智能驾驶核心软件调研报告课件

智能驾驶核心：软件！证券研究报告|行业深度研究报告智能驾驶深度系列（二）计算机团队2021年1月11日智能驾驶核心：软件！证券研究报告|行业深度研究报告智能驾驶深1目录101

智能驾驶时代，软件重要性大大增强软件在汽车生命周期中的应用智能汽车软件梳理：智能座舱智能汽车软件梳理：自动驾驶投资建议风险提示目录101智能驾驶时代，软件重要性大大增强软件在汽车生命周012智能驾驶时代，软件重要性大大增强012智能驾驶时代，软件重要性大大增强核心观点：3软件！已经成为智能驾驶的核心能力一、软件在智能汽车的中的价值量将大幅提升二、软件厂商开始深度接入智能驾驶研发，甚至有望与整车厂直接合作三、智能驾驶两大类软件：1、自动驾驶；2、智能座舱软件！将改变智能驾驶商业模式一、以特斯拉为例，不断降低整车售价，背后则是软件FSD收入快速增长二、过去：赚整车或硬件的钱——未来：赚软件升级和服务的钱三、商业模型将从：单价×新增，演变成：软件费×存量相关受益公司：A股智能驾驶产业链核心受益标的：中科创达、德赛西威（与汽车组联合覆盖）、四维图新、锐明技术、道通科技、千方科技；其他受益标的：万集科技、金溢科技、鸿泉物联风险提示：1）智能驾驶相关核心技术研发低于预期；2）新技术的出现对现有技术路线形成冲击；3）疫情发展趋势可能对宏观经济持续复苏趋势带来不确定性；4）政策力度不及预期。核心观点：3软件！已经成为智能驾驶的核心能力1.1

软件定义汽车的典型代表：特斯拉新款特斯拉再度降价，软件是以量换价的底气所在：2021年1月1日，特斯拉中国官网宣布，特斯拉Model

Y长续航版下调14.81万元，起售价33.99万元，Model

Y

Performance高性能版下调16.51万元，起售价36.99万元。此次新款特斯拉再度下调售价，软件是以价换量的底气所在：1）特斯拉在硬件方面毛利率并不高，软件毛利率目前则已经达到70%以上，且软件升级渗透率也在加速放量；2）持续迭代的软件产品，大大增加特斯拉的客户黏性；3）伴随行驶数据量迅速扩张，特斯拉FSD功能逐步完善，2019年以来持续提价，而且未来存在进一步提价的预期。资料来源：公司官网，华西证券研究所特斯拉车型售价对比情况41.1软件定义汽车的典型代表：特斯拉新款特斯拉再度降价，软1.1

软件定义汽车的典型代表：特斯拉

盈利结构对比：传统汽车主要依靠车辆及零部件等硬件销售获得收益，特斯拉则是由硬件销售+软件服务两部分构成，相对于传统硬件收入的一次性确认&低毛利率特点，软件收入具有高持续性&高毛利率的“双高特征”（毛利率预计在70%-80%以上，甚至更高），同时OTA技术变革带来的软件更新属性，可以显著改善驾驶体验，提高客户粘性。目前特斯拉软件服务内容基本成型：主要包括基本辅助驾驶Autopilot、完全自动驾驶FSD、软件应用升级、高级连接服务、商业保险等。软件服务类型服务内容付费模式基本辅助驾驶Autopilot自动直线行驶和自动跟车两项功能以2000-3000美元的价格包含在售价里完全自动驾驶FSD自动进出停车位、自动换线、识别并执行红绿灯、智能召唤，以及可以执行点到点的自动驾驶能持续上调价格，最新售价8000美元软件应用升级在特斯拉

App

中购买辅助驾驶功能、完全自动驾驶功能、加速性能提升以及其他高端功能根据产品类型收费高级连接服务使用实时路况、卡拉

OK、流媒体等功能按月付费，

9.99美元/月保险2019年推出旗下车型的保险业务保费将低于行业市场价20-30

，并且提供全面的保险和理赔服务，费用透明无额外收费，支持月供并且可以随时取消资料来源：公司官网，第一电动，华西证券研究所资料来源：公司官网，特斯拉公告，华西证券研究所特斯拉软件服务内容特斯拉

FSD软件升级单价持续攀升（美元）590008000700060005000400030002000100003M19 5M19 11M197M201.1软件定义汽车的典型代表：特斯拉 盈利结构对比：传统汽1.1

软件定义汽车的典型代表：特斯拉—盈利模式外延6资料来源：罗兰贝格，BCG，华西证券研究所未来特斯拉有望从多个维度持续完善盈利模式：1）车载管理与驾驶服务（比如定制化保险产品）；2）出行服务（无人出租等）；3）车外服务；4）互联服务；5）数据洞察服务；6）车辆功能。智能驾驶产业盈利模式的外延拓展1.1软件定义汽车的典型代表：特斯拉—盈利模式外延6资料来71.2

智能驾驶时代，软件重要性大为凸显7类比人类执行驾驶动作的全过程，自动驾驶汽车也需要“看清”周围路况，将信息传导至“大脑”思考接下来最合理的路线，最终做出决定“控制”车辆行驶路径。“感知-决策-执行”是自动驾驶汽车最为重要的三大系统，分别对应人类的“眼睛-大脑-四肢”三种人体部位，软件在当中地位不可或缺。资料来源：广汽研究院，华西证券研究所智能驾驶三大系统：感知-决策-控制1.2智能驾驶时代，软件重要性大为凸显7类比人类执行驾驶动81.2

