智能駕駛核心軟件調(diào)研報告課件

智能駕駛核心：軟件！證券研究報告|行業(yè)深度研究報告智能駕駛深度系列（二）計算機團隊2021年1月11日智能駕駛核心：軟件！證券研究報告|行業(yè)深度研究報告智能駕駛深1目錄101

智能駕駛時代，軟件重要性大大增強軟件在汽車生命周期中的應(yīng)用智能汽車軟件梳理：智能座艙智能汽車軟件梳理：自動駕駛投資建議風(fēng)險提示目錄101智能駕駛時代，軟件重要性大大增強軟件在汽車生命周012智能駕駛時代，軟件重要性大大增強012智能駕駛時代，軟件重要性大大增強核心觀點：3軟件！已經(jīng)成為智能駕駛的核心能力一、軟件在智能汽車的中的價值量將大幅提升二、軟件廠商開始深度接入智能駕駛研發(fā)，甚至有望與整車廠直接合作三、智能駕駛兩大類軟件：1、自動駕駛；2、智能座艙軟件！將改變智能駕駛商業(yè)模式一、以特斯拉為例，不斷降低整車售價，背后則是軟件FSD收入快速增長二、過去：賺整車或硬件的錢——未來：賺軟件升級和服務(wù)的錢三、商業(yè)模型將從：單價×新增，演變成：軟件費×存量相關(guān)受益公司：A股智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈核心受益標(biāo)的：中科創(chuàng)達(dá)、德賽西威（與汽車組聯(lián)合覆蓋）、四維圖新、銳明技術(shù)、道通科技、千方科技；其他受益標(biāo)的：萬集科技、金溢科技、鴻泉物聯(lián)風(fēng)險提示：1）智能駕駛相關(guān)核心技術(shù)研發(fā)低于預(yù)期；2）新技術(shù)的出現(xiàn)對現(xiàn)有技術(shù)路線形成沖擊；3）疫情發(fā)展趨勢可能對宏觀經(jīng)濟持續(xù)復(fù)蘇趨勢帶來不確定性；4）政策力度不及預(yù)期。核心觀點：3軟件！已經(jīng)成為智能駕駛的核心能力1.1

軟件定義汽車的典型代表：特斯拉新款特斯拉再度降價，軟件是以量換價的底氣所在：2021年1月1日，特斯拉中國官網(wǎng)宣布，特斯拉Model

Y長續(xù)航版下調(diào)14.81萬元，起售價33.99萬元，Model

Y

Performance高性能版下調(diào)16.51萬元，起售價36.99萬元。此次新款特斯拉再度下調(diào)售價，軟件是以價換量的底氣所在：1）特斯拉在硬件方面毛利率并不高，軟件毛利率目前則已經(jīng)達(dá)到70%以上，且軟件升級滲透率也在加速放量；2）持續(xù)迭代的軟件產(chǎn)品，大大增加特斯拉的客戶黏性；3）伴隨行駛數(shù)據(jù)量迅速擴張，特斯拉FSD功能逐步完善，2019年以來持續(xù)提價，而且未來存在進一步提價的預(yù)期。資料來源：公司官網(wǎng)，華西證券研究所特斯拉車型售價對比情況41.1軟件定義汽車的典型代表：特斯拉新款特斯拉再度降價，軟1.1

軟件定義汽車的典型代表：特斯拉

盈利結(jié)構(gòu)對比：傳統(tǒng)汽車主要依靠車輛及零部件等硬件銷售獲得收益，特斯拉則是由硬件銷售+軟件服務(wù)兩部分構(gòu)成，相對于傳統(tǒng)硬件收入的一次性確認(rèn)&低毛利率特點，軟件收入具有高持續(xù)性&高毛利率的“雙高特征”（毛利率預(yù)計在70%-80%以上，甚至更高），同時OTA技術(shù)變革帶來的軟件更新屬性，可以顯著改善駕駛體驗，提高客戶粘性。目前特斯拉軟件服務(wù)內(nèi)容基本成型：主要包括基本輔助駕駛Autopilot、完全自動駕駛FSD、軟件應(yīng)用升級、高級連接服務(wù)、商業(yè)保險等。軟件服務(wù)類型服務(wù)內(nèi)容付費模式基本輔助駕駛Autopilot自動直線行駛和自動跟車兩項功能以2000-3000美元的價格包含在售價里完全自動駕駛FSD自動進出停車位、自動換線、識別并執(zhí)行紅綠燈、智能召喚，以及可以執(zhí)行點到點的自動駕駛能持續(xù)上調(diào)價格，最新售價8000美元軟件應(yīng)用升級在特斯拉

App

中購買輔助駕駛功能、完全自動駕駛功能、加速性能提升以及其他高端功能根據(jù)產(chǎn)品類型收費高級連接服務(wù)使用實時路況、卡拉

OK、流媒體等功能按月付費，

9.99美元/月保險2019年推出旗下車型的保險業(yè)務(wù)保費將低于行業(yè)市場價20-30

，并且提供全面的保險和理賠服務(wù)，費用透明無額外收費，支持月供并且可以隨時取消資料來源：公司官網(wǎng)，第一電動，華西證券研究所資料來源：公司官網(wǎng)，特斯拉公告，華西證券研究所特斯拉軟件服務(wù)內(nèi)容特斯拉

FSD軟件升級單價持續(xù)攀升（美元）590008000700060005000400030002000100003M19 5M19 11M197M201.1軟件定義汽車的典型代表：特斯拉 盈利結(jié)構(gòu)對比：傳統(tǒng)汽1.1

軟件定義汽車的典型代表：特斯拉—盈利模式外延6資料來源：羅蘭貝格，BCG，華西證券研究所未來特斯拉有望從多個維度持續(xù)完善盈利模式：1）車載管理與駕駛服務(wù)（比如定制化保險產(chǎn)品）；2）出行服務(wù)（無人出租等）；3）車外服務(wù)；4）互聯(lián)服務(wù)；5）數(shù)據(jù)洞察服務(wù)；6）車輛功能。智能駕駛產(chǎn)業(yè)盈利模式的外延拓展1.1軟件定義汽車的典型代表：特斯拉—盈利模式外延6資料來71.2

智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯7類比人類執(zhí)行駕駛動作的全過程，自動駕駛汽車也需要“看清”周圍路況，將信息傳導(dǎo)至“大腦”思考接下來最合理的路線，最終做出決定“控制”車輛行駛路徑?！案兄?決策-執(zhí)行”是自動駕駛汽車最為重要的三大系統(tǒng)，分別對應(yīng)人類的“眼睛-大腦-四肢”三種人體部位，軟件在當(dāng)中地位不可或缺。資料來源：廣汽研究院，華西證券研究所智能駕駛?cè)笙到y(tǒng)：感知-決策-控制1.2智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯7類比人類執(zhí)行駕駛動81.2

