证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明01* 请务必阅读最后一页免责声明2022年07月24日算力提升、架构迭代、交互升维，智能座舱进阶“iPhone4”时刻 邵将、吕伟、谢坤证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明摘要 座舱域控制器加速落地，软硬解耦重构产业格局。座舱智能化需求持续升级，大算力需求助力座舱域控制器芯片由MCU向SOC加速迭代，高算力芯片将成为各大座舱域控制器厂商的布局重点，以高通为代表的消费级芯片厂商芯片产品以高算力优势占据制高点。大算力域控制器助力软硬件解耦加速落地，域控企业迎来产业链升级新机遇。 交互升维，平面交互向立体交互加速迭代。传统智能座舱围绕以车载屏幕为载体的平面交互布局，随着技术的更新迭代，车内OMS技术的加速迭代及语音识别的加速落地，座舱内的交互模式已由平面且各模块相对独立的交互模式向立体大融合的交互模式切换，情感交互、人车“共鸣”诉求持续探索。大屏化、多屏化、语音识别、人脸识别等将重塑未来座舱智能化的核心评价体系。 消费升级助力车企重塑座舱第三生活空间，科技、智能、舒适、情感等将成为趋势主旋律。座舱内饰大有可为，座椅记忆、天窗炫彩、氛围灯等核心座舱内饰部件将更满足消费者个性化的需求，座舱内饰智能化与情感化打开新的探索空间。 投资建议：智能化有望接力电动化成为行业资本开支主要方向，智能座舱有望在EE架构迭代及高算力芯片量产下，开始进入类似消费电子一样的快速迭代，【座舱电子】赛道推荐【域控制器】核心公司德赛西威和经纬恒润，建议关注均胜电子、华阳集团和宏英智能，推荐【座舱人机多模交互】的华安鑫创、上声电子和科博达以及【传统内外饰智能化升级】的星宇股份、福耀玻璃和继峰股份。 风险提示：经营风险；市场风险；上游原材料风险；政策风险；技术风险。 2资料来源：民生证券研究院整理证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明架构迭代，软硬解耦重构产业链02 交互多样，平面交互向立体交互升级03 供需共振，千亿空间造就智能座舱新机遇01 消费升级，车企重塑第三生活空间04 投资建议053风险提示06证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能座舱投资框架 全球汽车市场进入存量竞争时代，智能化将成为重塑汽车产品差异化的重要元素，座舱智能为重点方向。座舱由座舱电子和座舱内饰构成，为座舱智能化的核心发力点，共同实现座舱人机交互，同时与智能驾驶交互作用，最终实现人机共驾。 智能驾驶、智能座舱、车联网共同构建汽车智能化图1：智能驾驶之智能座舱投资框架4资料来源：民生证券研究院整理证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能座舱投资框架 智能座舱成为短期内车企实现产品差异化且投资回报可观的方案。汽车产品从单产品生命周期发展至单平台生命周期，随着消费者需求的不断升级，对车载场景、功能和服务的需求将大幅增加，对产品迭代提出了新的诉求。罗兰贝格数据显示，电子电气架构改变带来的硬件与软件的价值提升（约+510美元），同时，IVI系统和互联互通系统单车价值量约230美元，将共同成为未来5年的价值高地。 智能座舱单车价值量稳步提升图2：电子电器架构、IVI和智能网联掘金未来5年价值高地（美元）资料来源：罗兰贝格，民生证券研究院 5证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明* 请务必阅读最后一页免责声明供需共振，千亿空间造就智能座舱新机遇01.证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明座舱智能化有序迭代，车载屏幕空间广阔 智能座舱通过硬件、人机交互系统及软件集成整合发展，以驾驶信息显示系统和信息娱乐系统为核心载体，在底层软件架构的支撑下，完成人机交互相关功能，最终实现座舱智能化。01 智能座舱是多维部件复杂协同下的产物AEB自动紧急制动系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统 驾驶舱系统 信息娱乐系统 其他系统液晶仪表盘 HUD 流媒体后视镜 IVI触控显示屏 后座娱乐系统 智能座椅 空调系统 智能音箱语音识别 人脸识别 触屏控制 手势识别 虹膜识别 生物识别应用层软件系统中间件虚拟层Hypervisor操作系统QNX/Linux 操作系统Android/AliOS智能座舱芯片+AutoSAR硬件人机交互技术软件资料来源：盖世汽车，民生证券研究院图3：智能座舱总体架构及分类7证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明座舱智能化有序迭代，车载屏幕空间广阔 整车域按功能划分，可划分为安全域和娱乐域，座舱域通过人机交互以及车内环境感知为整车行驶安全提供必要的支撑，同时，座舱域通过车内硬件设施持续迭代座舱娱乐。