华为汽车布局——做智能网联汽车增量部件供应商

无人驾驶催生产业链新机遇,华为入局汽车领域

汽车智能化是大势所趋,无人驾驶时代的车辆架构发生较大改变——从EE(电子电气)到“计算+通信”,汽车从硬件定义到软件定义,催生出产业链新机遇。

我们认为华为未来将主要集中在芯片、算法、云服务、V2X、操作系统等软件+硬件领域。用华为自己的话说,就是除了底盘、四个轮子、外壳和座椅,剩下的都是华为拥有的技术,像自动驾驶芯片、车身感知算法、自动驾驶云服务、4G/5G车载移动通信模块、车载计算平台等,华为都有对应的解决方案。

当前进入智能汽车行业的企业可以分为三类:

第一类是传统汽车制造企业(偏硬件),代表企业丰田、大众;

第二类是新兴汽车制造企业(软硬兼具),代表企业特斯拉、蔚来等;

第三类是互联网企业(偏软件),代表企业谷歌、百度、华为等。

现状:“云-管-端”架构,打造五大业务领域

华为智能汽车延续“云-管-端”架构。云:智能车云;管:智能网联;端则从最初的车机扩展到了智能驾驶、智能座舱、智能电动三大终端。

华为传统强项在于基于自有芯片的算力打造以及基于通信技术优势的物联网构建,其智能汽车五大版图也基于芯片和网联进行延展,拓宽到传感器、电机电控等高附加值硬件领域,华为预计未来汽车业务可为其贡献500亿美元的营收。

竞争格局:和通信、互联网、零部件企业竞合

华为当前布局的五大业务板块中,智能网联业务是华为传统优势所在,智能车云业务当前阿里、腾讯、京东等互联网企业各有所长,智能座舱业务在软件分离的趋势下面临格局重塑,智能驾驶业务中激光雷达和芯片是产业链高附加值所在,由海外企业垄断,华为聚焦L3+智能驾驶,有望在核心环节打破外资垄断;智能电动业务国产化靠前,华为有望通过合作三电企业入局。

华为汽车合作方和潜在产业链

华为汽车业务在“端-管-云”五大业务板块和产业链上下游均建立了一定的合作关系,2020年初,华为MDC智能驾驶计算平台获得车规级认证,后续量产可期。华为入局对国内智能汽车生态整体利好,有望将原来掌握在国内巨头谷歌、英伟达、Velodyne等手中的智能汽车关键要素国产化,同时带动产业链上游硬件企业、产业链软件合作企业的蓬勃发展。

无人驾驶实现需要四步走。我们认为无人驾驶从应用层面可以分为四个阶段:

  • 阶段1是资讯被动侦测期,该阶段主要应用于车载资讯服务;

  • 阶段2是资讯互动交换期,也就是当前所处阶段,该阶段主要应用于ADAS等;

  • 阶段3是资讯主动传达期,该阶段主要应用为V2V和V2I,融合传感器技术实现车路协同;

  • 阶段4就是终极无人驾驶期,无人驾驶背景下车辆运营效率有望大幅提升,该阶段的典型应用就是共享汽车。

无人驾驶时代的车辆架构发生较大改变——从EE(电子电气)到“计算+通信”。实现汽车软件定义、持续创造价值。传统电子电气架构中,车辆主要由硬件定义,采用分布式的控制单元,专用传感器、专用ECU及算法,资源协同性不高,有一定程度的浪费;

计算+通信架构中,旨在实现软件定义车,域控制器在这里发挥重要作用,通过域控制器的整合,分散的车辆硬件之间可以实现信息互联互通和资源共享,软件可升级,硬件和传感器可以更换和进行功能扩展。