智能驾驶时代，软件重要性大为凸显8智能汽车时代，软件重要性大大增加，根据IEEE数据，高端车辆软件代码已经达到1亿行；各大整车厂为强化短板，巩固竞争优势，纷纷发力软件业务布局：2019-2020年上汽、广汽、一汽、长安、丰田、大众、宝马等海内外整车厂纷纷成立软件部门（公司），发力智能驾驶数字化业务。资料来源：IEEE、华西证券研究所典型高科技产品代码量对比（百万行）各大整车厂纷纷发力软件部门资料来源：上汽集团、物联网智库、华西证券研究所020406080100120高端车facebookWin-vista波音747AndroidChrome地区公司新成立软件部门具体动态本土OEM上汽零束2020年初成立，预计年底将形成一个500人规模的团队，21年底将扩充至1000人，到2023年攀升至2200人，主要聚焦智能驾驶系统工程、软件架构、基础软件平台和数据工厂一汽一汽（南京）科技2020年成立一汽（南京）科技开发有限公司，主攻人工智能基础软件开发、AI应用软件开发、人工智能理论等长安长安汽车软件科技2019年底成立长安汽车软件科技公司，以此来构建包括电子电气化架构、整车基础软件平台，OTA、云于大数据云等在内的四大核心能力广汽广汽-中科创达联合创新中心围绕智能汽车操作系统展开创新技术研究，并在信息娱乐、智能座舱、智能交互和安全驾驶等领域进行联合研发，共同研发新一代的智能汽车平台海外OEM丰田Woven

PlanetHoldings2020年成立，2021年正式运营，旨在创造更灵活的“软件优先”开发流程，将努力精简软件系统，使汽车软件与机械和电子结构无缝对接大众Car.Software2019年整合子公司Car.Software，负责开发内部软件系统，并表示到2025年所有新车都将配备大众vw.os操作系统宝马Digital

Car2020年成立，整合包括软件、电子器件、硬件、辅助驾驶、车联网、自动驾驶等多个业务部门，到2025年之前，宝马在数字化和电气化方面将投资300亿欧元1.2智能驾驶时代，软件重要性大为凸显8智能汽车时代，软件91.2

智能驾驶时代，软件重要性大为凸显92020-2030年汽车软件&电子电气市场规模CAGR有望达7%根据麦肯锡测算，

2020-2030年汽车软件&电子电气市场规模CAGR有望达7%，其中操作系统/中间件等CAGR有望达9%；从整车厂的工程师结构来看，软件地位日益吃重，根据罗兰贝格、德国工程师协会等披露数据，以德国车企为例，

2017-2018年汽车软件工程师规模增长56%，而机械工程师规模大幅下降21%；资料来源：麦肯锡、华西证券研究所2020-2030年汽车软件&电子电气市场规模CAGR有望达7（单位：十亿美元）2017-18年汽车软件工程师规模+56，机械工程师规模-21（以德国车企为例）资料来源：罗兰贝格/拉扎德

、德国工程师协会、华西证券研究所1.2智能驾驶时代，软件重要性大为凸显92020-2030101.2

智能驾驶时代，软件重要性大为凸显10智能驾驶车辆加速放量，驱动软件需求持续攀升。从国内部分主机厂和造车新势力的智能驾驶量产规划来看，2020-2022年是大多数国内自主车企L3级自动驾驶量产的规划阶段，进而带来相关软件需求加速放量。资料来源：盖世汽车，华西证券研究所L3等级车辆多在2020年量产，L4等级车辆多在2021年开始导入（2020年中更新）企业类型201720182019202020212022202320242025宝马外资大厂L2L3L4奔驰L2L3L4沃尔沃L2L4特斯拉L2L3L4大众L2L4通用L2L4福特L2L4丰田L2L4本田L2L3日产L2L3现代起亚L2L4上汽内资大厂L2L3L4L5一汽L2L3L4L4长安L2L3L4东风L2L3北汽L2L3L4广汽L2L3吉利L2L3L4长城L2L3L4奇瑞L2L3蔚来造车新势力L2L3威马L2L3小鹏L2L31.2智能驾驶时代，软件重要性大为凸显10智能驾驶车辆加速111.3

新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础11纵观汽车电子电气架构（EEA），总体呈现分布式ECU架构

→

域控制器EE架构

→

中央集中式EE架构演变趋势分布式阶段：特定的功能由特定的ECU控制，这种结构无法承受汽车功能日益丰富的趋势，过多的ECU导致EE架构极其繁杂；域控制器阶段：引入以太网，基于不同的域划分进一步优化EE架构，进一步地，智能座舱域与智能驾驶域融合，单颗AI芯片实现车内外、融合等边缘侧计算；中央集中式阶段：车载中央计算机形成，覆盖车身域、动力域、底盘域、安全域，计算芯片出现整合态势。资料来源：罗兰贝格、地平线、华西证券研究所1.3新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础11纵观汽121.3

新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础12按照麦肯锡的分类，汽车EE架构基本可以分为5个阶段：①独立的ECU，功能实现也是独立的，特定功能由特定ECU实现；②域的概念开始显现，出现多个ECU整合到特定域的现象，包括动力、底盘等；③融合进一步加剧，出现跨功能的连接，能够实施自适应巡航等复杂功能；④中央域控制器出现，能够实施更多复杂功能，融合进一步集中；⑤虚拟域出现，专属硬件开始减少，汽车类似于高性能计算机；目前主流车企正处在由分布式EE迈向集中式EE阶段。资料来源：麦肯锡、华西证券研究所1.3新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础12按照麦131.3

新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础13资料来源：汽车ECU设计、知乎专栏（吃完饭后不刷牙）华西证券研究所传统汽车EE架构下，ECU难以统一，无法进行OTA，无法实施软件定义新功能传统EE架构中，当增加一个新功能，只是简单地添加一个ECU，增加电线和线束布线，加大系统复杂性，OEM集成验证更困难。

如果需要实现较为复杂的功能，需要许多个控制器同时开发完成才能进行验证，如果其中任意一个控制器出现问题，可能导致整个功能全部失效。在传统分布式EE架构之下，ECU由不同的供应商开发，框架无法复用，无法统一，同时OTA外部开发者无法对ECU

进行编程，无法由软件定义新的功能，无法进行硬件升级；基于传统分布式架构，主机厂只是架构的定义者，核心功能是由各个

ECU

完成，其软件开发工作主要是由

Tier1完成，主机厂只做集成的工作，这也是为什么大部分主机厂基本没有软件开发能力的原因，就靠

DRE搞定供应商就能集成一辆车，为什么还要花成本养一个软件团队。传统汽车EE架构工作流程以及内容1.3新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础13资料来141.3

