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【重磅深度】软件界说汽车，操作体系是汽车之魂

来源 东吴证券

投资要点

软件界说汽车配景下，

操作体系是汽车生态发展的灵魂

在智能网联汽车产业大厘革下，软件界说汽车理念已成为共鸣。传统汽车接纳的漫衍式E/E架构因计算能力不足、通讯带宽不足、未便于软件升级等瓶颈，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网联汽车发展的要害。E/E架构升级包括硬件、软件、通讯架构三大升级，（由下至上）芯片+操作体系+中心件+应用算法软件+数据构建焦点技能闭环，汽车操作体系是软件界说汽车生态循环发展的灵魂。

狭义操作体系格式稳定，

各家均打造个性化广义操作体系

狭义OS仅包罗内核（如Linux、QNX），广义OS从下至上包括从BSP、操作体系内核、中心件及库组件等硬件和上层应用之间的全部程序。汽车底层OS格式较为稳定，主要玩家为QNX（Blackberry）、Linux（开源基金会）、Andorid（Google）。汽车OS分为座舱域、自动驾域两大类OS。座舱域OS越发注意应用和开发者生态，因功效宁静、信息宁静较低，以是中控和仪表的APP应用和接口发展较富厚，海内多基于安卓/AliOS开发，外洋多基于Linux开发。自动驾驶域OS越发注意高实时、宁静性，由于大部门车型仍未形成自动驾驶域，OS发展仍较早期，结构来看多基于Linux/QNX开发。参照Mckinsey数据，2020年全球汽车广义操作体系市场范围达200亿美元，到2025年达370亿美元，CGAR+13.1%。

科技互联网聚焦于定制型OS，

大部门车企聚焦于ROM型

操作体系的改造分为：1）基础型OS：完全独立研发的OS内核比方Linux、QNX等，因成本花费过高或不会出现全新操作体系。2）定制型OS：在基于Linux、QNX内核深度定制化开发，如修改内核、驱动、运行时情况、应用程序框架等。比方VW.OS、特斯拉Version、Google车载Android、华为鸿蒙OS、AliOS等。3）ROM型OS：基于Linux或Android等举行有限的定制化开发，不涉及内核更改，一般只修改操作体系自带的应用程序等，如比亚迪DiLink、奇瑞GKUI、蔚来NIO OS、小鹏Xmart OS。而车机互联本质上仅为手机投射到座舱中控APP，并非OS。

特斯拉打造软硬件一体的闭环模式，

其他玩家多为分工互助

特斯拉构建底层芯片-操作体系-焦点算法-数据技能一体化闭环模式，操作体系接纳类比苹果的iOS体系，具有软件模块更精简、体系更流畅、维护更简朴等优点。第三方操作体系或将出现类安卓模式，操作体系足够开源，联合芯片巨头协同优化，中心件/库组件/算法软件应用等由Tier1/2供应商一同提供。由于行业发展初期，第三方操作体系仍需不停迭代，随着产物的渐渐成熟或将推动传统汽车产业链智能化发展进程。

投资发起

我们看好“5G/AI技能进步+特斯拉催化”带来的新一轮自动驾驶行情。区别于2015-2016年，这轮行情四大差别点：1）软件取代硬件界说汽车，E/E架构升级成为要害已是行业共鸣；2）用户版L3级ADAS功效渗出率快速提升从而带来单车价值量上升；3）AI芯片决定算法生态，是未来汽车产业链的基石，发展先行，三强多极格式开端形成。4）操作体系决定软件生态，是未来汽车产业链的灵魂。广义操作体系中的BSP+中心件+UI和应用软件算法等仍需要由第三方供应商供应，焦点推荐2条产业链：1）BSP+中心件+UI供应商：通过深度绑定英伟达的【德赛西威】+华为汽车产业链【华阳集团】（智能座舱+自动驾驶），存眷高通+华为产业链【中科创达】（BSP+中心件）；2）存眷以焦点软件算法上风的【蔚来汽车+理想汽车+小鹏汽车+威马汽车】，存眷高精舆图【四维图新】，底盘电子【伯特利+科博达】，存眷芯片+算法【地平线】。

风险提示：自动驾驶行业发展不及预期，法律法例限定自动驾驶发展。

1． 操作体系是软件界说汽车生态发展的灵魂

在消费者视角下，智能网联汽车快速发展。随着智能汽车快速发展，智能座舱和ADAS功效均不停升级，岂论是传感器数目、芯片算力照旧单车价值均实现快速提升，参照我们前期公布的《软件界说汽车，智能座舱先行》和《软件界说汽车，ADAS正加速》陈诉，重点梳理了座舱和ADAS升级路径、上下游产业链的竞争格式以及根据我们自建的样本数据库测算了市场范围。智能座舱方面，我国智能座舱市场范围将由2020年的567亿元提升至2025年的1030亿元，CAGR凌驾+15.2%；ADAS方面，我国自动驾驶市场范围将由2020年的844亿元提升至2025年的2250亿元，CAGR凌驾+21.3%。