无人驾驶时代催生汽车新兴细分行业。随着汽车和信息通信技术的深度融合,智能联网电动汽车成为人类社会新的革命性发展引擎,其影响远远超出了两个行业本身。

原来由传统整车巨头搭建的行业壁垒被慢慢攻克,新兴电动车企(特斯拉)入局,传统巨头(丰田、ABB)转型,首先带动了传统汽车制造产业(整车和零部件)的产品更迭,然后催生出一系列应用层面的新兴行业(车载操作系统、车载通信设备等等)。

华为入场,做汽车的增量部件

华为要做的是哪一部分?从当前华为对外披露的公开资料来看,我们认为华为未来将主要集中在芯片、算法、云服务、V2X、操作系统等软件+硬件领域。用华为自己的话说,就是除了底盘、四个轮子、外壳和座椅,剩下的都是华为拥有的技术,像自动驾驶芯片、车身感知算法、自动驾驶云服务、4G/5G车载移动通信模块、车载计算平台等,华为都有对应的解决方案。

蛰伏五年,华为成立智能汽车解决方案BU。在汽车领域,2019年4月,借着2019上海车展的契机,华为再次态度鲜明地表态“不造车”,并首次在大型国际车展上高调展示汽车业务进展,其轮值董事长徐直军也出现在多家车企的展台活动上,为多方牵手“代言”。而在这之前,华为的汽车业务已经蛰伏5年。

2014年,华为在其著名的“2012实验室”内设立车联网实验室,潜心研究和布局车联网板块。2019上海车展亮相后的5月,华为正式成立智能汽车解决方案BU(业务部门)。在成立智能汽车BU半年后,2019年底2020年初,华为先后通过欧洲汽车行业车载终端的TISAX认证及ISO 26262功能安全管理认证,意味着华为已经具备部分车规级产品的生产资质。

智能汽车解决方案BU与三大BG和两大BU并列一级部门。随着智能汽车解决方案BU的成立,华为目前有三大BG——运营商BG、企业BG和消费者BG,三大BU——网络产品与解决方案BU、Cloud &AI BU和智能汽车解决方案BU,三大BU与运管商BG、企业BG均属于ICT业务组织。

这三大BG和三大BU除了业务规模上的差异以外,在组织架构上是并列的,均为华为内部的一级部门。对于华为而言,原先的三大支撑业务运营商BG、企业BG和消费者BG已经较为成熟,在提升这三大业务增量的同时,华为也在不断寻找新的业务机会。而汽车领域无疑是一个恰好的选择。

新BU总裁由原运营商BG干部担任,首席战略官由原北汽新能源总经理郑刚担任。

华为定义新BU“做智能网联汽车增量部件供应商”。何谓“增量部件供应商”?用华为轮值CEO徐直军的话来说,就是提供自动驾驶的软件以及计算和联接技术的供应商。

虽然目前这些业务的商业价值还没有走向规模化,但徐直军认为未来它们有望占据70%的汽车价值,远超车身、底盘等传统技术在整车上的价值,形成一个新的增量市场。华为对自身在汽车行业的定位是作为智能汽车领域的端到端业务责任主体,提供智能汽车的ICT部件和解决方案,帮助企业造好车。

华为的思路——以体验为核心,局部包围整体。在HC 2019上,华为智能汽车解决方案BU总裁王军详细地介绍了华为的智能驾驶解决方案,分为三个维度:商业路线上,从低往高循序渐进,按照场景,成熟一个,落地一个;技术路线上,以终为始统一架构,加速激光雷达和高算力平台的商用;产业路线上,华为作为一个增量部件供应商,与行业伙伴共同推动产业成熟,与产业共赢。

华为认为,过去汽车领域对自动驾驶从L1、L2到L3、L4、L5按照技术分级的方式不是很严谨,会导致同样的技术在一个场景适用,换一个场景可能就没用了,比如基于欧洲市场研发的自动驾驶系统,如果直接拿到中国市场来用,很可能会“水土不服”。

“我们觉得智能驾驶应该是一步一步通过满足不同场景的需求来实现,从一个场景开始做起,逐步积累、实践,探索更多未知的领域,最终给用户带来更好的体验。简言之就是以体验为核心,识别关键场景,逐步的商用落地。” 王军表示。

