汽車工業(yè)正經(jīng)歷百年未有之大變局,我國雖然在電池、電機、電控等方面已經(jīng)形成完整產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈體系,但“缺芯少魂”一直是中國制造之痛。“芯”的問題眾所周知,“魂”即汽車操作系統(tǒng)的問題正逐漸被大家所認知和重視。正如全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任、工信部原部長苗圩在2022第四屆全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會上強調(diào)的:“如果沒有操作系統(tǒng),芯片再強,汽車做得再好,都是在沙灘上起高樓?!?/p>
在汽車智能化的浪潮下,傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)正在發(fā)生根本性的變革:由分布式控制器演變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%BA%A7%E8%88%B1/">智能座艙,智能駕駛,底盤等域控制器;由傳統(tǒng)的MCU芯片逐步演變?yōu)榕c高算力的SoC芯片共存。
在這個巨大的變革中,如何在緊跟智能汽車的發(fā)展浪潮的同時,又能堅持汽車電子百年來所強調(diào)的高安全性可靠性,將是對新一代智能汽車操作系統(tǒng)的靈魂拷問。
車百智庫作為一家由中國電動汽車百人會聯(lián)合權(quán)威機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)共同發(fā)起成立的專業(yè)研究機構(gòu),基于此,課題組在《智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展若干重大問題》中,通過多方調(diào)研、咨詢和討論,對智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展中遇到的操作系統(tǒng)問題進行了深度解讀,供行業(yè)人士參考。
問題一:為什么迫切需要開發(fā)出中國主流方案汽車OS?
第一,智能汽車市場正在快速發(fā)展,消費者需求不斷升級。供應(yīng)端也在不斷滿足市場需求,推出智能駕駛明星車型,如特斯拉Model3、比亞迪漢和蔚來ET7等。預(yù)計到2025年,PA和CA級智能網(wǎng)聯(lián)汽車市場滲透率將達到80%。中國已成為全球智能汽車創(chuàng)新市場,各芯片公司新品首次量產(chǎn)車型均為中國品牌。其迭代速度快 (國外企業(yè)的 2-3 倍)、靈活響應(yīng)和與客戶緊密支持的特點能夠很好地支撐國產(chǎn)智能汽車持續(xù)快速創(chuàng)新節(jié)奏,有望成為汽車智能芯片領(lǐng)域重要參與者。在汽車操作系統(tǒng)領(lǐng)域,國內(nèi)華為、地平線等公司依托汽車智能芯片初步實現(xiàn)操作系統(tǒng)突破。
第二,但我國操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍然受制于國外壟斷,存在不同程度的“卡脖子”問題。因為國產(chǎn)操作系統(tǒng)起步較晚,基礎(chǔ)軟件市場基本被國外企業(yè)所壟斷。車載操作系統(tǒng)80%的市場份額被ONX、Linux、Android等國外廠商所占據(jù),國內(nèi)的斑馬AliOS、華為鴻蒙OS等車載操作系統(tǒng)市場份額相對較小。當操作系統(tǒng)形成規(guī)?;蠈討?yīng)用軟件生態(tài)后,后入者想占領(lǐng)市場成本非常大。
第三,操作系統(tǒng)與用戶安全、國家安全緊密相關(guān)。為了確保用戶和國家安全,應(yīng)盡早建立自主可控的操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈,避免“先用再換”的策略,因為這會帶來諸多風(fēng)險。
譬如,用戶習(xí)慣難以改變,新的操作系統(tǒng)需要投入大量學(xué)習(xí)成本;國外操作系統(tǒng)已建立成熟的生態(tài)體系,使得開發(fā)者在新操作系統(tǒng)上重新開發(fā)意愿較低;遷移生態(tài)沉沒成本高。以華為鴻蒙操作系統(tǒng)為例,到2021年達到3億臺終端使用量是其生死線。
問題二、要推出中國主流的自主可控操作系統(tǒng)方案,留給我們的時間還有多少?
操作系統(tǒng)未形成統(tǒng)一格局,未來三年的關(guān)鍵期內(nèi)各企業(yè)都有勝出機會。
一是,操作系統(tǒng)作為底層技術(shù)市場收斂期較短,未來3 年將是生態(tài)形成的關(guān)鍵窗口期。如果不能掌握主動權(quán),汽車底層芯片和操作系統(tǒng)勢必出現(xiàn)類似 PC 和手機等受制于國外的情況;
二是,芯片和操作系統(tǒng)是需要緊密協(xié)作才能發(fā)揮各自最好性能,芯片有三年發(fā)展窗口期。在充分耦合基礎(chǔ)上,操作系統(tǒng)可充分挖掘芯片算力,芯片1(Cyber-PhvsicalSvstems) 汽車是汽車、交通、信息和通信等多系統(tǒng)深度融合的典型復(fù)雜信息物理系統(tǒng)也可以助力操作系統(tǒng)實現(xiàn)靈活配置;
三是,參照手機端操作系統(tǒng)發(fā)展歷程,從百家爭鳴到頭部效應(yīng)經(jīng)歷了不到五年時間,預(yù)估汽車操作系統(tǒng)將在此時間內(nèi)形成固定競爭格局。
問題三、隨著智能汽車OS的競爭進一步加劇,將會形成某一個汽車OS 一統(tǒng)天下,還是眾多小“iOS”林立?