软件界说汽车大趋势下，芯片+操作体系+中心件+应用算法软件+数据是实现智能汽车的要害。在智能网联汽车产业大厘革下，软件界说汽车理念已成为共鸣。传统汽车接纳的漫衍式电子电气（E/E）架构因计算能力不足、通讯带宽不足、未便于软件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网联汽车发展的要害。参照我们前期公布的《软件界说汽车，E/E架构是要害》，该文重点论述了E/E架构升级包括硬件、软件、通讯架构三大升级，芯片+操作体系+中心件+应用算法软件+数据构建焦点技能闭环，未来谁能掌握其中一环或将实现汽车产业链职位的提升。

传统车企操作体系将有独立的多个操作体系/体系程序向少数/一个操作体系发展。参照我们前期公布的《软件界说汽车，AI芯片是生态之源》，该文论述了随着汽车E/E架构硬件由漫衍式向域控制-中央集中式不停升级，域控制器的紧张性凸显，而AI芯片则是自动驾驶域控制器/中央计算平台的焦点。座舱域的AI芯片玩家主要为高通、英特尔、华为（麒麟）和瑞萨等，要求AI算力较小，宁静等级较低，而自动驾驶域在AI算力和功效宁静均远高于座舱芯片，因此AI芯片玩家主要为特斯拉（自研）、Mobileye、英伟达、华为和地平线等。传统汽车因差别域之间要求的实时性、宁静性、通讯带宽不尽相同，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）。因此，随着域的渐渐形成，域操作体系将渐渐形成，本文将重点论述汽车操作体系是实现软件界说汽车的灵魂。

2． 操作体系承上启下，引领智能汽车发展

操作体系（Operating System， OS）是指控制和管理整个计算体系的硬件和软件资源，并合理地组织调理计算机的事情和资源，以提供应用户和其他软件方便的接口和情况的程序集合。智能装备发展到一定水平后一般都需要专门的OS，比方PC机对应的微软Windows体系，智能手机对应的Google Android体系和苹果iOS体系。在软件界说汽车的大趋势下，汽车OS是传统汽车实现智能汽车升级的要害。汽车操作体系是从传统汽车电子基础软件不停演变而来，传统汽车电子产物可分为两类：

1）汽车电子控制装置：通过直接向执行机构（如电子阀门、继电器开关、执行马达等）发送指令，以控制发动机、变速箱、动力电池等协同事情的体系，一般统称为ECU（电子控制单元）。常见的ECU包括发动机电控体系EMS、自动变速箱控制单元TCU、车身电子稳定体系ESP、电池管理体系BMS等。该类体系涉及宁静、行驶性能。

2）车载电子装备：如仪表、中控、抬头显示（HUD）、流媒体后视镜等。这类体系常与用户体验相干，不直接参与汽车行驶的控制决议，对车辆行驶性能和宁静影响较小。

未来汽车操作体系将主要分为自动驾驶OS和智能座舱OS两大类。差别车企/Tier 1根据自身的规划，对域划分个数不尽相同，如博世分为5个域（动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域、车身域），大众MEB平台车型为3个域（自动驾驶域、智能座舱域、车身控制域），华为同样也为3个域（自动驾驶域、智能座舱域、整车控制域）。虽然有多个域，一般主要分为注意开放、兼容性、生态的智能座舱域操作体系和注意实时、宁静、稳定的自动驾驶域操作体系两大类型。

2.1． 汽车广义OS包罗体系和功效软件两大部门

狭义的操作体系仅包罗体系内核Kernel部门，是体系软件其中的一部门，而广义的操作体系则包罗体系软件和功效软件。车载智能计算平台自下而上可大抵划分为硬件平台、体系软件（硬件抽象层+OS内核+中心件）、功效软件（库组件+中心件）和应用算法软件等四个部门。

1）硬件平台：基于异构漫衍式硬件架构包括AI 单元、计算控制单元，应支持芯片选型机动、可设置拓展、算力可堆砌等优点。

2）体系软件：是针对汽车场景定制的庞大大范围嵌入式体系运行情况，主要包罗三层：a）硬件抽象层：包括BSP（板卡支持包）、Hypervisor（硬件虚拟化技能，提供虚拟平台支持多操作体系）等。BSP包括了Bootloader（以基础支持代码来加载操作体系的引导程序）、HAL（硬件抽象层）代码、驱动程序、设置文档等，是内核与硬件之间的接口层，目的是为操作体系提供虚拟硬件平台，使其具有硬件无关性，可以在多平台上移植。b）操作体系内核（Kernel）：即为狭义操作体系，如OSEK OS、VxWorks、RT-Linux等。内核提供操作体系最基本的功效，卖力管理体系的进程、内存、装备驱动程序、文件和网络体系，决定着体系的性能和稳定性。c）中心件：处于应用和操作体系之间的软件，实现异构网络情况下软件互联和互操作等共性问题，提供尺度接口、协议，具有较高的移植性，如POSIX/ARA（自顺应AutoSAR运行时情况即中心件API接口）和DDS（漫衍式实时通讯中心件）等。

3）功效软件：包罗自动驾驶的焦点共性功效模块，如相干算法的编程框架（如TensorFlow、Caffe、PaddlePaddle等）。焦点共性功效模块包括自动驾驶通用框架、网联、云控等，联合体系软件，配合组成完备的自动驾驶操作体系，支持自动驾驶技能实现。