智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯8智能汽車時代，軟件重要性大大增加，根據(jù)IEEE數(shù)據(jù)，高端車輛軟件代碼已經(jīng)達(dá)到1億行；各大整車廠為強化短板，鞏固競爭優(yōu)勢，紛紛發(fā)力軟件業(yè)務(wù)布局：2019-2020年上汽、廣汽、一汽、長安、豐田、大眾、寶馬等海內(nèi)外整車廠紛紛成立軟件部門（公司），發(fā)力智能駕駛數(shù)字化業(yè)務(wù)。資料來源：IEEE、華西證券研究所典型高科技產(chǎn)品代碼量對比（百萬行）各大整車廠紛紛發(fā)力軟件部門資料來源：上汽集團、物聯(lián)網(wǎng)智庫、華西證券研究所020406080100120高端車facebookWin-vista波音747AndroidChrome地區(qū)公司新成立軟件部門具體動態(tài)本土OEM上汽零束2020年初成立，預(yù)計年底將形成一個500人規(guī)模的團隊，21年底將擴充至1000人，到2023年攀升至2200人，主要聚焦智能駕駛系統(tǒng)工程、軟件架構(gòu)、基礎(chǔ)軟件平臺和數(shù)據(jù)工廠一汽一汽（南京）科技2020年成立一汽（南京）科技開發(fā)有限公司，主攻人工智能基礎(chǔ)軟件開發(fā)、AI應(yīng)用軟件開發(fā)、人工智能理論等長安長安汽車軟件科技2019年底成立長安汽車軟件科技公司，以此來構(gòu)建包括電子電氣化架構(gòu)、整車基礎(chǔ)軟件平臺，OTA、云于大數(shù)據(jù)云等在內(nèi)的四大核心能力廣汽廣汽-中科創(chuàng)達(dá)聯(lián)合創(chuàng)新中心圍繞智能汽車操作系統(tǒng)展開創(chuàng)新技術(shù)研究，并在信息娛樂、智能座艙、智能交互和安全駕駛等領(lǐng)域進行聯(lián)合研發(fā)，共同研發(fā)新一代的智能汽車平臺海外OEM豐田Woven

PlanetHoldings2020年成立，2021年正式運營，旨在創(chuàng)造更靈活的“軟件優(yōu)先”開發(fā)流程，將努力精簡軟件系統(tǒng)，使汽車軟件與機械和電子結(jié)構(gòu)無縫對接大眾Car.Software2019年整合子公司Car.Software，負(fù)責(zé)開發(fā)內(nèi)部軟件系統(tǒng)，并表示到2025年所有新車都將配備大眾vw.os操作系統(tǒng)寶馬Digital

Car2020年成立，整合包括軟件、電子器件、硬件、輔助駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等多個業(yè)務(wù)部門，到2025年之前，寶馬在數(shù)字化和電氣化方面將投資300億歐元1.2智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯8智能汽車時代，軟件91.2

智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯92020-2030年汽車軟件&電子電氣市場規(guī)模CAGR有望達(dá)7%根據(jù)麥肯錫測算，

2020-2030年汽車軟件&電子電氣市場規(guī)模CAGR有望達(dá)7%，其中操作系統(tǒng)/中間件等CAGR有望達(dá)9%；從整車廠的工程師結(jié)構(gòu)來看，軟件地位日益吃重，根據(jù)羅蘭貝格、德國工程師協(xié)會等披露數(shù)據(jù)，以德國車企為例，

2017-2018年汽車軟件工程師規(guī)模增長56%，而機械工程師規(guī)模大幅下降21%；資料來源：麥肯錫、華西證券研究所2020-2030年汽車軟件&電子電氣市場規(guī)模CAGR有望達(dá)7（單位：十億美元）2017-18年汽車軟件工程師規(guī)模+56，機械工程師規(guī)模-21（以德國車企為例）資料來源：羅蘭貝格/拉扎德

、德國工程師協(xié)會、華西證券研究所1.2智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯92020-2030101.2

智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯10智能駕駛車輛加速放量，驅(qū)動軟件需求持續(xù)攀升。從國內(nèi)部分主機廠和造車新勢力的智能駕駛量產(chǎn)規(guī)劃來看，2020-2022年是大多數(shù)國內(nèi)自主車企L3級自動駕駛量產(chǎn)的規(guī)劃階段，進而帶來相關(guān)軟件需求加速放量。資料來源：蓋世汽車，華西證券研究所L3等級車輛多在2020年量產(chǎn)，L4等級車輛多在2021年開始導(dǎo)入（2020年中更新）企業(yè)類型201720182019202020212022202320242025寶馬外資大廠L2L3L4奔馳L2L3L4沃爾沃L2L4特斯拉L2L3L4大眾L2L4通用L2L4福特L2L4豐田L(fēng)2L4本田L(fēng)2L3日產(chǎn)L2L3現(xiàn)代起亞L2L4上汽內(nèi)資大廠L2L3L4L5一汽L2L3L4L4長安L2L3L4東風(fēng)L2L3北汽L2L3L4廣汽L2L3吉利L2L3L4長城L2L3L4奇瑞L2L3蔚來造車新勢力L2L3威馬L2L3小鵬L2L31.2智能駕駛時代，軟件重要性大為凸顯10智能駕駛車輛加速111.3

新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)11縱觀汽車電子電氣架構(gòu)（EEA），總體呈現(xiàn)分布式ECU架構(gòu)

→

域控制器EE架構(gòu)

→

中央集中式EE架構(gòu)演變趨勢分布式階段：特定的功能由特定的ECU控制，這種結(jié)構(gòu)無法承受汽車功能日益豐富的趨勢，過多的ECU導(dǎo)致EE架構(gòu)極其繁雜；域控制器階段：引入以太網(wǎng)，基于不同的域劃分進一步優(yōu)化EE架構(gòu)，進一步地，智能座艙域與智能駕駛域融合，單顆AI芯片實現(xiàn)車內(nèi)外、融合等邊緣側(cè)計算；中央集中式階段：車載中央計算機形成，覆蓋車身域、動力域、底盤域、安全域，計算芯片出現(xiàn)整合態(tài)勢。資料來源：羅蘭貝格、地平線、華西證券研究所1.3新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)11縱觀汽121.3

新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)12按照麥肯錫的分類，汽車EE架構(gòu)基本可以分為5個階段：①獨立的ECU，功能實現(xiàn)也是獨立的，特定功能由特定ECU實現(xiàn)；②域的概念開始顯現(xiàn)，出現(xiàn)多個ECU整合到特定域的現(xiàn)象，包括動力、底盤等；③融合進一步加劇，出現(xiàn)跨功能的連接，能夠?qū)嵤┳赃m應(yīng)巡航等復(fù)雜功能；④中央域控制器出現(xiàn)，能夠?qū)嵤└鄰?fù)雜功能，融合進一步集中；⑤虛擬域出現(xiàn)，專屬硬件開始減少，汽車類似于高性能計算機；目前主流車企正處在由分布式EE邁向集中式EE階段。資料來源：麥肯錫、華西證券研究所1.3新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)12按照麥131.3

新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)13資料來源：汽車ECU設(shè)計、知乎專欄（吃完飯后不刷牙）華西證券研究所傳統(tǒng)汽車EE架構(gòu)下，ECU難以統(tǒng)一，無法進行OTA，無法實施軟件定義新功能傳統(tǒng)EE架構(gòu)中，當(dāng)增加一個新功能，只是簡單地添加一個ECU，增加電線和線束布線，加大系統(tǒng)復(fù)雜性，OEM集成驗證更困難。

如果需要實現(xiàn)較為復(fù)雜的功能，需要許多個控制器同時開發(fā)完成才能進行驗證，如果其中任意一個控制器出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致整個功能全部失效。在傳統(tǒng)分布式EE架構(gòu)之下，ECU由不同的供應(yīng)商開發(fā)，框架無法復(fù)用，無法統(tǒng)一，同時OTA外部開發(fā)者無法對ECU

進行編程，無法由軟件定義新的功能，無法進行硬件升級；基于傳統(tǒng)分布式架構(gòu)，主機廠只是架構(gòu)的定義者，核心功能是由各個

ECU

完成，其軟件開發(fā)工作主要是由

Tier1完成，主機廠只做集成的工作，這也是為什么大部分主機廠基本沒有軟件開發(fā)能力的原因，就靠

DRE搞定供應(yīng)商就能集成一輛車，為什么還要花成本養(yǎng)一個軟件團隊。傳統(tǒng)汽車EE架構(gòu)工作流程以及內(nèi)容1.3新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)13資料來141.3

