比芯片自主更迫切 車用操作系統難在哪里？

每經記者 王晶  梁梟    每經編輯 文多    

圖片來源：每日經濟新聞 魏官紅 攝

10月11日，汽車9月銷量榜出爐。根據乘聯會發布的數據，9月乘用車市場零售銷量為194.7萬輛，其中新能源汽車達到61.1萬輛，創近5年的月銷數據新高，滲透率進一步提升。

“金九”銷售數據展示著汽車“新能源革命”的冰山一角。在這場變革中，與電動化風潮并行的，還有智能化。

新能源汽車是汽車智能化的理想載體。從理想L9的“五屏聯動”，到小鵬G9的“5D音樂廳”，群起的造車新勢力們，無一不把汽車智能化作為下一步發力方向之一。

智能網聯和自動駕駛的快速落地，正引導汽車價值方式發生改變。而打好智能化基礎需要兩大核心技術，一個是芯片，另一個就是操作系統。

“在車用操作系統發展趨勢方面，‘缺芯’已被重視，但‘少魂’易被忽視。很多車企意識到芯片對于汽車供應鏈自主可控的重要性，但操作系統是比芯片更加迫切和致命的問題，是決定汽車智能化、網聯化勝負的關鍵。”在日前舉辦的2022全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上，全國政協經濟委員會副主任、工信部原部長苗圩敲響了車用操作系統的警鐘。

“手機操作系統的缺失，使我們深深地認識到，在功能產品向智能產品的轉換過程中，如果沒有操作系統，芯片再強，汽車做得再好，都是在沙灘上起高樓。”盡管車載操作系統的關注度遠不如PC和服務器操作系統，卻是中國汽車產業變革下半場的核心技術之一。 

現狀：車用操作系統仍是國外廠商三分天下

雖然我國新能源汽車保有量已超千萬輛，但國內大多數車企仍使用安卓系統。在個人計算機時代，Windows一家獨大，智能手機時代，全球智能手機操作系統主要由安卓和iOS占領。如今，在汽車智能化趨勢下，加快建立一套自主可控的車用操作系統已成當務之急。

當前，汽車不斷向智能化、網聯化方向發展，而軟件是汽車智能化的核心。據麥肯錫預測，未來汽車軟件價值有望快速提升。“到2030年汽車中軟件價值占比將達到30%，屆時全球汽車軟件市場規模將高達840億美元。”

車用操作系統（Operating System，OS）被喻為“汽車的大腦”，而足夠智能的操作系統，是汽車下半場的競爭的重要戰場。在操作系統方面，分為車控操作系統和車載操作系統。其中，車控操作系統分為安全車控操作系統和智能駕駛操作系統；車載操作系統，則面向信息娛樂和智能座艙，主要應用于控制系統。

當前，國外廠商QNX（Blackberry，黑莓）、Linux（開源）、Andorid（Google）是底層汽車操作系統的核心玩家，三大陣營較為穩定。雖然黑莓在手機市場戰敗，但其轉戰車載操作系統后卻成為“王者”，推出的QNX系統如今已為奧迪、寶馬等眾多主流汽車品牌采用。

斑馬智行相關負責人近日通過微信接受《每日經濟新聞》記者采訪時表示：在智能座艙系統方面，QNX+Android組合是國內廠商選擇的主流方案；而在智能駕駛系統方面，QNX則占據壟斷地位。

圖片來源：視頻截圖

那就首先來說QNX。QNX采用微內核架構，因內核小巧，運行速度極快，并且安全和穩定性高。因此，QNX常用于安全穩定性要求較高的數字儀表、智能駕駛系統中。但由于QNX為非開源系統，具有開發難度大、應用生態較弱等特點，而且需要商業收費。

“由于現階段汽車嵌入式操作系統對安全性、穩定性、實時性具有非常嚴苛的要求，QNX憑借這些優點仍牢牢占據汽車嵌入式操作系統市占率第一的位置。”斑馬智行相關負責人說道。

相比QNX，再說Linux，它最大的優勢在于開源，其具有很強的定制開發靈活度。通常情況下，人們基于Linux開發新的操作系統，是指基于Linux Kernel進一步集成中間件、桌面環境和部分應用軟件。