移動端設(shè)備方興未艾的 21 世紀初 ,各大廠商紛紛在手機操作系統(tǒng)上發(fā)力,短時間內(nèi)形成了塞班、Windows mobile、BlackBerry OS、Tizen、安卓和 ioS 幾大陣營,然而在數(shù)年以后,其他手機操作系統(tǒng)的份額逐漸減少,形成安卓和 ioS “贏家通吃”競爭格局。
借鑒手機操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢,汽車操作系統(tǒng)競爭兩類參與者將會走到終局,一類是開源開放,賦能汽車硬件的平臺型參與者,類比安卓,具有較強生態(tài)號召力;一類是自我整合垂直生態(tài)的參與者,類比蘋果,市場份額不超過 20%。
問題四、智能汽車操作系統(tǒng)“卡脖子”,怎么破?
針對我國操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)存在不同程度“卡脖子”環(huán)節(jié),應(yīng)轉(zhuǎn)變“先用再換”思維,搭建自主可控操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈,堅持以創(chuàng)新引領(lǐng)汽車操作系統(tǒng)國產(chǎn)化替代,明確國產(chǎn)化范疇。全力支持華為、斑馬智行等國內(nèi)市場優(yōu)秀操作系統(tǒng)企業(yè),實現(xiàn)操作系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的自主可控。支持國外車企、供應(yīng)商成為國產(chǎn)化一部分,從而加速國際先進技術(shù)的國產(chǎn)化。
此外,推動產(chǎn)業(yè)合作與專業(yè)人才培育,加大產(chǎn)業(yè)資金扶持力度,制定汽車操作系統(tǒng)平臺標準架構(gòu)、構(gòu)建汽車軟件測試評價體系等,也是重中之重。
問題五、操作系統(tǒng)之戰(zhàn),破局關(guān)鍵點在哪?
對于打造操作系統(tǒng),除技術(shù)外,更難的是生態(tài)。
上下游未打通,操作系統(tǒng)的應(yīng)用受限于芯片廠商,適配性差。在國外,底層技術(shù)發(fā)展規(guī)律通常是芯片技術(shù)領(lǐng)先于操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件,穩(wěn)定催化著操作系統(tǒng)發(fā)揮硬件最優(yōu)性能。例如 Windows 和lntel的一拍即合。但國內(nèi)情況則相反,操作系統(tǒng)廠商處于被動局面,芯片企業(yè)對國產(chǎn)化操作系統(tǒng)支持仍在較淺層面,需要大量精力去適配國產(chǎn)芯片,導(dǎo)致深層開發(fā)上供應(yīng)不足。
操作系統(tǒng)與芯片廠商存在綁定銷售現(xiàn)象,阻礙汽車操作系統(tǒng)國產(chǎn)化發(fā)展。從PC 和智能手機發(fā)展來看,海外操作系統(tǒng)和芯片最終均走向強綁定的合作關(guān)系,如Windows 與 Intel。在汽車領(lǐng)域,這種趨勢也在逐步形成,操作系統(tǒng)領(lǐng)域主要是Android 和 ONX,芯片領(lǐng)域主要是英偉達和高通,這對于國內(nèi)智能汽車發(fā)展以及自主芯片與操作系統(tǒng)發(fā)展是不利的。另一方面,現(xiàn)階段國產(chǎn)操作系統(tǒng)存在從芯片操作系統(tǒng)到自動駕駛方案“綁定銷售”現(xiàn)象,對主機廠而言合作門檻較高。在國產(chǎn)芯片還未發(fā)展到一定階段下,綁定銷售會阻礙汽車操作系統(tǒng)國產(chǎn)化發(fā)展。
問題六:生態(tài)怎么解決?
打造國產(chǎn)汽車操作系統(tǒng)生態(tài)圈。
一是形成芯片+操作系統(tǒng)生態(tài)聯(lián)盟方式。芯片的復(fù)雜驅(qū)動依賴芯片供應(yīng)商的支持,如 GPU 驅(qū)動。通過商業(yè)合作、建立 OS+芯片生態(tài)聯(lián)盟等方式逐步推進解決,此方面仍需國家及第三方力量加入,以加快 OS與芯片的協(xié)同發(fā)展。
二是建立開源開放的應(yīng)用生態(tài)體系。開源是形成初步版本、擴大開發(fā)者和用戶群體、增強技術(shù)影響力的重要手段。通過建立完善的開發(fā)工具體系及合作機制,吸引更多開發(fā)者進行商業(yè)合作、聯(lián)合研發(fā),最終以云卡片、小程序等多種形式方面接入到系統(tǒng)當中。
三是建立云端生態(tài)。上云一方面可以屏蔽底層硬件復(fù)雜度,降低對底層硬件性能的依賴,在初步建立生態(tài)的時期可以有效提升用戶體驗度。同時,上云也是數(shù)字經(jīng)濟時代的必然趨勢。