汽车软件（汽车软件产业深度报告）-知识分享

（报告出品方/作者：开源证券，任浪）

1 软件定义汽车时代，车载软件单车价值量大幅提升

1.1 软件定义汽车已为产业界共识，鲶鱼效应下车载软件需求大幅提升

特斯拉的鲶鱼效应。特斯拉使得汽车“硬件作为入口，软件实现收费”的商业模式成为现实，迫使其他车厂快速跟进。软件的升级迭代使得汽车升级的周期大幅缩短，整车厂往往会采取“硬件超配、后续软件迭代升级”的方式。芯片算力已经开启军备竞赛，对软件系统的需求大幅提升。

软件才能形成差异化，以软件驱动创新，边际开发成本更低。类似智能手机发展进程，当硬件军备竞赛步入白热化阶段后，同质化问题愈发严重。而差异化程度更高、边际开发成本更低的软件程序，将逐步成为竞争的焦点。

1.2 车载软件单车价值量将大幅提升

量：软件代码量快速增加，汽车软件功能不断增加 / OTA升级需求持续提升；

质：软件性能要求越来越高，更高级自动驾驶及娱乐系统功能的实现不仅需要硬件的配合，亦需要更加成熟、优化的系统内核、中间件以及应用算法。

1.3 软件开发步入2.0时代

特斯拉基于领先的硬件实力（高算力AI芯片、集中化E/E架构、以太网通信等），通过自研AI操作系统率先实现“数据采集-训练学习-部署”的数据闭环，迈向软件开发2.0时代（也即去人力化、以机器学习为主的进化模式）。（报告来源：未来智库）

2 详解汽车软件架构和价值量分布

2.1 系统内核：开发难度最大，竞争格局最为稳定

定义及作用：系统内核是汽车软件架构（广义操作系统）最基础的部分，是为众多应用程序提供对硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的。也即系统内核是软件架构中唯一可以真实驱动硬件进行工作的部分，具体为CPU资管调度，内存管理，IO设备管理。

分类：微内核、宏内核、混合内核

微内核：内核的一种精简形式。通常系统服务层和内核集成在一起，而微内核将系统服务层分离出来，变成可以根据需求加入的选件，由此可以提供更好的可扩展性和更加有效的应用环境。具有代码量和漏洞少、可扩展性高的优点，但是内核与服务层间的频繁通信会降低系统整体性能。

宏内核：宏内核同样管理着用户程序和硬件之间的系统资源，但是在宏内核架构中，用户服务和内核服务在同一空间中实现，需要管理的资源多于微内核，但性能高的同时也带来了维护困难的缺点。

混合内核：包含了两个或两个以上的内核。实质上是微内核，只不过它让一些微核结构运行在用户空间的代码运行在内核空间，这样让内核的运行效率更高些。

竞争格局：系统内核由于开发难度最大，且安全性要求最高，竞争格局亦最为稳定。根据IHS Automotive数据统计，系统内核目前主要以QNX和开源的 Linux为主，两者合计市占率已近90%（包含车机和车控两类）。

2.2 中间件：实现软硬件解耦的核心环节

定义及作用：中间件是一类提供系统软件和应用软件之间连接、便于软件各部件之间沟通的软件。通过对底层软件模块的封装和接口标准化，可以将硬件功能抽象化并将其通过标准化接口提供给上层软件开发者，实现软硬件分离。同时推动跨平台开发，减少设计的复杂性，从而消除了多次重新开发相同软件的问题。典型的中间件架构为AUTOSAR，工程师将控制汽车的电子功能封装于SW-C（Software Component）组件，并按照AUTOSAR的标准化接口开发，通过虚拟总线实现上下层间通信，实现软件与硬件分离。应用软件开发者可以专注于具体应用功能的开发，而无需考虑控制器底层的运行过程。

