往期回顾
导读
智能汽车的出现与发展，延续了智能手机以人机交互为起点的功能性革命，打破了汽车仅作为载人工具的传统属性，并推动其产品属性向智能化演进的代际突破，百年汽车工业将被彻底颠覆。通过回溯智能手机的迭代，我们发现智能汽车的发展与其存在异曲同工之处。
趋同的演进路径
作为移动互联网浪潮下划时代的产物，智能汽车与智能手机都遵循“交互的变革->架构的升级->生态的演化”这一演进路径。
智能手机颠覆了传统功能机以机械按键为枢纽的人机交互模式，从视觉+触觉的维度进行创新设计，带给用户全新的触控体验，并通过架构的升级不断完善手机功能，实现从单一的通信工具到万能的“场景化工具”的演进。
智能汽车“复制”了这一演进路径，率先以汽车座舱为突破口，从机械仪表盘向全液晶仪表盘与中控大屏进行智能化转变，并叠加自动驾驶功能的变革，驱动汽车的角色从传统的出行工具转变为共享的“移动第三空间”。
智能汽车与智能手机演进的背后，其核心逻辑都遵循着“外在交互->内在功能->外延生态”的演进路径，赋予用户在消费价值上的升维。
交互体验作为用户最直接的触点，其创新性的设计是驱动用户产生消费的外在条件。智能手机以屏幕为突破口，其超大屏幕+多点触控的双重创新成为用户消费的重要驱动因素；对于智能汽车而言，座舱中的全液晶仪表盘与中控大屏延续了智能手机的人机交互模式，带来了座舱的智能化体验。
架构的升级是实现功能快速迭代的内在动力，持续为用户带来消费价值体验。伴随着外在交互体验的趋同，功能的快速迭代将是产品在创新体验方面持续提升的内在动力，而该项能力实现的背后则是“架构升级”的稳步推进。纵观历程，智能手机与智能汽车的架构变革存在异曲同工之处，均在基于底层硬件、应用软件及通信技术的革新下，实现产品架构从“机械定义->硬件定义->软硬件共同定义->生态定义”的转变，推动其从功能性产品向智能化终端的代际突破，并使产品的价值重心从硬件层面转移至软件层面，通过用户数据的收集与反馈、OTA在线升级，实现功能的快速迭代，为用户持续地创造消费价值，形成强大的用户粘性。
在交互与功能的双重驱动下，产品的生态边界将不断向外延伸，其价值也将被全面重塑。智能手机通过OTA升级实现了性能的提升，以及具备了承载更多应用的能力，而应用的丰富也将驱动手机的生态边界不断拓展，最终成为万能的“场景化工具”；区别于智能手机的应用生态，智能汽车在实现车内场景化的完善外，其OTA能力的输出将更聚焦于自动驾驶的实现，为汽车配备“隐形司机”，解除其作为移动工具的桎梏，成为真正的“移动第三空间”。
交互的起点：智能座舱开启人车交互模式
智能手机触控模式的诞生，改变了传统以按键为枢纽的人机交互习惯，也赋予了汽车设计厂商足够的灵感，使其率先从视觉+触控角度对近距离高频接触的汽车座舱进行智能化创新。
依托于手机屏幕的触控交互设计，特斯拉在创始之初就率先对汽车座舱内的屏幕进行了革新，取消了传统座舱复杂且老式的硬件按钮，化繁为简，将音响、娱乐、导航地图等功能汇集于中控大屏中，并延续手机多点触控的操作模式，塑造了人车智能交互的新体验。此后，中控大屏模式引领了汽车座舱的新潮流，无论是丰田售价十万级别的车型，还是法拉利百万级别的车型，均搭载了尺寸接近平板大小的中控触摸大屏。
尽管中控大屏的出现使得人车交互体验感提升，但对于屏幕触控反馈的迟缓和视觉占用也在潜移默化中影响着驾驶安全。因此，智能座舱的交互模式进一步向触摸、语音、手势等多模态的交互方向演化**，提高了人车交互的效率**。首先通过多模态的交互技术整合座舱内分散的触摸、语音识别等感知技术，增强智能汽车的感知能力，形成对用户全方位的输入理解，再利用音效、增强现实等技术完成用户指令，最后通过屏幕对用户指令进行反馈，实现人与汽车无缝交流的终极交互模式。
架构的进阶：架构定义软件，软件决定生态
智能汽车将延续智能手机的脉络，由架构定义软件，软件决定生态，生态重塑汽车。
用户对于汽车的消费体验已不再满足于简单的出行，而是将其延伸为“移动第三空间”，以获得乘坐体验与消费价值的双重价值升维。通过回溯智能手机的迭代历程可以发现，手机OTA能力的实现，才使得其获得了“价值的绽放”，成为万能的“场景化工具”；智能汽车则延续了智能手机的发展脉络，汽车OTA能力的完备也将是其“价值升华”的关键，而架构的迭代则是其实现的前置基础。