4）应用算法软件：即为实现详细自动驾驶功效、HMI交互等算法软件。

2.2． 典型条理的汽车操作体系改造

汽车操作体系根据对底层操作体系改造水平的差别，主要可以分为以下几种：

1）基础型操作体系：打造全新底层操作体系和全部体系组件，如体系内核、底层驱动等，有的还包括虚拟机，如QNX、Linux、WinCE等。因打造全新操作体系需要花费太大的人力、物力，目前基本没有企业会全新开发底层操作体系。

2）定制型操作体系：在基础型操作体系之上举行深度定制化开发，如修改内核、硬件驱动、运行时情况、应用程序框架等。典型代表如大众VW.OS、特斯拉Version、Google车载Android、华为鸿蒙OS、AliOS等，它们已经属于自主研发的独立操作体系。

3）ROM型汽车操作体系：基于Linux或安卓等基础型操作体系举行有限的定制化开发，不涉及体系内核更改，一般只修改更新操作体系自带的应用程序等。大部门的主机厂一般都选择开发ROM型操作体系，外洋主机厂多选用Linux作为底层操作体系，由于海内Android应用生态更好，海内自主品牌和造车新权势大多基于Android定制汽车操作体系，比方比亚迪DiLink、奇瑞GKUI、蔚来NIO OS、小鹏Xmart OS等。

超等汽车APP（又称车机互联或手机映射体系），不是完备意义的汽车OS，指简朴地把手机屏幕内容映射到车载中控，通过整合舆图、音乐、社交等功效为一体来满足车主需求的APP，如苹果CarPlay、谷歌Android Auto、百度CarLife、华为Hicar等。主要系由于汽车座舱为包管体系的稳定性、高宁静性，不得不放弃性能，导致手机岂论是芯片照旧操作体系处置惩罚能力都优于汽车座舱，因此借助手机的富厚功效映射到汽车中控，以满足车主对娱乐的需求。由于容易实现+成本较低，现阶段仍是车主的主流选择。

2.3． 2020年全球汽车广义操作体系市场达200亿美元

2020年全球汽车广义操作体系市场范围达200亿美元，未来五年CGAR+13.1%。我们重点参照了Mckinsey 分析数据，2020年全球汽车广义操作体系（功效软件、狭义操作体系、中心件）市场范围达200亿美元，到2025年达370亿美元，CGAR+13.1%；到2030年达500亿美元，十年CAGR+9%。

3． QNX、Linux、Android为三大主要底层OS

汽车OS由基础软件程序-简朴嵌入式-庞大OS不停升级。早期嵌入式开发直接在裸机上写程序，无OS。随着软件越来越庞大，为了实现多使命执行，裸机程序不得不引入中断，而使程序结构庞大难以阅读和维护，因此嵌入式OS渐渐形成。但由于平凡8位或16位的ECU执行的功效较为单一，硬件资源有限，无法运行如QNX、Linux等庞大的OS，常使用一些基础软件程序或简朴的嵌入式实时OS如UCOS、FreeRTOS等。随着IVI应用和接口渐渐庞大，座舱率先使用更为庞大OS。Linux和QNX只集成学术界说的OS和通讯协议栈；ubuntu则在Linux的基础上添加中心件和桌面情况；Andrord和AliOS则在Linux的基础上集成了中心件、桌面情况和部门应用软件。

全球汽车座舱底层OS高度集中。宁静和性能是两个抵牾体，座舱域由于其宁静等级较低，现阶段需要较为庞大的OS支持大量的应用和接口。参照ICVTank统计数据，2019年全球汽车座舱前3大底层OS市占率：QNX（43%）、Linux（含Android）（35%）、WinCE（10%）。由于自动驾驶域还未真正形成，自动驾驶的OS格式仍不清朗，而思量到重新开发底层OS花费的成本大，自动驾驶OS或基于Linux/QNX内核发展而来。

3.1． QNX：非开源&宁静实时

QNX是一款微内核、嵌入式、非开源、宁静实时的操作体系。QNX体系是由加拿大QSSL公司开发；于2004年哈曼国际将QNX体系收入囊中；于2010年BlackBerry母公司RIM又从哈曼国际手中收购QNX体系。QNX是微内核架构，内核一般只有几十KB，驱动程序、协议栈、文件体系、应用程序等都在微内核之外的受内存掩护的空间内运行，可实现组件之间相互独立，制止因程序指针错误造成内核妨碍。因其内核小巧，运行速率极快，具有奇特的微内核架构，宁静和稳定性高，不易受病毒破坏体系，是全球首款通过ISO26262 ASIL-D宁静认证的实时操作体系。因此，QNX常用于宁静稳定性要求较高的数字仪表中。

黑莓基于QNX为汽车行业开发了差别域的体系平台。黑莓先后为汽车行业开发了车载信息娱乐体系（QNX CAR Platform for Infotainment）、数字座舱体系（QNX Platform for Digital Cockpits）和驾驶辅助体系平台（QNX Platform for ADAS）等体系平台，为开发职员提供了机动的工具选择，具有良好的人机交互界面。以QNX驾驶辅助体系平台为例，其硬件支持瑞萨（H3、V3M）、英特尔（Denverton、Appolo Lake）、英伟达Drive体系等芯片平台，还支持毫米波雷达、激光雷达、摄像头、GPS等传感器。