新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础新一代EE架构是软件定义汽车基石，可实现OTA：截至2020年中，能够实现整车

OTA

的车大约有

9

款，为特斯拉ModelS/X/3、蔚来

ES8/ES6、小鹏

G3、理想ONE、宝马X5

和凯迪拉克

CT5，这些车型的背后，几乎都有一个全新的电子电气架构在支持；特斯拉EE架构在不断变化，直到

Model

3的集中式架构，ECU

控制模块越来越少，为实现整车

OTA

奠定了硬件基础，以Tesla

Model

S为例，其EE架构具备高度集成特点

：具有明显的域划分概念，包括动力域、底盘域、车身等；四大控制器

AICM（辅助驾驶及娱乐控制模块）、BCM

RH（右车身控制器）、BCM

LH（左车身控制器）以及

BCMFH（前车身控制器）控制着整辆车几乎所有功能；总的来看，中央计算EE架构有以下优点：1）算力集中到少数中央单元，留有冗余，便于后续软件升级；2）经过良好的平台化设计之后，硬件单元也可以升级。特斯拉Model

3电子电气架构资料来源：特斯拉中文网（冷酷的冬瓜）、华西证券研究所141.3新一代中央EEA——软件定义汽车的硬件基础新一代EE1.4

智能化潮流重构汽车产业供应链资料来源：车百智库，亿欧智库，华西证券研究所以智能座舱为例，产业呈现出明显的融合和跨界趋势：上游零部件企业寻求后向一体化，而下游整车厂寻求前向一体化，独立研发算法和智能硬件。新兴互联网公司与传统整车、零部件企业进行深度合作，共同推出智能座舱整体解决方案。智能驾驶驱动产业链重构——软件/算法/芯片等Tier2呈现向Tier1进阶趋势，科技公司大放异彩151.4智能化潮流重构汽车产业供应链资料来源：车百智库，亿欧1.4

智能化潮流重构汽车产业供应链智能驾驶浪潮中，软件部门在OEM供应链中呈现明显的后移趋势：以中科创达为例，此前中科创达处于Tier2位置，向德赛西威等Tier1汽车电器电子供应商销售产品，进而再供货给OEM；此轮智能驾驶浪潮袭来之后，中科创达从Tier2位置向Tier1移动，可直接向整车厂提供操作系统开发平台及销售智能驾驶舱。资料来源：亿欧智库，华西证券研究所软件部门呈现由Tier2向Tier1进阶趋势智能驾驶浪潮中，中科创达在供应链中位置后移中科创达Tier1汽车供应商汽车OEM汽车OEM中科创达Tier1汽车供应商资料来源：中科创达公司公告，华西证券研究所161.4智能化潮流重构汽车产业供应链智能驾驶浪潮中，软件部门0217软件在汽车生命周期中的应用0217软件在汽车生命周期中的应用2.1

汽车软件30年——从无迈向标准化汽车软件发展历史梳理：20世纪80年代前：汽车发动机系统最先具备算法功能，出现电子点火等装置，具备控制算法的软件直接嵌入使用，为数不多的软件之间彼此无关联；20世纪80年代：车用电子电气化趋势开启，油耗&行驶距离等信息可做车内电子化显示，ABS/ESP/电子变速等电子系统出现，这些新功能由嵌入式酸碱算法控制实现，CAN/LIN被引进用于解决不同控制器之间的通信问题；20世纪90年代：IVI系统出现，汽车软件架构愈发分散且日益复杂，具备GPS、自适应巡航控制等功能的汽车相继问世；2000-2010年：汽车安全系统出现，软件架构更加复杂，行业开始引入AUTOSAR彼岸准软件架构；2010年至今：汽车智能化功能逐年增加，软件定义汽车渐成潮流，汽车EE架构迈向域控制器时代，HMI、自动驾驶、OTA等新概念落地成真。汽车软件发展历程梳理资料来源：AUTOSEMO，华西证券研究所182.1汽车软件30年——从无迈向标准化汽车软件发展历史梳理2.2

生产环节：从设计到制造汽车生产流程典型汽车生产流程主要包括四个环节：概念阶段（项目规划、创新开发等）、设计阶段（产品与工艺设计、数值模拟等）、实施阶段（设计认可与验证等）、正式生产（产能爬坡等）。典型汽车生产流程资料来源：《汽车开发流程简介》，华西证券研究所192.2生产环节：从设计到制造汽车生产流程资料来源：《汽车开2.2

生产环节：从设计到制造20设计环节汽车设计行业所用的工业设计软件主要就是UG、Pro/E以及CATIA这三种3D设计软件，其中CATIA软件是使用最为广泛的设计软件，除了3D设计之外，甚至很多公司直接用CATIA自带的2D模块来做2D图像设计。在国内汽车行业中，大部分的汽车设计公司都用CATIA软件，汽车主机厂使用CATIA的越来越多。在行业技术层面看，汽车设计行业软件用CATIA的也相对较多，因为在曲线、曲面的设计过程中，

CATIA用处最广泛，相对UG、Pro/E它更精确，质量更好。而在发动机和传动系统，以及其他机械行业，则用Pro/E的较多，少部分的汽车零部件的厂商，则选用UG。资料来源：华锐欣程，华西证券研究所资料来源：华锐欣程，华西证券研究所三大汽车设计软件对比三大汽车设计软件对比主流设计软件所属公司应用领域特点PRO/E美国参数技术公司模具、产品设计、机械零件设计、工业设计功能全面强大，易学上手，全参数化设计，十分方便修改设计方案UG由西门子旗下EDS公司开发UG主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模，在模具设计行业广泛使用UG最大的特点是实用灵活自由，很多板块命令都在一个界面内显示出来，无需切换不同界CATIA法国达索公司汽车行业，航空航天工业最大特点就是板块非常清晰，分为零件建模、创成式建模(曲面)、自由曲面、非参设计等分的很细，板块很清晰，思路很严谨，不过catia非常难于上手，需要自学加培训，一旦掌握，就可在汽车设计领域立足汽车制造商车厂类型设计软件类型备注奇瑞汽车CATIA/东风汽车CATIA/广汽研究院CATIA江淮乘用车本土品牌CATIA福田汽车CATIA长安汽车比亚迪上汽通用东风日产上海泛亚松2.2生产环节：从设计到制造20设计环节资料来源：华锐欣程212.2

