”》 http://m.ce.cn/ttt/202209/18/t20220918_38111220.shtml
證券日報(bào)網(wǎng)：《苗圩：今年有望實(shí)現(xiàn)新能源汽車20%滲透率的目標(biāo) 應(yīng)加快建立自主可控的車用操作系統(tǒng)》http://www.zqrb.cn/auto/qichedongtai/2022-09-07/A1662534780855.html
中國汽車報(bào)：《再議“軟件定義汽車”》 http://www.cnautonews.com/chengyongcar/2022/06/08/detail_20220608351139.html
中國汽車報(bào)：《軟件變現(xiàn)：汽車業(yè)新戰(zhàn)場》http://www.cnautonews.com/zhinengwl/2022/03/21/detail_20220321349945.html
賽迪顧問：《新一輪“科技互聯(lián)網(wǎng)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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