【开源证券】智能汽车系列专题（二）：软件篇——迈向SOA软件架构，软件定义汽车成为现实.pdf
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2021 年 05 月 04 日
智能汽车系列专题（二）：软件篇——迈向 SOA 软件
架构，软件定义汽车成为现实
——中小盘主题
任浪（分析师）
李泽（联系人）
renlang@kysec.cn
证书编号：S0790519100001
lize@kysec.cn
证书编号：S0790120070082
⚫ 迈向 SOA 汽车软件架构，推动软件定义汽车成为现实
近年来，“软件定义汽车”已为产业共识，并且随着特斯拉率先落地“硬件为流
量入口、软件为收费服务”的商业模式，由此带来了显著的鲶鱼效应。众多传统
整车厂正通过成立子公司（沃尔沃、丰田、上汽、长安、一汽、吉利等）、成立
软件研发部门（长城、大众、雷诺日产等）、与软件供应商合作（广汽、宝马等）
三种模式加码车载软件领域布局。为了真正实现软件定义汽车、软件驱动创新，
从技术角度来看，汽车软件架构正由“面向信号”迈向“面向服务（SOA）”。而
SOA 架构的本质是将原本相互分散的 ECU 及其对应的基础软件功能模块化、标
准化，重新部署为分层式的软件架构，汽车可在不增加或更换硬件的条件下通过
不同的软件配置为驾驶员提供不同的服务，从而实现千人千面。
⚫ 拆分软件架构，短期内系统及功能软件举足轻重，长期看应用层价值量更大
在 SOA 软件架构设计理念之下，汽车软件架构走向分层化、模块化，使得应用
层功能够在不同车型、硬件平台、操作系统上复用，并且可以通过标准化接口对
应用功能进行快速迭代升级。进一步来看，软件架构按层级自下而上大致可分为
系统软件（虚拟机、系统内核、中间件）、功能软件以及应用程序层三部分。短
期来看，若想真正在汽车上落地 SOA 软件架构，虚拟机技术、系统内核及中间
件等系统软件将至关重要，但由于其开发技术难度及安全性要求，整体竞争格局
已趋于稳定；长期来看，在 SOA 架构构建成熟后，丰富的应用程序则是各个汽
车品牌差异化竞争的焦点，具备更大的价值空间。同时，伴随着云端软件复杂性
的提高，车载网络信息安全也将逐步成为未来应用程序的重要组成部分。
⚫ 软件定义汽车时代，多方势力角逐操作系统
操作系统是汽车软件架构的核心。我们从技术角度和产品角度两个维度去定义操
作系统类型。从技术角度来看，可分为实时操作系统（常用于车控领域，具备高
安全性与可靠性）和非实时操作系统（常用于座舱娱乐领域，更注重兼容性与开
发生态）。从产品角度来看，可分为面向整车厂和面向消费者的。其中，面向整
车厂的操作系统多被用于二次开发，且应用于消费者无法直接交互感知的领域。
面向消费者的操作系统，以市场产品化为目的和检验标准，具备一定的品牌溢价，
大多数厂商是基于 Linux 内核裁剪和配置，然后加上自己设计的 UI 而成。整体
来看，以上两种对车载操作系统的定义相互交叉，面向整车厂的实时性操作系统
包括 QNX、RT-Linux、VxWorks 等；面向整车厂的非实时性操作系统主要为 AGL、
Android 等。面向消费者的实时性操作系统包括特斯拉 Version、百度 Apollo、华
为鸿蒙 OS 等；面向消费者的非实时性操作系统则包括腾讯 TAI、阿里 AliOS 等。
⚫ 受益标的：德赛西威、中科创达、华阳集团、光庭信息（拟上市）
⚫ 风险提示：国内汽车智能化升级不及预期。
相关研究报告
中小盘研究团队
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研
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盘
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究
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目 录
1、 迈向 SOA 汽车软件架构，推动软件定义汽车成为现实 ....................................................................................................... 4
1.1、 软件定义汽车已为产业界共识，鲶鱼效应下车载软件需求大幅提升 ...................................................................... 4
1.2、 为真正落地软件定义汽车理念，智能汽车软件架构向 SOA 转型升级 .................................................................... 7
2、 短期看系统及功能软件举足轻重，长期看应用层价值更大 ................................................................................................. 9
2.1、 系统软件：操作系统的基石，支撑上层软件运行的载体 .......................................................................................... 9
2.1.1、 虚拟机：构建智能计算平台操作系统的第一步 ............................................................................................. 10
2.1.2、 系统内核：汽车软件架构的核心，竞争格局高度稳定 ................................................................................. 11
2.1.3、 中间件：实现软硬件解耦关键环节，海内外 Tier1 加码中间件研发........................................................... 12
2.2、 功能软件：将共性需求软件化、模块化，助力应用程序快速部署 ........................................................................ 15
2.3、 应用程序：持续更新迭代，差异化竞争的焦点 ........................................................................................................ 16
2.3.1、 OTA 空中升级模式普及，云端更新持续创造价值 ........................................................................................ 16
2.3.2、 云端安全问题初现端倪，软件信息安全领域未来市场开阔 ................................................................ ......... 17
3、 软件定义汽车时代，多方势力角逐操作系统 ....................................................................................................................... 18