生产环节：从设计到制造21智能汽车制造全部环节：汽车生产制造过程中，主要涉及的软件系统包括企业资源计划管理系统（ERP）、制造企

业生产过程执行管

理系统（MES）、生产设备和工位智能化联网管理系统（DNC）、生产数据及设备状态信息采集分析管理系统(MDC)、制造过程数据文档管理系统(PDM)等资料来源：亿欧、慧都大数据、盖勒普官网、华西证券研究所典型软件系统用途典型软件开发商ERP覆盖进销存/财务/订单/客户/产品/生产等环节的的现代化生产管理系统，旨在实现降低车间物料生产成本、规范生产业务流程等QAD（本土市占率约49，由美国企安达公司开发），Fourth

Shift（本土市占率约22，由美国思博公司开发）MES主要是制造执行系统在汽车生产制造领域的专项应用，以作业调度为核心，以降低生产成本、提高生产效率为目标，收集生产过程中的实时信息，并对实时事件及时处理，同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接收相关信息并反馈处理结果和生产指令国外厂商比如罗克韦尔、西门子、MPDV等等，国内厂商包括精益汇智、艾普工华、易往科技、鼎捷软件等DNC使用1台服务器,对企业生产现场所有数控设备进行集中智能化联网管理，保持车间内所有CNC数控加工中心，智能化工业机器人，自动化生产线PLC工作中心和其它的所有工业设备联网在线Predator

DNC（由美国

Predator

Software公司开发），目前是全球最成熟、最完善的数控设备及工位联网管理系统，全球市占率约60MDC主要是对数控机床和其他智能设备的数据进行采集，比如数控机床的运行状态及参数等等，通过对这些设备进行监测及控制，并能给其他信息化软件提供数据支持，比如MES、ERP等。MDC具有数据采集、机床监控、数据分析处理、报表输出等功能，这些数据对车间管理者的生产决策有科学的依据840D/810D系列系统（西门子）、Heidenhain系统（海德汉）、M70系列（三菱）、FANUC等PDM即产品数据管理，它是基于分布式网络、主从结构、图形化用户接口和数

据库件管理技术发展起来的一种软件框架(或数据平台)，PDM可对并行工程中的汽车设计人员工具、设备资源、产品数据以及数据生成过程进行全面管理，主要的目的是控制受控文件的规范管理，保证产品实现各个环节的技术文件是受控的，即准确性＆有效性达索公司、浩辰PDM、三品软件PLM、参数技术公司(PTC)、西门子PLM公司、上海汉均、安世亚太、盖勒普公司、用友软件、上海思普、启明信息技术股份有限公司、CAXA、艾科斯特、开目、华天、英泰、神州数码、天心天思(SUNLIKEPDM)等2.2生产环节：从设计到制造21智能汽车制造全部环节：资料222.3

通信环节：典型车载通信软件梳理微信车载版、QQ等为目前典型的车载通信软件汽车正成为智能手机、平板电脑等之外的下一代智能终端设备，新生代汽车消费者习惯了实时互联的生活方式，而在驾驶过程中因专注驾驶造成的短暂失联，会产生“离线焦虑”，这些因素都引发了对车载通讯软件需求的增加。2019年中汽中心汽车技术情报研究所选取微信车载版作为智能汽车通信软件的典型应用，对其进行了多方面的测试，在不同场景下，使用微信车载版的用户，视线聚焦前方道路的比例提升至94.7%，超过在车上使用手机进行通讯。资料来源：智慧出行观察员、华西证券研究所车载通信使用方式（以车载微信版为例）目前国内主流车载通信软件主流车载通信软件开发公司典型产品使用效果QQ腾讯宝马QQ除了可以通过宝马汽车接、语音消息，还理位置，也微信资料来源：智慧出行观察员、华西证券研究所222.3通信环节：典型车载通信软件梳理微信车载版、QQ等为目2.4

联网环节：OTA为智能驾驶时代最大亮点OTA为智能驾驶时代差异化竞争点—未来将有60%-70%的车辆因为软件安全问题而被召回，OTA业态的构建有望显著降低这一比例，同时可使用户体验保持高新鲜感，利于维持客户黏性。OTA属于是工具型软件，OTA系统本质为建立软件包直接送达用户的运输体系，高效+稳定+安全+智能为核心诉求。从技术特点上来看，汽车OTA确实和手机OTA类似，但真正在实施过程中，两者存在一定区别，主要是汽车OTA对时间、地点、安全性等有一定要求。资料来源：亿欧、慧都大数据、盖勒普官网、华西证券研究所OTA运行示意图OTA架构232.4联网环节：OTA为智能驾驶时代最大亮点OTA为智能驾2.4

联网环节：OTA为智能驾驶时代最大亮点OTA开发目前主要有两种合作方式如果Tier

1与上游芯片商和下游算法商合作开发解决方案，类似于大陆ADCU、麦格纳MAX4，那么OTA主要就是Tier

1来做；如果Tier

1只帮助车厂处理硬件生产、中间层以及芯片方案整合，那么OTA实际开发方就是整车厂。目前OTA主要开发商为整车厂（比如特斯拉采用自研模式）和以艾拉比（专业从事汽车和物联网OTA业务）为代表的第三方两类。目前OTA主要有两类合作模式OTA主要开发商为整车厂和以艾拉比为代表的第三方两类芯片供应商+提供OTA整体方案合作模式1Tier1整车厂+算法供应商Tier1不提供OTA,由整车厂开发合作模式2+整车厂硬件/芯片整合OTA研发模式典型OTA开发商

基本介绍自研特斯拉从Model

S的分布式到Model

3的集ECU控制模块越来越少，为整础，目前FOTA部分特斯几乎涵盖了整车全面、操作按钮、油门第三方开发资料来源：上汽集团、华西证券研究所资料来源：上汽集团、物联网智库、华西证券研究所242.4联网环节：OTA为智能驾驶时代最大亮点OTA开发目前2.5