以中国市场为例,王军指出推动自动驾驶在中国的商业化落地,可先从城区的自动泊车、拥堵跟随、高速或城际快速公路等点到点的服务做起,这些都是短时间内能够实现智能驾驶商业价值较为关键的场景。然后逐步消除各个场景之间的运营空白,从小场景向大场景发展,让自动驾驶服务在更大的范围内得以持续。

华为的定位——做汽车的增量部件。“做智能网联汽车增量部件供应商”,是华为在汽车领域给自己设立的明确定位。在此定位下,华为将智能汽车解决方案BU的业务覆盖范围划分为五个部分:智能驾驶、智能座舱、智能网联、智能电动、智能车云。

智能车云:以“平台+生态”的形式,为车企提供自动驾驶、V2X、车联和电池管理四个方面的云服务;

智能网联:主要提供大带宽、低时延、高可靠的车内、车外网络连接方案,包括5G+C-V2X模组、T-Box、车载网关等;

智能座舱:通过“麒麟模组+鸿蒙OS+HiCar”赋能数字座舱,构建人车生活全场景出行体验;

智能驾驶:借助MDC智能驾驶计算平台、工具链和融合传感等,助力自动驾驶从L2+向L5平滑演进,使智能驾驶加速进入快车道;

智能电动:目前的核心是构建高效、快充、安全、智能的电动系统,华为在车载充电、电池管理、电机控制系统等方面均已进行了相关的技术储备。

可以发现,华为是将其过去三十年在ICT领域的积累拆分成五个部分,即云服务能力,通信联接能力,大计算能力,消费者业务的全场景智能化能力,快充与电驱技术,用以满足车企在不同领域的研发需求。

布的是汽车局,根基还是ICT。也就是说从看家的通信领域起步,将云服务、计算平台、AI芯片等和汽车相关联的业务都整合到了一起。具体的功能还是围绕着汽车信息的传输、计算、存储。

据21世纪经济报道,华为的LTE-V2X芯片(可以基于4G实现车和车、车和周边路况的通信)、车载移动通信模块已经广泛应用;硬件MDC(移动数据中心)搭载AI昇腾芯片,已经和奥迪Q7自动驾驶汽车有合作,号称可以达到Level4 的技术层次;值得注意的是,5G基带芯片巴龙5000也支持车联网。

这些产品也集合了华为不同部门的研发,比如2012实验室下面就有车联网业务,MDC属于华为云BU下面的智能计算部门,此外还有深度学习、视觉处理器、电池、电机、电控等研发部门。

华为智能汽车解决方案BU五大领域发展现状

下面来详细介绍华为智能汽车解决方案BU的五大领域——智能驾驶、智能座舱、智能网联、智能电动、智能车云(云服务)。

智能车云:以AI芯片为壁垒

从2011年喊出云计算到如今,华为云从运营商领域进入更广阔的企业市场、消费者领域以及全社会IT基础设施市场,最大的优势就在于可以提供芯片、硬件、软件全栈协同的云服务产品和解决方案,对于中大型企业是更优选择。

基于芯片建立云服务核心壁垒。华为在2018年的全联接大会中发布了两颗基于达芬奇架构的云端AI芯片昇腾系列,其中昇腾910是目前单芯片计算密度最大的芯片,计算力超过谷歌及英伟达,可用于自动驾驶场景,构筑起了华为云服务的核心壁垒。而且华为芯片不直接对外销售,只能以云服务和部件的形式面向客户,也就是说,如果要用到这颗芯片的算力,使用华为云服务几乎成为唯一的选择。

具体到汽车领域,华为云服务包括自动驾驶云服务、V2X云服务、车联云服务、电池管理云服务。其中自动驾驶云服务就利用到了昇腾910的AI芯片能力,提供名为八爪鱼(Octopus)的自动驾驶训练、仿真、测试平台。

