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自动驾驶OS 下一个智能汽车风口 | 甲子光年

  • 时间:2021年04月01日
  • 来源:长顺网
  • 类别:汽车资讯
摘要:博世的电子电气架构演进图国汽智控的产品定位是做智能汽车“大脑”,是一套统一车内计算和边缘计算的智能汽车操作系统,赋能中国整车厂在自动驾驶能力上追赶特斯拉;而在软件领域,在智能座舱领域,已经有众多公司卡

博世的电子电气架构演进图

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国汽智控的产品定位是做智能汽车“大脑”,是一套统一车内计算和边缘计算的智能汽车操作系统,赋能中国整车厂在自动驾驶能力上追赶特斯拉;

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而在软件领域,在智能座舱领域,已经有众多公司卡位,BAT纷纷入局,比如斑马OS、镁佳科技、蘑菇车联等;但是在自动驾驶操作系统,国内几乎是一片空白。2025年被公认为是自动驾驶的资格赛窗口期,而在国汽智控市场副总裁杨柯看来,这一时间点有可能提前一两年到来。

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国汽智控作为一家初创公司能做到吗?

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传统汽车产业链主要依靠硬件来赚钱,整车厂、Tier1(一级供应商,如博世、大陆、采埃弗)、Tier2(二级供应商,如芯片、零部件等)有着明确的分工,整车厂向Tier1采购,Tier1再向Tier2采购。

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汽车是一个无比成熟的行业,传统车企巨头已经垄断了发动机、变速箱等机械传动类技术,新公司没有任何机会。而电动汽车则绕过了这些技术壁垒,用电池、电机、电控系统重构了“汽车”这个概念,汽车变成了装着轮子的电池加底盘。

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今年1月,英伟达CEO黄仁勋在与《欧洲汽车新闻》的一场视频聊天中提到,到2025年,许多车企很有可能以接近成本价的价格销售汽车,而利润主要来自车企的专有软件。

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而在更重要、也是更难做的车外智能——自动驾驶上,虽然出现了很多自动驾驶方案解决方案的公司,但其操作系统在国内几乎还是一片无人区。

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2020年2月,在拆解特斯拉Model3后,一家日本媒体感慨说:即便是大众和丰田这样全球领先的传统车企,在电子电气架构上至少比特斯拉落后6年。而一位日本工程师更是直言:“对不起,我们做不出来。”

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产品发布仅仅是迈出了一小步,更大的考验在于商业落地能力。

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正如英伟达CEO黄仁勋预测的那样,2025年整车厂将会以接近成本价的价格卖车,而利润主要来自软件。因此,整车厂在产业链中的位置一定会下沉,它们要参与到应用软件开发中去,从而把握住赚钱的“命脉”。

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当整车厂开始下沉,事实上承担了一部分过去Tier1的角色。事实上也是如此,现在一个很常见的现象是,整车厂正在绕过Tier1选择直接与Tier2对接,比如此前「甲子光年」报道过的地平线团队与长安汽车(000625,股吧)联合开发UNI-T车型的智能座舱系统。

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智能手机已经有了成熟的操作系统(安卓+iOS),但智能汽车的操作系统,特别是针对自动驾驶的操作系统,还处于非常初期的阶段。

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所谓Tier1.5,即上连整车厂和Tier1的软件,下连Tier2的硬件。对中间的操作系统来说,这提出了一个要求:只有做到软硬件解耦,才能发挥出应该有的价值。

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如果说特斯拉是车企的鲶鱼,那么当下的域集中E/E架构,以及未来的整车集中E/E架构,就是整个汽车产业链的鲶鱼。对于中国汽车产业来说,则是真正看到了弯道超车的机会。

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具体到自动驾驶而言,中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的数据显示,2020年的L2智能网联汽车的渗透率大约为10%,L2级新车销量不足300万,而到2025年,L2、L3级智能网联汽车的渗透率将猛增至50%。

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作者|赵健

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第二就是产业链的机会,既包括硬件,也包括软件。

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国汽智控的潜在竞争对手不少。

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过去几年,陆续出现了针对智能座舱的操作系统,比如斑马OS;近期,腾讯与恒大联手成立合资公司,瞄准的也是智能座舱OS。智能座舱主要聚焦在以人机交互为主的“车内智能”,比如仪表盘、中控显示屏、车载信息娱乐等。

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软件定义汽车带来了电子电气架构变革,自动驾驶OS的需求由此诞生;