竞争格局：类似于系统内核，中间件虽有较大差异化空间，但发展较早，整体竞争格局也基本趋于稳定。典型即为中间件的明星设计方案——AUTOSAR，由全球的主要汽车生产厂商、零部件供应商、软硬件和电子工业等企业(如BMW、BOSCH、Continental、DAIMLER、Ford、OPEL、PSA、TOYOTA、 VW等)共同制定的汽车开放式系统架构标准。目前已有Vecotor、ETAS等为全球汽车中间件领域龙头供应商。中间件概念本身并不新鲜，只是随着智能化升级其需求将越来越高、越来越广泛，将为部分传统Tier1（如德赛西威等）带来切入车载软件领域的入口。

2.3 应用算法：持续更新迭代塑造全新盈利模式，成为未来差异化竞争的焦点

定义及作用：应用算法是基于操作系统之上独立开发的软件程序，亦是各汽车品牌差异化竞争的焦点。在特斯拉的引领之下，持续迭代更新的自动驾驶算法以及OTA技术，已成为智能汽车的标配，由此不仅可持续改进产品、延长服务周期，未来各类车载应用服务也将成为企业盈利的重要途径。

3 造车新势力及传统车厂软件建设进程

3.1 造车新势力自研操作系统,领跑智能汽车

特斯拉的操作系统 Version 基于 Linux 内核深度改造而成。特斯拉系统平台采用 Linux4.4 开源操作系统，支持 PyTorch 的深度学习编程框架，基于 Kafka 开源流实时数据处理平台，可支持信息娱乐系统（IVI）和驾驶辅助系统（ADAS）等。Linux 开源自由的特点可以让特斯拉避免受制于操作系统厂商。同时，Linux 内核紧凑高效、可以充分发挥硬件性能的优点，满足特斯拉对汽车性能的要求。

基于 Linux 独立开发的 OS，不断实现 OTA 在线升级。采用开源 Linux使得特斯拉不再依赖于软件供应商，特斯拉可通过 OTA 快速进行问题修正与软件升级，从而提升用户体验。自 2014 年首次在 Model S 上使用 Version 6 以来，特斯拉已通过 OTA 技术对其操作系统进行了多次重大升级，涉及自适应巡航、自动紧急刹车系统、360°全景视图、并道辅助等多项功能，系统版本从2014年的V6.0已迭代至目前的V10.0。

3.2 互联网巨头齐发布操作系统，布局智能汽车

百度 Apollo 是一个开源的基于QNX微内核的自动驾驶平台，旨在向汽车行业提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己完整的自动驾驶系统。目前，Apollo已迭代到6.0版，其中包含自动驾驶开放平台、车路协同开放平台和智能车联开放平台三大平台，给智能汽车和智能交通产业提供全栈能力。在智能车联平台方面，百度推出的解决方案是小度车载 OS，它是针对车机、导航仪、后视镜等座舱设备打造的定制化智能语音解决方案。自动驾驶平台方面，Apollo生态合作伙伴规模已达178家，辐射OEM、Tier1、核心供应商、出行服务商、新兴公司、基金投资机构，相关政府及研究机构，是目前全球涵盖产业最为丰富、最为全面的自动驾驶生态。（报告来源：未来智库）

AliOS是基于Linux内核深度定制的国产车载操作系统，拥有高效的系统内核,基于云的应用框架和先进的安全机制。作为新生代车载操作系统，AliOS是一个包含云端服务的可支撑人机交互和车联网数据交换的平台，其优势在于Alios依托阿里巴巴的大数据、人工智能等新技术添加云服务相关模块以接入阿里巴巴的生态环境。 2016年7月开始，与上汽合作陆续推出搭载AliOS系统的荣威RX5、荣威eRX5、荣威ERX5、荣威i6、荣威ei6、荣威950、荣威RX3，名爵ZS、名爵3、名爵6、名爵GS，大通D90等10余款车型 2017年10月与神龙汽车合作，2018年东风雪铁龙品牌推出搭载AliOS的智联网汽车，2019年3月与斯柯达合作，明锐等多款车型搭载斑马智行，2019年12月与中国一汽战略合作。