新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)新一代EE架構(gòu)是軟件定義汽車基石，可實現(xiàn)OTA：截至2020年中，能夠?qū)崿F(xiàn)整車

OTA

的車大約有

9

款，為特斯拉ModelS/X/3、蔚來

ES8/ES6、小鵬

G3、理想ONE、寶馬X5

和凱迪拉克

CT5，這些車型的背后，幾乎都有一個全新的電子電氣架構(gòu)在支持；特斯拉EE架構(gòu)在不斷變化，直到

Model

3的集中式架構(gòu)，ECU

控制模塊越來越少，為實現(xiàn)整車

OTA

奠定了硬件基礎(chǔ)，以Tesla

Model

S為例，其EE架構(gòu)具備高度集成特點

：具有明顯的域劃分概念，包括動力域、底盤域、車身等；四大控制器

AICM（輔助駕駛及娛樂控制模塊）、BCM

RH（右車身控制器）、BCM

LH（左車身控制器）以及

BCMFH（前車身控制器）控制著整輛車幾乎所有功能；總的來看，中央計算EE架構(gòu)有以下優(yōu)點：1）算力集中到少數(shù)中央單元，留有冗余，便于后續(xù)軟件升級；2）經(jīng)過良好的平臺化設(shè)計之后，硬件單元也可以升級。特斯拉Model

3電子電氣架構(gòu)資料來源：特斯拉中文網(wǎng)（冷酷的冬瓜）、華西證券研究所141.3新一代中央EEA——軟件定義汽車的硬件基礎(chǔ)新一代EE1.4

智能化潮流重構(gòu)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈資料來源：車百智庫，億歐智庫，華西證券研究所以智能座艙為例，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出明顯的融合和跨界趨勢：上游零部件企業(yè)尋求后向一體化，而下游整車廠尋求前向一體化，獨立研發(fā)算法和智能硬件。新興互聯(lián)網(wǎng)公司與傳統(tǒng)整車、零部件企業(yè)進行深度合作，共同推出智能座艙整體解決方案。智能駕駛驅(qū)動產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)——軟件/算法/芯片等Tier2呈現(xiàn)向Tier1進階趨勢，科技公司大放異彩151.4智能化潮流重構(gòu)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈資料來源：車百智庫，億歐1.4

智能化潮流重構(gòu)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈智能駕駛浪潮中，軟件部門在OEM供應(yīng)鏈中呈現(xiàn)明顯的后移趨勢：以中科創(chuàng)達(dá)為例，此前中科創(chuàng)達(dá)處于Tier2位置，向德賽西威等Tier1汽車電器電子供應(yīng)商銷售產(chǎn)品，進而再供貨給OEM；此輪智能駕駛浪潮襲來之后，中科創(chuàng)達(dá)從Tier2位置向Tier1移動，可直接向整車廠提供操作系統(tǒng)開發(fā)平臺及銷售智能駕駛艙。資料來源：億歐智庫，華西證券研究所軟件部門呈現(xiàn)由Tier2向Tier1進階趨勢智能駕駛浪潮中，中科創(chuàng)達(dá)在供應(yīng)鏈中位置后移中科創(chuàng)達(dá)Tier1汽車供應(yīng)商汽車OEM汽車OEM中科創(chuàng)達(dá)Tier1汽車供應(yīng)商資料來源：中科創(chuàng)達(dá)公司公告，華西證券研究所161.4智能化潮流重構(gòu)汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈智能駕駛浪潮中，軟件部門0217軟件在汽車生命周期中的應(yīng)用0217軟件在汽車生命周期中的應(yīng)用2.1

汽車軟件30年——從無邁向標(biāo)準(zhǔn)化汽車軟件發(fā)展歷史梳理：20世紀(jì)80年代前：汽車發(fā)動機系統(tǒng)最先具備算法功能，出現(xiàn)電子點火等裝置，具備控制算法的軟件直接嵌入使用，為數(shù)不多的軟件之間彼此無關(guān)聯(lián)；20世紀(jì)80年代：車用電子電氣化趨勢開啟，油耗&行駛距離等信息可做車內(nèi)電子化顯示，ABS/ESP/電子變速等電子系統(tǒng)出現(xiàn)，這些新功能由嵌入式酸堿算法控制實現(xiàn)，CAN/LIN被引進用于解決不同控制器之間的通信問題；20世紀(jì)90年代：IVI系統(tǒng)出現(xiàn)，汽車軟件架構(gòu)愈發(fā)分散且日益復(fù)雜，具備GPS、自適應(yīng)巡航控制等功能的汽車相繼問世；2000-2010年：汽車安全系統(tǒng)出現(xiàn)，軟件架構(gòu)更加復(fù)雜，行業(yè)開始引入AUTOSAR彼岸準(zhǔn)軟件架構(gòu)；2010年至今：汽車智能化功能逐年增加，軟件定義汽車漸成潮流，汽車EE架構(gòu)邁向域控制器時代，HMI、自動駕駛、OTA等新概念落地成真。汽車軟件發(fā)展歷程梳理資料來源：AUTOSEMO，華西證券研究所182.1汽車軟件30年——從無邁向標(biāo)準(zhǔn)化汽車軟件發(fā)展歷史梳理2.2

生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造汽車生產(chǎn)流程典型汽車生產(chǎn)流程主要包括四個環(huán)節(jié)：概念階段（項目規(guī)劃、創(chuàng)新開發(fā)等）、設(shè)計階段（產(chǎn)品與工藝設(shè)計、數(shù)值模擬等）、實施階段（設(shè)計認(rèn)可與驗證等）、正式生產(chǎn)（產(chǎn)能爬坡等）。典型汽車生產(chǎn)流程資料來源：《汽車開發(fā)流程簡介》，華西證券研究所192.2生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造汽車生產(chǎn)流程資料來源：《汽車開2.2

生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造20設(shè)計環(huán)節(jié)汽車設(shè)計行業(yè)所用的工業(yè)設(shè)計軟件主要就是UG、Pro/E以及CATIA這三種3D設(shè)計軟件，其中CATIA軟件是使用最為廣泛的設(shè)計軟件，除了3D設(shè)計之外，甚至很多公司直接用CATIA自帶的2D模塊來做2D圖像設(shè)計。在國內(nèi)汽車行業(yè)中，大部分的汽車設(shè)計公司都用CATIA軟件，汽車主機廠使用CATIA的越來越多。在行業(yè)技術(shù)層面看，汽車設(shè)計行業(yè)軟件用CATIA的也相對較多，因為在曲線、曲面的設(shè)計過程中，

CATIA用處最廣泛，相對UG、Pro/E它更精確，質(zhì)量更好。而在發(fā)動機和傳動系統(tǒng)，以及其他機械行業(yè)，則用Pro/E的較多，少部分的汽車零部件的廠商，則選用UG。資料來源：華銳欣程，華西證券研究所資料來源：華銳欣程，華西證券研究所三大汽車設(shè)計軟件對比三大汽車設(shè)計軟件對比主流設(shè)計軟件所屬公司應(yīng)用領(lǐng)域特點PRO/E美國參數(shù)技術(shù)公司模具、產(chǎn)品設(shè)計、機械零件設(shè)計、工業(yè)設(shè)計功能全面強大，易學(xué)上手，全參數(shù)化設(shè)計，十分方便修改設(shè)計方案UG由西門子旗下EDS公司開發(fā)UG主要適合于大型的汽車、飛機廠建立復(fù)雜的數(shù)模，在模具設(shè)計行業(yè)廣泛使用UG最大的特點是實用靈活自由，很多板塊命令都在一個界面內(nèi)顯示出來，無需切換不同界CATIA法國達(dá)索公司汽車行業(yè)，航空航天工業(yè)最大特點就是板塊非常清晰，分為零件建模、創(chuàng)成式建模(曲面)、自由曲面、非參設(shè)計等分的很細(xì)，板塊很清晰，思路很嚴(yán)謹(jǐn)，不過catia非常難于上手，需要自學(xué)加培訓(xùn)，一旦掌握，就可在汽車設(shè)計領(lǐng)域立足汽車制造商車廠類型設(shè)計軟件類型備注奇瑞汽車CATIA/東風(fēng)汽車CATIA/廣汽研究院CATIA江淮乘用車本土品牌CATIA福田汽車CATIA長安汽車比亞迪上汽通用東風(fēng)日產(chǎn)上海泛亞松2.2生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造20設(shè)計環(huán)節(jié)資料來源：華銳欣程212.2