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这样,一辆车就由几十上百个ECU控制单元,骤减为3~5个“域”控制系统,不同“域”之间在安全隔离的同时,也可以根据需求进行通信和互操作,变成了可共享的资源和算力。这也是为什么特斯拉能够实现整车OTA的原因。

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尚进告诉「甲子光年」:“其实不是白皮书在教育汽车行业,而是特斯拉为代表的造车新势力在教育汽车行业。只是我作为一个汽车人和ICT人,把特斯拉的电子电气架构、软件定义汽车的原理看的很透彻而已。”

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第一件事,就是顶层设计。

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第二派,就是以英伟达、华为、百度等为代表的科技公司,这也是软件定义汽车趋势下,科技公司入局智能汽车的重要切口(另一个切口是直接造车)。

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1.自动驾驶OS,真需求还是伪需求?

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博世在2017年将整车电子电气架构划分为三大发展阶段:分布式、跨域集中、整车集中,当下大部分OEM厂商处于落后的第一阶段,而特斯拉已经处在第二阶段。

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科技大公司也在布局自动驾驶OS,最终可能会跑出2~3家。

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而在软件定义汽车的浪潮下,这种边界在打破、消失、重构。

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在接触国汽智控之前,长城汽车曾考虑黑莓的QNX操作系统,但是因为不能满足闪电开发的要求,再加上成本特别高,最终放弃,转而与国汽智控展开合作。

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END.

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本文首发于微信公众号:甲子光年。文章内容属作者个人观点,不代表和讯网立场。投资者据此操作,风险请自担。

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全球智能汽车软件及电子/电气市场空间及增长率

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国汽智控诞生的时间点,正好在中美科技战的大背景下,而国汽智控所做的也刚好是“缺芯少核”领域的自动驾驶操作系统。

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不过,尚进也强调,敲开门之后合作能否达成,还要看产品是否真的过硬,这一点只能靠国汽智控自身的能力和努力,“国汽智控本质是一个市场化的团队”。

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国汽智控CEO尚进,就是国家标准制定的关键角色。

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编辑|杨杨

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实际上,很多科技公司都有自动驾驶解决方案,比如英伟达的Drive,高通的SnapdragonRide、博世的ETAS等等,但“解决方案”比起“操作系统”,灵活性、可定制化能力还是更差一点,而且这些厂商的成本不会低。

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当然,和Android、iOS对智能手机的大包大揽不同,国汽智控目前仅仅聚焦在自动驾驶能力,而像智能座舱、底盘动力等均不涉及。国汽智控的目标也很明确,提供给整车厂和它的供应商来做应用开发和功能开发。

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2.智能汽车“大脑”,怎么做?

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顶层设计是为了让车企在同一个“游戏规则”中做产品。某车企高级总监告诉「甲子光年」:“智能驾驶底层软件或者传感器的接口必须要统一,否则车企每一款产品的迭代和重新开发都会带来大量的成本,周期也很长,不利于车企持续提升盈利能力。中国的汽车软件真正想做好,国家层面必须介入,做好统一的操作系统接口。”

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三家车企的集中式电子电气架构

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因此传统汽车看起来有很多芯片,但整体算力不如手机;同时因为分散的ECU涉及的供应商众多,彼此之间没有交集,也无法在整车层面进行信息交互或者OTA升级。

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在顶层设计和行业融合的理念指导下,国汽智控将自动驾驶操作系统细分成三条产品线。

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国汽智控智能汽车基础脑1.0对于整车厂的第一个吸引力,就是满足整车厂的差异化需求。

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蓝色框线代表自动驾驶操作系统,红色框线代表计算基础平台

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第三层是车路云协同基础软件,是功能软件中的“网联模块+云控模块”,是分布式部署在智能汽车计算平台、路测计算单元、多级云平台的一组基础软件集合。

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在国汽智控的规划中,在2020~2021年,首先采用低成本计算平台为车企快速实现L2+功能,打入整车厂的供应链体系,在2022~2024年,再通过OTA的方式实现从L2+到L3的升级,以及采用国产化的大算力芯片针对功能升级做出预留,实现高级别自动驾驶,以此来获得利润。

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动力来源的改变只是智能汽车的第一步,更重要的改变在于新的电子电气架构(E/E架构)。

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但车企自研操作系统,更多是“自产自销”,并不会对外开放。某车企高级总监告诉「甲子光年」:“车企自研的操作系统基本会在该品牌车型上应用,其他车企可能会拒绝,这意味着当自主品牌销量不足以分摊软件系统的开发成本时,自主软件将无法实现迭代更新,甚至维护。”