运维环节：智能驾驶模块的校准标定智能汽车的智能模块需要标定维护目前智能驾驶车辆中，配合的高级辅助驾驶系统主要由传感器、ECU和执行器三个部分构成，当相关模块部分异常或者偏移时，就需要专用于ADAS标定工具进行诊断维修检测，特别是智能校准检测的维修。目前市场上推出的典型标定产品可由标定工具、诊断软件、标定方法三合一，显著提高了维修效率，未来随着智能驾驶渗透率持续提升，相关智能检测维修需求有望加速释放；根据我们的调研情况，目前海外有相关业务的供应商以博世为代表，道通科技、北京金蚂蚁国创在国内则布局较早，具有先发优势。智能驾驶系统标定典型场景道通科技ADAS标定系列产品资料来源：金蚂蚁国创官网、华西证券研究所资料来源：道通科技招股书、华西证券研究所252.5运维环节：智能驾驶模块的校准标定智能汽车的智能模块需2.5

运维环节：汽车云服务平台26车路协同产业链中，车、路、云、网缺一不可目前在以主机厂为中心的汽车云平台服务中，主机厂以供应商云平台为基础，搭建自己的云平台，实现对核心业务链的全覆盖；汽车行业对云服务需求飞速增长，核心驱动力包括：车企生产管理、市场经营活动及内部管理提升和产业链数字化变革；车企软硬件开发、设计、测试、验证过程中的数字化和异地研发团队的云化协同、云上仿真等；汽车产品本身的数字化和新四化，离不开过程和工具的数字化和云服务协助；搭建车企的车联网平台，建立汽车用户、汽车产品、互联网数字生态圈、汽车制造企业及其产业链四者之间的联接、服务和运营平台；5）随着ADAS/自动驾驶的普及和升级，自动驾驶汽车每天将产生数个TB的数据，对云平台空间的需求将暴增；外资车企主要采用微软云&AWS，本土及合资品牌主要采用本土云：亚马逊AWS、微软云、阿里云、腾讯云是主机厂和Tier1的主要选择，华为云和百度云是后起之秀。此外，随着亚马逊开始研发和测试自动驾驶车，越来越多客户转向了微软云。资料来源：盖世汽车、华西证券研究所整车厂属性选用云平台阿里云腾讯云百度云华为云微软云AWS戴姆勒外资整车厂√√√宝马√√√√奥迪√√大众√沃尔沃√福特√√丰田√√本田√√雷诺-日产√标致雪铁龙√现代起亚√马自达√√捷豹路虎√上汽通用合资品牌√√东风本田√广汽三菱√东风日产√一汽大众√上汽乘用车本土整车厂√一汽√福田汽车√广汽√√长安√√长城√比亚迪√√吉利√江淮√威马造车新势力√蔚来√小鹏√2.5运维环节：汽车云服务平台26车路协同产业链中，车、路272.5

运维环节：汽车云服务平台27车联网云平台是率先普及的汽车云平台之一2017年，微软发布了基于Azure云服务打造的互联汽车平台（Microsoft

Connected

Vehicle

Platform，MCVP），获得了众多Tier1的支持。华为2020年发布的汽车云服务平台则划分得更细：自动驾驶、高精地图、电池安全、OTA、V2X、三电；IT巨头不仅通过大规模云平台建设降低单位成本，还赋能了AI算法和各种工具链，以及独立开发AI芯片用于降本等。譬如百度云依靠有相当竞争力的DuerOS、Carlife、仿真平台、高精地图、自动驾驶算法、昆仑AI芯片等，在自动驾驶云平台领域处于领先地位。资料来源：华为官网、华西证券研究所华为汽车云服务平台覆盖业务领域：自动驾驶+高精地图+电池安全+OTA+2X+三电等2.5运维环节：汽车云服务平台27车联网云平台是率先普及的282.6

智能驾驶新潮流：单车智能化28智能驾驶则在传统驾驶基础上引入智能驾驶模块。通过对常规汽车进行加装，搭载各类先进车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，使得车辆具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，从而大大提升驾驶的自动化和智能化。“感知-决策-执行”是智能驾驶汽车最为重要的三大系统，可以类比为人类的“眼睛-大脑-四肢”三种部位。智能汽车智能化可以分为智能座舱和自动驾驶，我们在下文中有详尽论述。资料来源：Waymo、

BCG、华西证券研究所实际效果图 结构透视图2.6智能驾驶新潮流：单车智能化28智能驾驶则在传统驾驶基290329关键技术梳理：智能座舱0329关键技术梳理：智能座舱3.1

智能座舱主要技术梳理从智能座舱研发环节来看，主要涉及到软件工程&硬件工程：软件工程：包括操作系统、基础软件（虚拟化等）、智能基础（用户画像、情景感知、多模态融合交互等）、应用开发（Android为主）、仪表软件开发（QNX为主）、TBOX软件开发（Linux）、云服务（信息安全等）；硬件工程：包括显示硬件（屏幕、HUD等）、交互设备、摄像头、通信单元/网关、座舱域控制器等。303.1智能座舱主要技术梳理从智能座舱研发环节来看，主要涉及3.2

智能座舱：操作系统汽车操作系统可分为车控操作系统和智能座舱操作系统两类：车控操作系统是实现车辆行驶功能、动力性的运行基础；智能座舱操作系统主要为车载信息娱乐服务以及车内人机交互提供控制平台，是汽车实现座舱智能化与多源信息融合的运行环境。操作系统在车上主要应用领域为：信息娱乐、自动驾驶、复杂网关、TBOX；目前主流的智能座舱车载操作系统共有四种：QNX、Linux、Android以及WinCE；传统智能座舱操作系统中QNX占据了绝大部分份额，近年来，智能座舱的娱乐与信息服务属性越发凸显，开源的Linux以及在手机端拥有大量成熟信息服务资源的Android被众多主机厂青睐，成为后起之秀。此外，国外少量车型还采用了Win