通信技术的革命是汽车从“机械定义时代”跨向“硬件定义时代”的关键。回顾汽车架构的迭代历程，在“机械定义时代”汽车仅具备了必要的电气组件，但随着音频、照明设备、排放电子模块等功能性模块的增加，ECU、传感器、仪表等电子元件的数量也随之急剧增多，硬件成为了当时汽车架构中最主要的部分。在此背景下，受制于单点通信方式的局限性，布线系统为了实现各硬件间的信息传输，只能选择被动性的叠加，从而导致了装配成本过高、总重量超重等问题。为了解决这一矛盾，催生了车载总线技术的诞生，推出了CAN/LIN/Flex Ray/MOST等多种标准的总线链路，并允许相关硬件在同一总线链路下，实现数据以及功能的共享与传输，从而有效降解了原有布线系统的复杂性，提升了数据的传输效率。至此，汽车“硬件定义时代”被开启。
应用软件层分离，实现软硬件初步解耦。在“硬件定义时代”，由于整车厂受制于自身研发能力的薄弱，同时考虑到包揽所有开发工作所带来的成本耗费，其更多的选择是依赖具备较强研发能力的ECU供应商。但在分布式架构下，由于一个ECU对应一个功能，且往往带有嵌入式的软件系统，这就导致了在此阶段，汽车软硬件之间呈现高度的耦合。但相较于产品内在的变化，我们更需要关注此架构背后所映射的产业链议价权的改变，即供应商话语权的加速提升，整车厂只能被动局限于零部件的整合工作。此外，由于各供应商之间ECU标准的不统一，导致了底层软件重复的问题凸显，资源利用率较低。在此背景下，AUTOSAR规范制定，实现了不同结构的ECU接口统一，而应用层与软硬件层也获得了初步的解耦。同时，赋予了应用软件更好的可扩展性和可移植性，进一步增强了软件的复用率。
智能网联化引领汽车行业变革，E/E架构已向集成式推进，“软硬件共同定义时代”全面来临。尽管在“硬件定义时代”AUTOSAR规范的出现，实现了软硬件的初步解耦，但其主要针对的还是分布式ECU架构，因此仍然保留着浓厚的“硬件定义”色彩，车载软件的更新依旧与汽车的生命周期同步。但随着智能网联化的推动，特斯拉的异军突起，将倒逼整车厂进行架构的革新。汽车E/E架构也将从分布式逐步演化至集中式架构，即将大量相同功能的ECU进行整合，并交由域控制器进行统一的管理调度，使开发人员能完全独立于底层硬件进行上层软件的开发，以实现软硬件解耦范围的进一步扩大，以及内在数据的集中交互和决策处理。此时，AUTOSAR也随之升级为Adaptive AUTOSAR以适应新的智能化集中式E/E架构。具体来看，EE架构将分别从硬件、软件、通信三方面进行架构的升级，并向“集中、精简、可拓展”的方向实现转变。
- 硬件架构：从分布式->（跨）域集中->中央计算平台架构演化。整车厂采用的分布式架构，在面临智能座舱域、自动驾驶域所延伸出的进阶功能的变化时，往往“牵一发而动全身”，使得汽车的开发周期被迫延长，开发成本剧增。但随着E/E架构向集中化开始演变，ECU数量被大幅精简，并新增域控制器，将相似功能的ECU交由对应的域控制器进行统一管理及调度，以形成域集中式架构，或者直接集成为中央计算平台架构，并通过整车物理区域划分的区控制器配合中央计算平台进行统一的控制管理，以增强各执行单元的协同度。
- 软件架构：软硬件加速分离，推动软件架构升级为计算平台。E/E架构向集中式开始演化，域控制器方案的出现，将彻底弱化底层ECU的运算能力，将功能的处理统一交由域控制器进行控制。这一方案的实施，将有利于实现底层资源的标准化、通用化，并进一步降低软硬件间的耦合度，将解耦范围从应用软件层的分离拓展至整个软件架构，使其独立于硬件之上，发展为由“芯片+操作系统+中间件+算法”构成的计算平台。其中，芯片作为算力基础，为计算能力的实现提供底层配置；操作系统则主要负责控制与管理软硬件资源，并进行合理的调配。值得注意的是，操作系统的内核是核心，它直接决定系统在运行中是否能实现性能及稳定性的最优输出；AUTOSAR作为开放的系统架构，为了应对集中式架构下所需的高性能配置，也进一步扩展为Adaptive AUTOSAR，并主要对中央应用服务器负责，用于协调在异构软件平台下各域间的信息交互，为后续汽车架构向SOA迭代制定标准；算法层位于软件层次结构的最顶部，主要负责系统功能和业务裸机的实现，例如，智能座舱域中的交互能力；自动驾驶域中的自动泊车、高速代驾、自动巡航等功能。