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代码数量的改变只是一个表象,更深层次的变化是,软件定义汽车带来了产业链的重构。

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硬件的代表之一是芯片。由于域集中的E/E架构需要更强大的算力来支撑,对于底层的芯片提出了更高的要求。部分车企选择自研芯片,比如特斯拉的FSD自动驾驶芯片;同时也催生了一批初创公司,比如地平线、黑芝麻(000716,股吧)等等。

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尚进本人就是一个“融合型”人才,先是在清华汽车工程系读完了本硕博,然后在美国南加州大学读了计算机硕士。在硅谷近20年的工作经验中,尚进积累了自动驾驶、嵌入式、云计算、网络安全等汽车和ICT领域的工作经验。尚进告诉「甲子光年」:“我可能是唯一一位被汽车界认同的ICT人。”

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软件定义汽车这个概念,最早由百度高级副总裁、无人驾驶事业部负责人王劲在2016年提出。王劲当时是这么说的:20世纪80年代初,一辆轿车的电子系统只有5万行代码,今天的高端豪华汽车电子系统就有6500万行程序代码,是前者的1300倍。

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宇通客车是国汽智控的第一个客户,国汽智控提供L2~L4级别的硬件计算平台以及OS操作系统,宇通客车能够基于市场需求和客户需求完成上层应用的自主开发。

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对于域,不同的车企有不同的划分方式,但基本都囊括了几大系统:车身系统、娱乐系统、底盘与安全系统、动力系统、自动驾驶系统。

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第二个问题是即使供应商能够做出来,它也可以给其他整车厂提供,其话语权并不在车企手里。而国汽智控能够赋能整车厂,来实现自主研发,或者帮助乘车厂完成车辆定制、功能扩展。

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到了自动驾驶时代,汽车代码的数量还将继续翻倍。博世曾预测,搭载L2级别自动驾驶的汽车代码量大约在1亿行,而在L3自动驾驶阶段,汽车的代码量有望超过2亿~3亿行,L5自动驾驶车辆代码量将达到10亿行。

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2020年7月,孵化于国汽智联智能驾驶OS事业部的国汽智控正式成立,并完成天使轮融资;短短半年之后,国汽智控的产品——1.0版本面向市场的自动驾驶操作系统问世,并且已经积累了宇通客车(600066,股吧)等数家整车厂客户。

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这对于一家酝酿两年、成立半年的初创公司来说,已经是很快的速度。

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尚进告诉「甲子光年」,计算基础平台是智能汽车核心的新型增量零部件总成,其实就像是移动互联网的Android、iOS。

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另一方面,对于华为不造车这件事,业内其实并不完全信任。一位汽车投资人之前就对「甲子光年」表示,华为已经具备了造车的能力,只是当下条件还不够成熟。

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第二层是异构分布硬件平台,基于集中式E/E架构的域控制器硬件并支持扩展为车载中央计算机,为上层软件提供硬件支持;

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今天这种情景正在发生,特斯拉、小鹏、蔚来、理想四家车企已经能够实现整车级别的OTA升级。这也是人们将智能汽车比作大号智能手机的原因,其核心在于操作系统的可升级能力。

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在过去,一辆汽车的价值巅峰是在提车之日,随着时间的推移和使用的损耗,汽车的价值随之降低,直到报废;而软件定义的汽车却恰恰相反,提车之日只是汽车价值的“低谷”,通过OTA(空中下载技术)不断升级汽车OS(操作系统),用户就可以一直享受最新的、更全面的软件功能。

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在国内,自动驾驶操作系统还处在无人区,什么样、怎么做,业内并没有清晰的共识。但国汽智控却很早就制定了一条明确的路线,其CEO尚进将其总结为一个目标:赋能整车厂在自动驾驶能力上追赶特斯拉。

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所以,严格来说,这些公司与国汽智控并非同一赛道,一个更专,一个更广。

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不过,做操作系统并非易事,大众汽车在2018年启动的vw.OS操作系统,在去年上半年就遇到了无数的bug,并最终导致了大众ID.3的延期交付和ID.4的延期上市。

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自动驾驶OS的商业定位是Tier1.5(1.5级供应商),软硬件解耦才能发挥出最大价值;

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尚进对于此事并不避讳,他认为国汽智联的背书像是一块“敲门砖”,“让我们更容易敲开整车厂的大门。”整车厂的运作机制有些传统甚至是僵化,要想打入其供应链并不容易。