CE等作为智能座舱操作系统。据

IHS统计和预测，目前QNX占据60%市场份额，到2022年QNX和Linux（含Android）将平分市场份额，WinCE基本退出竞争。主流车载底层OS梳理资料来源：亿欧、华西证券研究所31操作系统简介优势劣势合作主机厂/零部件供应商QNXQNX是一种商用的类Unix实时操作系统，目标市场主要是嵌入式系统安全性、稳定性极高，符合车规级要求，可用于仪表盘需要授权费用，只应用在较高端车型产品上，兼容性较差通用、凯迪拉克、雪弗兰、雷克萨斯、路虎、大众、别克、丰田、宝马、现代、福特、日产、奔驰、哈曼等Linux基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统免费，灵活性、安全性高应用生态不完善，技术支持差丰田、日产、特斯拉等Android谷歌开发的基于Linux架构的系统，属于“类Linux”系统开源，易于OEM自研、移动终端生态完善安全性、稳定性较差，无法适配仪表盘等安全性要求高的部件奥迪、通用、蔚来、小鹏、吉利、比亚迪、博泰、英伟达等WinCE微软发布的32位的多任务嵌入式操作系统，具有多任务抢占、硬实时等特点在当时实时性出色，windows应用开发便利高度模块化的开发流程使得开发用户越来越少，应用越来越匮乏，慢慢退出舞台福特Sync

1、Sync2等3.2智能座舱：操作系统汽车操作系统可分为车控操作系统和智3.2

智能座舱：操作系统操作系统目前已成为汽车制造商智能网联化布局和掌握核心技术的关键。从车企角度看，绝大多数外企整车厂、零部件供应商（如奔驰、宝马、博世等）和国内造车新势力（如小鹏、蔚来等）选择自建技术团队，在底层操作系统基础之上进行定制化开发，形成自己独有的车载系统。部分国内主机厂（如上汽荣威）则选择与互联网公司合作，开放一定的权限，直接搭载合作伙伴所开发的车载系统。资料来源：盖世汽车，华西证券研究所各大车企纷纷开发自己的操作系统车企 专属车载系统 底层系统 语音 触控 手势 OTA自主上汽斑马智行AliOS✓✓-✓吉利GKUIAndroid✓✓-✓北汽i-linkDuerOS✓✓-✓外资宝马iDriveQNX✓✓✓✓奔驰MBUXLinux✓✓-✓福特SYNCQNX✓✓-✓造车新势力TeslaVersionLinux✓✓-✓蔚来NOMIAndroid✓✓-✓小鹏Xmart

OSAndroid✓✓-✓323.2智能座舱：操作系统操作系统目前已成为汽车制造商智能网3.3

智能座舱：基础软件-虚拟机虚拟机：座舱电子标配虚拟机Hypervisor，亦称为VMM（virtual

machine

monitor），随着座舱处理器的性能越来越强，座舱屏幕越来越多，座舱电子涵盖的功能越来越多，虚拟机已经成为座舱电子不可或缺的软件系统；在虚拟化环境下，物理服务器的CPU、内存和I/O等硬件资源被虚拟化并受Hypervisor的调度，多个操作系统在Hypervisor的协调下可以共享这些虚拟化后的硬件资源，同时每个操作系统又可以保存彼此的独立性。资料来源：亿欧、华西证券研究所不同类型车载操作系统架构333.3智能座舱：基础软件-虚拟机虚拟机：座舱电子标配资料来3.3

智能座舱：基础软件-虚拟机34主流虚拟化软件梳理：QNX应用最广泛目前常见的虚拟机包括黑莓的QNX、英特尔主导的ACRN、Mobica为代表的XEN、松下收购的Open

Synergy的COQOS、德国大陆汽车的L4RE，法国VOSyS的VOSySmonitor，其余还有很多，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公认是最成熟安全程度最高的座舱虚拟机操作系统，不过收费较高，包括入门费、席位费、服务费和授权费（按屏幕量收费），QNX虚拟机采用虚拟CPU模式。资料来源：程序媛的小世界、华西证券研究所主流虚拟化软件梳理：QNX应用最广泛虚拟化软件主导机构入门费代码行数SOC平台安全等级典型量产车型Tier1支持中国区支持QNX黑莓21万美元20K英特尔A3900系列、NXP

LMX8系列、高通820系列、瑞萨

R-CAR3ASIL

D路虎卫士、广汽AionLX伟世通、电装、博世、马瑞利中科创达、南京诚迈ACRN英特尔/25K英特尔E3900、A3900系列长城F7、红旗、奇瑞星途三星哈曼、东软、LG英特尔中国XEN(Mobica)Linux基金会等/290K联发科MT2712丰田部分低端车型COQOS松下15万美元30K高通S8155、NXP

LMX8、NXP

S32G、瑞萨

R-CAR3ASIL

B日产部分高端车型松下、佛吉亚电子L4RE大陆汽车/31K瑞萨

R-CAR3大众迈腾等大陆汽车VOSySmonitor法国VOSyS/100K联发科MT2712、瑞萨

R-CAR3、瑞萨RZ/N10ASIL

C/3.3智能座舱：基础软件-虚拟机34主流虚拟化软件梳理：Q353.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）