01 座舱域涉及驾驶安全与娱乐等多个重要领域，舱驾融合趋势下智能座舱的重要性持续走强ACC自适应巡航系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统 安全域：负责驾驶安全第一优先权处理全部驾驶相关任务 与智能驾驶配合实现完整驾驶任务闭环 拥有相同的安全等级车外环境感知 道路状态 周边环境 行人/车辆 车内环境感知 司机驾驶状态 乘客状态 人脸、手势、眼球、唇语、语音 驾驶人机交互HMI 建立人对自动驾驶的信任 协助人机驾驶切换 规划决策图形显示 环境态势图形显示 娱乐域：负责更有趣支持个性化与娱乐 车联网应用 音视频娱乐 导航媒体 收音机和网络电台 流媒体网络音乐 车载导航 智能行程规划，根据实时路况自动调整 控制系统 个性化驾驶设置与驾驶室控制 温度系统 双区温度控制，通过触摸屏便捷操作VS图4：智能座舱跨域融合趋势资料来源：地平线公开资料，民生证券研究院 8证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明座舱智能化有序迭代，车载屏幕空间广阔 汽车座舱由传统驾驶舱朝着智能化、数字化方向发展，总体上可分为电子座舱、智能助理、人机共驾及智能移动空间四个发展阶段，当前正处于由智能助理向人机共驾阶段发展。01 当前智能座舱正由智能助理向人机共驾阶段演变资料来源：罗兰贝格，盖世汽车，民生证券研究院阶段1：电子座舱电子信息系统初步整合，组成“电子座舱域”，并形成系统分层 实现ADAS，利用各类传感器，通过感知环境、收集数据、处理数据增强车辆能力 语音控制和手势控制技术突破，车内软硬件一体化聚合，实现车辆感知精细化 弱化驾驶员的角色，以乘客为中心，提供AI场景化服务以及沉浸式的体验，围绕乘坐体验打造“智能移动空间”信息初步整合+信息分层 加入生物识别技术，根据不同场景提供“车对人”主动交互 更精准的提供场景服务，实现机器自主/半自主决策 实现完全自动化，打造移动出行场景服务 消费电子产品的场景延伸 中控屏、液晶仪表体验的激发 新显示方案的普及 交互体验升级(被动主动) 车内独立感知层形成,利用生物识别技术判断驾驶员,做到“理解人”、多模交互普及 特定场景下可以解放双手 ECU向DCU架构过渡 ADAS功能不断丰富、AI引擎逐步成熟 第三生活空间需求 5G、Al、大数据等技术完全成熟、 相关法律法规成熟定义特点驱动因素阶段2：智能助理 阶段3：人机共驾 阶段4：智能移动空间L1级及之前 L2级 L3级 L4-L5级别图5：智能座舱发展阶段9证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明座舱智能化有序迭代，车载屏幕空间广阔 新四化加速汽车电子成本占比逐步提升，E/E架构不断的向上升级迭代，使整车OTA成为了可能。以用户为中心的座舱智能生态逐渐丰富。座舱软实力逐渐被车企重视，同时也孕育了多种新的模式，如商业模式的创新、用户体验的升级等。01 行业变革助力座舱智能化，创造多维新模式AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统 新四化 E/E架构升级 OTA 智能化、网联化、电动化、自动化的发展趋势 汽车智能化提升整车产品的核心竞争力，加速座舱硬件的不断升级 汽车产品定位由高度机电一体化的机械设备转变为智能化、可持续升级的移动终端 汽车电子占整车成本逐渐提高，产业链呈现融合趋势 核心能力从机械硬件转向电子硬件和软件，深耕软件领域 积极推进品牌科技化转型，提供增值服务，提升品牌价值架构升级 软件服务E/E架构集中式发展、软硬件解耦硬件迭代大屏多屏应用、传感器、智能芯片 车载操作系统、生态内容丰富、OTA升级商业模式 服务订阅功能升级数据运营 实现特点 可持续性可定制化全生命周期 以用户需求/体验为中心数据价值日益凸显硬件+软件+服务全域解决方案行业变革技术升级模式创新 用户体验图6：座舱智能化下的新模式探索资料来源：盖世汽车，民生证券研究院 10证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明座舱智能化有序迭代，车载屏幕空间广阔 智能座舱全产业链分为三大环节：上游-中游-下游。中游是我们通常意义上所指的一级供应商，通过整合上游各类软硬件，组装成智能座舱产品，提供给下游集成厂商。