汽车自动驾驶产业链深度报告芯片及软件专题.docx

汽车自动驾驶产业链深度报告芯片及软件专题.docx

《汽车自动驾驶产业链深度报告芯片及软件专题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车自动驾驶产业链深度报告芯片及软件专题.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车自动驾驶产业链深度报告芯片及软件专题

汽车自动驾驶产业链深度报告：

芯片及软件专题

核心观点:

巨头厂商底层技术突破，为汽车智能化带来质变

无论是造车新势力，还是传统车厂都在深度布局汽车智能化，座舱域、驾驶域的发展速度尤为惊人。

目前智能座舱的新车型普及度持续攀升，智能驾驶的落地速度也有所加快。

在汽车新四化浪潮下，车厂、芯片厂商、Tier1、OS以及其他软硬件供应商积极投入研发，产品迭代速度显著加快。

尤其巨头厂商在底层技术的突破，为市场带来质变。

硬件控制器集中化，SDV已成为未来行业发展趋势

随着软硬件和新技术的共同发展，ECU开发瓶颈问题日益突出，汽车行业由最初的“机械定义汽车”逐步转变为“软件定义汽车”。

硬件控制器集中化，SDV已成为未来行业发展趋势。

在软件定义汽车时代，产品价值链被重塑，传统汽车核心竞争要素将会被硬件、软件和服务所取代，供应链生态也将变革，汽车行业的重点将从依靠硬件驱动的产品逐步进行转移，当下的新产品应当是由“硬件+软件”同步驱动的产品。

中国汽车智能化发展速度领先，A股有望成为核心投资市场之一

汽车新四化的发展，OTA市场增速迅猛，中国智能座舱作为首个核心应用市场潜力巨大，预计2025年规模破千亿，市场政策双驱动，ADAS获井喷发展。

据中国产业调研网估计，2025年全球ADAS市场规模将达275亿欧元，2015~2025年均复合增长率高达17%。

终端软件解决方案提供商的盈利模式也有望发生转变

大部分传统汽车厂商缺少软件基因，在软件定义汽车领域需要寻求外部供应商的合作，且需求范围逐步扩大。

供应商多以项目开发的形式开展业务，目前正逐步增加Royalty收费（按销售量和单价的一定比例分成）、升级服务费等盈利模式，市场量、价空间逐步打开，空间巨大。

智能座舱：

“硬+软”全面升级进入爆发期，产品成熟商业化加速

智能座舱硬件升级，“智能化+集中化”架构重新定义软硬件形态

人车交互式体验核心，多屏融合智能驾驶舱代表未来

传统汽车驾驶仓的生态系统以碎片化为主，分布式电子控制单元之间信息无法有效交互，导致人与车之间存在交互障碍。

随着汽车电子化程度提高，电子控制单元整合是汽车电子设计的发展趋势，多屏融合的智能座舱将集成中控大屏+液晶仪表盘+抬头显示器（HUD）+流动后视镜，并搭载高级辅助驾驶（ADAS）、无人驾驶技术和人工智能AI等新时代科技，带来更为智能化和安全化的交互体验。

智能座舱全产业链分为三大环节：

1）Tier0.5级供应商也可称为产业的下游，主要以各大车企和传统Tier1供应商构成，如德赛西威、均胜电子、伟世通等，云计算和车联网的普及使华为、BAT等互联网科技类供应商也分布于产业下游；2）Tier1为座舱提供中控屏、仪表盘、流媒体后视镜、后排液晶显示器等硬件，同时配合开发信息娱乐解决方案、驾驶显示解决方案和HUD为智能座舱的电子化技术升级；3）传统的Tier2主要供应PCB、显示面板、功率器件等电子产品，未来产业将集中升级操作系统相关软硬件，如增加应用软件、中间件软件、自主定制操作个性化系统、可达成“一芯多屏”的高效能低成本芯片。

显示面板大屏化

新一代智能座舱将液晶仪表盘和中控大屏结合，共同对用户体验产生影响，满足消费者对科技感和舒适性的需求。

智能座舱是新能源和未来无人驾驶汽车标配。

攻克新能源汽车核心技术是中国迈入汽车强国的必由之路，新能源汽车带动ADAS前装信息渗透率快速提升，加速市场对车用信息云端交互的需求，推动智能座舱解决方案的未来发展。