华为车联云服务平台在PSA落地应用。OceanConnect车联云服务平台则致力于为车企转型提供联接使能、数据使能、生态使能和演进使能。比如提供连接管理、设备管理和应用使能基础能力、实现统一安全的车辆网络接入、对接车企已有IT/OT系统实现数据统一呈现和管理等,目前已经在标致雪铁龙(PSA)新车型DS7Crossback上进行落地应用。

不可否认的是,华为云2017年才正式入场,发力较晚。要追赶目前排名第一的阿里云有一定难度,但并不是没有机会。首先,前几年主要是公有云和私有云的比拼,未来几年,混合云才是整个行业的大势所趋,车企客户也普遍比较倾向于这种布署形式。Gartner预测到2020年,九成左右的企业将利用混合云来对基础设施进行管理,华为也明确提出了混合云的发展战略,就是希望利用换道机会实现超车。

其次,汽车企业对于云服务提供商的选择也并不是唯一的,从稳定性和安全性等角度考虑,一般会选择2-3家云服务提供商。因此,只要华为云能以第二、第三供应商的身份进入采购体系,就有机会争取更大的份额。此外,华为拥有强大的地面营销体系和多年聚焦在大B市场的服务经验。而且,华为一再强调不碰数据、不碰应用、不做股权投资,在安全性上也更能得到客户的信任。

智能网联:打造智能网联解决方案,车内、车外高速连接

车联网产品包括V2X模组、TBOX、车载网关。华为车联网业务外界相对熟悉,也是华为在汽车行业故事的起点。早在2013年,华为便宣布推出车载模块ME909T,随后相继推出了不少产品。目前华为智能网联业务主要指“端”(车载智能及联网设备)、“管”(车联网基础设施)、“云”(车联网平台)体系中的“管”,提供车内、车外网络连接,主推5G+C-V2X车载通信模组、T-Box、车载网关几类产品。

1)打造开放的端、云智能网联解决方案,让每一辆车永远在线,服务直达。

2)全球首款2G/3G/4G/5G全制式的V2X开放车载模组,使能伙伴开发专业产品。

3)OceanConnect车联网联接管理云服务,全球接入,支持千万级车辆同时在线。

4)基于领先网络技术,打造车内GE~10GE以上以太网络。

5G芯片和网络专利助力华为智能网联业务。这里重点要提一下华为的5G能力,也是其智能网联业务未来的发力点。从技术能力来看,手机、汽车等所有入网设备都需要基带芯片,华为自研的巴龙5000基带芯片是目前性能最强的5G芯片之一,与高通骁龙的X55相比,性能相当,但更早具备商用条件。

从专利数量来看,华为拥有1970件5G网络专利,高通5G专利数量比华为少,但核心专利数量更多。可以说,华为目前的5G水平,在单项上谈不上绝对胜出,但综合实力最强,是全球唯一具备5G网络设备全产业链制造能力的企业,截至2019年2月底,华为已经和全球运营商签定了30多个5G商用合同。

华为V2X路测设备在国家示范区应用超过一年。智能网联汽车是5G最重要的应用场景之一,华为一直在全球广泛地开展C-V2X示范应用,就是为5G做铺垫。其中最重要的产品是双模路边单元RSU5201,也是目前唯一大规模商用部署的路侧设备,在工信部首个国家级车联网先导区无锡已经稳定运行超过1年,覆盖了全市280个路口和500余个点段的数字化升级改造,预测在2020年,全国将建设完成万台以上RSU部署,部分城市会完成全域覆盖。

V2X车载通信模组对接超15家车企。在V2X路测设备在示范区的大规模商用的同时,支持C-V2X技术的前装量产车型也会在2020年左右正式上市。而华为已经和全球超过15家以上车企完成对接,并支撑其相应的C-V2X量产车型的开发。

国家已经明确自动驾驶发展路线是车路协同式,这就要求单车智能与环境智能需要同步发展,5G等车用网络和云端数据/控制系统的建设都是全新课题。这让华为在5G和V2X领域的长期积累有了施展机会。进一步说,智能网联的未来是智慧交通,那又是一个万亿级的蓝海市场。