01 上下游共同推动智能座舱发展，座舱智能化孕育新的座舱产业链座舱域控制器芯片：德赛西威、华阳集团、均胜电子、科博达、星宇股份、经纬恒润域控制器软件 车载地图：四维图新、高德、百度 车载导航：高德、百度、腾讯 车载语音：科科大讯飞、思必驰、Nuance 视觉DMS算法：商汤、Smarteye 操作系统及软件平台：BAT、中科创达、东软 中间件：中科创达、东软、华为 车联网安全和大数据：360、阿里云、腾讯云Tier 2级供应商 科大讯飞、思必驰价格：200-400语音交互车载信息娱乐系统均胜电子、德赛西威、华阳集团、东风科技等（国内）大陆、伟世通等（国外）价格：1500-2500驾驶信息显示系统均胜电子、德赛西威、华阳集团等（国内）大陆、伟世通等（国外）价格：2500-6000Tier 1级供应商HUD抬头显示均胜电子、四维图新、华阳集团等（国内）大陆等（国外）价格：1000-2000流媒体后视镜华阳集团等价格500-1000 上汽集团、广汽集团、吉利汽车、长城汽车、长安汽车等车企传统Tier 1均胜电子、德赛西威、四维图新等（国内）大陆、伟世通等（国外）互联网公司华为、百度等Tier 0.5级供应商资料来源：前瞻产业研究院，民生证券研究院硬件、机械电子和传统电子 PCB：沪电股份、深南电路、景旺电子 显示面板：长信科技、京东方、莱宝高科 功率器件：闻泰科技、华虹半导体 车载音响：上声电子、松下、哈曼 座舱芯片：高通、NXP、英特尔、瑞萨、地平线 C-V2X芯片和模组：华为、移远通信图7：智能座舱上下游11证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明多维驱动智能座舱加速渗透 供给侧：整车厂打造座舱亮点提升产品竞争力。智能电动车市场竞争激烈，特斯拉、蔚来等新势力与奔驰、宝马等传统豪华品牌相继推出新车，一方面强化自身优势，同时在内饰上优化升级，集成5G、V2X等技术，打造个性化服务与沉浸式体验。01 供给侧：车企积极布局，内饰智能化助力汽车提升产品核心竞争力AEB自动紧急制动系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统 “异形”设计的Yoke方向盘，采用一体化设计与新的水平中控屏；取消转向柱及换挡拨杆；在中央扶手位置后置小屏幕；全新音响系统，22个扬声器 内饰更加简约，舍去空调和散热孔，利用通风空调设计隐藏通风口 座舱芯片硬件强大，运算性能大幅提升 以NOMI为核心布置，采用悬浮式中控大屏；1.9平米双层隔热玻璃穹顶，隔绝99.9%紫外线 前后排隐藏式智能出风口，智能空气净化与香氛系统；7.1.4沉浸声音响系统，23个扬声器 车载移动互联与通讯能力强，集成5G/V2X/蓝牙5.2/Wi-Fi6/UWB等，提供高带宽低延时的互联休验 56英寸（142厘米）的超大尺寸的曲面屏，三屏合一；触及左右两个A柱，空调出风口集成在大屏两侧无缝融合 采用了“零层级”的操作模式，交互逻辑更加清晰；集成5G技术 与S级相比在硬件、交互及机器学习等方面升级，可根据用户习惯提供多项个性化服务 采用六边形方向盘；水晶滚轮式电子换挡；按键数量减少约50%；超大全景玻璃车顶；一体式头枕创新座椅 全新的语音识别系统升级个人助理，Drive系统具备记忆功能，实现高度自定义 首次使用5G技术，集成V2X车物互联等功能旧款Model S（2021）新款Model S（2022） 蔚来ES6（2020）蔚来ET7（2022） 奔驰S级（2020）奔驰EQS（2022） 宝马X7（2021）宝马iX（2022）新增亮点资料来源：汽车之家，各公司官网，民生证券研究院图8：智能座舱加速迭代12证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明多维驱动智能座舱加速渗透 供给侧：互联网科技企业不断开拓新市场。汽车有望成为下一个智能终端载体，因此各互联网科技企业积极布局智能汽车行业，完成生态闭环。01 供给侧：科技企业积极参与助力座舱更具科技感AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统科技企业 发展历程 代表产品 量产计划小米 2021.03.30斥资百亿美元造车 计划2024年量产百度 2021.01官宣与吉利合作2021.08签约禾赛2021.10投资几何伙伴 Apollo 无人车已运行华为 2019.05成立智能驾驶BU2020.10发布HI2021发布智能驾驶联盟 问界 2022年量产苹果 2021.06投资起亚 Apple Car 预计2024年资料来源：公开资料，民生证券研究院 资料来源：各公司公告，民生证券研究院图9：科技企业入局汽车智能化 表1：科技企业入局汽车智能化重要时刻13证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明多维驱动智能座舱加速渗透 需求侧：在物联网不断普及的背景下，消费者对汽车智能化的需求不断提高。根据SIC的预测数据，2025 年将有64%的汽车消费为增换购，2030年这一 比例将高达78%。