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特斯拉的领先之处在于,将分散的ECU集中化,最终实现系统模块数量的减少——“域”的概念由此而生。

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2020年10月27日的中国汽车工程学会年会上,国汽智控分别与长安、比亚迪、东风、北汽、广汽、吉利、长城、宇通、潍柴、重汽、中汽创智、上海创时、毫末科技13家企业签订战略合作协议。如今,国汽智控已经与宇通客车等多家车企签订商业合同。

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尚进表示,软件定义汽车带来的产业重构,其实就是ICT和传统汽车的融合,单纯地依靠过去机械方面的人才已经远远不够,而这也是传统车企大象转身的难题。

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尚进告诉「甲子光年」:“在芯片供应商中,华为、地平线、黑芝麻以及英伟达都是我们的合作伙伴。”

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目前看,华为是唯一与国汽智控有直接竞争的科技大公司。华为在去年10月30日推出智能驾驶操作系统(AOS)、智能座舱操作系统(HOS)和智能车控操作系统(VOS),其中的AOS就是与国汽智控的智能汽车基础脑存在卡位上的重合。

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除了产品的硬实力和先发优势之外,国汽智控还有一个软实力——国家队背景。

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在乘用车领域也是如此。长城汽车总监张瀛解释说:目前不仅仅是软硬件不好解耦,操作系统跟上层应用的解耦也很难。如果交给传统Tier1去做,他们可能会基于一些功能讨价还价,话语权还是在他们手里。“因此国汽智控这一套向下、向上双解耦的体系对我们吸引力非常大。”

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宇通客车某专家表示:“像我们这样的商用车厂商一般不会指定硬件,我更愿意看到下游供应商按照我的要求来提供产品,不论是华为、英伟达还是地平线的芯片都可以。基于国汽智控这样接口统一、软硬件高度标准化的平台去开发上层应用,无论是L3还是L4,并且可以无缝移植到不同车型上去,这对于我们的效率提升及成本节省非常有吸引力。”

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国汽智控还有一点优势,那就是价格更低,这也是国汽智控商业化战略的第一步:“走量,获客”。

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但国汽智控与华为也是合作伙伴,两者存在微妙的竞合关系。和英伟达的DriveOS类似,华为的产品也需要与其硬件绑定,这或许成为限制华为与整车厂的合作障碍,而国汽智控软硬件解耦的能力对于整车厂客户有更大吸引力。

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大众去年正式成立全新的软件子公司来开发车载操作系统vw.OS,并宣布将在未来五年之内投资超过70亿欧元,而奔驰全新汽车操作系统MB.OS将在2024年正式发布。而在国内车企中,长城、长安、上汽等车企也先后成立软件部门或公司,来进行汽车操作系统的探索和研发。

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百年未变的汽车产业正迎来商业模式的重构,而导致这一局面的就是“软件定义汽车”。

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尚进的愿景不仅是要做一个成熟的产品、成功的公司,而是希望国汽智控能带来一个本土化的国产汽车操作系统。在新能源汽车、软件定义汽车带来的大机遇中,我们有理由期待能有中国的“博世”诞生,或许是国汽智控,或许是其他国产操作系统。

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4.千亿美元市场,谁的机会?

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在国内,百度的Apollo平台具备先发领跑优势,但百度更多聚焦在车路云协同,与国汽智控的第三层非核心产品车路云协同非基础软件重合。而且百度今年宣布造车,存在自产自用的倾向。

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这家初创公司起势凶猛,它凭什么短期内做到融资、产品、客户一把抓?本文,「甲子光年」采访了国汽智控CEO尚进、研发副总裁袁宏、市场副总裁杨柯,以及宇通客车、长城汽车(601633,股吧)等整车厂,探讨在造车之外,初创公司在正值风口的智能汽车赛道上如何卡位。

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对此,国汽智控很有底气。在研发层面,国汽智控在不到4个月的时间里取得了31个专利申请号;在产品层面,其1.0产品也已经发布并取得了商业合同;在组织层面,公司也已经有了清晰的组织架构和高管团队。

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其中,车路云协同基础软件可以说是针对中国特色的“车路云协同”自动驾驶路线而量身定制。国汽智控研发副总裁袁宏告诉「甲子光年」:“过去整车厂往往在单车智能上投入大量的传感器、芯片,虽然成本上去了,但自动驾驶并没有成为一个促销的功能。而车路协同则是用另外一种方式来提升汽车的整体算力。”

