软件定义汽车,中德学院校友探讨汽车行业的新变局、新挑战、新思路

十里桃花 2021-01-13 16:38:40

1月9日,同济大学校友会中德学院分会“新能源智能网联汽车”论坛在嘉定校区和线上平台同步举行。平安集团执委、智慧企业副总经理张君毅,宝马(德国)项目主管王廷君,维克多科技集团(德国)软件研发工程师李清晨三位校友应邀作主题报告,为参加论坛的校友和师生介绍汽车行业的新变局、新挑战、新思路。

软件定义汽车,中德学院校友探讨汽车行业的新变局、新挑战、新思路

张君毅以《智能电动车和智能座舱发展趋势》为题,介绍了消费者对于智能电动车和智能座舱的需求,智能电动车和智能座舱的发展阶段、发展趋势及方向。他认为,座舱智能化将成为汽车智能化发展的重点,车辆视觉感知“由外向内”发展,车内感知需求日趋强烈,触摸屏不是交互的“终点”,未来最佳方案是多模交互,而多模交互需要整合分散的感知能力,催生出“独立感知层”。同时,智能座舱的产业链将变得愈加复杂,传统汽车行业和异业玩家的协同互补和跨界延伸将成为发展趋势。

软件定义汽车,中德学院校友探讨汽车行业的新变局、新挑战、新思路

王廷君以《大家一起搭积木——汽车软件到底是个啥》为题,分享了十年来他在宝马集团从仪表到底盘再到车身电气电子验证与集成的工作经验。他介绍了汽车软件与功能的发展历程和开发思想,及汽车软件未来发展趋势和方向等方面的相关知识,认为未来软件发展需要不同企业协同配合,需要全球化思维,更需要创新型人才。

软件定义汽车,中德学院校友探讨汽车行业的新变局、新挑战、新思路

李清晨长期从事符合AUTOSAR(Automotive Open System Architecture,汽车开放系统架构)规范的汽车软件研究及开发,对汽车软件的发展有着独到的见解。在题为《“软件定义汽车”之AUTOSAR汽车电子软件架构》的报告中,他以“软件定义汽车”开题,分别从定义、分类及开发流程三个角度向大家详细介绍了AUTOSAR的相关内容,并展望了AUTOSAR未来发展前景。


随后,参加活动的校友和师生踊跃提问,与三位校友积极互动交流。学生纷纷表示,历时近3个小时的论坛汇聚了三位校友在汽车行业发展和变革历程中的经验与感悟,面向未来,自己要努力学习、练就本领,为加快推进中德汽车电动化、智能化和共享化转型发展,为推动中德汽车产业科技创新和可持续发展作出贡献。


软件定义汽车背景


智能网联汽车快速发展,2025年将超3千亿市场规模。随着智能汽车快速发展,智能座舱和ADAS功能均不断升级,不论是传感器数量、芯片算力还是单车价值均实现快速提升。智能座舱方面,我国智能座舱市场规模将由2020年的567亿元提升至2025年的1030亿元,CAGR超过+15.2%;ADAS方面,我国自动驾驶市场规模将由2020年的844亿元提升至2025年的2250亿元,CAGR超过+21.3%。全球来看,根据华为数据,当汽车智能化渗透率每提高1%,全球汽车零部件(除美国市场外)市场空间扩大33亿美元;若智能化和电动化同时提高1%,全球汽车零部件的空间将扩大60多亿美元。若智能化+电动化渗透率共同提高50%,全球将新增超万亿元市场。


智能汽车架构由下往上依次为车辆平台+外围硬件+芯片平台+系统软件(操作系统)+应用算法软件。在智能网联汽车产业大变革下,软件定义汽车理念已成为共识。传统汽车采用的分布式电子电气(E/E)架构因计算能力不足、通讯带宽不足、不便于软件OTA在线升级等瓶颈,不能满足现阶段汽车发展的需求,E/E架构升级已成为智能汽车发展的关键。参照我们发布的第3篇《软件定义汽车,E/E架构是关键》结论,E/E架构升级包括硬件、软件、通信架构三大升级,特斯拉已经做到一个中央计算平台控制整车,而传统汽车主机厂/Tier 1级供应商无法一步到位,因此多为跨域融合方案(即3个域或5个域等)。实现软件定义汽车的关键变量即为:芯片+操作系统+中间件+应用算法软件+数据五大核心技术,未来谁能把握其中一环或将实现汽车产业链地位的提升。


根据我们第4篇《软件定义汽车,AI芯片是生态之源》结论,AI芯片长期将逐步形成特斯拉自研自用,Mobileye+NVIDIA+华为三强格局。特斯拉FSD芯片自研自用,引领产业发展,属于独立一级;全球GPU领域AI龙头NVIDIA和背靠英特尔的汽车AI芯片龙头Mobileye属于第一阵列;华为技术强劲自建生态体系属于1.5阵列,有望快速突围进入第一阵列;国内智能驾驶AI芯片新锐地平线等处于第二阵列。


操作系统:巨头构建基础平台,Tier二次开发做差异化产品,是软件生态的基石。参照我们前期发布的第5篇《软件定义汽车,操作系统是汽车之魂》,以前车企采用8位或16位嵌入式MCU,不支持复杂的QNX、Linux等操作系统。随着域的逐渐形成,需要管理的算法软件和代码量均指数级提升,打造适配的操作系统势在必行。特斯拉基于Linux自建操作系统,系统简约、流畅,是汽车界的“苹果”;大众作为汽车界的代表不安现状,不仅研发应用层软硬件,同时也基于Linux、QNX和VXworks等研发VW.OS软件操作系统。NVIDIA、Mobileye、美国黑莓、华为、百度等科技互联网巨头则构建广义操作系统基础软件平台,欲打造汽车界的“Google安卓”。Tier则针对主机厂的传感器、自动驾驶算法方案的不同二次开发做差异化产品。其中NVIDIA基于QNX开发基础软件平台;Mobileye基于Linux开发基础软件平台;美国黑莓推出QNX的智能驾驶版本;华为推出智能座舱操作系统OS(基于鸿蒙微内核)、智能驾驶操作系统AOS、智能车控操作系统OS;百度基于QNX开发基础软件平台。


软件定义汽车,应用层功能是试金石。应用算法软件工程化、集成化即为ADAS功能或座舱的应用,如ACC自适应巡航、自动泊车等功能。算法系统主要为三大部分:感知融合、决策规划、控制。感知算法供应商已较为成熟,此类玩家多为传感器供应商及科技创企。决策规划算法主要涉及全局路径规划、行为决策、运动规划等,涉及整车系统方案,此类玩家多为车企/科技互联网/L4驾驶创企。3)控制算法主要涉及执行端,此类玩家多为传统底盘电子和车企。车企在软件布局由浅至深依次为:软件整合、决策规划、感知、基础软件(OS)。

来源:中德学院 杨瑞帆图/萧磊、东吴证券

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