智能电动:打造VDC智能电动平台,使车企电动汽车差异化体验创新

华为聚焦电动汽车,打造VDC智能电动平台,使车企面向不同的用户偏好,创造差异化用户体验:

1)VDC硬件平台;

2)整车控制OS。将网络能源产业链和技术优势引进智能电动汽车,打造mPower多形态电驱、高效车载充电产品。

智能电动是基于华为网络能源产品线的成熟产品延伸。华为智能电动之前提及较少,据华为相关工作人员介绍,mPower智能电动是基于华为网络能源产品线现有成熟产品的技术延伸。

汽车电动化的核心是电能的转化及管理,包括整流、储能、逆变等。而华为网络能源在通信电源、数据中心能源、光伏逆变器及相关的备电及储能管理上都有一定积累,如今将此方面的技术延伸到新能源汽车上。

智能电动具体产品包括BMS、电机电控、车载充电系统及模块。具体而言,mPower智能电动主要包括BMS电池管理系统、MCU电机控制系统、车载充电系统及车下充电模块。从长远来看,电动车是汽车行业未来的发展方向,华为有理由也有能力与电机、减速器、电池等尚未涉足的硬件产品商合作,提供更为整体的智能电动方案,在价值链中扮演更为重要的角色。比如在上海车展上,华为就宣布与宁德时代达成了合作。

智能座舱:打造CDC智能座舱平台,鸿蒙OS串联人-车-生活全场景

华为打造CDC智能座舱平台,实现智能汽车与智能手机在硬件、软件和应用生态等全产业链的无缝共享。主要目标有:

1)基于智能手机Kirin芯片构建IVI模组,发挥产业链协同的规模效应,降低硬件成本。2)基于鸿蒙OS,共享华为“1+8”生态,实现跨终端的全无感互联。

3)共享智能手机丰富APP生态提升用车体验。

4)开放API,使能跨终端伙伴发展智能座舱应用。

芯片+OS+生态构建华为智能座舱方案。2019年年中华为发布的鸿蒙OS操作系统,串联车机、手机、平板、PC、穿戴、AI音箱、VR等多个入口,理论上可以实现汽车与多种智能设备的互联互通,华为在智能座舱里的路线也就逐渐清晰:芯片+OS+生态使能数字座舱,构建人-车-生活全场景出行体验。

芯片方面,华为采用的是在手机上应用非常成熟的麒麟系列;

OS方面,2019年华为发布鸿蒙OS操作系统,对标AliOS、Google Android Automotive OS。鸿蒙OS的核心竞争力是首次将分布式架构用于终端OS,可以实现跨终端、全场景的无缝协同和生态共享体验。也就是说,华为的应用生态可以通过鸿蒙系统与各种硬件设备打通,无需再专门为车机研发应用程序。华为试图用操作系统级的鸿蒙OS撬动整个智能座舱生态链,将汽车作为打通物联网的一大入口。

中短期手机映射HUAWEI HiCar过渡,长期鸿蒙车机操作系统发力。在OS之前,华为智能座舱尚有另一条路线,就是车机-手机的映射解决方案HUAWEI HiCar。它的目的是为了具备快速上车能力,以低成本方式引入手机等外设的算力、数据以及移动互联网服务生态,对标的是AndroidAuto、CarPlay和CarLife。

但相比后两者,HUAWEI HiCar与汽车的结合更为深入,能够接入华为在AI、语音、计算机视觉等方面的能力,同时能够调用车身数据以及车身控制部件。华为就曾在沃尔沃的Sensus系统上展示过这些能力。

尽管如此,HUAWEI HiCar仍然只能看作是一个过渡方案。因为随着边缘计算、云计算的发展,车机计算能力将大幅度超越手机,只有一套独立的OS才能承载起汽车智能化发展和新技术应用的需求,最终的竞争将是车载系统级的,鸿蒙OS操作系统将成为华为在智能座舱的长期发力点。