增换购将推动汽车的消费升级，购车动因除了满足基本空间、动力需求之外，科技感和智能化等把玩性需求将提升。01 需求侧：座舱智能化提升驾驶体验，消费者需求提升AEB自动紧急制动系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统资料来源：盖世汽车，民生证券研究院图10：智能座舱功能划分 图11：汽车消费由首购为主转向换购为主资料来源：SIC，民生证券研究院14证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能座舱硬件市场空间2025年或突破千亿，CAGR-5+16.47% 目前座舱内的中控、语音交互的渗透率相对较高，随着中高端新能源汽车大量投入市场，全液晶仪表、HUD、DMS等的渗透率不断提升，根据盖世汽车数据，2021年国内全液晶仪表、OTA、HUD渗透率为32.3%、7.5%、5.7%，同比增加9.6、15、1.7Pcts。01 智能座舱部件多样化配置渗透率增长明显0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100% 中控 语音交互 车联网 OTA 全液晶仪表 HUD DMS2020年 2021年资料来源：盖世汽车，民生证券研究院 15图12：国内2020年与2021年智能座舱核心产品渗透率（标配）证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能座舱硬件市场空间2025年或突破千亿，CAGR-5+16.47% 各产品市场渗透率预测：据ICV TANK预测，2025年中国车载信息娱乐系统、驾驶信息显示系统、HUD、流媒体后视镜产品渗透率较2020年提升20、40、20、23Pcts。 各产品单车价值量预测：据ICV TANK预测，各产品随着智能化更新换代会带来单车价值量的提升，2025年中国智能座舱主要产品规模可达1072亿元（人民币），为2020年的2.14倍，CAGR-5为+16.47%。01 量价齐升共创千亿市场空间AEB自动紧急制动系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统资料来源：ICVTank，民生证券研究院 资料来源：中汽协，ICVTank，民生证券研究院图14：中国智能座舱各产品市场规模（亿元）图13：中国智能座舱各产品市场渗透率16证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明* 请务必阅读最后一页免责声明架构迭代，软硬解耦重构产业链02.证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能化驱动E/E架构向域控制器升级 现阶段分布式ECU架构已接近瓶颈，算力、传输速率均无法满足当前智能汽车的需求，集中式域控制器架构应运而生。未来将实现软件定义汽车，中央计算平台成为整车的最高决策模块，统一对采集数据进行处理并指挥相关执行机构进行操作。02 E/E架构有序迭代，域控制器架构是当前阶段发展的重点，中央集中计算是最终的发展方向ESP车身电子稳定系统左前 右前左后 右后中央计算平台 IVI中央计算平台动力 传感器 执行器 分布式、独立功能的ECU基于 CAN和LIN总线通信，BCM集成网关 基于汽车电子部件功能划分几个大域，如动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域、车身域 通信网络：CAN叠加以太网 中央计算平合是最高决策层，区控制器根据车的物理位置划分，充当网关角色，分配数据和电力 云计算+汽车中央计算机+传感器+执行器架构 专用传感器，专用ECU及算法，算力不能协同，并相互冗余 分布式架构需要大量内部通信，导效线束成本大幅增加 将分散的ECU集中到域控制器中，更容易实现OTA升级 更高的运算能力 支持更灵活高速的通信网络 安全机制要求更高 在物理上简化线束设计复杂度，降低成本 SOA的软件架构，支持软件功能的选代和扩展 车内和云端架构无缝结合:车端计算用于车内部的实时处理,云计算作为补充,为智能汽车提供非实时性的数据交互和运算处理(如IVI)架构形态架构特点优缺点现在（2020年）传统（2015年） 未来（2025年后）分布式E/E构架 （跨）域集中式E/E构架 整车集中式E/E构架 车云计算动力 底盘 IVI车身 自驾图15：域控制器演变之路资料来源：佐思汽研，民生证券研究院 18证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能化驱动E/E架构向域控制器升级 相比于动力域、底盘域和车身域，座舱域和驾驶域因应用场景相对复杂，运行数据量较大，核心壁垒较高，因此对芯片的性能要求和算力要求也较高，对应单车价值量也较高。