在传统机械仪表盘内，新能源汽车电量显示、续航里程等新能源汽车关键信息，以及ADAS车型轨道偏移等信息均无法显示，全液晶显示屏必定是大势所趋。

传统汽车座舱的前方普遍以机械或半液晶仪表盘，中间以液晶显示器为主。

特斯拉在车内配置了一块17英寸巨屏引领了智能汽车的大屏潮流，随后各大车厂的高端车型逐渐将超大屏作为标配，比如，奔驰新E系采用双12.3英寸高清显示屏通过悬浮效果为驾驶舱带来先锋科技感，左侧显示器显示数字仪表盘内容，而右侧显示器为驾驶员呈现车内信息娱乐（IVI），融合汽车操作系统和车载信息娱乐系统，从而升级人机交互体验；在宝马i4Concept的发布中，宝马将所有操作集成在面积非常大的中控中，几乎放弃所有的物理按键，未来宝马的车型座舱内饰都将朝着这个方向设计，一体式悬浮大屏也将成为宝马下一代内饰的核心元素。

一芯多屏替代多组件

集中取代分布。

未来智能座舱所代表的多屏融合体验都将依赖于高计算能力的超级芯片。

多个分布式的电子单元使每个系统如同“孤岛”一般，难以支持多屏幕融合、多模块互动等复杂座舱功能，“一芯多屏”替代多单元组件的技术将融合每座“孤岛”成为一块“新大陆”。

伴随着智能驾驶渗透率提升，全球芯片巨头纷纷布局推出具备人工智能计算能力的主控芯片，取代传统分布式的功能芯片，IHS预测在2020年汽车主控芯片市场规模可达到40万亿美元。

“一块芯片、多屏互交”将成为智能座舱未来趋势，单一芯片可以降低系统复杂度以提高安全性能，并降低成本预算。

通过融合云侧终端和V2X场景，底层芯片和车载系统根据各个电子控制单元（ECU）反馈的数据进行计算，了解汽车行驶状态以及各项参数指标，调配车辆至最佳行驶状态。

以液晶显示器为例，传统机械仪表盘难以承受大量行车数据，液晶仪表盘通过升级芯片并引入云端数据，构建智能座舱交互平台和界面，未来将升级裸眼3D仪表盘。

座舱域目前高通一枝独秀。

目前，高通已经赢得全球领先的20+家汽车制造商的信息影音和数字座舱项目。

目前高通通过骁龙820A和602A汽车平台，在数字座舱领域为汽车提供高水平的计算性能。

其中，骁龙820A数字座舱平台支持计算机视觉与机器学习，能够提供丰富的图形与多媒体功能，加上广泛的可视化和操作系统选项组合及神经处理引擎，帮助汽车厂商打造差异化特性，提供卓越用户体验。

目前，包括奔驰、奥迪、保时捷、捷豹路虎、本田、吉利、长城、广汽、比亚迪、领克、小鹏、理想智造、威马汽车在内的国内外领先汽车制造商均已推出或宣布推出搭载骁龙汽车数字座舱平台的车型。

2020年多款上市新车型都搭载了骁龙820A，包括全新领克05、奥迪A4L、小鹏P7及2020款小鹏G3部分车型等。

高通今年量产的SA8155P芯片更是在主频、算力、制程方面全面领先竞争对手，龙头地位稳固。

高通此前在智能移动终端、通信等芯片领域展现出龙头研发实力，目前在座舱域DCU方面也全面领先竞争对手。

自主品牌、合资品牌、外资品牌车厂纷纷围绕SA8155P搭建研发平台，车型落地在即。

智能仪表盘驱动人机交互

以集合娱乐信息系统和车载信息系统的中控作为人机交互的核心驱动，液晶仪表盘将成为人车交互的入口和界面。

中控系统主要由操作系统（OS）、软件服务和ADAS系统主导的软件所组成。

L4自动驾驶是未来智能汽车的必然趋势，更多围绕乘客的角度去进行HMI设计，随着5G和车联网技术的发展，智能、便利、人性化体验，正在重新定义未来汽车人机交互新模式。