智能座舱中，包含用户画像、情景感知、智能推荐在内的智能基础，可以统一划分到人机交互领域。智能驾驶汽车由于操纵机构的简化，有大量空间可以释放，所以智能驾驶汽车的内部设计将被重新定义，并且向定制化方向发展。功能的增加使智能驾驶汽车的人机交互系统有更多的发展空间。相比传统汽车，智能驾驶汽车的车载信息系统也将更为强大，支撑汽车实现自动驾驶或辅助驾驶、状态监测、娱乐、办公、通讯等多种功能。汽车人机交互主要包括人机交互技术与人机交互界面。通常认为智能汽车存在三大要素：人机交互、智能驾驶、智能服务。其中人机交互是入口，而智能驾驶与智能服务输出驾驶操控体验和服务体验，只有通过人机交互才能为用户带来更安全舒适的体验。人机交互领域主要包括计算机技术的设计和使用、人与计算机之间接口（交互界面）两个方面。随着汽车智能化及人工智能技术的发展，人机交互在汽车座舱及内饰设计中应用越来越广泛。智能汽车人机交互设计框架图资料来源：中国智能网联汽车产业创新联盟、华西证券研究所人机交互发展历程资料来源：中国智能网联汽车产业创新联盟、华西证券研究所353.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知） 智能座舱中3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）人机交互成为智能网联汽车关键要素之一，预计2030年市场空间有望逾550亿美元。伴随着智能网联汽车快速发展，车内互联产品与内容资源也随之被广泛应用，车内人机交互作为智能网联汽车的三大要素之一，市场空间广阔。根据盖世汽车数据，预计至2030年，全球汽车HMI市场规模或将超过550亿美元，主要市场玩家包括Tier1、电子厂商、互联网科技巨头以及一些初创科技公司等，大家依据自身优势抢占市场份额，竞争激烈。资料来源：广汽研究院、华西证券研究所我国智能驾驶渗透率快速提升，有望拉动HMI市场加速放量人机交互成为智能网联三大要素之一资料来源：盖世汽车、华西证券研究所27%45%49%4%18%2%10%9%0%10%20%40%30%60%50%80%70%1%2015A2030E2020E 2025EL1/2 L3 L4363.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）人机交互成为3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）资料来源：盖世汽车、华西证券研究所智能汽车人机交互技术包括按键/旋钮、触控、语音交互、手势识别、生物识别等，多模态融合交互成为趋势。现阶段，车内的人机交互多为触控、语音、生物识别、AR技术等多方式组合，集成于汽车座舱内的显示系统、智能座椅、内饰等区域，已提高人机交互的效率和便捷性。目前从整体市场来看，中控屏的车型及车款装配率最高，进入成熟期，后期液晶仪表与HUD增长潜力大；语音识别系统车型装配率已达到55.5%；由于生物识别技术多搭载于高端车型，有待进一步渗透。由于这些交互方式各有优缺点，相互难以完全替代，因此多模态交互已是发展的必然趋势。智能汽车应用的人机交互技术 智能座舱人机交互典型界面资料来源：盖世汽车、华西证券研究所按键/旋钮触控语音交互动作识别(手势、姿态等)眼动交互(注视/眨眼/眼势等)生物识别(人脸/指纹/声纹/虹膜等)虚拟现实输入(AR/VR等)373.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）资料来源：盖383.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）资料来源：亿欧、华西证券研究所交互算法：语音交互目前仍为主流目前主流的人机交互技术中，物理操控、触摸控制和视觉交互属于较为传统的交互方式，

语音、生物识别和手势属于新兴人车交互范畴。语音是人车交互的主流方式。语音交互分为两种，一种是内置，汽车车内的屏幕作为功能的扩展；另外一种是聚焦交互，通过把交互方案放在手机、车机的连接当中，收取信息。目前自然语音技术是主流，语言识别准确率可以高达90%以上

，但在整体产品体验上还有改进空间，需要进一步提升算法智能程度。手势和生物识别交互还处于发展早期。目前行业内所采用的手势识别有三种：结构光、TOF飞行时间法以及成像技术。目前主流人机交互系统开发商383.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）资料来源：亿3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）人机交互涉及到软件主要包括设计侧+实现侧：设计侧：汽车HMI设计分为UX、UI设计过程中涉及到的软件主要有Photoshop，Sketch、Afterffects、

EfIllustrator，CorelDRAW等，不同的主机厂设计部门、Tier1、设计服务公司都会一定差异；实现侧：主要包括操作系统、HMI集成软件操作系统方面，目前最重要的HMI设计零件为数字仪表和娱乐大屏，其中仪表安全级别要求最高，因此涉及到的主流软件系统为Linux、QNX；中控大屏相比仪表安全级别低很多，目前主流软件系统为Linux、

Android；HMI集成软件方面，主要包含三类，KANZI、CGI、Qtdesign，HMI集成设计软件可以解决众多图形化用户界面分化的问题，使得用户界面的设计师和工程师可以把注意力放在他们自己最能胜任的地方。人机交互实现侧主要涉及到的操作系统资料来源：知乎-痞子蔡、华西证券研究所人机交互设计侧主要涉及到的操作系统资料来源：知乎-痞子蔡、华西证券研究所393.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）人机交互涉及3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）DMS（驾驶员监测系统）为车内人机交互的一大应用领域，主要分为主动和被动两种：DMS在发现驾驶员出现疲劳、打哈欠、眯眼睛及其他错误驾驶状态后，DMS系统将会对此类行为进行及时的分析，并进行语音灯光提示，起到警示驾驶员，纠正错误驾驶行为的作用。被动式DMS系统：基于方向盘转向和行驶轨迹特征来判断驾驶员状态；主动式DMS系统：基于摄像头和近红外技术，从眼睑闭合、眨眼、凝视方向、打哈欠和头部运动等，检测驾驶员状态；驾驶员因素导致了37%的车辆事故：根据相关数据统计，司机因素导致车辆事故占比37%，其中80%事故是由司机激进驾驶行为所导致，15%的事故由司机疲劳驾驶所导致；4%的事故由驾驶员注意力分散引发，如打电话、看手机、抽烟等。资料来源：G7大数据平台，普华永道思略特、华西证券研究所驾驶员因素导致了37的车辆事故DMS典型应用——涵盖低头、闭眼、瞌睡、打电话等姿态监控资料来源：知乎专栏-汽车公社、华西证券研究所司机因素（驾驶疲劳等）,

37%环境因素,37%装备因素（设备盲区）,

35%突发事件（灾害等）,

9%其他,

4%403.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）DMS（驾驶3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）智能驾驶时代，DMS主要应用于L2/L3级别：DMS系统主要是对L2-L3级别的自动驾驶系统而言的，对L4级别是没有意义的，除非系统仍然是需要安全员的测试环节。Euro-NCAP发布了2025路线图，要求从2022年7月开始新车都必须配备DMS。中国已立法对商用车强制装配驾驶员监测系统，乘用车搭载要求也在推进制定中。市场需求正在爆发：据佐思汽研数据，