02 域控制器中座舱、自驾域单车价值量较高ACC自适应巡航系统AEB自动紧急制动系统ESP车身电子稳定系统类型 芯片性能要求 运算能力 主要操作系统 功能安全等级 应用场景 核心壁垒动力域控制器 32位MCU芯片 要求较低 符合CP AutoSAR标准 ASIL-C/D 转向/制动/驱动等底盘执行单元进行控制 1、硬件集成能力，包括电机/泵/电磁阀/风扇等；2、制动及转向控制算法能力；3、符合AutoASR软件架构；4、通信、诊断、功能安全；底盘域控制器 32位MCU芯片 要求较低 符合CP AutoSAR标准 ASIL-D 对驱动/制动/转向/悬架等底盘操作功能进行控制 1、集成驱动/制动/转向整体控制算法，协同控制能力；2、软件符合AutoSAR软件架构；3、通信、诊断、功能安全；车身域控制器 32位MCU芯片 要求较低 符合CP AutoSAR标准 ASIL-B/C 在原有BCM基础上，集成更多的车身控制器功能 1、有较强的传统BCM开发经验，如车窗模块及空调模块的开发能力；2、较强的硬件集成能力；3、软件符合AutoSAR软件架构；4、通信、诊断、功能安全；座舱域控制器 高性能CPU芯片/AI芯片 40-200k DMIPS 基于Linux内核定制的专属操作 ASIL-B/C 实现一芯多屏等职能座舱功能 1、CPU芯片及外围电路硬件集成能力；2、操作系统/中间件层软件的开发及应用能力；驾驶域控制器 高性能AI芯片 20-1000Tops QNX或者Linux实时操作系统 ASIL-D 自动驾驶感知、决策 1、GPU/CPU/NPU/MCI等多芯片硬件集成能力；2、实施操作系统/中间件/物理层等开发能力；3、通信、诊断、功能安全；资料来源：盖世汽车，民生证券研究院 资料来源：麦格纳、经纬恒润，民生证券研究院表2：分域控制器特点梳理 图16：分域控制器单车价值量梳理（元）19证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能化驱动E/E架构向域控制器升级 分离式：座舱内各个ECU是完全分离的，互不通信，且算力较低，只能实现较为简单的逻辑功能；分域式：不同等级的控制域与仪表域在功能上能够实现一定的交互，但是二者在硬件上仍然是相互隔离的，由各自的ECU所控制；集中域式：用一个主控芯片来实现座舱内所有部件的控制，同时对不同安全等级的部件实现相互隔离。02 座舱控制器正由分离式向集中域式发展仪表HUD流媒体后视镜 中控副/后排娱乐系统 空调系统音响系统氛围灯座椅系统 仪表 HUDDCU流媒体后视镜 中控 DCU空调系统 氛围灯座椅系统 音响系统副/后排娱乐系统 空调系统HUD流媒体后视镜中控 座舱域控控器 氛围灯座椅系统音响系统副/后排娱乐系统仪表分离式 分域式 集中域式图17：座舱域控制器迭代路径资料来源：盖世汽车，民生证券研究院整理 20 分离式：车载信息娱乐系统、液晶仪表、抬头显示、座椅等基于独立ECU决策控制 分域式：仪表、中控各自域内融合，但两者硬件上隔离，依靠总线通信 集中式：仪表、中控硬件整合进座舱域控制器，提供座舱域控制器解决方案 智能座舱域与智能驾驶域融合，单颗AI芯片实现车外、车内、融合等边缘侧计算，“独立感知层”形成 车载中央计算机的形成，计算芯片出现整合趋势，车载操作系统建立应用级生态 跨域融合阶段中央计算阶段MCU SoC证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明智能化驱动E/E架构向域控制器升级 长城和丰田在下一代架构中也将引入“中央集中+区控制器”方案，前者将在2022年实现量产。02 顺应趋势，车企积极推进域控制器快速落地ACC自适应巡航系统AEB自动紧急制动系统ESP车身电子稳定系统企业 特斯拉 宝马 通用 大众 丰田 长城 长安计算平台 HW3.0 Ultra ECOM ICAS - ICU 智能驾驶舱NPU计算平台芯片 FSD EyeQ5 - - - MDC 地平线硬件架构 中央集中+区控制器 中央集中+区控制器 域控制 跨域控制 中央集中+区控制器 中央集中+区控制器 中央集中+区控制器软件架构 - Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR混合 - AutoSAR Adaptive Classic AutoSAR+Adaptive AutoSAR混合 - -通信架构 部分以太网 - CAN/LIN总线 部分以太网 - 部分以太网 部分以太网操作系统 自研 BMW-OS 第三方 VW.OS 自研 百度Apollo 梧桐车联TINNOVE量产时间 2019 2021 2020 2020 - 2022 2021图18：主流车企E/E架构规划资料来源：盖世汽车、汽车之家，民生证券研究院 21证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明域控制器带来软硬件新机遇 域控制器作为未来汽车运算决策的中心，其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统和中间件、应用算法等多层次软硬件的有机结合。