QNX依附其宁静、稳定等上风占据市场较高份额。QNX为非开源体系，具有开举事度大、应用生态较弱等特点，而且需要商业收费。但由于现阶段汽车嵌入式操作体系对宁静性、稳定性、实时性具有非常严苛的要求，QNX依附这些优点仍牢牢占据汽车嵌入式操作体系市占率第一的位置。根据官网显示，QNX已与45家以上OEM举行互助，凌驾1.75亿辆汽车使用了QNX体系。

3.2． Linux：开源&功效强盛

Linux是一款开源、功效更强盛的操作体系。Linux具有内核紧凑高效等特点，可以充实发挥硬件的性能。它与QNX相比最大上风在于开源，具有很强的定制开发机动度。我们通常提的基于Linux开发新的操作体系是指基于Linux Kernel进一步集成中心件、桌面情况和部门应用软件。Linux功效较QNX更强盛，组件也更为庞大，因此Linux常用于支持更多应用和接口的信息娱乐体系中。协会或同盟致力于将开源Linux操作体系推广至汽车领域中，典型代表如AGL、GENIVI。

AGL开源项目致力于建立一个基于Linux的联网汽车内部使用的开源平台。2014年，Linux基金会公布了开源AGL（Automotive Grade Linux）规范1.0版本，它是首个开放式车载信息娱乐（IVI）软件规范。其中70%的代码（包括操作体系、中心件和应用程序框架）已编写完成，车企可以专注于剩下的30%个性化定制开发，以包管差别品牌的差异化，而且AGL不收取任何允许费。随着自动驾驶的发展，AGL已经不只局限于IVI领域，未来将向仪表盘、座舱域、自动驾驶等领域延伸，现阶段它仍未通过ISO 26262尺度。从其整车企业成员来看，AGL早期主要为丰田、本田、日产等日系厂商，随着2019年大众、现代汽车的加入，AGL权势范围渐渐壮大。截至2020年3月，海内已有中国移动、上汽集团、德赛西威、中科创达等公司加入了AGL，成员总数凌驾150个。

GENIVI的宗旨是实现对车载信息娱乐体系开源开发平台的遍及普及。2009年建立的GENIVI同盟一直致力于为汽车行业提供各种开源的车载信息娱乐体系技能解决方案。GENIVI基于Linux提供开源软件，汽车车企通过选择并整合差别的应用和中心件实现差异化的车载信息娱乐产物，缩短开发周期，从而减少汽车生产商的成本。其中80%的软件在消费电子/通讯行业中已经被开发，可不加修改直策应用，仅15%必须举行调解才能适用于特殊的汽车参数，仅5%仍需自己开发。GENIVI将继续开发剩余5%的代码，并开放给全部汽车厂商。目前，同盟的成员包括170多家汽车生产商和供应商。

3.3． Android：Linux的刊行版本

Android是刊行版本的Linux，体系庞大，功效强盛。Android是由Google公司和开放手机同盟基于Linux开发的操作体系。Android被称为基于Linux开发的最乐成的产物之一，应用生态最为富厚，主要应用于移动装备，因此，在海内车载IVI体系常基于Android开发。Android的主要优点有：1）开源，对中低端OS开发商具有很强吸引力；2）机动，可以根据自身需要对原生Android举行定制化改造；3）可移植性强，Android手机上的APP不需要颠末大的修改就可以应用在车机上，有利于海内互联网厂商切入汽车领域，快速建立起车载软件生态。Android的缺点主要有：1）宁静性、稳定性差，体系漏洞带来较高风险，技能维护成本高；2）过分依赖于Google。

Android依附海内富厚的应用生态切入汽车IVI体系。虽然宁静性、稳定性不足，但由于车载信息娱乐体系对宁静性要求相对较低，Android仍然依附其上述优点在海内车载信息娱乐体系领域占据主流职位。尤其是各大互联网巨头、自主品牌、造车新权势纷纷基于Android举行定制化改造，推出了自己的汽车操作体系，如阿里AliOS、百度小度车载OS、比亚迪DiLink、蔚来NIO OS、小鹏Xmart OS等。

3.4． WinCE：逐步退出市场

WinCE是微软1996年公布的嵌入式操作体系，主要应用于车载主机、车载导航和车载娱乐体系。但是随着Linux和Android的打击，现阶段开发者和应用者已非常少了，微软计划于2021年3月终止对其服务，将逐步退出汽车操作体系市场。

4． 车企&互联网&科技齐公布操作体系

4.1． 特斯拉率先打造OS，树立行业标杆

总结：特斯拉底层芯片方面CPU接纳Intel Atom E3950、FSD自研AI芯片（根据算法软件需求，不停优化底层工具链和算子库）等芯片；操作体系方面基于底层Linux自研；功效软件方面支持PyTorch的深度学习编程框架（自研算法，不需要支持全部编程框架）；自动驾驶功效焦点算法自研；自建数据中心，用户使用产生的数据被网络用于不停优化算法软件，形成类苹果的闭环开发模式。

特斯拉的操作体系Version基于Linux内核深度改造而成。特斯拉体系平台接纳Linux4.4开源操作体系，支持PyTorch的深度学习编程框架，基于Kafka开源流实时数据处置惩罚平台，可支持信息娱乐体系（IVI）和驾驶辅助体系（ADAS）等。特斯拉选择Linux一方面由于Linux开源自由的优点，制止受制于操作体系厂商；另一方面则发挥其内核紧凑高效、可以充实发挥硬件性能的优点，满足了特斯拉对汽车性能的要求。