4 重点企业分析

4.1 德赛西威：卡位智能驾驶黄金赛道，绑定英伟达加码软件研发实力

公司深度绑定英伟达，为小鹏和理想汽车的智能驾驶域控制器核心供应商，率先卡位智能驾驶黄金赛道。座舱、智驾、网联全面开花，三驾马车驱动公司持续高增长。

座舱领域，公司多屏智能座舱、显示模组、液晶仪表等产品持续获得一汽红旗、广汽乘用车、长城汽车等核心客户的新项目订单。其中，搭载QNX 虚拟机技术及QNX Neutrino实时操作系统的新一代智能座舱域控制器已实现量产，公司在高毛利车载软件领域的研发实力已初步显现。

智能驾驶领域，公司左手英伟达、右手造车新势力小鹏、理想，成为国内智能驾驶域控制器领域量产先锋。而AVP、360环视系统、DMS等产品也已突破上汽通用、长城汽车、上汽乘用车、蔚来汽车等客户。

智能网联领域，公司整车级OTA、网络安全、蓝鲸OS3.0终端软件等网联服务产品已陆续实现商品化，突破长安福特、江淮大众、赢彻科技等客户。

4.2 中科创达：车载操作系统迎高景气度周期，5G落地迎来新契机

智能操作系统龙头，NRE+Royalty双线并行，打开智能座舱软件收入天花板。公司凭借在Linux、安卓手机操作系统的长期耕植经验，于2013年率先发力智能座舱业务，为芯片厂商、Tier1及整车厂提供从硬件驱动、系统内核、中间件至上层应用的全栈式解决方案，NRE收入持续提升。在此基础上，公司相继收购Rightware、MM Solution等车载软件平台及方案商，不断积累自有IP ，开拓高毛利Royalty收入来源。目前，公司在中控屏、全液晶仪表盘等座舱电子的软件方案已成功落地理想One，广汽传祺GS4、GS8等众多车型。据 ICVTank数据，中国智能座舱市场规模将由2018年的396.9亿元增长至2022年的739亿元，CAGR 16.8%。随着智能座舱渗透率的提升及智能网联汽车的量产，公司智能汽车业务有望持续保持高增长。

万物互联时代到来，SoM模块充分受益。公司“核心板+操作系统+核心算法 ”一体化的SoM核心计算模块已应用到无人机、智能相机、VR、扫地机器人等领域，该模块具备通用性强的特点，稍加改造后能够搭载在不同终端设备上。我们认为，随着5G+AI赋能，物联网技术有望在不同应用场景加速落地，公司SoM模块应用广泛，市场前景广阔；且公司紧靠高通等厂商建立联合实验室，相比同业竞争对手在硬件技术和客户拓展能力方面优势明显，有望充分受益万亿物联网产业的整体发展。

4.3 华阳集团：国内智能座舱领跑者，携手华为打开成长空间

HUD、无线充电等产品深度绑定大客户，座舱电子进入收获期。携手华为前瞻布局ADAS，“煜眼”技术迎来规模化量产。公司将多年在数字多媒体领域的自主技术与海思360°环视芯片方案相结合，推出360°环视系统并通过算法进行适配的合成及处理，增加驾驶员的视野，提高行车安全。公司自2013年开始为客户前装配套360°环视系统产品，目前已迭代至广角镜头、200万像素清晰度。与此同时，公司增加了3D 360°全景图像显示和前后动态轨迹线，为低速行车、倒车入库提供精准参考提示。（报告来源：未来智库）

据IHS的预计，2025年中国AVM（Around View Monito，全景影像停车辅助系统）的标配量将达到261万套，公司与海思的强强联手有望在AVM市场中快速抢占市场份额。在此基础上，公司旗下子公司华阳数码特推出“煜眼”技术，可提升摄像头感知精度，改善自主泊车系统的稳定性和可靠性。除自动泊车以外，“煜眼”技术可以在双目立体摄像头、前视ADAS摄像头等多个领域得到应用。据公司公告，“煜眼”技术已在新宝骏E300高配版、新一代威马车型中应用。