圖片來源：視頻截圖

斑馬智行相關負責人還介紹：“Linux功能較QNX更強大，組件也更為復雜，因此Linux常用于支持更多應用和接口的信息娛樂系統中。協會或聯盟致力于將開源Linux操作系統推廣至汽車領域中，典型代表如全球最大的汽車級Linux聯盟AGL（開源共享軟件平臺）、互聯汽車系統聯盟（COVESA）。”

最后是Android——被稱為“發行版本Linux”的系統。Android是基于Linux開發的、最成功的產品之一。眾所周知，Android應用生態最為豐富，且主要應用于移動設備，目前國內車載信息娛樂系統?；贏ndroid開發。Android的主要優點包括：開源、靈活（可根據自身需要對原生Android進行定制化改造），可移植性強（Android手機上的APP不需要經過大修改就可以應用在車機上），有利于國內互聯網廠商切入汽車領域，快速建立起車載軟件生態。但其缺點也較為明顯，安全性、穩定性差，系統漏洞帶來較高風險，技術維護成本高以及過度依賴Google。

國泰君安在研報中表示，未來三大底層內核仍是主流。“QNX市占率超50%，Linux擁有AGL成員超100家，開源優點吸引了大量程序員，而Android擁有Google技術支撐，系統開源成本低。展望未來，Linux和Android市場份額將逐漸擴大。”

圖片來源：每經記者 楊夏 攝

突圍：開發自主車用操作系統，難點在哪兒？

雖然底層基礎OS已經穩定，但國內一些企業也在發展過程中尋求一些自主上的“突圍”，如中興、華為、斑馬等。

一位資深從業人士9月時曾在線上對記者介紹這種“突圍”的難度：“從技術難度上看，車用操作系統的內核操作系統，對實時性和安全性要求極高，如果在微內核這塊出了問題，車會在駕駛或者座艙等領域出現失靈的狀態，這需要廠商擁有深厚的技術積累。”

即便如此，至少國內企業已經以不同技術路線切入市場。當前，斑馬智行AliOS和華為HarmonyOS是我國兩大主要車用操作系統。不過，總體來看，目前車載操作系統（含智能座艙系統）自主率不足5%；而車控操作系統（含自動駕駛系統）均在研發合作當中。

圖片來源：AITO網頁截圖

斑馬智行AliOS方面，據企業相關負責人介紹：“AliOS已擁有10余年研發與推廣歷程，移動終端搭載量曾超過1億部，2016年車載操作系統正式量產上車，累計搭載車輛近300萬輛，合作車企包括上汽、一汽、大眾等，是我國自主研發最早、量產車輛最多的車載操作系統。”

從系統設計理念和落地來看，AliOS采用多核分布、異構融合的架構，從智能座艙、智能駕駛、智能車控到整車智能逐步落地，最終形成一個完整的車用操作系統。對于在操作系統領域的發展進度，斑馬智行相關負責人透露：“面向智能座艙的車載操作系統已經量產；而面向智能駕駛和智能車控的車控操作系統，AliOS已經完成內核研發，通過國際標準ISO26262 ASIL-D產品安全認證。”

此外，中興相關負責人9月也通過書面回復向記者介紹，在車載操作系統方面，中興通訊（SZ000063，股價21.27元，市值1007億元）聚焦底層基礎操作系統，形成了以微內核操作系統RTOS、虛擬化產品Hypervisor、安全車用Safety Linux為核心的三大產品。

除了技術沉淀，還有一個現實的“難”，這一點像極了那句話——“可以搞藝術但是沒必要”。

小鵬互聯網相關負責人就認為：“目前，自研國產操作系統并不是技術問題，而是時機和必要性問題。在已有的諸如安卓、鴻蒙等系統可以滿足當前用戶需求下，純粹站在廠商的角度，（自研）是比較難的。”

因此，操作系統又有了這樣一個新的分類：在底層系統之上，根據對這些系統改造程度的不同，車載操作系統可劃分為三種，定制型、ROM型和超級APP。

目前，提供定制型的有AliOS/華為鴻蒙OS，采用ROM型的有蔚來（HK9866，股價103港元，市值1743億港元）、小鵬汽車（HK9868，股價38.5港元，市值664億港元）等，提供超級APP的有小度車載OS、騰訊車聯TAI和百度Carlife。