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国汽智控孵化于国汽智联并拿了国汽智联的天使轮投资,其股东还包括亦庄国投等国有投资公司,这对于整车厂来说是一个加分项。

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国汽智控定义自己为Tier1.5

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因此,尚进认为国汽智控并没有严格意义上的竞争对手,目前还是国产自动驾驶操作系统赛道中的领跑者。

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2019年5月,由工信部指导的《车载智能计算基础平台参考架构1.0》行业白皮书发布,当时还在硅谷工作的尚进正是主笔之一(另一位是清华大学车辆与运载学院教授李克强)。这份白皮书首次从自动驾驶操作系统的整体框架、技术标准等方面进行了规范。

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今年2月3日,国汽智控基于以上产品线发布了首款产品——智能汽车基础脑(简称iVBB)1.0,整合了硬件、软件以及网联云控为一体,是面向智能汽车量产的、统一车内计算与边缘计算的智能驾驶计算基础平台。

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一辆传统汽车上有70多个ECU(电子控制单元),但它们之间几乎不连通,每个ECU都是一个独立的“操作系统”,各自只为特定的汽车零部件服务,例如有控制灯光的、有控制安全气囊的、有控制空调的、有控制制动的等等,这种被称为分布式E/E架构。

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软件定义汽车带来了汽车电子电气架构的变革,这对自动驾驶OS提出了需求,而特斯拉正是这一变革的领航者。

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过去整车厂的差异化,是先由车企定义,然后交给供应商来做。这会带来两个问题,一是时间周期长,跟不上当下软件定义汽车的速度。长城汽车总监张瀛就表示:“现在整车厂都要求闪电开发,可能12~14个月就要出一款车,而一些传统的供应商的服务和支持能力无法满足要求。”

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根据麦肯锡预测,到2030年,全球智能汽车软件及电子电气市场将达到4690亿美元,近乎是2020年的2倍。其中,包含软件,集成、测试、认证服务和电子控制单元的计算基础平台所占比重为51%。

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通过低成本、高效率的方式为传统汽车赋能,装上一个“自动驾驶的大脑”,从而在未来的自动驾驶之战中占得一席之地,就是国汽智控看到的机会,而且需求都迫在眉睫。

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国汽智控对于整车厂的第二个吸引力,就是不绑定芯片供应商,面向行业开放能力。

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第一个机会就是我们熟知的整车领域。蔚来、小鹏、理想为代表的造车新势力在2020年锋芒毕露,百度、小米等科技公司纷纷宣布跨界造车,吉利汽车也在去年推出了历时四年、投资180亿的全新架构——SEA浩瀚架构。

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除了顶层设计之外,国汽智控做的第二件事是行业融合。

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自动驾驶OS,是否会诞生中国的“博世”?

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可以说,每一个域都需要一个操作系统。

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在过去100年里,全球汽车工业几乎没有创业公司出现,中国在近20多年里也少有新车企带来重大突破,直到特斯拉带着电动汽车的概念横空出世。

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值得一提的是,这份白皮书的标准并不是“制定”出来的,而是“总结”出来的。参与这次白皮书撰写的还有上汽、吉利、蔚来等车企以及华为、中兴、地平线等产业链公司。

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市场竞争对于行业发展并非坏事。某车企高级总监告诉「甲子光年」,比如智能手机的生态,在Android和iOS之外还出现过许多其他选择。汽车的操作系统,最后只剩下一套的可能性比较小,国家反垄断法也不会允许,最终有两到三家的可能性更大。

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而自动驾驶操作系统的出现,则为整车厂和Tier2之间搭了一个桥梁。国汽智控将自己定义为Tier1.5。

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目前,整车厂的操作系统基本上是基于黑莓的QNX和开源系统Linux、谷歌的Android进行深度定制,成本高、门槛高。

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第一派,就是传统车企自研操作系统。

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本文分为四部分:

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第一层是ICVOS(智能网联汽车操作系统),也就是狭义的自动驾驶操作系统,又分为功能软件和系统软件,国汽智控的产品核心在于功能软件,实现包括自动驾驶和车辆控制在内的智能网联汽车核心功能;

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软件定义汽车,除了带来技术、产品、供应链的重构之外,也带来了巨大的商业机遇。

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有需求的地方就有机会,很多企业看到了这个机会,比如国汽智控。

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3.卡位中国整车厂的Tier1.5

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