生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造21智能汽車制造全部環(huán)節(jié)：汽車生產(chǎn)制造過程中，主要涉及的軟件系統(tǒng)包括企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)（ERP）、制造企

業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管

理系統(tǒng)（MES）、生產(chǎn)設(shè)備和工位智能化聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)（DNC）、生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)信息采集分析管理系統(tǒng)(MDC)、制造過程數(shù)據(jù)文檔管理系統(tǒng)(PDM)等資料來源：億歐、慧都大數(shù)據(jù)、蓋勒普官網(wǎng)、華西證券研究所典型軟件系統(tǒng)用途典型軟件開發(fā)商ERP覆蓋進銷存/財務(wù)/訂單/客戶/產(chǎn)品/生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)降低車間物料生產(chǎn)成本、規(guī)范生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程等QAD（本土市占率約49，由美國企安達(dá)公司開發(fā)），F(xiàn)ourth

Shift（本土市占率約22，由美國思博公司開發(fā)）MES主要是制造執(zhí)行系統(tǒng)在汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域的專項應(yīng)用，以作業(yè)調(diào)度為核心，以降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率為目標(biāo)，收集生產(chǎn)過程中的實時信息，并對實時事件及時處理，同時又與計劃層和控制層保持雙向通信能力，從上下兩層接收相關(guān)信息并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令國外廠商比如羅克韋爾、西門子、MPDV等等，國內(nèi)廠商包括精益匯智、艾普工華、易往科技、鼎捷軟件等DNC使用1臺服務(wù)器,對企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場所有數(shù)控設(shè)備進行集中智能化聯(lián)網(wǎng)管理，保持車間內(nèi)所有CNC數(shù)控加工中心，智能化工業(yè)機器人，自動化生產(chǎn)線PLC工作中心和其它的所有工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)在線Predator

DNC（由美國

Predator

Software公司開發(fā)），目前是全球最成熟、最完善的數(shù)控設(shè)備及工位聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，全球市占率約60MDC主要是對數(shù)控機床和其他智能設(shè)備的數(shù)據(jù)進行采集，比如數(shù)控機床的運行狀態(tài)及參數(shù)等等，通過對這些設(shè)備進行監(jiān)測及控制，并能給其他信息化軟件提供數(shù)據(jù)支持，比如MES、ERP等。MDC具有數(shù)據(jù)采集、機床監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析處理、報表輸出等功能，這些數(shù)據(jù)對車間管理者的生產(chǎn)決策有科學(xué)的依據(jù)840D/810D系列系統(tǒng)（西門子）、Heidenhain系統(tǒng)（海德漢）、M70系列（三菱）、FANUC等PDM即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，它是基于分布式網(wǎng)絡(luò)、主從結(jié)構(gòu)、圖形化用戶接口和數(shù)

據(jù)庫件管理技術(shù)發(fā)展起來的一種軟件框架(或數(shù)據(jù)平臺)，PDM可對并行工程中的汽車設(shè)計人員工具、設(shè)備資源、產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)生成過程進行全面管理，主要的目的是控制受控文件的規(guī)范管理，保證產(chǎn)品實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的技術(shù)文件是受控的，即準(zhǔn)確性＆有效性達(dá)索公司、浩辰PDM、三品軟件PLM、參數(shù)技術(shù)公司(PTC)、西門子PLM公司、上海漢均、安世亞太、蓋勒普公司、用友軟件、上海思普、啟明信息技術(shù)股份有限公司、CAXA、艾科斯特、開目、華天、英泰、神州數(shù)碼、天心天思(SUNLIKEPDM)等2.2生產(chǎn)環(huán)節(jié)：從設(shè)計到制造21智能汽車制造全部環(huán)節(jié)：資料222.3

通信環(huán)節(jié)：典型車載通信軟件梳理微信車載版、QQ等為目前典型的車載通信軟件汽車正成為智能手機、平板電腦等之外的下一代智能終端設(shè)備，新生代汽車消費者習(xí)慣了實時互聯(lián)的生活方式，而在駕駛過程中因?qū)ＷⅠ{駛造成的短暫失聯(lián)，會產(chǎn)生“離線焦慮”，這些因素都引發(fā)了對車載通訊軟件需求的增加。2019年中汽中心汽車技術(shù)情報研究所選取微信車載版作為智能汽車通信軟件的典型應(yīng)用，對其進行了多方面的測試，在不同場景下，使用微信車載版的用戶，視線聚焦前方道路的比例提升至94.7%，超過在車上使用手機進行通訊。資料來源：智慧出行觀察員、華西證券研究所車載通信使用方式（以車載微信版為例）目前國內(nèi)主流車載通信軟件主流車載通信軟件開發(fā)公司典型產(chǎn)品使用效果QQ騰訊寶馬QQ除了可以通過寶馬汽車接、語音消息，還理位置，也微信資料來源：智慧出行觀察員、華西證券研究所222.3通信環(huán)節(jié)：典型車載通信軟件梳理微信車載版、QQ等為目2.4

聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)：OTA為智能駕駛時代最大亮點OTA為智能駕駛時代差異化競爭點—未來將有60%-70%的車輛因為軟件安全問題而被召回，OTA業(yè)態(tài)的構(gòu)建有望顯著降低這一比例，同時可使用戶體驗保持高新鮮感，利于維持客戶黏性。OTA屬于是工具型軟件，OTA系統(tǒng)本質(zhì)為建立軟件包直接送達(dá)用戶的運輸體系，高效+穩(wěn)定+安全+智能為核心訴求。從技術(shù)特點上來看，汽車OTA確實和手機OTA類似，但真正在實施過程中，兩者存在一定區(qū)別，主要是汽車OTA對時間、地點、安全性等有一定要求。資料來源：億歐、慧都大數(shù)據(jù)、蓋勒普官網(wǎng)、華西證券研究所OTA運行示意圖OTA架構(gòu)232.4聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)：OTA為智能駕駛時代最大亮點OTA為智能駕2.4

聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)：OTA為智能駕駛時代最大亮點OTA開發(fā)目前主要有兩種合作方式如果Tier

1與上游芯片商和下游算法商合作開發(fā)解決方案，類似于大陸ADCU、麥格納MAX4，那么OTA主要就是Tier

1來做；如果Tier

1只幫助車廠處理硬件生產(chǎn)、中間層以及芯片方案整合，那么OTA實際開發(fā)方就是整車廠。目前OTA主要開發(fā)商為整車廠（比如特斯拉采用自研模式）和以艾拉比（專業(yè)從事汽車和物聯(lián)網(wǎng)OTA業(yè)務(wù)）為代表的第三方兩類。目前OTA主要有兩類合作模式OTA主要開發(fā)商為整車廠和以艾拉比為代表的第三方兩類芯片供應(yīng)商+提供OTA整體方案合作模式1Tier1整車廠+算法供應(yīng)商Tier1不提供OTA,由整車廠開發(fā)合作模式2+整車廠硬件/芯片整合OTA研發(fā)模式典型OTA開發(fā)商