ROM型系統是基于成熟的基礎操作系統，比如基于Linux或基于Android來進行優化或者定制化，但一般不涉及系統內核的更改。絕大多數自主品牌公布的系統，基本上都是ROM型系統。

為何國產車載操作系統主要通過ROM型方式呢？9月下旬，高新興高級副總裁、智能網聯事業部總經理吳冬升博士線上回應記者稱：“這是因為基礎性操作系統受到生態和行業壟斷的約束，最新的車載芯片通常都是支持QNX、Linux、Android等這樣的國外操作系統。車企受限于市場壓力，還是優先基于這些基礎性操作系統產品組合去開發自己的ROM型操作系統，以此來體現自身的品牌價值。ROM型車廠自研和第三方企業提供服務，核心差異是車廠的商業模式，ROM型車廠自研對車企來說，軟件生態自主性更高，更受控。”

操作系統不只是一個技術問題?？梢钥吹?，與手機操作系統發展遭遇的困境相似，車用操作系統的成功研發難度也在于能否構建生態。

生態對于系統的重要不言而喻 圖片來源：網頁截圖

談及自研國產操作系統的難點，斑馬智行相關負責人表示：“首先，需要芯片生態的支持。芯片企業對自主操作系統的支持仍在較淺層面，需要更多芯片企業支持以及聯合定義；其次，應用生態的發展。在形成可觀的規模之前，部分APP對應企業不愿投入過多精力去開發小程序等服務；第三，大部分車企對于自主操作系統仍處于嘗試階段，而且有一定數量的車企仍然堅持用生態相對豐富的海外操作系統；最后，中國自主的數據安全方案在車型上的落地，行業需要標桿性的產品。

對此，小鵬互聯網相關負責人也持有相同意見，“國產自研可能很難有豐富的生態，這個對用戶來說是體驗退坡；其次，生態要跟芯片做適配，但目前主流芯片都已天然適配了主流系統；最后，ROI（投資回報率），自研操作系統需要較長的周期，對于廠商的經營管理是個挑戰。”

破局：自主車企+軟件提供商共建智慧車聯開放聯盟

除了有實力的車企自研外，在發展早期，有些車企選擇了直接購置完整的解決方案——即將芯片、操作系統以及智能駕駛系統的軟硬件全部整合打包給車企，這種被稱為“黑盒子”方案。

21世紀初，市場對智能駕駛的需求尚未顯露，加之自動駕駛領域的入局者數量不多，技術發展處于起步階段，車企對自動駕駛領域一片空白。此時，由芯片供應商全包的模式成為車企的主要選擇。2007年，寶馬、通用和沃爾沃的車型均配置Mobileye（英特爾旗下的自動駕駛公司）提供的服務。

數碼產品上也曾使用過“黑盒子”方案。此前，手機芯片供應商聯發科推出過“turn key”（交鑰匙）方案，將多種類型芯片（如音頻、視頻解碼、信號處理）集成到一顆芯片上，并提供系統和開發平臺——這也是當時手機市場山寨機泛濫的原因之一。

無論是“黑盒子”還是“turnkey”（交鑰匙）方案，最大的作用在于改變了整個行業的發展邏輯：交付行業終端產品（如手機、電腦、耳機）的門檻變了，從“技術能力高低”轉向了營銷加供應鏈管理能力的高低。

這種“全包模式”的好處在于成本低、見效快，但在智能網聯時代卻成為束縛車企們個性化定制、差異化競爭的因素。同時，車廠也無法掌握核心技術，產品的差異化不再由自己來決定，往往取決于第三方系統提供商或者芯片廠商。