通过访问权限控制，制止操作体系焦点区域受到攻击。对于信息宁静问题，特斯拉使用了Linux体系中的内核模块：宁静增强型Linux（SELinux），通过“访问权限控制”增长了操作体系信息宁静性。访问权限控制，是指相识体系内全部的硬件资源、装备接口明确允许访问的范围和硬件接口。简朴来说，即为第三方软件划分可访问与克制访问区域，最大限度地包管自身宁静。通过访问权限控制，即便第三方程序对操作体系举行了攻击，特斯拉也可以包管焦点区域不受破坏。

基于Linux独立开发的OS，不停实现OTA在线升级。由于接纳开源Linux，特斯拉可以不再依赖于软件供应商，而是自己完全掌握堆栈，一旦发明问题即可通过OTA举行快速修正与升级，提升用户体验。自2014年初次在Model S上使用Version 5以来，特斯拉已通过OTA技能对其操作体系举行了多次重大升级。

4.2． 大众打造VW.OS平台，加速数字化转型

总结：大众越发注意功效宁静、框架尺度化，接纳Linux、QNX、VxWorks等多个底层操作体系打造一体式平台，简化智能座舱、自动驾驶、车身控制等之间的交互。优点：可充实利用各家供应商的已有技能上风实现快速转型。缺点：各家供应商尺度接口、协议并不同一，组建的体系过于庞大，仍高度依赖供应商。

大众越发注意功效宁静、框架尺度化，接纳多个底层操作体系打造一体式平台。大众通过打造一个可运行多个底层体系（如Linux、QNX、VxWorks）的VW.OS平台，简化座舱和自动驾驶的交互技能。由于各家供应商尺度接口和协议各不相同，高度依赖AutoSAR实现中心件尺度化，因此产生大量庞大繁杂的模块、组件以支持来自差别供应商的软件。别的，大众将建立Volkswagen Automotive Cloud全球专属云服务后台，以实现传统大众汽车向全新智能软件产物的变化。

在软件界说汽车的大趋势下，大众软件部门正履历巨变。2019年2月，大众建立新软件部门“Digital Car&Service”，致力于智能汽车云服务，并任命曾领导团队乐成研发大众MEB平台的Christian Senger作为部门卖力人。2019年4月，大众加入开源操作体系AGL同盟，以开源方式打造通用操作体系。同年6月，大众准备联合5，000名数字专家组成Car.Software部门，专注于软件操作体系“VW.OS”研发，加速数字化转型。大众宣称ID.3将成为首款搭载VW.OS的量产车型，基于自有操作体系VW.OS的车型ID.3，将具备L3自动驾驶能力，可以在高速公路和都会拥堵路段举行自动驾驶。且从2025年起，大众旗下全部新车型均将搭载VW.OS，并通过该操作体系毗连至大众汽车云平台（与微软互助开发）。

大众VW.OS的目标是实现车辆、客户和服务同一的数字化平台。VW.OS为大众数字化转型战略而生，其存在也有助于大众数字化品牌生态体系的建立。搭载大众VW.OS的新车型将使用体系平台实现底层硬件的资源分配，软硬件之间的通讯交互，共享底层函数库组件资源，大幅减少代码量的同时，实现ECU功效的集成。该生态体系依托于一个基于云技能，将车辆、客户和服务三者精密毗连的同一数字化平台（ODP，One Digital Platform）。ODP平台有用确保了大众汽车的外部互助同伴以及大众汽车服务，与大众汽车IT架构精密毗连，买通全线互助。

4.3． Google车载安卓入局，有望复制手机安卓之路

Google先后以车机互联APP Android Auto和Android Automotive OS入局汽车OS领域。Google早在2014年就开始结构汽车领域，并于当年公布车载体系Android Auto（现实为一款APP），用户通过Android Auto可将手机上的消息、通话、媒体、导航等应用程序投射到互联的车机上，与苹果CarPlay、华为Hicar等类似。于2019年谷歌公布Android Automotive OS，是一款可直接运行在汽车IVI体系上的开源操作体系，用户可以通过Google Play下载Google助手、Google Map等应用在汽车上运行，而无需使用Android手机。Android Automotive与手机Android类似，其源代码库免费和开源，提供基本的信息娱乐功效，主机厂可通过Android的通用框架和API来实现自己所需的功效。

Android Automative是在原手机Android的体系架构基础上替换为与车相干的模块。主要包括包括：1）Car App：包括OEM和第三方开发的App；2）Car API提供应汽车App特有的接口；3）Car Service：体系中与车相干的服务；4）Vehicle Network Service：汽车的网络服务；5）Vehicle HAL：汽车的硬件抽象层描述。区别于之前的开源安卓体系，车载安卓体系的机动可定制性和可修改编辑性大大降低，其应用大概受限。沃尔沃旗下电动车品牌Polestar将成为首辆搭载车载Android体系的车型。