- 通信架构：随着汽车智能化功能的增加，对于数据传输的效率、通信协议的开放性及兼容性提出了更高的要求。根据Intel的测算，自动驾驶车辆每天将产生超过4TB的数据量，而车载总线技术作为上一轮通信技术革命的产物，并不具备高扩容性，导致其无法满足智能化变革下数据交互所需的带宽要求。同时，随着ECU数量的急剧增加，在车载总线链路下，数据传输所需的线束也要随之延长，从而将带来成倍的成本压力与重量压力。凭借安全性、兼容性、高带宽的优势，以太网有望成为车载网络中的骨干网。车载以太网在汽车网络上的应用过程，可大致分为3个阶段：（1）局部网络阶段：车载以太网技术单独应用于子系统中，这一阶段的衍生产品已在整车中实施。例如，基于DoIP标准的OBD诊断设备、使用 IP摄像头的驾驶辅助系统；（2）子网络阶段：将多个子系统进行整合，构建类似以“域”为标准的，“域”内通信传输架构。例如，AVB协议的多媒体娱乐和显示系统、ADAS系统等；（3）多子网络阶段：在汽车智能网联化的变革下，不同功能域之间的信息传输尤为重要，而现有的车载总线链路由于带宽不足，无法实现良好的传输及共享。因此，在不同域之间的通信传输则需要由更高传输性能的以太网作为骨干网络来承担信息交换任务，实现高速总线的全面替代。根据Frost & Sullivan和Strategy Analysis的预测，至2022年，车载以太网端口将超过所有其他以太网端口总和；2025年，在豪华车、混动/电动车型上，将有近80%的比例使用车载以太网技术。同时需要注意的是，在原有各域内部子系统的数据互联中，由于90%的控制器节点仍只需10Mbit/s以下的通信速率，而传统总线LIN/CAN等所支持的传输速率亦可满足此要求。因此，车载以太网或将无法在域内通信网络中实现替换，其更大的价值是作为域与域之间的传输纽带，成为整体车载通信网络中的骨干网。
随着汽车功能的不断增加，智能汽车或将复刻智能手机的升级模式，通过OTA技术实现性能的提升与功能的拓展。针对汽车而言， SOTA即车载应用软件的下载/更新，且多以信息娱乐系统为主；FOTA则包括核心系统、固态硬件在内，车载性能/能力的全面升级。其中包括自动驾驶、动力系统、电池系统的迭代。由于汽车对于安全性、稳定性、实时性的高要求，其OTA升级更聚焦于对汽车性能的提升，即FOTA升级。区别于智能手机仅停留在软件层面的FOTA升级，智能汽车的FOTA升级更深入于“硬件底层”。目前，整车厂普遍在E/E架构的设计下，率先以“硬件预埋”的形式提前在车内配备其后续所需新增功能的ECU、传感器等硬件配置，并将其与软件层面对应的功能模块相匹配。同时，采用以太网作为车载通信网络中的骨干网，以保证后续信息的有效传输。而当用户产生需求时，则可通过FOTA升级逐步释放新增功能的能力，实现在软硬件层面的共同赋能。例如，未来特斯拉的FSD芯片通过FOTA升级，即可实现从自动辅助驾驶升级为完全自动驾驶，直接由汽车自身掌控驾驶位。
终极形态的畅想：“移动第三空间”的共享
百年汽车工业正发生史诗级的颠覆，而汽车的产品定位将不再是“行走的精密仪器”，也不仅只是一台“行走的计算机”，而是连接家与办公场所的“移动第三空间”，让“家-路上-办公室”的互联网服务体验无缝衔接在一起。
在智能网联化的驱动下，E/E架构的集中式发展不仅实现了软硬件的解耦，还突破了OTA原有的技术瓶颈，凸显了软件价值，真正实现软件定义汽车。整车厂通过OTA技术一方面可以不断丰富车载的应用生态，实现车内场景化的完善；另一方面能够加快整车性能的迭代，驱动自动驾驶向更高等级进化。因此，汽车仅作为载人工具的观点将被颠覆，逐渐转变为集消费、工作、娱乐的第三空间，最终实现生态的定义。
