软件：汽车的灵魂操盘手，已成为企业必争之地
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在电动化、智能化、网联化和共享化等发展浪潮下，软件作为控制汽车功能与提升驾乘体验的灵魂，不仅其单车代码量显著增加，预计L5级智能汽车的软件代码将达到10亿行，而且用户付费意愿也在高涨，将给行业创造全新的价值。正因为如此，目前整个行业愈发重视软件的开发，如大众、丰田、宝马等多家主机厂以及零部件企业开始布局软件。基于这样的产业背景，盖世开展了软件定义汽车的产业研究，供行业相关人士参考。
本报告重点从软件的技术特点和行业挑战以及未来趋势三个维度展开分析，得到的核心观点有：
1
核心技术特点
①软硬解耦和软件分层是实现软件可移植、可扩展的重要技术手段；②操作系统是软件定义汽车的核心，目前操作系统包括车控、车载（座舱）和智驾三大操作系统；③在操作系统层面，内核主要以Linux、QNX和Android为主，AUTOSAR标准成为中间件的主流解决方案，其中CP主要是面向信号开发，AP主要是面向服务开发；④应用软件是打造差异化体验和个性化服务的竞争焦点；⑤在操作系统行业进展方面，目前互联网企业在车载操作系统方面主要有研发独立操作系统（如华为鸿蒙OS）、基于ROM定制开发（如吉利GKUI）以及超级APP（百度小度OS）三种方案，且主机厂和互联网科技公司也率先开发出了开放式的软件架构，如特斯拉和华为的智驾系统，大众VW.OS以及百度Apollo开放平台架构；
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行业挑战
①软件复杂度快速攀升与软件开发效率低下之间的差距突出，据麦肯锡测算该差距到2030年将达到4倍左右；②软件复杂度带来的代码质量漏洞、依靠规模化数据进行软件优化迭代形成的信息安全和软件系统功能安全将是重要挑战；
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未来趋势
①在硬件决定功能的起点及高度，软件决定功能的使用体验的情况下，未来软硬协同是实现汽车全生命周期内性能持续优化迭代的关键；②产业将长期呈现出产业协同或全栈自研的发展格局；③发展国内本土基础软件成为行业共识，到2035年，实现功能软件和操作系统的自主化；④面向服务进行多功能融合发展和基于用户、场景和车辆等多样化数据实现软件定义汽车的商业化落地的重要举措；⑤预计到2030年，全球汽车软件规模约500亿美元，由软件驱动的车辆服务内容将占据30%。
本报告共分为四个部分
第一部分为行业发展背景；
第二部分为技术特点和行业挑战，重点是将软件进行分层打开详细描述不同层级软件的发展情况和面临的挑战等；
第三部分为未来发展趋势研判，基于软件自主化的发展诉求重点阐述了软件潜在的商业化落地场景，并展望了软件未来的产业规模等；
第四部分为典型企业实践，主要包含东软集团、东软睿驰、普华基础软件、科大讯飞和纽劢科技等多家企业。
近几年，随着ICT产业造车的不断深入，我国汽车产业开始加速从“重硬件和机械性能”的开发逻辑向“重软件和用户体验服务”转变，这不仅改变了汽车产业过去长期采用的垂直供应体系，而且也对传统汽车产业的价值形成较大冲击，使我国汽车的产业链价值向后市场和前端迅速转移。
另外，在智能化、网联化等新浪潮的推动下，软件在单车上的价值也迅速增加。如在L5级无人驾驶的情况下，单车的软件代码将超过10亿行。同时，软件能通过OTA的方式进行升级，实现常用常新，给企业创造产品全生命周期内新的价值，如特斯拉过去几年通过软件创造的价值逐年攀升，2021年更是带来了超过38亿美元的收入，占其年度收入的7%。通过麦肯锡的调研发现，我国有大约43%的用户愿意通过付费的方式进行软件OTA升级，将带来巨大的产业价值空间。