4.4． 华为鸿蒙面向全领域，打造独立第三方平台

华为鸿蒙是面向全场景微内核的漫衍式OS，初志是为了实现跨平台协作的能力。鸿蒙是全世界第一个面向全场景微内核的漫衍式OS，其开发的初志是为了提升操作体系的跨平台能力，包括支持全场景、跨多装备和平台以及应对低时延和高宁静性挑战的能力。鸿蒙体系具有四大特点：漫衍架构、天生流畅、内核宁静和生态共享；有三层架构：第一层是内核，第二层是基础服务，第三层是程序框架。2019年鸿蒙OS 1.0率先用于智慧屏产物，计划从2020年起将逐步用于手机、平板、汽车等更多智能装备中。

鸿蒙自动驾驶OS微内核成为我国首个通过ASIL-D认证的OS内核。2020年，华为自动驾驶操作体系内核得到业界Safety领域最高等级功效宁静认证（ISO 26262 ASIL-D），成为我国首个得到ASIL-D认证的操作体系内核；同时，该内核于2019年9月得到Security领域高等级信息宁静认证（CC EAL 5+），标志着该体系内核已成为业界首个拥有Security & Safety双高认证的商用OS内核。

根据华为规划，其E/E架构方案由智能座舱、智能驾驶、整车控制三个域组成。CDC智能座舱平台：1）实现汽车和手机在软硬件、应用生态等实现产业链共享；2）基于麒麟芯片构建IVI模组，实现产业协同降低硬件成本；3）基于鸿蒙OS，实现华为“1+8”生态，实现跨终端的无缝互联。MDC智能驾驶平台：1）发挥华为云（八爪鱼云服务）+AI上风，打造车云协同的平台；2）建立尺度和协议，开放传感器生态；3）支持互助同伴开发算法，打造差异化方案算法；4）建立对接规范，与主流厂商构建执行器生态。VDC智能电动平台：面向差别的用户偏好，创造差异化用户体验，引进网络能源产业链和技能上风，打造mPower多形态电驱、高效车载充电产物。

智能驾驶MDC平台笼罩从操作体系到云服务的开放式软件栈。根据华为规划，建立的MDC体系平台将遵照AutoSAR规范，兼容OpenCV、OpenCL品级三方算法依赖库，兼容POSIX PSE52 API，支持TensorFlow、Caffe主流AI框架。别的，体系平台将提供富厚的服务，比方图像数据预处置惩罚服务，车控数据解析服务等，体系内核时延低于10us，通讯时延低于1ms。

4.5． 百度Apollo深耕多年，静待着花结果

百度是海内最早结构智能驾驶的领先互联网企业。2013年百度依托深度学习研究院建立自动驾驶研究团队，开始结构汽车智能驾驶领域。2017年，百度初次正式公布Apollo 1.0，并于同年公布基于Android定制的对话式人工智能操作体系DuerOS。2019年9月，百度与一汽互助的L4级量产自动驾驶出租车Robotaxi车队在长沙正式落地运营。在同年12月的首届百度Apollo生态大会上，推出了Apollo 5.5版本，同时支持点对点都会自动驾驶，并公布车路协同、智能车联两大开源平台。2020年，百度Apollo是海内唯一上榜的NR陈诉国际自动驾驶领导者行列的企业。截至2019年10月，百度Apollo开放平台拥有来自全球凌驾90个国度的3.6万+名开发者，170+家生态互助同伴，开源了56万行代码。

Apollo已形成自动驾驶、车路协同、智能车联等三大开放平台。在智能车联平台方面，百度推出的解决方案是小度车载OS，它是针对车机、导航仪、后视镜等座舱装备打造的定制化智能语音解决方案。自动驾驶平台方面，百度Apollo是一个开源的基于QNX内核的自动驾驶平台，旨在向汽车行业提供一个开放、完备、宁静的软件平台，帮助他们联合车辆和硬件体系，快速搭建一套属于自己完备的自动驾驶体系。百度将开发情况感知算法、路径规划算法、车辆控制算法、车载操作体系的源代码，并提供完备的开发测试工具，联合市场上成熟的传感器等领域互助同伴，一同致力于降低无人车的研发门槛。百度互助的车企中，底层OS级的互助品牌有奇瑞星途、长城以及福特，集成百度部门服务和生态的互助品牌有起亚、吉祥、奇瑞、威马、红旗等。

4.6． 阿里AliOS以座舱切入，劫掠应用生态入口

阿里在移动操作体系领域深耕已久。阿里在2010年便开始结构移动端操作体系，并于2013年推出移动终端操作体系YunOS。随着5G和物联网技能的发展，阿里由移动操作体系扩展到更遍及的物联网领域。在智能汽车方面，于2015年7月和上汽集团配合出资建立斑马智行，厥后于2019年双方对其战略重组并将互助领域扩大至汽车出行服务、自动驾驶和汽车行业云等领域。目前全球有近百万辆搭载斑马体系的互联网汽车行驶在路上，其中包括荣威、名爵、MAXUS、东风雪铁龙、长安福特、观致、宝骏、斯柯达等品牌。