“共享化”时代，汽车制造商的角色将被重新定义，开启智能汽车终极场景：移动出行服务。随着滴滴、Uber等出行服务商对传统出行领域带来的冲击，整车厂也将顺应“共享出行”的潮流，未来汽车可能分为两类，一类是有人驾驶的汽车，一类是移动服务汽车。传统的汽车制造商将逐步向移动出行服务商转型，为用户提供CaaS（Car as a Service）或者说是Mobility as a Service（MaaS）的一站式出行服务。从用户角度来看，相对于私有车的模式，转向移动出行服务，可以充分利用路上的时间做自己的事；从车厂的角度来看，商业模式将从产权交易到使用权交易，不再是一锤子买卖的整车销售，而是类似“手机流量套餐”一样，对用户的出行服务进行按需收费。从广义来看，未来出行服务需要具备三大要素：移动平台（车）、自动驾驶技术、用户服务入口。其中，自动驾驶将是关键技术，可以大幅度的降低出行服务平台的最大的运营成本项（司机的工资），直接决定了整车厂转型移动出行服务商的盈利潜力。
Alphabet（Google母公司）旗下的子公司Waymo在2018年宣布正式推出商用的自动驾驶网约车服务，成为Robotaxi的开篇之作。而特斯拉作为智能汽车的领头羊，一直致力于实现完全自动驾驶功能，并打造无人驾驶网约车平台Robotaxi Network，开展自动驾驶出租车服务。同时，NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋在与欧洲《汽车新闻》的访谈中也表示：“未来整车厂将不再只是造车，而是运营车队，整车厂将成为车队管理者和服务提供者。”
智能汽车对传统汽车产业链的颠覆
传统汽车市场相对“封闭”，这种“封闭”也可以理解为门槛高。传统汽车市场里面的头部车企、顶级供应商拥有绝对的竞争力和话语权。随着越来越多科技巨头的跨界入局，智能汽车产业链中的角色已经悄然变化。
根据汽车E/E架构的演化，汽车产业的本质从一个企业做车（机械定义）->一个产业做车（硬件定义）->多个产业做车（软硬件共同定义、生态定义）的演变。
在“机械定义汽车的时代”，往往由一个企业进行汽车制造。随着功能的增加，“硬件定义汽车时代”到来，汽车系统逐渐变得复杂，配套供应商等角色的参与，组成了完整的汽车产业链，形成了“整车厂+Tier1+Tier2/ Tier3”垂直合作模式。但由于分布式架构的开发高成本与技术短板，整车厂主要依赖于Tier1实现汽车产品复杂功能的落地，自身只需解决好传输网络、车身管理等整车适配问题，即“整车功能的实现=N* Tier1（软硬件解决方案）”，却也在一定程度上限制了整车厂自主定制开发的权利。
在“软硬件共同定义时代”下，E/E架构逐步升级为集中式架构，软硬件的解耦从软件应用层的分离到整个软件架构的打通，软件成为整车厂实现创新的突破口。此时，整车厂已不再满足于传统的“黑盒模式”，希望能借此变革掌控功能实现所需的软件部分。因此，具备自主研发能力的整车厂跨过Tier1直接与具有软件实力的Tier2合作，带动Tier2地位向Tier1转移，打破了原有传统的垂直供应链格局****，发展为扁平化网状模式，即“整车功能的实现=整车厂（软件）+Tier1（软件/硬件）/Tier2”。
一名接近高通的人士告诉我们：“传统汽车的产业链，高通的位置可能是Tier 2或者Tier 3，不过现在有往Tier 1的变化。以往高通一般没有办法直接和整车厂直接沟通，可是随着造车新势力的快速发展，加上传统汽车的智能化转变，越来越多的车厂都直接和高通方面沟通，以求获得全套的系统性平台技术支持。”
近两年，以华为、BAT为代表的科技巨头利用自身技术的优势切入智能汽车领域，通过为整车厂提供智能汽车解决方案、增量部件、开源软件平台等方式与其进行开放合作，形成优势互补、多方合作的产业布局。同时，原本处于Tier2位置的软件企业可能跃升至Tier1，甚至Tier0.5，或将成为智能汽车产业链中强有力的竞争者。
汽车行业价值链的转移
随着智能网联化的驱动，智能汽车的市场规模不仅仅只是延续，更有望实现大幅超越，而软件的价值将是其中最大的增量。
