汽车OTA行业争夺未来竞争的制高点

    2021-12-02 17:58
    头豹研报

    2021年中国汽车OTA行业概览:争夺未来竞争的制高点

    2022-03-02

    全文字数:3429字,精读时间:6分钟

    本文援引于报告《2021年中国汽车OTA行业概览:争夺未来竞争的制高点》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。


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    OTA是汽车使用的一种远程无线升级技术,在安全得以保障的大前提下,能赋予汽车固、软件持续更新的能力,现阶段正经历由SOTA阶段向FOTA阶段发展的时期

    汽车OTA是一种包含云、管、端三部分的远程无限升级技术。OTA升级经历4个阶段,从最初对T-BOX进行OTA升级,到2012年特斯拉Model S第一次OTA升级,再到2021年众多车企纷纷布局OTA,新能源汽车OTA经历了从零部件OTA到整车升级FOTA以及企业级OTA阶段,未来OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展。随着中国新能源汽车行业的快速发展,汽车OTA需求和应用逐渐增多,OTA升级对象也从单个零部件逐渐扩展到大部分汽车固、软件,汽车核心功能域也逐渐对OTA升级技术开放。


    OTA是汽车使用的一种远程无线升级技术,按照升级对象的不同又分为SOTA和FOTA,整个OTA架构由云平台、汽车软件管理端、用户端三部分组成

    OTA按照升级对象的不同又分为SOTA和FOTA,即对软件升级和固件升级。在整个OTA架构中,云端主要负责与车端保持数据同步并实时分析数据为OTA策略升级、任务升级、软件升级、功能扩展提供支持。同时云端还负责关键、重要件的管理、通过数据诊断汽车整体状况,做出健康评测,提供维修建议以便及时排除故障或进行OTA升级。车端主要负责下载云平台通过软件管理端传输下来的软件包和APP应用服务等,同时还负责验签、解密、安全刷写、差分诊断、差分还原、状态上报等工作。车端与云端可通过Wi-Fi、蓝牙等通讯方式保持连接,而T-BOX作为车载通讯终端,是车端与互联网连接的接口,其包含OTA Manager和Update Agent两个重要软件, OTA Manager控制车辆ECUs的更新, Update Agent则兼容不同的车内通信网络和通信协议(包括CAN、以太网)。

     

    集中式EE架构为OTA升级提供了更好的实施环境,OTA升级常规流程涉及云端、OEM和车端

    汽车EE架构是汽车所有的电气与电子部件和连接它们所用的拓扑结构和线束连接方案的总称,过去汽车电子电气器件呈分散布局,现阶段的汽车电子电气架构按照功能划分整合,集成在功能域里,比亚迪将架构分为动力、底盘电子、安全电子、信息娱乐、车身电子域5个功能域。随着汽车ECU数量和代码复杂程度的不断增加,电子组件的复杂性使得传统分布式架构无法实现高效便捷的更新维护,因此高度集成化的域控制器架构成为主流,为OTA升级提供了可行的实施环境。


    汽车OTA最初多以零部件OTA升级为主,随着特斯拉开始使用OTA升级,各大车企纷纷开始布局OTA升级,未来随着OTA升级安全性提高,产业链协同力度增强,OTA或将赋能汽车持续改进的潜力

    OTA升级经历4个阶段,从最初对T-BOX进行OTA升级,到2012年特斯拉ModelS第一次OTA升级,再到2021年众多车企纷纷布局OTA,新能源汽车OTA经历了从零部件OTA到整车升级FOTA阶段,再到企业级OTA阶段,未来OTA产业将在更强的监管力度下往全产业链协调方向发展。

    零部件OTA阶段,一些针对T-BOX的OTA升级尝试开始出现,2012年,特斯拉Model S开始第一次OTA升级,此阶段多涉及SOTA层面的升级,升级对象多是单个软件或信息娱乐系统等。

    SOTA阶段,整车OTA升级系统和整体升级方案面世。传统车企开始采用局部OTA,2016年,丰田宣布采用OTA技术更新ECU,2017年福特宣布采用OTA技术。同年,大众宣布使用OTA技术。

    FOTA和企业级OTA阶段,蔚来、小鹏、理想等整车企业开始布局OTA,建立整车厂软件管理系统。云诊断服务推出,协同串联进一步增强,同时监管力度进一步加强,促进行业标准生成,减少OTA安全性隐患。

    产业级OTA阶段,随着汽车EE架构的进一步集成,传统汽车分布式架构中众多的ECU被高度集成,单个ECU性能大幅提升,ECU总体数量开始大幅下降。各控制域集成度进一步提高。全产业链协调程度提高,以大数据驱动OTA升级闭环,赋予新能源汽车一定时间内持续升级的潜力。