基本介紹自研特斯拉從Model

S的分布式到Model

3的集ECU控制模塊越來越少，為整礎(chǔ)，目前FOTA部分特斯幾乎涵蓋了整車全面、操作按鈕、油門第三方開發(fā)資料來源：上汽集團、華西證券研究所資料來源：上汽集團、物聯(lián)網(wǎng)智庫、華西證券研究所242.4聯(lián)網(wǎng)環(huán)節(jié)：OTA為智能駕駛時代最大亮點OTA開發(fā)目前2.5

運維環(huán)節(jié)：智能駕駛模塊的校準(zhǔn)標(biāo)定智能汽車的智能模塊需要標(biāo)定維護目前智能駕駛車輛中，配合的高級輔助駕駛系統(tǒng)主要由傳感器、ECU和執(zhí)行器三個部分構(gòu)成，當(dāng)相關(guān)模塊部分異常或者偏移時，就需要專用于ADAS標(biāo)定工具進行診斷維修檢測，特別是智能校準(zhǔn)檢測的維修。目前市場上推出的典型標(biāo)定產(chǎn)品可由標(biāo)定工具、診斷軟件、標(biāo)定方法三合一，顯著提高了維修效率，未來隨著智能駕駛滲透率持續(xù)提升，相關(guān)智能檢測維修需求有望加速釋放；根據(jù)我們的調(diào)研情況，目前海外有相關(guān)業(yè)務(wù)的供應(yīng)商以博世為代表，道通科技、北京金螞蟻國創(chuàng)在國內(nèi)則布局較早，具有先發(fā)優(yōu)勢。智能駕駛系統(tǒng)標(biāo)定典型場景道通科技ADAS標(biāo)定系列產(chǎn)品資料來源：金螞蟻國創(chuàng)官網(wǎng)、華西證券研究所資料來源：道通科技招股書、華西證券研究所252.5運維環(huán)節(jié)：智能駕駛模塊的校準(zhǔn)標(biāo)定智能汽車的智能模塊需2.5

運維環(huán)節(jié)：汽車云服務(wù)平臺26車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈中，車、路、云、網(wǎng)缺一不可目前在以主機廠為中心的汽車云平臺服務(wù)中，主機廠以供應(yīng)商云平臺為基礎(chǔ)，搭建自己的云平臺，實現(xiàn)對核心業(yè)務(wù)鏈的全覆蓋；汽車行業(yè)對云服務(wù)需求飛速增長，核心驅(qū)動力包括：車企生產(chǎn)管理、市場經(jīng)營活動及內(nèi)部管理提升和產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化變革；車企軟硬件開發(fā)、設(shè)計、測試、驗證過程中的數(shù)字化和異地研發(fā)團隊的云化協(xié)同、云上仿真等；汽車產(chǎn)品本身的數(shù)字化和新四化，離不開過程和工具的數(shù)字化和云服務(wù)協(xié)助；搭建車企的車聯(lián)網(wǎng)平臺，建立汽車用戶、汽車產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字生態(tài)圈、汽車制造企業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈四者之間的聯(lián)接、服務(wù)和運營平臺；5）隨著ADAS/自動駕駛的普及和升級，自動駕駛汽車每天將產(chǎn)生數(shù)個TB的數(shù)據(jù)，對云平臺空間的需求將暴增；外資車企主要采用微軟云&AWS，本土及合資品牌主要采用本土云：亞馬遜AWS、微軟云、阿里云、騰訊云是主機廠和Tier1的主要選擇，華為云和百度云是后起之秀。此外，隨著亞馬遜開始研發(fā)和測試自動駕駛車，越來越多客戶轉(zhuǎn)向了微軟云。資料來源：蓋世汽車、華西證券研究所整車廠屬性選用云平臺阿里云騰訊云百度云華為云微軟云AWS戴姆勒外資整車廠√√√寶馬√√√√奧迪√√大眾√沃爾沃√福特√√豐田√√本田√√雷諾-日產(chǎn)√標(biāo)致雪鐵龍√現(xiàn)代起亞√馬自達(dá)√√捷豹路虎√上汽通用合資品牌√√東風(fēng)本田√廣汽三菱√東風(fēng)日產(chǎn)√一汽大眾√上汽乘用車本土整車廠√一汽√福田汽車√廣汽√√長安√√長城√比亞迪√√吉利√江淮√威馬造車新勢力√蔚來√小鵬√2.5運維環(huán)節(jié)：汽車云服務(wù)平臺26車路協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈中，車、路272.5

運維環(huán)節(jié)：汽車云服務(wù)平臺27車聯(lián)網(wǎng)云平臺是率先普及的汽車云平臺之一2017年，微軟發(fā)布了基于Azure云服務(wù)打造的互聯(lián)汽車平臺（Microsoft

Connected

Vehicle

Platform，MCVP），獲得了眾多Tier1的支持。華為2020年發(fā)布的汽車云服務(wù)平臺則劃分得更細(xì)：自動駕駛、高精地圖、電池安全、OTA、V2X、三電；IT巨頭不僅通過大規(guī)模云平臺建設(shè)降低單位成本，還賦能了AI算法和各種工具鏈，以及獨立開發(fā)AI芯片用于降本等。譬如百度云依靠有相當(dāng)競爭力的DuerOS、Carlife、仿真平臺、高精地圖、自動駕駛算法、昆侖AI芯片等，在自動駕駛云平臺領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。資料來源：華為官網(wǎng)、華西證券研究所華為汽車云服務(wù)平臺覆蓋業(yè)務(wù)領(lǐng)域：自動駕駛+高精地圖+電池安全+OTA+2X+三電等2.5運維環(huán)節(jié)：汽車云服務(wù)平臺27車聯(lián)網(wǎng)云平臺是率先普及的282.6

智能駕駛新潮流：單車智能化28智能駕駛則在傳統(tǒng)駕駛基礎(chǔ)上引入智能駕駛模塊。通過對常規(guī)汽車進行加裝，搭載各類先進車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得車輛具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，從而大大提升駕駛的自動化和智能化?！案兄?決策-執(zhí)行”是智能駕駛汽車最為重要的三大系統(tǒng)，可以類比為人類的“眼睛-大腦-四肢”三種部位。智能汽車智能化可以分為智能座艙和自動駕駛，我們在下文中有詳盡論述。資料來源：Waymo、

BCG、華西證券研究所實際效果圖 結(jié)構(gòu)透視圖2.6智能駕駛新潮流：單車智能化28智能駕駛則在傳統(tǒng)駕駛基290329關(guān)鍵技術(shù)梳理：智能座艙0329關(guān)鍵技術(shù)梳理：智能座艙3.1

智能座艙主要技術(shù)梳理從智能座艙研發(fā)環(huán)節(jié)來看，主要涉及到軟件工程&硬件工程：軟件工程：包括操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件（虛擬化等）、智能基礎(chǔ)（用戶畫像、情景感知、多模態(tài)融合交互等）、應(yīng)用開發(fā)（Android為主）、儀表軟件開發(fā)（QNX為主）、TBOX軟件開發(fā)（Linux）、云服務(wù)（信息安全等）；硬件工程：包括顯示硬件（屏幕、HUD等）、交互設(shè)備、攝像頭、通信單元/網(wǎng)關(guān)、座艙域控制器等。303.1智能座艙主要技術(shù)梳理從智能座艙研發(fā)環(huán)節(jié)來看，主要涉及3.2