02 硬件层芯片与软件层操作系统共同实现座舱域控制器功能 域控制器主控芯片软件操作系统及中间件应用算法 主控芯片是域控制器中的核心部件，目前多采用异构多核的Soc芯片，由AI单元、计算单元和控制单元三部分异构而成，主控芯片向“CPU+XPU”异构升级 采用异构多核域控制器方案，兼容多接口和算力要求，实现系统冗余 广义而言包含系统内核、基础软件及中间件等，主要负责对硬件资源合理调配，以保证各项智能化功能有序进行 复杂的嵌入式操作系统是重点发展方向 应用算法是基于操作系统之上独立开发的软件程序，亦是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一 算法模型迭代是OTA升级、功能优化和盈利模式创新的核心图19：座舱域控制器架构 图20：座舱域控制器核心结构资料来源：斑马智行，民生证券研究院 资料来源：盖世汽车，民生证券研究院22证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明域控制器带来软硬件新机遇 应用层功能独立，基础软件平台创造新机遇。架构需从“信号导向”转变为 “服务导向”（SOA）。其核心为：1、用抽象层分离软件与硬件；2、用一套基础软件平台承载独立的功能；3、用功能集的方式增加软件复用率。SOA架构可以实现多功能、多终端的无缝连接。车企可以使用基础软件平台串联传统ECU功能、独立的智能网联服务、云端的服务、智慧交通体系内的服务以及其它终端设备，提高功能之间的沟通效率并降低成本。02 软件：域控制器实现软硬件解耦，SOA架构带来了软件新机遇图21：基础硬件标准化与软件分离 图22：E/E软件平台及其与供应商的潜在伙伴关系资料来源：罗兰贝格，民生证券研究院 资料来源：罗兰贝格，民生证券研究院23证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明域控制器带来软硬件新机遇 在分布式架构时代，ECU是汽车的核心，其主控芯片为包含CPU组成的MCU。传统中央计算CPU无法满足智能汽车的算力需求，将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用/专用芯片异构融合、集合AI加速器的系统级芯片(SoC)应运而生。02 硬件：控制芯片与E/E架构齐演绎，SoC芯片成核心硬件 MCU SoC定义 芯片级，用于控制指令计算 系统级，用于智能运算组成 CPU+存储（RAMROM）+接口 CPU+存储（RAMROM）+复杂外设+音频处理DSP+图像处理GPU+复杂人工智能算法处理NPU等RAM MB级别 MB+GB复杂度 低 高运行系统 简单 支持运行多任务的复杂系统特点 短距离信息运输 硬件规模庞大，软件比重大，需要软硬件协同设计单片成本 0.1-15美元 价格较高（智能座舱10美元左右，ADAS超过100美元）供应商 瑞萨、意法半导体、英飞凌 英特尔、英伟达、特斯拉、华为、地平线、寒武纪等资料来源：PassMark ，民生证券研究院表3：MCU与SoC对比图23：芯片伴随着E/E架构演进资料来源：斑马智行，民生证券研究院 24证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明域控制器带来软硬件新机遇 域控制器由算法、操作系统、芯片构成，产业链中参与者众多，包含传统汽车电子企业、消费电子企业、软件架构企业等，各自发挥自身优势，共同促进座舱域控制器持续升级。02 产业链上下游：传统汽车电子、消费企业与科技企业共同构建座舱域控制器产业链图24：座舱域控制器产业链资料来源：民生证券研究院整理 25证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 软件层面，2020年全球汽车软件市场规模 350 亿美元，至 2030 年有望达到 840 亿美元，2020-2030 年行业复合增速 9.1%。其中操作系统和中间件复合增速 11%，信息娱乐、连接、安全、互联服务市场复合增速 8.4%。