3.1、 面向整车厂的实时性操作系统：QNX、RT-Linux 等 ............................................................................................... 19
3.1.1、 QNX：世界首款通过车规级安全认证的操作系统，核心优势在于高安全性............................................. 19
3.1.2、 Linux：优化后用于 RTOS，核心优势在于灵活的开发度 ............................................................................ 20
3.2、 面向整车厂的非实时性操作系统：AGL、Android .................................................................................................. 20
3.2.1、 AGL:基于 Linux 的开源车载操作系统 ............................................................................................................ 20
3.2.2、 Android：兼容性与应用生态优势显著 ........................................................................................................... 20
3.3、 面向消费者的实时性操作系统：百度 Apollo、华为鸿蒙 OS 等 ............................................................................. 21
3.3.1、 特斯拉 Version：基于 Linux 内核深度定制化改造 ........................................................................................ 21
3.3.2、 华为鸿蒙 OS：自主研发鸿蒙微内核，多域覆盖提供全栈式解决方案 ....................................................... 22
3.3.3、 百度 Apollo：基于 ROS 深度定制内核，打造开源的自动驾驶软件开发平台 ........................................... 23
3.4、 面向消费者的非实时性操作系统：腾讯 TAI、阿里 AliOS 等 ................................................................................ 24
3.4.1、 腾讯 TAI：丰富的应用生态，提供 300 万量级服务应用扩展空间 .............................................................. 24
3.4.2、 阿里 AliOS：一站式 IoT 解决方案，构建云端一体化生态 .......................................................................... 24
4、 受益标的：德赛西威、中科创达、华阳集团、光庭信息（拟上市） ............................................................................... 25
4.1、 德赛西威：卡位智能驾驶黄金赛道，绑定英伟达加码软件研发实力 .................................................................... 25
4.2、 中科创达：车载操作系统迎高景气度周期，5G 落地迎来新契机 .......................................................................... 25
4.3、 华阳集团：国内智能座舱领跑者，携手华为打开成长空间 .................................................................................... 26
4.4、 光庭信息（拟上市）：车载软件龙头产业地位日益提升，SDV 时代迎来新机遇 ................................................. 26
5、 风险提示 .................................................................................................................................................................................. 27
图表目录
图 1： 近年来，传统整车厂通过成立子公司、成立独立部门、与其他软件商合作等模式加码车载软件研发 .................... 4
图 2： 特斯拉 95%以上的已售车型已实现硬件预埋 ................................................................................................................... 5
图 3： 预计特斯拉自动驾驶数据累计里程超过 51 亿英里 .......................................................................................................... 5
图 4： 特斯拉基于领先的软硬件架构，实现“硬件预埋、软件收费”的商业模式 .................................................................... 6
图 5： 苹果软件及服务收入增速近年来保持在 20%左右 ........................................................................................................... 7
图 6： 苹果公司软件服务毛利率显著高于硬件毛利率 ................................................................................................ ................ 7
图 7： 预计 2030 年全球汽车软件开发市场规模将达到 500 亿美元 .......................................................................................... 7
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