弯道超车？哪有这么容易的事

智能化电动车势不可挡

当下，汽车行业的新“三化”趋势，正深刻影响着汽车产业供应链。

“三化”分别是指电动化、智能化和网联化。

其中，“电动化”是指以电力驱动作为汽车动力来源，用电机驱动车辆行驶的产业发展态势；“智能化”是指未来汽车和人的交互方式，将由机械式转换为智能交互；“网联化”主要指车联网，实现车路协同。

这“三化”趋势，如果说前些年还会引发争议，到现在，已经成为了汽车行业全面共识，尤其是电动化。

根据彭博社预测，2030年全球新能源汽车销量将达3000万辆，渗透率达到28%；到2040年全球销量有望达到6000万辆，渗透率提升至55%。

从目前的运行情况看，电动化也是“三化”中发展最快速的，新能源汽车行业已经完成了早期萌芽，正在加速迈向全面电动化的新阶段。

中汽协数据显示，2021年，我国新能源汽车销量突破 350 万辆（包括乘用车和商用车），总体渗透率达到 13.4% 。

根据公安部数据，截至今年8月底，我国新能源汽车保有量达到1099万辆，与去年同比增长65%。

工信部原部长苗圩预测，预计2022年全年，我国新能源汽车将完成产销550万辆，比去年同期增长56%；2025年新能源汽车渗透率达到20%的目标，很可能会提前三年在今年就实现。

汽车智能网联化趋势也在明显加快，L2级智能网联车渗透率不断升高。

工信部数据显示，2021年，我国乘用车新车市场中，具备L2级智能驾驶功能的车型销售476.6万辆，渗透率达到23.5％，同比增长57.2％。今年上半年，渗透率已增加至30％，开放道路测试里程超过5000公里。

汽车在向“三化”发展的同时，产业链的价值构成也在发生剧变。

在新能源汽车里，与内燃机相关的系统和元器件正在缩减，中泰证券数据显示，三电系统——电池、电驱、电控，作为电动车的核心，在整车中的成本占比分别为 38%、6.5%和 5.5%，合计已达 50%。

根据2022第四届全球新能源汽车与智能汽车供应链创新大会的数据，2021年，全球汽车供应链产业收入约1.51万亿美元。其中，传统零部件1.3万亿美元，电动智能汽车零部件仅0.21万亿美元，约占总值的14%。

而到2025年，电动智能汽车零部件占比，则有望提升至28%，预计到2030年，将超过40%。

此外，在传统燃油车时代，汽车供应链有着十分严格的层级体系，包括主机厂、一级供应商、二级供应商、三级／材料供应商等，整个产业链的核心是主机厂，欧洲、美国、日本在其中占据主导位置。

而在智能网联汽车发展趋势下，汽车产业链的核心，将变为掌握智能化、网联化等核心技术的供应商，也就加重了汽车芯片厂商和软件系统提供商的话语权。

与传统汽车供应链等级森严的线性格局相比，在新的汽车供应链中，供应链也将越来越扁平、网状化，那些在传统结构中转型慢或者不转型的企业，将面临巨大挑战和被淘汰的风险。

这也是很多人将汽车“三化”视为国产汽车弯道超车大机遇的原因——在汽车核心供应链转型重构的过程中，中国有机会利用这场变局，改变过去高端供应链空洞化的发展困境。

智能化下半场，芯片和操作系统是关键

“电动化是上半场，智能化是下半场”——这是如今汽车行业流传甚广的金句。

中国电动汽车百人会理事长陈清泰也曾表示，“下半场是基于高新技术的网联化、智能化、数字化，充满了机遇和挑战，其中芯片和操作系统作为数字化的基础，将是竞争的焦点。”

芯片自不必说，全球缺芯危机早已令国内外车企领教了芯片对于造车的重要性。

AFS统计数据显示，截至5月15日，今年全球因缺芯导致的新车减产量已经达到约172万辆，如果加上2021年减产的1050万辆，全球因缺芯导致的新车减产量已经超过了1200万辆，并且规模仍在持续扩大。