面对软件在汽车上比重和价值攀升，以及软件OTA能创造新的收入来源，无论是整车企业还是零部件企业均在加大软件布局，愈发希望能够快速掌控汽车的灵魂，确保在下一轮汽车行业竞争中处于领先地位。
具体来看，当前主流OEM主要通过成立软件子公司、软件研发部门以及与软件厂商合作三种模式实现软件领域的布局。如在成立软件子公司方面，目前已有长安、上汽、沃尔沃和丰田等OEM希望通过自主布局的方式，去逐渐掌握软件、算法、芯片等核心或全技术栈的自主研发能力，该模式一定程度上绕过传统Tier1，与过去二级软件供应商共同开发子系统；在成立软件研发部门方面，OEM主要采用“聚焦某一项或多项具备战略性差异的领域建立in-house的研发能力，部分共性软件外包”的策略，目前典型的代表有宝马和长城，而大众在成立软件研发部门Car.Software之后，又在国内成立软件子公司，并且近期已官宣在国内与地平线合作成立软件合资企业，以多样的布局方式来实现软件的全技术栈自研；在与软件厂商合作方面，OEM一边与软件企业建立战略联盟，一边扩充内部研发队伍，来共同推进OEM软件生态建设，但软件主要由Tier1实现。
在零部件企业方面，本报告主要选取了东软集团、东软睿驰、普华基础软件、科大讯飞和纽劢科技等多家代表性企业，来重点展示零部件企业在软件布局方面的进展和解决方案。
东软集团、东软睿驰
东软集团成立于1991年，目前在汽车软件开发方面已拥有30年以上的研发经验，可谓是行业老兵。在智能汽车互联领域，作为软件定义汽车时代车企创新的核心合作伙伴和产业变革的赋能者，东软集团及东软睿驰为全球车企及产业链客户，提供面向下一代的汽车基础软件平台、智能座舱、自动驾驶、EV动力系统、车云一体、智能通讯、信息安全等关键领域的产品、整体解决方案和服务。东软拥有30年以上汽车软件研发经验，参与了50多项国际/国家行业标准的制定，建立了以中国、德国、美国、日本、马来西亚为中心的全球产品研发与交付网络，产品覆盖60多个国家、200多款车型，合作的国内外主流汽车厂商超过50家。
面对软件定义汽车软硬件解耦和软件分层的特点，东软大汽车构建了从基础软件、功能软件到云端的核心能力，助力车企在产业转型变革中实现可进化、具备独特性和高附加价值的新一代汽车电子产品和整车设计。其中在基础软件层面，以国产自主的基础软件平台NeuSAR为核心；在功能软件方面，东软已形成从智能座舱、自动驾驶到车路协同和信息安全等全栈全域的自主产品阵营；在云端，东软可提供车云一体平台和大数据进行开放式创新迭代。
东软睿驰
东软睿驰作为东软集团面向新四化成立的子公司，其自2015年成立至今，已在国内发布首个自主汽车基础软件平台产品NeuSAR，包含AUTOSAR AP的NeuSAR aCore、AUTOSAR CP的NeuSAR cCore和以及相关工具链，同时，面向域控技术的快速发展，东软睿驰还推出了可提供软件包、开发工具链、开发验证平台组件等的NeuSAR DS（Domain System）软件开发平台，目前已获得多家主流车企域控制器全栈软件平台定点，支持Linux、QNX和中兴操作系统，兼容恩智浦S32G、德州仪器TDA4、芯驰科技G3等芯片，其域控产品定点出货量千万套/年。此外，东软睿驰作为AUTOSAR高级开发会员，已在全球首发了AUTOSAR AP R21-11最新版本，并且在国内作为牵头单位推进AUTOSEMO和ASF（AUTOSEMO Service Framework）技术规范等相关工作。
普华基础软件