2019年在中国主动DMS系统的乘用车新车安装量为10,170套，同比增长174%。2020Q1安装量为5,137套，同比增长360%。增长动力来自于主动DMS系统在15-20万价格区间车型中的采用，WEY、小鹏汽车、吉利汽车等品牌纷纷装配。资料来源：盖世汽车、华西证券研究所2020-21年是L3级别新款车型量产高峰DMS市场需求正在爆发——2020Q1同比增长360资料来源：佐思汽研、华西证券研究所企业类型201720182019202020212022202320242025宝马外资大厂L2L3L4奔驰L2L3L4沃尔沃L2L4特斯拉L2L3L4大众L2L4通用L2L4福特L2L4丰田L2L4本田L2L3日产L2L3现代起亚L2L4上汽内资大厂L2L3L4L5一汽L2L3L4L4长安L2L3L4东风L2L3北汽L2L3L4广汽L2L3吉利L2L3L4长城L2L3L4奇瑞L2L3蔚来造车新势力L2L3威马L2L3小鹏L2L3174%360%0%50%100%150%200%250%300%350%400%020004000600080001000012000201820192020Q1安装量（套）同比增长（%）413.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）智能驾驶时代3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）大部分Tier1已推出DMS完整解决方案：目前主流参与商包括法雷奥、博世、大陆、电装、现代摩比斯、伟世通、维宁尔等，在中国企业中，海康威视、商汤科技、百度、大华等公司的DMS产品也已落地在各个品牌车型上；资料来源：佐思汽研、虹软科技公司公告、华西证券研究所典型供应商DMS相关产品对比梳理423.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知）大部分Tie3.4

智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知），DMS算法厂商正在崛起：DMS的核心功能是监测驾驶员的疲劳和注意力分散程度，通过人脸、性别和表情的识别,

可以实现身份认证，以及更丰富的人车交互，这些丰富的功能单靠Tier1在短期内是无法完成的，所以DMS系统多数是靠Tier1+算法企业合作实现的典型供应商包括EyeSight、Smart

Eye、FotoNation、Seeing

Machine等；本土DMS力量正在崛起，典型参与方包括：虹软科技（截至2020年4月，公司已有量产产品）；中科创达（算法切入，子公司MM

solution技术实力突出）；此外，锐明技术和鸿泉物联也有较强实力（商用车DMS布局较好）。资料来源：虹软科技官网，华西证券研究所虹软科技智能座舱视觉解决方案（DMS）典型应用场景433.4智能座舱：智能基础-人机交互（车内感知），DMS算法3.5

智能座舱：应用开发软件-高精度地图44车联网条件下的高精度定位组合=高精度地图+GNSS+IMU：根据场景以及定位性能的需求不同，车辆定位方案是多种多样的。在大多数的车联网应用场景中，通常需要通过多种技术的融合来实现精准定位，包括GNSS、惯性测量单元（IMU）、传感器以及高精度地图等；GNSS是最基本的定位方法。考虑到GNSS在遮挡场景、隧道以及室内的不稳定（或不可用），其应用场景受限于室外环境，因此GNSS或传感器等单一技术难以满足现实复杂环境中车辆高精度定位的要求，无法保证车联网定位的稳定性。因此还需要其他技术手段例如惯性导航（可实现无源定位）、高精度地图等，以满足高精度定位需求。资料来源：信通院、华西证券研究所智能驾驶时代对车辆定位提出更高要求GNSS在高精度定位中扮演者最基础的角色资料来源：佐思汽研、华西证券研究所高精度定位的3种技术手段在场景覆盖和精度上各有所长资料来源：阿里巴巴、华西证券研究所3.5智能座舱：应用开发软件-高精度地图44车联网条件下的453.5

智能座舱：应用开发软件-高精度地图资料来源：盖世汽车，佐智汽车，华西证券研究所基于前面分析，可以推断高精度地图对于智能驾驶不可或缺：目前智能驾驶传感系统存在鲁棒性缺陷：所谓系统鲁棒性，指在若干算法出现失效时，需要保持全系统进行降级使用，最后完成可靠退出，目前仅依靠传感器、惯性导航、计算单元等，智能驾驶存在缺陷；从视野范围看，高精度地图不存在距离和视觉的缺陷，在特殊天气条件下依旧可使用；从误差看，高精度地图可以有效消除部分传感器误差。高精度地图为高级别智能驾驶车辆标配453.5智能座舱：应用开发软件-高精度地图资料来源：盖世汽车3.5

智能座舱：应用开发软件-高精度地图资料来源：中国信通院，华西证券研究所高精度定位导航市场空间便有望达千亿级别。根据中国信通院披露数据，目前高精度导航设备成本约3万元左右。然而，在星地基增强系统一体化建成后以及导航终端芯片化集成后，高精度导航设备技术方案必然会明显简化，当其形成明显规模优势后，成本将降到汽车市场认可的量产价格，预计2020年中国V2X用户将超4000万，若按30%需求实现高精度定位能力，市场规模就将达到1200亿元。智能驾驶车联网高精度定位系统架构463.5智能座舱：应用开发软件-高精度地图资料来源：中国信通3.5

智能座舱：应用开发软件-高精度地图47资料来源：前瞻产业研究院，华西证券研究所资料来源：自然资源部，华西证券研究所传统地图使用者是人，而高精度地图使用者是车。传统电子导航地图会描绘出道路，部分道路会区分车道，而高精度地图不仅会描绘道路，对一条道路上有多少条车道也会精确描绘，会真实地反映出道路的实际样式。截至2020年4月底，全国共有22家单位获得甲级导航电子地图资质，企业类型主要包括传统图商、政府事业单位和IT类公司。传统导航地图

VS智能驾驶地图我国甲级导航电子地图资质单位名单（截至2020.4）序号单位成立年份地点获得资质时间企业类型1四维图新2002北京2001.1传统图商2高德2001北京2004.6阿里巴巴孙公司3灵图1999北京2005.6传统图商4长地万方2002北京2005.5