AliOS结构遍及且定位清晰。差别于百度Apollo，阿里巴巴将AliOS定位为面向多端的物联网操作体系，并不局限于汽车市场；而在智能网联汽车领域，又将AliOS定位为IVI领域（车载信息娱乐体系）。其前身YunOS以Linux Kernel为内核，架构类似于Android。体系搭载了自主设计、架构、研发的焦点虚拟机，并增长了云服务相干模块，提供与安卓Dalvik虚拟机兼容的运行情况。升级后的AliOS秉持开源自由的技能路线，在战略重组斑马后，阿里将YunOS整体知识产权及业务放入斑马。后者拥有YunOS底层架构代码完备的全部权和使用权，并可授权汽车品牌或其指定互助同伴使用。同时，斑马网络将进一步向汽车全行业开放，联合YunOS操作体系的焦点基础技能，让斑马体系走进更多汽车品牌。

4.7． 腾讯车联TAI入局较晚，座舱生态上风明显

腾讯入局较晚，但软件生态上风明显。2017年11月，腾讯在全球互助同伴大会推出腾讯车联AI in Car体系，并于当年底在广汽集团公布的iSPACE智联电动观点车上实现了落地。一年后之后，AI in Car升级为腾讯车联 TAI 汽车智能体系。2020年6 月，腾讯智慧出行公布了TAI 3.0、全新一代自动驾驶虚拟仿真平台TAD Sim 2.0，以及汽车云数字营销解决方案、智慧交通解决方案。目前，腾讯车联已先后与宝马、奥迪、疾驰、广汽、长安、一汽、吉祥、东风等车企告竣深度战略互助，并落地广汽GS4、东风柳汽T5等多款量产车型。

腾讯生态上风明显。腾讯车联“AI in Car”体系是腾讯专门为下一代智联网汽车打造的车联网解决方案，通过整合腾讯的宁静、内容、大数据、云计算和人工智能等平台能力。AI in Car的升级方案腾讯车联TAI（Tencent Auto Intelligence）汽车智能体系通过提供轻量化、生态化、跨平台、跨终端的工具链构建生态车联网。详细来说，就是通过车机、云平台、生态三个方面举行构筑。其中车机体系就分为：车载场景服务、车载应用、场景引擎举行睁开，车载场景服务是和腾讯小场景举行精密联合；云平台涵盖了腾讯车联超等ID、微信支付平台、AI场景管理平台、内容管理平台、服务管理平台；生态即涵盖QQ音乐、大众点评等腾讯的表里生态。

5． 借智能手机之石，攻智能汽车之玉

Symbian未能追随智能手机期间厘革，迅速陨落。Symbian公司由Psion联合诺基亚、爱立信、摩托罗拉配合组建。早期Sumbian体系定位开放式平台，任意开发者均可为支持Symbian的装备开发软件。其推出的白金互助计划，同样吸引了ARM、德州仪器、松下、西门子、三星、遐想等厂商先后加入，塞班体系同盟先后推出Symbian系列OS，广受用户好评，在功效手机期间，市占率曾凌驾60%。但随着智能手机期间的来临，专为功效机开发的Symbian操作体系由于开举事度高+后期的塞班署名体系（安装程序需要证书署名，即开发者需要向塞班付费购置），导致开发者生态大幅减少+摩托罗拉和Psion先后退出同盟等因素，Symbian不能顺应期间厘革，仅5年时间，市占率便从2007年的近60%迅速降落到2012年的不足2%。

IOS接纳闭环开发模式（芯片-操作体系-手机），随着2007年第一代iphone公布后，市占率快速提升并到达稳定。Android依附开源第三方模式，于2008年公布Android 1.0后市占率迅速提升并反超IOS。

5.1． 开源路线的代表Android

Android是Google基于Linux开发的开源OS，由开源AOSP和闭源GMS两部门组成。Android由Google公司和开放手机同盟领导及开发，是一种基于Linux内核的自由及开放源代码的操作体系。Android依附其开源、兼容性强、应用生态富厚等优点占据了移动装备OS大部门市场份额。据IDC预计，2019年Android手机市场占据率将到达87%。Android由开源AOSP（又称安卓开放源码计划）和闭源GMS（谷歌移动服务组件）两部门组成。其他厂商可以自由免费使用、修改AOSP，在此基础上根据自己的需要举行定制化改造。GMS包罗了谷歌的应用市肆、搜索引擎、欣赏器、舆图、邮箱、语音服务等要害服务，整个套件的源码不对外开放。

海外市场对GMS依赖度极高，海内市场则恰好相反。在海外市场，如果没有谷歌GMS的支持，大部门的APP都无法运行，更无法使用谷歌开发的Google Play应用市肆、Google搜索引擎、Chrome欣赏器、Google Earth舆图、Gmail邮箱等应用。而在海内市场，情况则完全不一样。由于海内无法使用谷歌的网络服务，国产手机厂商通常对原生Android体系举行定制，以AOSP为基础，删掉多余的GMS组件，对UI举行优化，提供更切合国人使用习惯的功效，完善软件服务，推广自身品牌。比方小米MIUI、华为EMUI、OPPO ColorOS等。它们本质上只是基于Android的UI或ROM改造。UI即用户界面（User Inerface），是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面雅观的整体设计。ROM是指手机体系固件，固件即固化的软件，即写入到Flash-ROM中的体系程序。