普华基础软件（后续简称“普华”）成立于2008年，是中国电科集团整合优势资源投资设立的发展基础软件的重要平台，其总部位于上海，在北京、成都、大连和西安等地建立分公司与研发中心。普华是我国最早投入国产车用基础软件研发与应用的企业之一，作为AUTOSAR高级会员，普华于2010年就发布了国内首个车用基础软件平台，并先后通过MBtech官方的OSEK标准符合性认证、Automotive SPICE 3级认证、国内首个德国莱茵ISO 26262 ASIL D产品认证。目前其车用基础软件主要包含安全车控基础软件和智能驾驶基础软件两大类，共同提供车用基础软件设计、开发、配置、集成、测试等全生命周期的工具链、本地化一站式增值服务，同时能够支持多款国产芯片，已成功服务多家OEM的主力车型，截至2022年，其车用基础软件量产超过1000万套。
过去14年，普华专注于车用操作系统、工具链与中间件的研发，已推出了普华灵智（ORIENTAIS CP）和灵思（ORIENTAIS AP），用于开发智能座舱域、安全车控域和智能驾驶域的操作系统，可适配NXP（恩智浦）、ST（意法半导体）、英飞凌、 Cypress（赛普拉斯）、瑞萨、TI（德州仪器）、芯驰、紫光芯能、微芯、智芯、加特兰、地平线、芯旺微、中科芯、杰发、云图、711研究所等国内外多种芯片，目前其软件产品已覆盖国内外OEM、零部件和科技互联网等企业，实现规模化验证，拥有丰富的AUTOSAR量产集成服务实战经验。
在具体解决方案上，普华具有成熟的AUTOSAR CP和AUTOSAR AP解决方案，其中普华CP（灵智）符合AUTOSAR R19-11标准和ISO 26262 ASIL-D功能安全等级，可应用于动力、底盘等高安全系统；普华AP（灵思）符合AUTOSAR R20-11标准，采用PSE51的C语言接口和标准C++库，支持异构计算，通过SOME/IP、DDS等国际协议可实现SOA。但是单独的AUTOSAR AP或CP难以适应“安全实时、非实时”的域控制器多样化需求，CP+AP一体化融合方案形成互补共存契合智能网联汽车E/E架构集中化趋势，是普华基础软件对应的解决方案，同时结合普华云系统，在实现智能网联落地的同时进一步完善普华车用软件系统架构生态布局。
科大讯飞
科大讯飞从2003年开始深耕汽车智能化领域，目前业务主要聚焦在智能交互、智能座舱等技术和产品开发，已实现了飞鱼OS 3.0、飞鱼MM、飞鱼智云、飞鱼MATE OS和飞鱼智能音频管理系统等产品发布和量产。在研发布局上，科大讯飞通过采用“1 + 6 + 1”（即合肥总部 + 国内6大分中心 + 日本分公司）的分布式团队部署方式，实现从售前到交付到售后的本地化、全方位服务，截至2022年6月，科大讯飞已与90%的主流自主品牌和合资乘用品牌开展项目合作，共计交付车型项目1330余个，前装搭载车辆约4275万台，年度语音交互达到20亿次，成为语音交互领域名副其实的领头羊。同时，科大讯飞已于2022年成立智能驾驶科技公司，正式进入智能驾驶领域，将聚焦提供汽车智能驾驶相关软硬件产品及综合解决方案。
过去几年，科大讯飞专注于感知智能和认知智能等核心技术源头创新，在语音和图文的识别及理解、自动驾驶视觉感知等人工智能核心技术领域，科大讯飞共夺得近50项国际人工智能大赛冠军。如在语音识别及理解方面，荣获语音合成技术Blizzard Challenge国际赛事十四连冠，语音识别技术CHiME国际赛事2016-2020三连冠，并摘得SemEval2022国际大赛中的多语种惯用语识别任务、多语种复杂命名实体识别任务等三个子赛道冠军；在图文感知方面，荣获ICPR MTWI 三项第一名，在机器阅读理解技术方面获得SemEval等多项赛事的第一名；在自动驾驶方面，其获得国际自动驾驶领域权威评测集Cityscapes的图像语义分割第一名，以及国际权威比赛nuScenes纯视觉3D目标检测任务冠军等等。