上述資深從業人士認為，這種服務模式意味著，車廠可能喪失主導權，只提供硬件機械的價值。

近年來，在國際大環境影響下，主機廠也逐步認識到自主供應鏈建設的重要性，紛紛通過開展軟件業務布局以及建立生態合作的方式，加快其軟件創新的進程。

在共建智慧車聯新生態方面，國產廠商也已經有所布局。2021年9月，智慧車聯開放聯盟ICCOA宣布成立，目前聯盟成員數量超120家，覆蓋小米、OPPO、vivo等主流手機廠商，以及車廠等。在汽車移動終端、方案和技術提供、測試認證等方向，成員達成深度戰略合作，共建智慧車聯新生態，營造全域智慧車聯新場景。

圖片來源：聯盟網頁截圖

OPPO智行總經理章欣介紹稱：“目前聯盟已經推出了兩個標準，一個是手機的數字車鑰匙標準，另一個是車聯的標準，在長安歐尚等車型上已經落地，年內大概會有七八家車廠的各類車型逐步落地。對于這個聯盟長期的建設和發展，我認為以上汽為首的汽車行業同仁們起到了社會擔當的重要角色，攜手通信行業共同推動中國汽車智能化浪潮。”

章欣認為，從車用操作系統層面來看，國內廠商已經實現了局部領先。“經過10年的智能化高速發展，中國沉淀、積累了大量的系統開發工程師人才，這背后手機廠商起到了非常大的助推作用。在汽車領域慢慢開始使用安卓系統后，安卓系統的人才紅利會轉化為生產力，來提升車企交付給用戶的體驗。”

除此之外，汽車的復雜性也決定了第三方軟件服務商的價值。從軟件角度看：不同功能模塊有不同的功能安全等級和需求特點，導致一輛車上需要同時存在多個操作系統。

國泰君安計算機團隊在報告中認為：“車的操作系統其實是一個大包，座艙域、駕駛域與車身控制域都會需要獨特的操作系統來滿足對安全等級和使用功能的不同需求，比如QNX的優勢在于安全性、穩定性高，所以被眾多主機廠用于儀表盤；安卓類的系統開發者數量龐大，應用開發的生態較完善，一般被用作娛樂系統。一輛車有很多操作系統就意味著下層需要動態的資源分配，直接拿來QNX的基線加上高通的基線根本沒辦法使用，這里需要一個定制和系統優化的工作，而這個工作往往需要第三方的服務商來完成。”

在國內，中科創達（SZ300496，股價105.1元，市值480億元）的轉型路線與黑莓較為類似，早年間也為手機廠商提供操作系統，自2013年開始布局智能網聯汽車業務。

目前，中科創達的智能網聯汽車業務主要涉及操作系統、中間件、UI設計等三個方面。高通把硬件開發完之后形成一個流片版本，這個版本會先釋放到創達內部，創達通過二者的合資公司創通聯達幫高通做點亮；第二部分是軟件層，中間可以疊加很多中間件，比如說視覺、語音、通信SDK以及泊車應用算法等等，它既連接底層驅動又連接上層應用。

談及主機廠比較看重第三方操作系統公司的哪些能力時，吳冬升對記者表示，首先是操作系統定制、優化、提升能力和成熟度，能否根據主機廠的要求做定制和優化；其次，硬件適配能力，能否廣泛適配車載硬件，包括MCU/SOC等計算芯片、CAN/以太/LIN等通信接口；第三，軟件生態，是否兼容和支持標準規范，以及支持豐富的第三方軟件、算法等接入。

此外，從實際與車廠的溝通中，中興相關負責人看到，就國內主機廠而言，特別是頭部國資背景的大型主機廠，更傾向于和國內操作系統廠商合作。“一方面是實現國產化自主創新，另外也是因為國內廠商可以提供更靈活的本地化服務，對于國產主機廠更有吸引力。包括中興通訊在內的國內主要操作系統廠商，正在和國內主機廠進行車載操作系統國產化方面的合作與探索，也取得了相應進展。”

展望未來，章欣對國產車用操作系統表示樂觀：“國產芯片已經像雨后春筍一樣逐步起來，并且已經在大規模的使用、推廣中了，大家會慢慢把自己的能力建立起來。”不過他也認為，要想打破關鍵底層操作系統“三足鼎立”的格局，并非一朝一夕可以實現，還需要五到十年時間持續突破。

封面圖片來源：每日經濟新聞 魏官紅 攝