智能座艙：操作系統(tǒng)汽車操作系統(tǒng)可分為車控操作系統(tǒng)和智能座艙操作系統(tǒng)兩類：車控操作系統(tǒng)是實現(xiàn)車輛行駛功能、動力性的運行基礎(chǔ)；智能座艙操作系統(tǒng)主要為車載信息娛樂服務(wù)以及車內(nèi)人機交互提供控制平臺，是汽車實現(xiàn)座艙智能化與多源信息融合的運行環(huán)境。操作系統(tǒng)在車上主要應(yīng)用領(lǐng)域為：信息娛樂、自動駕駛、復(fù)雜網(wǎng)關(guān)、TBOX；目前主流的智能座艙車載操作系統(tǒng)共有四種：QNX、Linux、Android以及WinCE；傳統(tǒng)智能座艙操作系統(tǒng)中QNX占據(jù)了絕大部分份額，近年來，智能座艙的娛樂與信息服務(wù)屬性越發(fā)凸顯，開源的Linux以及在手機端擁有大量成熟信息服務(wù)資源的Android被眾多主機廠青睞，成為后起之秀。此外，國外少量車型還采用了Win

CE等作為智能座艙操作系統(tǒng)。據(jù)

IHS統(tǒng)計和預(yù)測，目前QNX占據(jù)60%市場份額，到2022年QNX和Linux（含Android）將平分市場份額，WinCE基本退出競爭。主流車載底層OS梳理資料來源：億歐、華西證券研究所31操作系統(tǒng)簡介優(yōu)勢劣勢合作主機廠/零部件供應(yīng)商QNXQNX是一種商用的類Unix實時操作系統(tǒng)，目標(biāo)市場主要是嵌入式系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性極高，符合車規(guī)級要求，可用于儀表盤需要授權(quán)費用，只應(yīng)用在較高端車型產(chǎn)品上，兼容性較差通用、凱迪拉克、雪弗蘭、雷克薩斯、路虎、大眾、別克、豐田、寶馬、現(xiàn)代、福特、日產(chǎn)、奔馳、哈曼等Linux基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)免費，靈活性、安全性高應(yīng)用生態(tài)不完善，技術(shù)支持差豐田、日產(chǎn)、特斯拉等Android谷歌開發(fā)的基于Linux架構(gòu)的系統(tǒng)，屬于“類Linux”系統(tǒng)開源，易于OEM自研、移動終端生態(tài)完善安全性、穩(wěn)定性較差，無法適配儀表盤等安全性要求高的部件奧迪、通用、蔚來、小鵬、吉利、比亞迪、博泰、英偉達(dá)等WinCE微軟發(fā)布的32位的多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng)，具有多任務(wù)搶占、硬實時等特點在當(dāng)時實時性出色，windows應(yīng)用開發(fā)便利高度模塊化的開發(fā)流程使得開發(fā)用戶越來越少，應(yīng)用越來越匱乏，慢慢退出舞臺福特Sync

1、Sync2等3.2智能座艙：操作系統(tǒng)汽車操作系統(tǒng)可分為車控操作系統(tǒng)和智3.2

智能座艙：操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)目前已成為汽車制造商智能網(wǎng)聯(lián)化布局和掌握核心技術(shù)的關(guān)鍵。從車企角度看，絕大多數(shù)外企整車廠、零部件供應(yīng)商（如奔馳、寶馬、博世等）和國內(nèi)造車新勢力（如小鵬、蔚來等）選擇自建技術(shù)團隊，在底層操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上進行定制化開發(fā)，形成自己獨有的車載系統(tǒng)。部分國內(nèi)主機廠（如上汽榮威）則選擇與互聯(lián)網(wǎng)公司合作，開放一定的權(quán)限，直接搭載合作伙伴所開發(fā)的車載系統(tǒng)。資料來源：蓋世汽車，華西證券研究所各大車企紛紛開發(fā)自己的操作系統(tǒng)車企 專屬車載系統(tǒng) 底層系統(tǒng) 語音 觸控 手勢 OTA自主上汽斑馬智行AliOS??-?吉利GKUIAndroid??-?北汽i-linkDuerOS??-?外資寶馬iDriveQNX????奔馳MBUXLinux??-?福特SYNCQNX??-?造車新勢力TeslaVersionLinux??-?蔚來NOMIAndroid??-?小鵬Xmart

OSAndroid??-?323.2智能座艙：操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)目前已成為汽車制造商智能網(wǎng)3.3

智能座艙：基礎(chǔ)軟件-虛擬機虛擬機：座艙電子標(biāo)配虛擬機Hypervisor，亦稱為VMM（virtual

machine

monitor），隨著座艙處理器的性能越來越強，座艙屏幕越來越多，座艙電子涵蓋的功能越來越多，虛擬機已經(jīng)成為座艙電子不可或缺的軟件系統(tǒng)；在虛擬化環(huán)境下，物理服務(wù)器的CPU、內(nèi)存和I/O等硬件資源被虛擬化并受Hypervisor的調(diào)度，多個操作系統(tǒng)在Hypervisor的協(xié)調(diào)下可以共享這些虛擬化后的硬件資源，同時每個操作系統(tǒng)又可以保存彼此的獨立性。資料來源：億歐、華西證券研究所不同類型車載操作系統(tǒng)架構(gòu)333.3智能座艙：基礎(chǔ)軟件-虛擬機虛擬機：座艙電子標(biāo)配資料來3.3

智能座艙：基礎(chǔ)軟件-虛擬機34主流虛擬化軟件梳理：QNX應(yīng)用最廣泛目前常見的虛擬機包括黑莓的QNX、英特爾主導(dǎo)的ACRN、Mobica為代表的XEN、松下收購的Open

Synergy的COQOS、德國大陸汽車的L4RE，法國VOSyS的VOSySmonitor，其余還有很多，包括Green

Hills的Integrity，日本的eSOL，SYSGO

的Pike，Mentor的Nucleus，三星哈曼的Redbend，EPAM的Xen；QNX公認(rèn)是最成熟安全程度最高的座艙虛擬機操作系統(tǒng)，不過收費較高，包括入門費、席位費、服務(wù)費和授權(quán)費（按屏幕量收費），QNX虛擬機采用虛擬CPU模式。資料來源：程序媛的小世界、華西證券研究所主流虛擬化軟件梳理：QNX應(yīng)用最廣泛虛擬化軟件主導(dǎo)機構(gòu)入門費代碼行數(shù)SOC平臺安全等級典型量產(chǎn)車型Tier1支持中國區(qū)支持QNX黑莓21萬美元20K英特爾A3900系列、NXP

LMX8系列、高通820系列、瑞薩

R-CAR3ASIL

D路虎衛(wèi)士、廣汽AionLX偉世通、電裝、博世、馬瑞利中科創(chuàng)達(dá)、南京誠邁ACRN英特爾/25K英特爾E3900、A3900系列長城F7、紅旗、奇瑞星途三星哈曼、東軟、LG英特爾中國XEN(Mobica)Linux基金會等/290K聯(lián)發(fā)科MT2712豐田部分低端車型COQOS松下15萬美元30K高通S8155、NXP

LMX8、NXP

S32G、瑞薩

R-CAR3ASIL

B日產(chǎn)部分高端車型松下、佛吉亞電子L4RE大陸汽車/31K瑞薩

R-CAR3大眾邁騰等大陸汽車VOSySmonitor法國VOSyS/100K聯(lián)發(fā)科MT2712、瑞薩

R-CAR3、瑞薩RZ/N10ASIL

C/3.3智能座艙：基礎(chǔ)軟件-虛擬機34主流虛擬化軟件梳理：Q353.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）

