本
文
摘
要
移动出行时代，汽车已逐渐从纯粹由机械驱动的硬件转变为软件驱动的电子产品：当今不同车厂的产品硬件配置已逐渐趋同，在成本和功能改善空间有限的情况下，传统汽车价值链的重构势在必行。车厂打造差异化的核心要素已转向原先与硬件深度耦合的汽车软件，随着汽车软件在新能源和智能化领域不断取得成功，迈入“软件定义汽车（Software Defined Vehicles，SDV）”时代已成为行业共识。
一、什么是软件定义汽车
“软件定义汽车”即软件将深度参与到汽车的定义、开发、验证、销售、服务等过程中，并不断改变和优化各个过程，是汽车从基于硬件的产品向软件为中心的电子设备不断转变的结果。过去汽车的电气架构都是由单一功能的ECU来连接，而现在高端车辆有着上百个ECU和越来越多的传感器、摄像头、雷达和测距设备，分布着多达1.5亿行的软件代码，代码量十分庞大。
当前车载电子器件在高性能微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）的引入下形成了“功能域（Domain）”架构，主要可分为动力总成、底盘控制、车身控制、高级驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System，ADAS）、信息娱乐系统这5个模块。五大模块通过大量数据交互保持着车辆的行驶及安全，需要车载软件来分配、管理这些数据。
“软件定义汽车”下的汽车能够通过空中下载技术（Over-the-Air Technology，OTA）实现功能、安全补丁的更新及对车辆核心功能的监控和调整，在便利用户的同时使汽车制造商能够深入了解汽车各方面性能情况并判断其在生态系统中的位置，汽车制造商得以改善其生命周期管理并高效开发出贴合用户需求的最新功能，与用户建立更深入、更紧密的联系。
“软件定义汽车”为汽车行业带来的最大变化，在于汽车被售出后，仍然存在盈利空间和可能，汽车行业的商业模式被彻底改变——汽车软件升级、新增服务等“周边”消费都将产生巨大的利润，不同用户的差异化需求也将得到满足。2021年7月16日，特斯拉推出了全自动驾驶随用随付订阅服务，新用户为每月199美元。美国知名投行Morgan Stanley分析认为，特斯拉最终可能会从销售软件订阅服务中获得更多利润，甚至超过汽车本身的售价。
二、发展驱动力
软件定义汽车的驱动力有如下几方面：
● 产业发展需要：汽车“新四化”离不开软件和算法随着新四化的深入发展，汽车正加速从从机械设备向高度数字化、信息化的智能终端转变。从监测控制电动车电池包的温度，到运行中控屏上的应用程序，再到人机交互体验，自动驾驶汽车对周围物体的探测与分类等功能的实现，都离不开软件的开发、算法的搭建。
● 消费者期待：消费者期待汽车能够延续智能手机的行为习惯和体验中国拥有全球最高的智能手机渗透率，达到了近60%。随着硬件性能的过剩，智能手机的竞争也逐渐转向了软件生态的丰富性、前沿技术的创新应用以及对用户价值的深度挖掘。而近几年无论是从手机厂商对车机的加速渗透，还是汽车制造商对智能、互联、人机交互的研发投入，都可以看出消费者在智能手机上的用户体验和使用偏好已延伸至车载环境，这意味着手机端的竞争发力点也将复制到车机端。
● 价值链转移：硬件加速“商品化”，软件才能实现更高附加值同智能手机等其他硬件制造行业一样，汽车产业也在经历“硬件商品化”的过程。随着汽车产业进入重大技术变革，再加上复杂汽车电子技术的兴起，一些传统机械零件正加速商品化和白标化，即硬件所能实现的差异性越来越小，硬件销售的利润越来越薄。受此影响，内燃机业务占比较大的全球零部件巨头在过去三年间股价下跌了约3成。而同一时期，软件、服务在产业链的重要性却愈发凸显，包括自动驾驶全栈道软件企业、高精度地图厂商、AI芯片等半导体硬件企业在资本市场上掀起一阵热潮。以特斯拉为例，软件服务在公司的营收和利润占比中开始扮演越来越重要的角色。
三、发展现状
软件定义汽车所面临的挑战，主要表现在核心竞争要素和技术实现难度上。
● 核心竞争方面：传统汽车核心竞争要素为四大类：造型与工程设计、动力总成、底盘和电子电气，这些占据了整车绝大部分的成本。而现在智能电动车核心元素颠覆了传统模式，新的三大核心竞争要素为硬件、软件和服务。高性能的硬件预埋作为投资，通过软件持续更新服务盈利，已经成为造车新势力的标准操作。而组件及接口标准化，开发测试工具化，软硬件解耦，这些是实现软件定义的基础，也使得功能应用不再依赖特定的硬件，从而极大加速了功能的开发。
● 技术方面：因此确保智能汽车软件高可靠性的难度，远超我们的想象：比如目前，L2级自动驾驶辅助系统，其软件代码行数已经超过1亿行。预计未来几年内，软件代码数量将从1亿行增至3亿行。复杂度在快速增长、敏捷迭代引起的回归测试工作量远超瀑布模式，白盒测试面对敏捷覆盖率计算方法失效，开发与测试沟通困难。传统软件质量保障体系和测试方法在行业快速发展下已相形见绌，当隐藏的风险无法被有效发现时，隐患如头上悬着达摩克利斯之剑，让人不安。
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