而且随着汽车电动化、智能化的持续推进，整车的芯片需求更是越来越大。

根据中国汽车工业协会的数据，2020年全球大概7600万车的年产量，需要的芯片是439亿颗；预测到2026年全球汽车产量11200万辆，需要903亿颗芯片，其中40%为新能源车；到2035年全球每年需要1285亿颗芯片，其中超过80%为新能源车芯片。

随着美国制裁的升级，我国芯片解决卡脖子的问题也愈发迫切。在先进制程的芯片流片方面，近段时间炒得很热的Chiplet（芯粒）技术，被很多人视为中国芯片弯道超车的“杀手锏”。

虽然Chiplet能否真的让国产芯片弯道超车，目前似乎还看不到确切的答案，但可以确定的是，芯片供应链自主化已经在业内有了足够的意识，国产替代也一直在持续推进，任何可能的办法都在尝试。

在汽车智能网联中，如果说芯片提供的是“物质基础”，那么“上层建筑”则是要靠操作系统来完成的。

对此，在今年举办的第四届全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，前工信部负责人苗圩指出，“在功能产品向智能产品的转换过程当中，如果没有操作系统，芯片再强，都是在沙滩上起高楼。”

操作系统（operation system），一般存在于计算系统中，是计算系统的核心底层基础软件，负责控制、管理、调度整个计算系统的硬件资源和软件资源。

大家应该对操作系统并不陌生，智能设备发展到一定程度后一般都需要专门的 OS，比如手机的操作系统有Android 和 iOS，常见的电脑的操作系统有windows、mac OS和linux。

汽车操作系统也是从传统汽车电子不断演变而来的。

传统汽车电子产品可分为两类：一类是电子控制单元（ECU），控制车辆关键部件（如发动机、变速箱、动力电池）协同工作。另一类是车载娱乐信息系统（IVI），如仪表、娱乐音响、导航系统、HUD等。

未来的汽车操作系统将主要分为自动驾驶 OS 和智能座舱 OS 两大类。通常来说，智能座舱域操作系统注重开放、兼容性和生态，自动驾驶域操作系统更注重实时、安全和稳定性。

为什么操作系统在汽车智能化中如此重要？

以前，在传统汽车的分布式EE 架构中，发挥具体功能的个体是电子控制单元ECU，一辆车上的ECU 数量可以多达几十种上百种，每个ECU 中都有MCU芯片进行算力的提供，实现相应的功能。

在ECU的模式下，MCU与算法是高度耦合的，MCU 供应商提供芯片的同时，也嵌入了算法。所以，对于传统车厂而言，重要的工作是汽车的组装和集成，并不需要自己去开发软件算法，也自然不会去关注操作系统。

而现在，随着汽车电子电气架构由分布式架构向中央集中式架构转变，电子控制单元的控制权向域集中演化，原本基于不同底层操作系统的ECU开始合并，汽车操作系统也呈现融合态势，对应的则是集中计算平台。

不同的算法跑在平台上，涉及到的运算任务变多，多线程同时运行，这显然提升了对操作系统的功能和性能要求。

也就是说，汽车功能日益丰富的背后，是愈发复杂的电控系统、车身系统、娱乐系统和电子电气架构，智能网联化的趋势正在使汽车逐步从一个纯工业制造品向IT 产品演化。

“软件定义汽车”和“算法决定成败”的观点也正在被越来越多的人接受。

据麦肯锡预测，预计到2030年，软件驱动车辆内容将占据30%，软件体系的差异化成为汽车价值差异化的关键。

今年，理想汽车在一季报中披露了2.8亿元的其它收入，据其联合创始人兼首席财务官李铁透露，这主要来自于增值税即征即退，因为公司现在被认定为软件企业。

一家车企，被官方认证为软件公司，并获得了优惠政策，这在某种程度上也印证了，软件与汽车的界限，的确正在变得愈发模糊。

软件定义汽车，操作系统是“灵魂”

其实，在智能驾驶发展的初期，产业关注度主要集中在硬件载体和底层算力（汽车芯片）上，因为这些是初期阶段里不同参与者拉开差距的地方，对操作系统的需求没有特别明显体现出来。