智能座艙中，包含用戶畫像、情景感知、智能推薦在內(nèi)的智能基礎(chǔ)，可以統(tǒng)一劃分到人機交互領(lǐng)域。智能駕駛汽車由于操縱機構(gòu)的簡化，有大量空間可以釋放，所以智能駕駛汽車的內(nèi)部設(shè)計將被重新定義，并且向定制化方向發(fā)展。功能的增加使智能駕駛汽車的人機交互系統(tǒng)有更多的發(fā)展空間。相比傳統(tǒng)汽車，智能駕駛汽車的車載信息系統(tǒng)也將更為強大，支撐汽車實現(xiàn)自動駕駛或輔助駕駛、狀態(tài)監(jiān)測、娛樂、辦公、通訊等多種功能。汽車人機交互主要包括人機交互技術(shù)與人機交互界面。通常認(rèn)為智能汽車存在三大要素：人機交互、智能駕駛、智能服務(wù)。其中人機交互是入口，而智能駕駛與智能服務(wù)輸出駕駛操控體驗和服務(wù)體驗，只有通過人機交互才能為用戶帶來更安全舒適的體驗。人機交互領(lǐng)域主要包括計算機技術(shù)的設(shè)計和使用、人與計算機之間接口（交互界面）兩個方面。隨著汽車智能化及人工智能技術(shù)的發(fā)展，人機交互在汽車座艙及內(nèi)飾設(shè)計中應(yīng)用越來越廣泛。智能汽車人機交互設(shè)計框架圖資料來源：中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、華西證券研究所人機交互發(fā)展歷程資料來源：中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、華西證券研究所353.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知） 智能座艙中3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）人機交互成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵要素之一，預(yù)計2030年市場空間有望逾550億美元。伴隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速發(fā)展，車內(nèi)互聯(lián)產(chǎn)品與內(nèi)容資源也隨之被廣泛應(yīng)用，車內(nèi)人機交互作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的三大要素之一，市場空間廣闊。根據(jù)蓋世汽車數(shù)據(jù)，預(yù)計至2030年，全球汽車HMI市場規(guī)模或?qū)⒊^550億美元，主要市場玩家包括Tier1、電子廠商、互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭以及一些初創(chuàng)科技公司等，大家依據(jù)自身優(yōu)勢搶占市場份額，競爭激烈。資料來源：廣汽研究院、華西證券研究所我國智能駕駛滲透率快速提升，有望拉動HMI市場加速放量人機交互成為智能網(wǎng)聯(lián)三大要素之一資料來源：蓋世汽車、華西證券研究所27%45%49%4%18%2%10%9%0%10%20%40%30%60%50%80%70%1%2015A2030E2020E 2025EL1/2 L3 L4363.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）人機交互成為3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）資料來源：蓋世汽車、華西證券研究所智能汽車人機交互技術(shù)包括按鍵/旋鈕、觸控、語音交互、手勢識別、生物識別等，多模態(tài)融合交互成為趨勢?，F(xiàn)階段，車內(nèi)的人機交互多為觸控、語音、生物識別、AR技術(shù)等多方式組合，集成于汽車座艙內(nèi)的顯示系統(tǒng)、智能座椅、內(nèi)飾等區(qū)域，已提高人機交互的效率和便捷性。目前從整體市場來看，中控屏的車型及車款裝配率最高，進入成熟期，后期液晶儀表與HUD增長潛力大；語音識別系統(tǒng)車型裝配率已達(dá)到55.5%；由于生物識別技術(shù)多搭載于高端車型，有待進一步滲透。由于這些交互方式各有優(yōu)缺點，相互難以完全替代，因此多模態(tài)交互已是發(fā)展的必然趨勢。智能汽車應(yīng)用的人機交互技術(shù) 智能座艙人機交互典型界面資料來源：蓋世汽車、華西證券研究所按鍵/旋鈕觸控語音交互動作識別(手勢、姿態(tài)等)眼動交互(注視/眨眼/眼勢等)生物識別(人臉/指紋/聲紋/虹膜等)虛擬現(xiàn)實輸入(AR/VR等)373.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）資料來源：蓋383.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）資料來源：億歐、華西證券研究所交互算法：語音交互目前仍為主流目前主流的人機交互技術(shù)中，物理操控、觸摸控制和視覺交互屬于較為傳統(tǒng)的交互方式，

語音、生物識別和手勢屬于新興人車交互范疇。語音是人車交互的主流方式。語音交互分為兩種，一種是內(nèi)置，汽車車內(nèi)的屏幕作為功能的擴展；另外一種是聚焦交互，通過把交互方案放在手機、車機的連接當(dāng)中，收取信息。目前自然語音技術(shù)是主流，語言識別準(zhǔn)確率可以高達(dá)90%以上

，但在整體產(chǎn)品體驗上還有改進空間，需要進一步提升算法智能程度。手勢和生物識別交互還處于發(fā)展早期。目前行業(yè)內(nèi)所采用的手勢識別有三種：結(jié)構(gòu)光、TOF飛行時間法以及成像技術(shù)。目前主流人機交互系統(tǒng)開發(fā)商383.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）資料來源：億3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）人機交互涉及到軟件主要包括設(shè)計側(cè)+實現(xiàn)側(cè)：設(shè)計側(cè)：汽車HMI設(shè)計分為UX、UI設(shè)計過程中涉及到的軟件主要有Photoshop，Sketch、Afterffects、

EfIllustrator，CorelDRAW等，不同的主機廠設(shè)計部門、Tier1、設(shè)計服務(wù)公司都會一定差異；實現(xiàn)側(cè)：主要包括操作系統(tǒng)、HMI集成軟件操作系統(tǒng)方面，目前最重要的HMI設(shè)計零件為數(shù)字儀表和娛樂大屏，其中儀表安全級別要求最高，因此涉及到的主流軟件系統(tǒng)為Linux、QNX；中控大屏相比儀表安全級別低很多，目前主流軟件系統(tǒng)為Linux、

Android；HMI集成軟件方面，主要包含三類，KANZI、CGI、Qtdesign，HMI集成設(shè)計軟件可以解決眾多圖形化用戶界面分化的問題，使得用戶界面的設(shè)計師和工程師可以把注意力放在他們自己最能勝任的地方。人機交互實現(xiàn)側(cè)主要涉及到的操作系統(tǒng)資料來源：知乎-痞子蔡、華西證券研究所人機交互設(shè)計側(cè)主要涉及到的操作系統(tǒng)資料來源：知乎-痞子蔡、華西證券研究所393.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）人機交互涉及3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）DMS（駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)）為車內(nèi)人機交互的一大應(yīng)用領(lǐng)域，主要分為主動和被動兩種：DMS在發(fā)現(xiàn)駕駛員出現(xiàn)疲勞、打哈欠、瞇眼睛及其他錯誤駕駛狀態(tài)后，DMS系統(tǒng)將會對此類行為進行及時的分析，并進行語音燈光提示，起到警示駕駛員，糾正錯誤駕駛行為的作用。被動式DMS系統(tǒng)：基于方向盤轉(zhuǎn)向和行駛軌跡特征來判斷駕駛員狀態(tài)；主動式DMS系統(tǒng)：基于攝像頭和近紅外技術(shù)，從眼瞼閉合、眨眼、凝視方向、打哈欠和頭部運動等，檢測駕駛員狀態(tài)；駕駛員因素導(dǎo)致了37%的車輛事故：根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，司機因素導(dǎo)致車輛事故占比37%，其中80%事故是由司機激進駕駛行為所導(dǎo)致，15%的事故由司機疲勞駕駛所導(dǎo)致；4%的事故由駕駛員注意力分散引發(fā)，如打電話、看手機、抽煙等。資料來源：G7大數(shù)據(jù)平臺，普華永道思略特、華西證券研究所駕駛員因素導(dǎo)致了37的車輛事故DMS典型應(yīng)用——涵蓋低頭、閉眼、瞌睡、打電話等姿態(tài)監(jiān)控資料來源：知乎專欄-汽車公社、華西證券研究所司機因素（駕駛疲勞等）,