03 座舱软件价值将在智能化趋势下得到极大提升资料来源：罗兰贝格，民生证券研究院图25：车载软件整车成本占比显著提升2019 20252% 12%L1汽油车 L3纯电车CAGR 35% ACC自适应巡航系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统资料来源：麦肯锡，民生证券研究院图26：全球2030年汽车软件规模有望达到840亿美元26单位：十亿美元证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 由于底层操作系统开发周期长，投入资金大，因此当前汽车座舱底层操作系统均在QNX、Linux和Android的基础上定制开发，因此当前座舱底层操作系统以QNX和Linux为主，2020年占全球市场空间的78%。03 底层操作系统三分天下，QNX和Linux占据主导地位资料来源：华经产业研究院，民生证券研究院图27：2020年全球智能座舱操作系统竞争格局 底层OS 主要特点 合作车型QNX 安全性高，但是不开源，开发难度大、成本高、应用生态弱 宝马的iDrive、福特的SYNC 3，还是沃尔沃的Sensus、奔驰的COMAND等Android 应用生态强，开源，但安全性和稳定性较弱 典型代表如比亚迪DiLink、奇瑞GKUO、蔚来NIOOS、小鹏XmartOS等Linux 开源，定制开发灵活，安全性较高，但应用生态不完善 奥迪、特斯拉等资料来源：华经产业研究院，民生证券研究院表4：底层操作系统分类27证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 现阶段智能座舱OS通用做法是基于虚拟机技术支持多个操作系统，典型的是QNX+Android+应用级融合中间件的方案，斑马智行AliOS与华为鸿蒙OS则是打造异构融合式智能座舱OS，中国操作系统正在成为创新引领者。03 国产操作系统正在成为创新引领者ACC自适应巡航系统AP自动泊车系统ESP车身电子稳定系统车型 特斯拉ModelY 智己L7 极狐阿尔法S HI版 蔚来ET7 小鹏P5 理想ONE车内屏幕数量（含HUD） 1 3 3 3 2 4座舱芯片 AMD Pyzen 高通SA8155P 华为麒麟990A 高通SA8155P 高通SA8155P 地平线征程3中控操作系统 基于Linux开发的Version AliOS Harmony OS Android Android Android仪表操作系统 QNX QNX Linux资料来源：盖世汽车，民生证券研究院 资料来源：斑马智行，民生证券研究院表5：部分车型智能座舱软硬件架构 图28：中国操作系统正在成为创新引领者28证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 在座舱域控制器平台基础上，软硬件实现解耦，座舱软件进一步联动各座舱硬件，实现个诸多性化功能。硬件联动可实现驾舱融合、多屏互动、仪表服务、智驾信息多屏显示等，构建座舱智能化新生态。02 软件助力构建智能座舱生态圈资料来源：中科创达，民生证券研究院 资料来源：中电金信官网，民生证券研究院图29：智能座舱设计操作系统、中间件、UI设计等三个层面 图30：车载软件整车成本占比显著提升29证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 软硬件解耦，硬件预埋，通过软件升级持续优化整车性能已成当前主机厂的开发思路。车端通过T-Box与云端链接，以FOTA实现动力系统升级，以SOTA实现座舱娱乐系统升级，OTA升级在升级整车性能的同时也为主机厂带来了新的营收方向。03 软硬件解耦趋势下的OTA探索加速资料来源：华为云社区，民生证券研究院 资料来源：特斯拉官网，民生证券研究院图31：OTA升级原理 表6：OTA升级方案 FOTA SOTA升级需求 基础硬件和汽车底层安全相关功能 座舱娱乐系统具体功能 刹车系统、制动系统及BMS 高级车载娱乐功能升级价格其他 加速提升服务：14100元 可视化实时路况显示、卫星地图、通过车载软件播放网络音乐和视频、车载网络游戏、互联网浏览器等：9.99元每月（含税）后排座椅加热空中升级服务：2400元付费升级车辆信息娱乐系统服务：25550元的标准升级以及21500元的优惠升级（不配备车载FM收音机）30证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态 特斯拉推出“硬件预埋+软件付费”策略在赋能汽车科技感、提升驾驶体验的同时，也以软件服务的形式为特斯拉打开新的营收方向，2021年全年软件服务及其他收费占总营收比接近7%。03 软硬件解耦趋势下的OTA探索加速资料来源：车智，民生证券研究院图32：特斯拉软件营收趋势 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 持续上调价格，最新售价1.2万美元软件应用升级 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/月资料来源：特斯拉年报，民生证券研究院表7：特斯拉软件营收组成31证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明软件赋能智能座舱新生态现阶段，中国乘用车总体OAT渗透率已突破50%，呈持续上升趋势。