3D仪表盘、AR-HUD和媒体后视镜都将为驾驶员提供更便捷和更安全的驾驶信息显示。

但特斯拉的Model3摒弃了传统的液晶仪表盘，全采用15寸的中控大屏显示。

中控屏中的UI交互设计：

屏幕左侧显示车辆行驶数据，包括时速、挡位、剩余电量等内容；右侧以导航功能为背景的多媒体操作系统。

通过仪表盘内的车载摄像头，系统可以实时监控驾驶员的双眼视线使得3D效果实时根据驾驶员的目光调整，实时随动。

目前海内外头部车厂已逐渐为高端车型配备车载摄像头，大多装置在仪表盘或内后视镜中，生物识别观察驾驶员的动态，不仅可以个性化定制驾驶员专属模式，还可以确保驾驶员在行车中保持高度精神集中状态以提高安全指数。

相比现在主流开发的动作识别和手势识别，奔驰更加直观的方式结合摄像头监控显然比固定模式的手势操作更实用。

如喜欢倒车回头看的人，仪表摄像头会在回头的时候自动降下后遮阳帘，若想拉开遮阳帘也不用去找按钮，直接在遮阳帘下方的区域凭空向后拨动，遮阳帘会自动打开。

HUD逐渐成为智能汽车标配

平视显示器（HUD）运用光学投影技术将车载信息投屏到与视线平行的前方挡风玻璃上，为了帮助驾驶员减轻认知负荷，无需转移视线即可轻松获取行车信息，提高其态势感知能力的应用。

另一方面，融合汽车传感器和高级驾驶员辅助系统（ADAS）功能在一起时，能使驾驶员更轻松地检测到威胁或警告，从而更快地采取行动。

HUD现已在部分成型上有所应用，比如，宝马5系、奥迪A6、奔驰E系等，未来AR-HUD有望成为智能汽车的必然配置。

奔驰S级拥有面积最大的顶尖AR-HUD，率先支持AR实景导航，给驾驶员提供方向。

随着光学、AR、图像识别等技术不断突破，通过特殊设计的光学系统将图像信息精确地结合于实际交通路况中，包含技术有投射、前挡特种玻璃、高精地图、图像渲染和智能驾驶信息等。

软件定义汽车趋势明朗，使用软件解决硬件控制场景

软件定义汽车拥有7层IT架构，智能座舱成为软件定义汽车率先落地场景，此外特斯拉、小鹏等汽车厂商开始使用OTA解决性能和故障问题，未来应用场景将不断拓展。

车载开发以定制化为主

车企开发自主车载系统方式以标准的定制化操作为主，ROM和超级APP方式为辅。

车载系统的构建从下至上为：

硬件、虚拟机、系统内核、标准系统服务层、汽车服务和车辆控制、应用程序框架（含中间层）、应用程序和云服务。

智能座舱是结合软件和硬件多多元配合下的产品，一个完美的智能座舱需要拥有驾驶辅助、座舱域控制器、沉浸式声学体验、显示屏技术和座舱检测系统等新技术，同时搭配内饰、座椅等传统硬件。

车企对车载OS布局会根据战略格局以及自身实力划分为3种形式：

1）定制化自主开发专属OS；2）ROM方式基于已有系统做上层UI；3）直接采用现成的车载OS并搭建自身的应用软件。

头部车厂大多倾向从整车硬件到车载OS都自己开发，形成自身独有的完整生态链。

车载OS是传统车产实现数字转型的关键，汽车将演变为移动智能终端。

目前主流的底层车载操作系统共有四种：

QNX、Linux、Android以及WinCE，其中WinCE基本上已经退出市场。

从主流车企选择的系统开发方式来看，海外高端车厂、零部件供应商（如奔驰、宝马等）和国内车企新势力（如小鹏、蔚来等）都选择自建技术团队，即在底层操作系统基础之上进行定制化开发，形成独有的车载系统。

QNX为车载OS领域龙头，全球100%的OEM商和前八家Tier1都是QNX的客户，在车载信息娱乐系统或车联网系统占据超过60%的市场份额，如宝马ConnectDrive、奥迪MMI都用QNX技术。

车载OS行业巨头QNX也推出基于软件的智能座舱解决方案，凭借实时性交互等优势，集成多个电子控制单元（ECU）到单一芯片系统（SoC）使系统运行的软件可以打破临界线，甚至横跨不同的操作系统，从而推动安全认证的要求。