未来，围绕汽车数智化，科大讯飞依托其在语音、声音和图像视觉等领域的AI能力，在全面深化交互和座舱体验之外，还将进一步拓展至智能驾驶和AI销服等新业务领域，形成五大产品解决方案集。在智能交互方面，通过飞鱼智能助理，实现人-车自然交互，深度融合语音、视觉、形象、场景感知能力，主打多模态交互的产品；在智能音效方面，依托飞鱼智能音频管理系统硬件技术及高级软件算法，让“驾驶员和乘客”都能身临其境地享受到百万级豪车的声乐体验；在智能座舱方面，将AI算法和大数据相结合，通过飞鱼OS向汽车驾舱提供专属服务；在自动驾驶发面，科大讯飞已于2022年在无锡成立汽车智能驾驶科技公司；在AI销服方面，主要是借助人工智能、深度学习、知识图谱、大数据等技术，提供智能外呼、语音分析、智能培训、电销助手等产品，为汽车数字化销售赋能，实现全渠道直连用户。
纽劢科技
纽劢科技（后续简称“纽劢”）2016年创立于美国硅谷，其创始团队曾深度参与特斯拉Autopilot 1.0到2.0的软硬件进化，亲历自动驾驶量产落地。纽劢于2017年在中国上海建立总部，目前共完成三轮融资，包含2016年的天使轮，2019年德赛西威战略投资和2021年天际资本A轮投资。纽劢作为一家深耕乘用车领域L2+及高级别自动驾驶落地的高科技企业，其主推行泊一体和MaxVision视觉感知算法，其中行泊一体方案能够兼容德州仪器TDA4和英伟达Orin芯片，可实现自动领航、高速驾驶辅助、交通拥堵辅助以及主流ADAS等行车功能，以及代客泊车、记忆泊车、遥控泊车、自动泊车等泊车功能，目前已与上汽、奇瑞等头部OEM及德赛西威等Tier1建立了量产合作，即将迎来规模化批量交付。而MaxVision视觉感知算法支持任意配置相机系统，如前视、后视、侧视、环视一应俱全。
面对自动驾驶渐进式和跨越式两条技术路线，纽劢选择了渐进式自动驾驶落地方案，主张MLF（机器学习优先）的自动驾驶技术路线，即利用传感器的输入，在无法用规则完全总结的复杂现实世界里，为自动驾驶汽车生成安全合规、舒适高效的行驶路线。同时纽劢打造了涵盖车端、云端的平台化软件系统MaxPlatform和MaxCloud。其中，在车端，纽劢聚焦高价值的自动驾驶软件算法，自主研发了包括感知、规划、控制在内的完整上层应用MaxStack以及自动驾驶中间件MaxOS，实现真正的技术平台化，快速适配不同的底层平台、硬件配置和功能级别；在云端，其涵盖可视化和分析、数据筛选及标注、模型训练以及评估等模块，通过从海量数据中高效筛取价值信息，为自动驾驶系统持续提供经验与知识，构成车云一体化的数据大闭环。
在MaxDrive行泊一体方案开发方面，纽劢采用高中低算力平台来适配不同硬件方案的开发策略，来满足不同产品的需求。其中，基础版采用单TDA4芯片（8Tops）来满足15万以下汽车市场对高性价比智能化产品的需求，目前已获主流OEM定点，可实现主流ADAS+HWA/TJA+NOA和APA/HPA等功能；标准版采用双TDA4芯片方案，其单颗TDA4芯片可接入4颗摄像头，是目前国内第一个支持量产的周视方案；增强版则采用大算力的Orin芯片，可落地包含周视功能的行泊一体方案，也已获得量产定点。
软件技术是未来智能汽车的核心竞争要素，虽然整个产业目前在进行软件布局和转型的企业非常多，但是整个产业竞争格局并未真正形成，产业应该鼓励全栈自研和生态协同等不同技术路线并存发展，给予产业发展空间，逐步加大在软件领域的自主力度，最终实现我国汽车基础软件的自主可控。
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