新势力车企OTA布局相对超前，软件付费模式均采用一次付费和订阅付费双模式，消费者接受软件付费的模式在于车辆性能能通过OTA可定期升级，智能化的时代OTA重要性逐步提升。03 软硬件解耦趋势下的OTA冉冉升起ACC自适应巡航系统资料来源：亿欧智库，民生证券研究院 资料来源：各主机厂公告，民生证券研究院图33：2021年中国乘用车OTA渗透率 表8：各主机厂OTA升级收费模式品牌 一次性收费 订阅收费特斯拉 从原本的5000美元已陆续上调至10000美元（或6.4万人民币） FSD（ Full Self-driving）10美元/月；目前FSD在中国市场的选装价格为人民币64万元；“高级车载娱乐服务包订阅费用则按月收取，价格为每月9.99元人民币，用户可通过特斯拉账户在线订开级“高级车载娱乐服务包”的订闻费用则按月收取，价格为每月9.99元人民币，用户可通过特斯拉账户在线订升蔚来 一次性购买的价格分别为39000、15000元 “NIO Pliot精选包”定价为15000元；“ NIO Plot全配包”定价为39000元推出了NAD服务订阅模式，即消费者以每月支付680元的方式，按月订阅ADaaS威马汽车 “QQ秀”的4款仪表盘主题皮肤，原价分别为299元和499元小鹏汽车 自动驾驶XPilot一次性购买价格为3.6万元 一次性支付2万元人民币或分期三年（每年1.2万元）来购买高级自动驾驶系统 XPLOT3.0赛力斯 辅助驾驶功能党费开放，首批车主礼遇会赠送、免费提供家用充电桩1台（220V7KW）及克费安装1次（30米以内，购车1年内有效32证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明硬件助力座舱域控制器加速升级 SoC系统级芯片集成了CPU、GPU、NPU、存储器、基带、ISP、DSP、WIFI、蓝牙等模块，可满足当前汽车智能化趋势下跨域融合的需求。02 系统级SoC芯片为当前域控制器的主流方案模块 说明 CPU 即中央处理器，计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。 采用RISC(简单指令集)的架构有ARM、RISC-V、MIPS、ALPHA、Power PC、SPARC、PA- RISC;采用CISC(复杂指令集)的架构以X86为主。 GPU 即图形处理器，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片、显卡，是一种专门在个人电脑、工作站、 游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上做图像和图形相关运算工作的微处理器。 NPU 即神经网络处理器，采用“数据驱动并行计算”的架构，负责AI运算和AI应用的实现。 存储器 SoC中常见的包括:SRAM、DRAM、Flash等。 基带芯片 基带芯片是指用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码的芯片。主要完成通 信终端的信息处理功能。基带芯片可以外挂，也可以集成于SoC。 ISP 即图像信号处理器，主要用来对前端图像传感器输出信号进行处理，以匹配不同厂商的图像传感器。 DSP 即数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器。 WiFi 一种基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。 蓝牙 一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。 图34：系统级芯片架构（SoC）资料来源：深度人工智能，民生证券研究院 资料来源：电子创新网 Imgtec 社区，民生证券研究院表9：SoC构成33证券研究报告 * 请务必阅读最后一页免责声明硬件助力座舱域控制器加速升级 SoC异构件中的CPU和GPU的选择具有相对灵活性，可针对不同车型的功能需求定制化开发，从成本端可满足不同价格带的车型需求。02 SoC芯片灵活性助力车企全价格带实现域控制器快速落地座舱域控制器处理器（Soc)方案 CPU芯片方案中高端纯电车型（40 万左右）中端纯电车型（20 万左右）车型座舱域控制器处理器（Soc)方案 CPU芯片方案 GPU芯片方案GPU芯片方案处理器 供应商 芯片 算力 芯片 算力Tesla Model Y高性能版奔驰EQB 350 4MATIC蔚来ES6性能版比亚迪 汉 标准版Tesla Model3小鹏P7 480GAMD RyzenV1000英伟达Paker高通SAB155P海思麒麟710Inte