总结而言，Android乐成的主要缘故原由有以下四点：

1）开源、自由的计谋形成了富厚的软件生态。Android开放源代码，手机厂商可根据需求对Android举行个性化改造。谷歌利用典型的互联网思维，即利用免费且开放的服务，吸引大量的第三方开发者为其开发APP，构建完善的软件生态，利用庞大的流量得到广告收入。这形成了一个良性循环：开源-开发者众多-应用软件选择多-用户体验优秀-用户众多-开发者众多。

2）软件研发能力强+部门软件捆绑计谋增强用户粘性。谷歌依附自身强盛的软件开发能力，开发出大量优秀的APP软件，如应用市肆、搜索引擎、舆图、邮箱等。Google还通过将这些基础应用APP与Android体系捆绑的方式进一步增强用户粘性，别的大部门应用仍开放给第三方企业提供。

3）中立的第三方，ARM+Android巨头同盟引领行业发展。Google足够独立，且谷歌与ARM的深度互助，使得Android体系与ARM架构处置惩罚器高度优化，通过硬件开放和软件开源的计谋构建同一的CPU指令集和OS内核尺度的同盟，引领行业发展。

4）形成了同一尺度接口，使软硬件移植性较强。

固然，开源是一把双刃剑。Android在开放更多权限给第三方开发者的同时，也留下了诸多宁静漏洞，导致体系宁静性、稳定性相对较差。

5.2． 一体式闭环模式的代表iOS

苹果iOS接纳芯片-操作体系-手机一体式的模式，其中操作体系接纳非开源路线。iOS只用于苹果自己的产物中，有限授权第三方厂商使用，用于软件开发。苹果一直贯彻其软硬件联合的理念，坚持自研软件以发挥硬件的最佳性能，来到达最佳的用户体验。

总结起来，iOS的乐成主要归功于以下几点：

1）宁静性、稳定性更优。苹果坚持严酷的管理体系，Apple Store有完善的开发者认证和应用软件审查机制，可以有用阻止体系漏洞、恶意插件和病毒；对涉及用户短信、地址、语音等隐私信息的权限严酷管理；限定用户只能从Apple Store下载APP；特有的沙盒机制可以掩护用户数据，实现差别程序之间的断绝。非开源的计谋使得iOS可以稳定运行，注意用户隐私的掩护。

2）坚持软硬件联合的闭环一体式路线，器重体系流畅性和用户体验。iOS不思量移植性，因此不需要运行在虚拟机上，且接纳了执行效率极高的Objective-C语言，代码执行效率远高于Android；iOS专注于自家硬件平台对APP举行优化，而不需要像Android体系下需要包管APP在差别机型、体系版本下流畅运行；iOS不允许应用程序在后台运行，对CPU和内存占用小，包管体系流畅运行；差别于Android中数据处置惩罚指令权限最高，iOS将UI指令权限提到最高优先级，优先包管人机交互的体系流畅性。

5.3． 智能汽车OS的发展启示

传统汽车产业链或通过类Android模式构建基础平台，通过Tier 1打造专属平台。由于汽车的销量和置换率都较低，专门开发一款全新OS内核（狭义操作体系）成本过高，生态也难以打造。在座舱OS方面，大多数车企、Tier 1选择在开源底层OS（安卓/Linux）的基础上打造专属操作体系（ROM型），迅速建立起富厚的软件生态，海内互联网企业将依附自身的应用生态快速切入到汽车领域，构建庞大的生态体系。在自动驾驶OS方面，思量到汽车宁静性和稳定性要求较高，车企、Tier 1会选择更基础的OS（Linux/QNX）构建自动驾驶基础平台，再由Tier 1根据个性化需求定制差异化产物。

类苹果一体式闭环技能路线在自动驾驶发展初期内上风明显，壁垒较高。特斯拉类似苹果的研发模式，芯片-操作体系-手机一体式闭环研发，在自动驾驶发展初期，上风明显。我们认为在短期内特斯拉在自动驾驶方面，较传统汽车产业链的上风仍将扩大。传统汽车产业链无法在短时间内买通AI芯片-操作体系-中心件-焦点算法-数据几个焦点技能闭环。

6． 受益标的

我们看好“5G/AI技能进步+特斯拉催化”带来的新一轮自动驾驶行情。区别于2015-2016年，这轮行情四大差别点：1）软件取代硬件界说汽车，E/E架构升级成为要害已是行业共鸣；2）用户版L3级ADAS功效渗出率快速提升从而带来单车价值量上升；3）AI芯片决定算法生态，是未来汽车产业链的基石，发展先行，三强多极格式开端形成。4）操作体系决定软件生态，是未来汽车产业链的灵魂。广义操作体系中的BSP+中心件+UI和应用软件算法等仍需要由第三方供应商供应，焦点推荐2条产业链：1）BSP+中心件+UI供应商：通过深度绑定英伟达的【德赛西威】+华为汽车产业链【华阳集团】（智能座舱+自动驾驶），存眷高通+华为产业链【中科创达】（BSP+中心件）；2）存眷以焦点软件算法上风的【蔚来汽车+理想汽车+小鹏汽车+威马汽车】，存眷高精舆图【四维图新】，底盘电子【伯特利+科博达】，存眷芯片+算法【地平线】。

7． 风险提示

智能网联汽车行业发展不及预期。可能出现自智能网联汽车行业技能发展较慢，或出现相干事故使发展停滞情况。

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责任编辑：王涵