现在，随着产业的持续发展，硬件架构和硬件载体越发标准化，而智能驾驶功能的提升，对系统复杂度、算法优化的需求日渐增加，软件能力就成为了发展的核心要素。

在传统的供应链体系中，芯片厂商负责芯片级的功能安全；而从完整计算及域控制器参考设计平台，到配套软件、功能安全测试验证等环节，过去大多通过一级供应商来完成。

现在，正如上汽集团董事长陈虹曾表述的那样，“上汽集团难以接受单一一家供应商为集团提供整体的解决方案，因为这样的话，供应商会掌握‘灵魂’，车企会则沦为‘躯壳’。”

所以，不少车企从以前的专注硬件，到现在逐渐注重操作系统，与上游的芯片、算法供应商达成广泛合作，以期在智能化浪潮中掌握更多主动权。

这也是为什么此前传统IT、移动互联网领域的企业，如阿里巴巴、滴滴、百度和小米，也纷纷涌入汽车行业。

一方面，他们在智能网联功能的研发上具备优势；另一方面，作为未来与消费者关联的接口和获取数据的通道，智能汽车终端也是科技和互联网企业的必争之地。

很多人都把过去智能手机的发展历程，类比于如今的智能汽车。

今年，华为智能汽车解决方案BU CEO余承东，还曾在2022粤港澳大湾区国际汽车博览会上表示，纯燃油车时代会迅速结束，现在还买燃油车，就像智能手机时代买功能机。

的确，智能汽车发展到今天，尤其是在引入了中控大屏之后，与智能手机在众多基础能力上具备了共通之处。

比如，汽车和手机类似，都是在满足了基本功能之后进行的智能化拓展；并且，它们都是人与机器的交互，是流量入口。

相比于手机，汽车电子电气架构更加复杂，不同数据类型对芯片和操作系统的要求不一样，会有多操作系统共存的情况，对操作系统的集成调度能力和安全稳定的要求也更高。

从代码量来看，据电子设计自动化企业新思科技（Synopsys）统计，智能手机中的安卓系统代码量约为13万行，电脑操作系统Windows Vista为5000万行，而一辆高端汽车的代码量可达一亿行。

半导体公司恩智浦也预测，2015-2025年，汽车中代码量将呈现指数级增长，年均复合增速达21%。

其实，也不只是操作系统，但凡是汽车行业的，大家常常都会听说一个词，叫“车规级”。车企喜欢说自己用的是“车规级”零部件，一级供应商也喜欢说自己用的是“车规级”芯片。

这是因为汽车产品的标准通常都要比消费产品的要求高很多，所以“车规级”的标签也更具技术含量。

自主“灵魂”，隐忧犹存

与手机端相同，车机OS若按照层级的划分，可进一步分为底层车机OS和顶层车机OS。

其中，底层车机OS是从内核到组件均全新打造的操作系统，如QNX、Linux、WinCE 等。

底层基础操作系统的研发，是一个系统性工程，开发难度大、开发周期较长，需要投入大量的人力、财力，目前基本没有企业会开发全新的底层操作系统。

顶层车机OS，就是在底层操作系统上，进行二次开发的系统，根据开发程度的不同又分为深度定制型和ROM型操作系统。

其中，深度定制型是基于底层操作系统，从内核到应用程序层，都进行深度改造，同时优化硬件资源，典型的如大众VW.OS、阿里AliOS 等。

ROM 型操作系统则是基于Linux或安卓自有架构，对汽车服务层及应用层二次开发，不涉及系统内核更改，如小鹏Xmart OS，蔚来OS，比亚迪 DiLink、奇瑞 GKUI等。

所以，和手机类似，在智能汽车中，底层车机OS依旧把握着内核，相较顶层车机OS而言，更掌握“价值核心”。

在处于风口的智能网联车领域，经常有厂商说自己做的是操作系统，但如果细究，对标QNX/Linux这样级别的操作系统来看，很多所谓的操作系统其实都是伪OS。

并且反观PC和智能手机，操作系统在其中都不是孤立的存在，而是一种生态。

在智能手机领域，苹果和安卓之所以能够成功，也是因为形成了自身良好的生态圈。而在 Android 和 iOS 分食了绝大部分市场的前提下，其他厂商要成功推出新手机操作系统来抢占市场的难度是很大的。