37%環(huán)境因素,37%裝備因素（設(shè)備盲區(qū)）,

35%突發(fā)事件（災(zāi)害等）,

9%其他,

4%403.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）DMS（駕駛3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）智能駕駛時代，DMS主要應(yīng)用于L2/L3級別：DMS系統(tǒng)主要是對L2-L3級別的自動駕駛系統(tǒng)而言的，對L4級別是沒有意義的，除非系統(tǒng)仍然是需要安全員的測試環(huán)節(jié)。Euro-NCAP發(fā)布了2025路線圖，要求從2022年7月開始新車都必須配備DMS。中國已立法對商用車強制裝配駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)，乘用車搭載要求也在推進制定中。市場需求正在爆發(fā)：據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù)，

2019年在中國主動DMS系統(tǒng)的乘用車新車安裝量為10,170套，同比增長174%。2020Q1安裝量為5,137套，同比增長360%。增長動力來自于主動DMS系統(tǒng)在15-20萬價格區(qū)間車型中的采用，WEY、小鵬汽車、吉利汽車等品牌紛紛裝配。資料來源：蓋世汽車、華西證券研究所2020-21年是L3級別新款車型量產(chǎn)高峰DMS市場需求正在爆發(fā)——2020Q1同比增長360資料來源：佐思汽研、華西證券研究所企業(yè)類型201720182019202020212022202320242025寶馬外資大廠L2L3L4奔馳L2L3L4沃爾沃L2L4特斯拉L2L3L4大眾L2L4通用L2L4福特L2L4豐田L(fēng)2L4本田L(fēng)2L3日產(chǎn)L2L3現(xiàn)代起亞L2L4上汽內(nèi)資大廠L2L3L4L5一汽L2L3L4L4長安L2L3L4東風(fēng)L2L3北汽L2L3L4廣汽L2L3吉利L2L3L4長城L2L3L4奇瑞L2L3蔚來造車新勢力L2L3威馬L2L3小鵬L2L3174%360%0%50%100%150%200%250%300%350%400%020004000600080001000012000201820192020Q1安裝量（套）同比增長（%）413.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）智能駕駛時代3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）大部分Tier1已推出DMS完整解決方案：目前主流參與商包括法雷奧、博世、大陸、電裝、現(xiàn)代摩比斯、偉世通、維寧爾等，在中國企業(yè)中，海康威視、商湯科技、百度、大華等公司的DMS產(chǎn)品也已落地在各個品牌車型上；資料來源：佐思汽研、虹軟科技公司公告、華西證券研究所典型供應(yīng)商DMS相關(guān)產(chǎn)品對比梳理423.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知）大部分Tie3.4

智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知），DMS算法廠商正在崛起：DMS的核心功能是監(jiān)測駕駛員的疲勞和注意力分散程度，通過人臉、性別和表情的識別,

可以實現(xiàn)身份認(rèn)證，以及更豐富的人車交互，這些豐富的功能單靠Tier1在短期內(nèi)是無法完成的，所以DMS系統(tǒng)多數(shù)是靠Tier1+算法企業(yè)合作實現(xiàn)的典型供應(yīng)商包括EyeSight、Smart

Eye、FotoNation、Seeing

Machine等；本土DMS力量正在崛起，典型參與方包括：虹軟科技（截至2020年4月，公司已有量產(chǎn)產(chǎn)品）；中科創(chuàng)達(dá)（算法切入，子公司MM

solution技術(shù)實力突出）；此外，銳明技術(shù)和鴻泉物聯(lián)也有較強實力（商用車DMS布局較好）。資料來源：虹軟科技官網(wǎng)，華西證券研究所虹軟科技智能座艙視覺解決方案（DMS）典型應(yīng)用場景433.4智能座艙：智能基礎(chǔ)-人機交互（車內(nèi)感知），DMS算法3.5

智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖44車聯(lián)網(wǎng)條件下的高精度定位組合=高精度地圖+GNSS+IMU：根據(jù)場景以及定位性能的需求不同，車輛定位方案是多種多樣的。在大多數(shù)的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中，通常需要通過多種技術(shù)的融合來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，包括GNSS、慣性測量單元（IMU）、傳感器以及高精度地圖等；GNSS是最基本的定位方法。考慮到GNSS在遮擋場景、隧道以及室內(nèi)的不穩(wěn)定（或不可用），其應(yīng)用場景受限于室外環(huán)境，因此GNSS或傳感器等單一技術(shù)難以滿足現(xiàn)實復(fù)雜環(huán)境中車輛高精度定位的要求，無法保證車聯(lián)網(wǎng)定位的穩(wěn)定性。因此還需要其他技術(shù)手段例如慣性導(dǎo)航（可實現(xiàn)無源定位）、高精度地圖等，以滿足高精度定位需求。資料來源：信通院、華西證券研究所智能駕駛時代對車輛定位提出更高要求GNSS在高精度定位中扮演者最基礎(chǔ)的角色資料來源：佐思汽研、華西證券研究所高精度定位的3種技術(shù)手段在場景覆蓋和精度上各有所長資料來源：阿里巴巴、華西證券研究所3.5智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖44車聯(lián)網(wǎng)條件下的453.5

智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖資料來源：蓋世汽車，佐智汽車，華西證券研究所基于前面分析，可以推斷高精度地圖對于智能駕駛不可或缺：目前智能駕駛傳感系統(tǒng)存在魯棒性缺陷：所謂系統(tǒng)魯棒性，指在若干算法出現(xiàn)失效時，需要保持全系統(tǒng)進行降級使用，最后完成可靠退出，目前僅依靠傳感器、慣性導(dǎo)航、計算單元等，智能駕駛存在缺陷；從視野范圍看，高精度地圖不存在距離和視覺的缺陷，在特殊天氣條件下依舊可使用；從誤差看，高精度地圖可以有效消除部分傳感器誤差。高精度地圖為高級別智能駕駛車輛標(biāo)配453.5智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖資料來源：蓋世汽車3.5

智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖資料來源：中國信通院，華西證券研究所高精度定位導(dǎo)航市場空間便有望達(dá)千億級別。根據(jù)中國信通院披露數(shù)據(jù)，目前高精度導(dǎo)航設(shè)備成本約3萬元左右。然而，在星地基增強系統(tǒng)一體化建成后以及導(dǎo)航終端芯片化集成后，高精度導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)方案必然會明顯簡化，當(dāng)其形成明顯規(guī)模優(yōu)勢后，成本將降到汽車市場認(rèn)可的量產(chǎn)價格，預(yù)計2020年中國V2X用戶將超4000萬，若按30%需求實現(xiàn)高精度定位能力，市場規(guī)模就將達(dá)到1200億元。智能駕駛車聯(lián)網(wǎng)高精度定位系統(tǒng)架構(gòu)463.5智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖資料來源：中國信通3.5

智能座艙：應(yīng)用開發(fā)軟件-高精度地圖47資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華西證券研究所資料來源：自然資源部，華西證券研究所傳統(tǒng)地圖使用者是人，而高精度地圖使用者是車。傳統(tǒng)電子導(dǎo)航地圖會描繪出道路，部分道路會區(qū)分車道，而高精度地圖不僅會描繪道路，對一條道路上有多少條車道也會精確描繪，會真實地反映出道路的實際樣式。截至2020年4月底，全國共有22家單位獲得甲級導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)，企業(yè)類型主要包括傳統(tǒng)圖商、政府事業(yè)單位和IT類公司。傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖

VS智能駕駛地圖我國甲級導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)單位名單（截至2020.4）序號單位成立年份地點獲得資質(zhì)時間企業(yè)類型1四維圖新2002北京2001.1傳統(tǒng)圖商2高德2001北京2004.6阿里巴巴孫公司3靈圖1999北京2005.6傳統(tǒng)圖商4長地萬方2002北京2005.5