IDC和国际汽车制造商组织的数据显示，通过手机出货量与汽车出货量测算，传统汽车的市场规模（1.8万亿美元）已是智能手机（5000亿美元）的3倍以上。结合以上数据以及对智能汽车趋势的理解下进行综合判断，在“新四化（智能化、电动化、网联化、共享化）”的背景下，随着智能网联化的驱动，智能汽车的市场规模不仅仅只是延续，更有望实现大幅超越，而软件的价值将是其中最大的增量。
在智能网联化驱动下，E/E架构的革新驱动汽车价值的重心从硬件向软件转变，软件成为智能汽车产业的关键，驱动软件市场规模的增长。NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋曾向《欧洲汽车新闻》（Automotive News Europe）表示：“汽车制造商的业务模式将从根本上发生改变。到2025年，许多整车厂很有可能以接近成本价的价格销售汽车，并主要通过软件为用户提供价值。”根据McKinsey在《Automotive software and electronics 2030》报告中的预测，汽车软件市场规模从2020年的340亿美金攀升至2030年的840亿美金，CAGR为9%。从细分市场来看，操作系统和中间件、高级驾驶辅助系统（Advanced Driving Assistance System，ADAS）和自动驾驶（Autonomous Driving，AD）软件市场规模增长最为迅速，2020-2030年期间的CAGR均达到11%，超过软件市场规模整体复合增速，预计在2030年分别达到80亿美金、430亿美金的市场空间。
在“新四化”浪潮的推动下，汽车在传统硬件时代的机械属性将逐步转变为具有机械功能的电子产品，从以硬件主导，向软硬件共同主导的定义上发生根本性的改变。根据McKinsey的预测，至2030年全球汽车市场，软、硬件的占比将分别达到30%、41%。其中，软件的占比较2016年提升了近3倍。但需要注意的是，在“软硬件共同定义时代”中，硬件价值虽然被逐渐弱化，但其依然是汽车的重要根基，软件的迭代更新仍需要在依靠“硬件预埋”下，才能保证其后续升级的实现。
汽车价值链呈现“总量上升，重心后移”趋势，其价值从硬件->软硬件->服务不断延伸。传统汽车作为载人交通工具，主要聚焦于整个汽车制造价值链条。而在智能汽车的驱动下，汽车围绕着移动终端进行角色转换，提升设计研发、后市场服务等环节的软件价值，促进其产业的“微笑曲线”不断向后端延伸，形成“制造+服务”的价值链条。其中，服务的增加不仅仅只存在于曲线后端，而是长期贯穿于汽车的全生命周期，推动汽车产业价值总量上升。
OTA能力成为汽车迭代升级的关键，也是整车厂持续创造服务价值的核心要素。OTA技术的运用，将分布式阶段单一ECU的T-BOX网联功能进行升级，趋向于整车功能的更新。对于整车厂来说，通过OTA对应用软件与硬件性能升级进一步完善整车功能，加快汽车周期迭代，并通过增值服务持续为用户提供消费价值；另一方面，OTA技术升级方案不仅能够降低缺陷产品的召唤成本，同时也能够快速修复车辆所出现的漏洞，降低整车厂对于售后车辆的维护成本。因此，在消费价值提升+成本降低的双重因素驱动下，整车厂将有望实现盈利能力的大幅提升。
共享服务、自动驾驶的发展重构汽车出行服务价值，新的商业模式将推动汽车产业价值链的完善。自动驾驶时代，“整车品牌”价值被弱化，取而代之的是移动服务价值的提升，整车厂角色被重新定义为移动出行服务商，或为出行服务商提供服务，商业模式由原来的“一锤子买卖”转变为按需付费的持续收费模式，而自动驾驶从L2向L3/L4级别的跨越或将成为该场景应用和服务的爆发点，奠定出行服务价值的潜力。同时，汽车产业链中的多方参与者也将围绕其价值链进行深度挖掘，或外延至金融、保险、房地产等领域，产生巨大的商业发展空间。
作者：欧珊瑚
来源：https://mp.weixin.qq.com/s/C2EEYhQsLv2yJFDMHNpi5g
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