使用QNX平台的智能座舱不仅享有可靠安全的车载信息系统和娱乐信息系统，还可以通过同一ECU访问Android系统的最新应用程序，如谷歌地图和音乐软件。

虚拟机和中间层软件分别辅助车载系统

虚拟机辅助软硬件的一体化聚合是未来趋势。

Hypervisor（虚拟机）是运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层，可用于同步支持Android、Linux、QNX多系统。

根据ISO26262标准规定，仪表盘的关键数据和代码与娱乐信息系统属于不同等级，主流市场中，QNX或Linux系统用来驱动仪表系统，信息娱乐系统则以Android为主，目前技术只能将两个系统分开装置在各自芯片中。

然而，虚拟机可以同时运作符合车规安全标准的QNX与Linux，因此虚拟机管理的概念被引入智能座舱操作系统。

随着液晶仪表以及其他安全功能的普及，供应商不需要装载多个硬件来实现不同的功能需求，只需要在车载主芯片上进行虚拟化的软件配置，形成多个虚拟机，在每个虚拟机上运行相应的软件即可满足需求。

行业领先虚拟机有：

QNXHypervisor、ACRN、PikeOS和哈曼DeviceVirtualization，用于服务底层操作系统。

中间件层位于平台（操作系统）和应用软件层之间的软件，用于连接各个分布式系统和应用软件。

中间件层可以使开发人员避开复杂的底层操作系统，直接在简单而统一的开发环境下接入应用软件，不仅缩短开发周期，还减少系统的维护、运营和管理的工作量。

智能网联汽车和5G+AIoT实现“人-车-路-云”高度协同

无线通信将广泛运用在智能座舱，连接以算法、芯片、操作系统和以ADAS执行、智能中控、语音交互为主的执行层，为OEMs厂商开发测试终端产品打造自主、可控、完整的产业链。

中国通信学会发布研究报告《车联网知识产权白皮书》中数据显示，截至2019年9月，全球车联网领域专利申请累计114587件，美国位居榜首，占30%，中国25%紧随其后。

万物互联的基础就是数据在云端可实时传输，外界的信息进行多模交互，为车路协同智能化发展提供更多的应用场景。

传统车厂的信息技术及开发架构不足以支持如此庞大的数据量提供计算、储存和网络支持，因此车厂趋向于深度合作BAT等互联网巨头，共同构建车联网生态推出各自特色的云平台系统，如上汽与阿里联合打造的斑马网络、腾讯与长安汽车的梧桐车辆、博泰的“擎Mobile随身车联网”。

打通底层到云端的各个技术、生态环境，将具备自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X全云场景的逐步实现规模化商业应用，促进未来“人-车-路-云”的高度协同。

在软硬件一体化的实施过程中，车辆智能网联中最重要的设备为云端数据平台的建设，搭载先进的车载传感器、控制器，连接车内各个ECU获取的数据，实现车与车、车与人、车与城市建筑、车与基础设施等通信数据交换共享。

根据IDC全球智能网联汽车预测报告显示，可以连接第三方服务平台的车辆以及配备嵌入式移动网络的全球智能汽车出货量在2019年已达5110万辆，同比增长45.4%，预测2023年将增至7,630万台。