此前，三星、诺基亚推出的手机操作系统均以失败告终；华为的鸿蒙系统之所以优先运用于自动驾驶、工业自动化和医疗，也是因为这些领域还没有形成垄断格局，更利于建立生态。

目前，QNX、Android和Linux系统是市面上车型底层操作系统的主流选择。根据 ICVTank 的预测，2022年三者占比将超过90%，呈现三足鼎立的局面。

其中，Linux在基于“宏内核”与“开源”两大特点下，具备极高的灵活性与开放性，但在移动端的缺席使其缺乏相关的软件储备，应用生态并不完善，需要主机厂二次开发或适配。

安卓在Google的开源战略下，系统开放性强，加之在移动端的软件积累，拥有丰富的应用生态，也因此，自主品牌、造车新势力、第三方服务商多基于安卓来定制车机OS。

而QNX作为闭源系统，开发者人数相对缺乏，生态建设也较为闭塞。根据黑莓官方统计，QNX车载程序数量在270个左右，虽然数量在不断增长，但是相较于安卓数十万的软件应用，仍差距较大。

国产操作系统起步较晚，目前国内很多厂商都主要基于生态丰富、系统开源免费的安卓，通过定制型操作系统、ROM型操作系统、或超级APP三种方式切入市场。

尽管美国制裁华为的前车之鉴已经表明，如果没有自己的操作系统，未来的国产智能汽车，也将受制于人，特别是在拓展海外市场方面存在较大的风险。

但操作系统的推出，其实不仅是技术层面的问题，更是一个商业问题。

正如前文提到的，如果追求纯粹的国产化，一切从头开始的话，将耗费巨大，甚至最后仍以失败告终，这并不是个符合商业利益的做法。

好消息是，现在全球智能汽车发展的格局并未落定，操作系统作为智能汽车的“灵魂”，国内厂商并未轻易让出这一领域，尽管自研并不是最高效的做法，但很多厂商都在努力推出自己深度定制化操作系统。

坏消息是，市场竞争极其激烈，留给我们的时间窗口大概有三年时间，最多五年。而且一旦定局形成，很可能就是丛林法则，赢者通吃，失败者连跟着喝汤都很难。

拭目以待吧。

参考资料：

计算机行业：车载操作系统行业研究报告：车载OS潜力大 国内外各显其能__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/711180223219/index.phtml

智能汽车与国产数字底座系列报告：鸿蒙与智能汽车软件生态深度研究__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/691086132912/index.phtml

计算机行业专题研究-操作系统：汽车软件化的起点__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/707218965478/index.phtml

电子行业：汽车电动智能化发展 引领电子行业新机遇__新浪财经_新浪网 http://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/696030829341/index.phtml

半月谈：《汽车革命下半场，操作系统兵家必争》https://www.thecover.cn/news/8789046

新华财经：《智能网联汽车行业强劲扩张 催动测试产业数字化转型》https://www.cnfin.com/yw-lb/detail/20220918/3710570_1.html

中国经济网：《多重利好释放 智能网联汽车产业化跑出“加速度”》 http://m.ce.cn/ttt/202209/18/t20220918_38111220.shtml

证券日报网：《苗圩：今年有望实现新能源汽车20%渗透率的目标 应加快建立自主可控的车用操作系统》http://www.zqrb.cn/auto/qichedongtai/2022-09-07/A1662534780855.html

中国汽车报：《再议“软件定义汽车”》 http://www.cnautonews.com/chengyongcar/2022/06/08/detail_20220608351139.html

中国汽车报：《软件变现：汽车业新战场》http://www.cnautonews.com/zhinengwl/2022/03/21/detail_20220321349945.html

赛迪顾问：《新一轮“科技互联网造车”热潮，是百花齐放还是惨淡收场？》https://www.ccidgroup.com/info/1105/33025.htm

文章用图：图虫创意

本回完