    汽车OTA产业链上游为OTA解决方案提供商、汽车软件开发商和内容提供商,中游为提供OTA升级服务的整车厂,下游则是使用OTA升级服务的汽车端

    OTA升级上游提供商又可细分为专注提供OTA解决方案的企业,如艾拉比、科络达等;依托相关生态提供解决方案和开放平台的企业,如上汽、百度等;借助自有开放生态提供云服务的供应商,如微软。中游主要为提供OTA升级服务的整车厂,其中蔚来、理想、小鹏、威马、哪吒等造车新势力在OTA升级次数和功能覆盖面上有一定优势,中国自主品牌相比外资品牌有更多的经验积累。下游主要为使用OTA的智能汽车车端,现阶段采用OTA升级技术的车型包括SUV、轿车、皮卡和重卡等多种车型。


    现阶段汽车OTA逐渐向FOTA阶段发展,随着汽车软件生态的成熟和OTA相关技术的进步,中国乘用车OTA升级渗透率将逐年提高,2025年中国具有OTA升级能力的乘用车保有量有望超过1.7亿辆

    现阶段汽车OTA逐渐由SOTA阶段向FOTA阶段迈进,FOTA阶段汽车OTA可升级功能范围进一步扩大,汽车软件数量和价值逐渐增加,为了增加产品差异化和市场竞争力,各车企对OTA升级将更加重视,OTA升级OTA汽车OTA装配率将保持较快的增长态势。OTA升级服务需求受新能源汽车的快速普及的拉动、车联网生态的快速发展以及各车企OTA布局开始初见成效,OTA不仅在新能源纯电汽车的装配率快速提高,在传统燃油车和混动汽车的装配率也随之有一定程度的提高,2025年OTA升级服务装机率预估可超过60%。

    汽车软件生态的成熟和OTA技术的进步将传统汽车硬件为主的商业模式改变为硬、软件并行的多样化商业模式。车企开始重视软件的价值,以及最大化汽车软件价值的OTA升级技术的价值,随着软件定价体系的完善和成熟,更多的付费汽车软件OTA升级包将会以不同收费模式呈现给消费者。现阶段部分整车厂已经推出了付费软件包和OTA升级服务


    深度见解:汽车OTA行业

    汽车OTA行业整体处于由SOTA阶段向FOTA阶段发展的时期,汽车OTA升级阶段大致可以分为三个阶段:SOTA阶段、FOTA及企业级升级阶段、产业协同阶段。汽车OTA发展的理想阶段是产业协同阶段,此阶段基于软件持续高效升级迭代目的而搭建的汽车软件服务体系将OTA升级各环节参与方紧密联系,产业链扁平化程度提高。高效的敏捷开发体系逐渐完善,以用户需求和汽车自身迭代需求为驱动,串联研发成为主旋律,硬、软件协调同步发展。随着EE架构进一步集中化、OTA安全性提升、产业协同提高、数据积累加深,OTA升级将加快普及。

    现阶段汽车OTA升级面临最主要的问题是安全保障问题,同时汽车OTA发展受标准化程度、通讯基础建设进度和汽车软件开发能力、产业协同度、数据积累程度、EE架构发展进程等因素影响。安全性是制约OTA发展的最主要的因素。不论是在数据传输环节还是软件更新环节,任何一个环节都有可能对汽车功能、个人隐私甚至人身安全造成危害。介于黑客可能破解OTA安全机制获取信息,甚至破坏非IVI系统,控制汽车核心系统并带来重大安全风险。如何在保证车辆安全的条件下对汽车更多功能域开放OTA升级是汽车产业最基本的挑战。

    OTA标准化是决定汽车OTA升级能否大规模普及的重要因素之一。标准化、模块化的OTA解决方案能增加不同车辆的兼容性,减少车辆系统改动,减少OTA方案定制设计周期,减少OTA解决方案施行的难度,同时模块化、标准化的OTA产品通过灵活组合可以对应更多应用场景。同时标准化,简化API接口能为平台型OTA供应商整合接入更多的需求,有助于标准化OTA系统的建立,标准化的API接口能对接更多资源,有利于汽车OTA综合生态的建立。

    对于车企自身而言,在软件定义汽车的时代,车企自身的软件能力是保持自身竞争力的重要能力之一。较强的软件能力将为车企提高更高的软件开发效率,带来更丰富的OTA升级内容、更强的安全保障能力、更短的研发周期等有利因素,能大大提高OTA升级的用户体验,增强用户粘性,从而获得更多的利润。


    重点关注企业

    通过深度研究汽车OTA行业内企业,头豹建议关注艾拉比、科络达、小鹏汽车(XPEV)。

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