云计算的优点在于降低成本的同时还可以运用合理的资源分配方式处理数量庞大的数据，并且满足更加弹性和个性化的业务模式更新迭代快（OTA）的需求。

云端数据可以真正的为自动驾驶提供有效解决方案，随着V2X通讯的发展和5G技术的推进，汽车行业将在未来致力于ADAS芯片和车载娱乐信息芯片的相互融合发展。

C-V2X无线技术可以快速收集更多信息以及降低延时，从而最大程度的保证行车安全，并且协作驾驶过程中能够降低能源损耗，提升自动驾驶/半自动驾驶的效率。

根据《智能汽车创新发展战略》，我国将重点支持LTE-V2X/5G-V2X的发展，基础建设快速发展为智能网联汽车渗透带来红利。

其中地平线已推出了基于征程处理器和Matrix自动驾驶计算平台的多层次解决方案以及针对现阶段汽车市场亟需的辅助驾驶推出的ADAS、DMS、AR-HUD技术方案。

另一方面，高精地图软件的加入也将会很大程度的加强自动驾驶辅助系统，将汽车的舒适、安全和智能提升到一个全新的境界。

语音交互系统

未来智能语音交互将成为最主流的人车交互场景。

日益丰富的生物识别技术助力智能语音交互系统，依托于AI技术的不断发展以及大数据的推广应用，为驾驶舱带来更高效、人性化、情感化、个人定制化的行车氛围。

为了打造智能音乐座舱，基于驾驶员音乐沉浸式氛围，小鹏配备18个丹拿Dynaudio顶级Confidence系列音响系统，以及20个声道，可通过智能动态音效技术，根据音乐风格、声场位置进行智能调节音效。

配备具有独立声源的主驾音乐枕头，并加设了主动降噪、私密通话等功能，更好的实现声源定位从而达到语音交互的提升。

地平线语音交互技术利用理想ONE车内的四个高灵敏度麦克风，及地平线的声源定位、盲源分离和降噪算法，进而对不同位置乘客的语音指令的精准区分和识别。

主流车厂逐渐与第三方应用软件合作，打造符合多场景需求的完整座舱生态体验，并通过手机端的连接实现远程车辆操控、远程车辆信息查看、NFC高安全系数数字钥匙、物联网多端交互模式

全球智能座舱市场快速增长，中国市场增速抢眼

2015年后，随着人工智能技术的兴起，大批风险资本开始关注人工智能在交通出行方向的应用。

在自动驾驶技术快速发展的同时，消费者在汽车中有了更大的自由度，所以提高整个乘坐品质和行驶体验的智能座舱产品逐步走进大众的视野，相关市场也得到较快发展。

全球智能座舱行业市场保持快速增长，中国市场增速抢眼。

根据ICVTank公布的数据显示，2019年全球智能座舱行业市场规模达364亿美元，同比增长10.3%，随着人们乘车体验要求的提高，智能座舱将加速普及，全球智能座舱行业市场规模将保持快速增长，预计到2022年，全球智能座舱行业市场规模有望达461亿美元，年均复合增长率达8%。

中国作为全球汽车行业发展潜力最大的市场，2019年中国智能座舱行业市场规模达441.1亿元，随着中国市场消费升级，智能座舱加速应用，中国智能座舱行业的市场规模将保持高速增长，预计到2025年市场规模将达到1030亿元，年均复合增速达13%，高于全球增速。

硬件设备渗透率将不断提高。

智能座舱的硬件主要分为4大部分：

中控大屏（包括车载信息娱乐系统）、流媒体中央后视镜、抬头显示系统HUD、全液晶仪表。

中控屏是智能座舱的主要硬件之一，目前汽车中控屏在新车中的渗透率已经达到80%，是智能座舱硬件设备中渗透率最高的设备，预计到2025年其渗透率将达到100%。

流媒体中央后视镜、抬头显示系统的渗透率分别为7%和10%，预计到2025年两者的渗透率均会提升至30%;全液晶仪表目前渗透率为30%，预计到2025年其渗透率将提升至70%。

语音控制将逐渐成为标配。

2019年国内汽车智能语音市场规模为14.8亿元，其新车渗透率到2019年底已达到53%，目前科大讯飞以市占率55%占据国内第一，其2019年汽车智能语音出货量600万套，收入3.7亿元。

未来，语音控制渗透率有望逐步提升，预计2020年语音控制新车渗透率将达到60%，语音控制将逐渐成为智能座舱的标配。

中科创达先发优势突出，布局智能座舱软件全生态，应用于主流车厂

公司已正式发布智能驾驶舱解决方案4.0版本，7年产业沉淀，打造全球领先的智能驾驶舱软件解决方案。

2013年公司前瞻性布局新一代智能网联汽车业务，先发优势突出。

经过7年的努力和沉淀，以“软件+全栈”作为核心优势，基于关键技术集成于一个芯片内，建立底层智能操作系统软件技术，并通过融合产业生态链各区域的全球领先公司，升级研发操作系统和智能座舱。

内生外延并举打造了基于多操作系统（Android、Linux、QNX、T-KERNEL等）、多平台（高通，TI，NXP，瑞萨，英特尔等）面向智能驾驶舱的中控娱乐信息系统、数字仪表、高级辅助驾驶等软件平台解决方案，核心产品和技术包括UI/UE工具、Kanzi人机交互引擎、车内互联方案、KanziConnect、FOTA、自动化测试、嵌入式人工智能引擎和智能视觉等，从而帮助Tier1、OEM客户在早期开发和验证应用以及UI/UE，提升多方协同开发的效率，缩短研发周期。

近年来，国内外知名车企纷纷与公司签订长期合作协议，公司产品覆盖大部分主流车厂。

软件正在赋能智能汽车产业。

全球软件技术领导者中科创达，将自身定位为“赋能者“，与全球产业链中下游的领导厂家合作，多维度进行集中整合，打造全新一代网联化、自动化、共享化、人性化的智能座舱，多年的技术积累和前瞻战略布局让公司获得了更大的发展空间。

简单化的操作体验让信息交互更为自然简介，自动根据场景更新信息，生物识别和手势操作的配备也融合了更大的浮动空间，一定程度上可以提高容错率，避免误操作。

高通赋能操作平台开发

平台可帮助汽车制造商高度分化和定制车内体验的所有层。

第三代高通QualcommSnapdragon处理器配备领先的计算技术，包括多核高通AI引擎、高通光谱图像信号处理器（ISP）、第四代高通KryoCPU、第六代高通促视觉子系统等。

智能座舱解决方案融合高通骁龙SA8155P核心板（AutoSoM）和QNX虚拟机于一身，可同时输出8个摄像头传感器的讯息，并使用智能后视摄像头、流媒体后视镜和停车辅助功能为驾驶员提供重要的信息提示，目前已广泛运用在奥迪、吉利、路虎、大众、丰田、比亚迪等头部车厂。

另一方面，汽车开发套件（AutoKit）中的ADPCool产品可针对客户需求开发，定制并优化专属汽车场景，加速软件的开发迭代。

中科创达智能座舱解决方案可根据厂商需求搭载Android或Linux平台：

1）Android平台支持将AndroidO，P等信息娱乐系统搭建在高通SA8155P，S820A，瑞萨R-Car等平台，系统可优化8-10秒的快速启动、2秒的快速倒车影像，根据芯片性能和应用可以同时支持2-4个并行应用于可交互操作的分屏和浮屏，信息集成度大幅增加；2）Linux平台基于STAccordo5，集成系统芯片和多个微控制单元（SoC+MCU）在单芯片内，提供高安全、低成本的解决方案，可以同时搭载CarPlay和CarLife，并扩展支持AndroidAuto，全新升级智能座舱系统技术。

集成型多系统平台

平台基于QNX虚拟机将硬件虚拟化，复杂的功能集结在一个芯片上，从而提高经济效益、降低开发风险。

智能座舱平台集结智能仪表盘系统、平视显示器系统、车载娱乐系统、车载信息系统、安全驾驶系统、空调与座椅调节系统、物联网等功能，连接各个控制域单元打造一体化平台，实现信息有效交互，达到高效的多屏互通模式。

其他公司若整合这些系统功能一体需要将多个控制驱动电子元件（驱动芯片、控制芯片、功能性电子元件等）使用物理方式进行连接，而中科创达的“一芯多屏“方案仅需4层（底层系统+虚拟机+功能系统+交互界面）即可，大幅度降低开发成本和开发风险。

车厂可以根据自身需求灵活安装并扩展软硬件解决方案，通过优化Android、Linux、QNX、Grennhill等系统技术架构，升级并完善操作系统性能。

高集成度、信息交互及时的多屏互动模式可大幅改善触控反馈缺乏和交互效率低的传统车载架构。

人机交互界面

公司和Rightware前期已通过Kanzi引擎进军头部汽车厂商，结合公司多年在软件IP的优势，进一步升级操作系统（OS）和交互界面（HMI），推出了基于Kanzi和KanziConnect一体化智能驾驶解决方案，赋能智能汽车行业的智能化、网联化，完成真正的软件定义汽车。

Kanzi引擎为车厂产品部门、设计师、软硬件供应商提供统一的开发运行平台，使UI和平台能并行开发，提升10倍HMI开发效率，缩短近50%的开发时间。

具谷歌报道，全球有超过半成的汽车制造商在采用Android系统架构作为信息娱乐系统。

作为最有效的基于And