智能驾驶:整合车云+硬件+OS,打造MDC智能驾驶平台

场景化+高算力+激光雷达。华为对智能驾驶解决方案的战略有三个维度,从商业的角度是围绕价值场景逐步落地,提供无缝的体验;从技术的角度以高算力和激光雷达为基础,和以终为始的架构;从产业的角度,华为作为增量部件的供应商,与行业伙伴共同推动产业的成熟。

打造MDC智能驾驶平台,开放合作,促进智能驾驶发展。

发挥华为云+AI优势,打造车云协同的智能驾驶平台,包括:

1)智能硬件平台;2)智能驾驶OS;3)Octopus 八爪鱼 自动驾驶云服务。

1)建立认证标准和对接流程,打造开放传感器生态

2)支持合作伙伴开发智能驾驶算法、构建灵活适配智能驾驶场景的差异化应用、服务和解决方案。

3)建立对接规范,与主流厂商共同构建执行部件生态。

4)推动面向智能驾驶的行业标准和立法落地,凝聚行业共识,共同拓展未来产业空间。

MDC平台整合多层技术,建立L4级智能驾驶解决方案。华为还对其余核心技术,如车控OS,以及平台层服务,像支持服务框架、设备管理、工具链、信息安全、功能安全等进行了研究。最终这些技术会被整合进华为的MDC智能驾驶计算平台,为客户提供最优性价比的智能驾驶平台和方便、快捷的开发环境,供车企依据自身需求,灵活整合TierX或自研应用软件。

同时,华为还以此平台为核心构建了L4级全栈智能驾驶解决方案(ADS),全面整合芯片、算法、系统、数据等多层面能力,面向自动驾驶系统的规模化量产,用于支持自动驾驶从L4到L2+的平滑演进,实现高算力、高安全、高能效、低时延。

硬件方面走激光雷达+高精度地图/定位技术路线。目前地图是与四维图新合作,激光雷达方面华为推荐采用64线及以上的产品,距离大于150米,视场角大于120度,力图通过做量使激光雷达真正达到一个可以商用的价格。

偏向智能驾驶场景化方案由点及面。一方面华为聚焦在中心城区这样的核心场景解决自动泊车、拥堵路段跟随,以及对危险的结构道路、障碍物、多种交通参与者等复杂路况下的危险规避。另一方面要消除各种场景的间断,实现无缝体验。王军说了一组数据,如果是实现城区高速的自动驾驶,仅仅是受限场景下,需要三百T的算力,如果是全天候的,有可能要达到三千T算力的要求,这也是华为昇腾芯片和鸿蒙OS的用武之地。

智能驾驶解决方案具备增减配灵活性。根据汽车之家的报道,华为L4级全栈智能驾驶解决方案(ADS),是一个可弹性收缩的方案,通过增减激光雷达配置,可以实现自动驾驶出租车、中高端车型,普通车型的不同需求,从L4级向L2级,由高向低满足不同的需求。这种硬件配置可裁剪、软件功能可配置、以终为始的统一架构是华为智能驾驶解决方案的一大特色,在方案的灵活性和成本可控性方面会带来一定优势。比如ADS的核心是基于昇腾310芯片、车控OS的智能驾驶计算平台,可满足L4级自动驾驶。2019年的全联接大会,华为又展出了一款MDC300,通过减配算力和激光雷达数量,可实现更低级别、有限场景下的自动驾驶。

核心总结:复盘华为智能汽车解决方案全局,仍然沿袭最早的“端-管-云”体系,云:智能车云,管:智能网联,端则从最初的车机扩展到了智能驾驶、智能座舱、智能电动三大终端。

华为预测未来汽车业务有望为其贡献500亿美元营收。华为传统强项在于基于自有芯片的算力打造以及基于通信技术优势的物联网构建,其智能汽车五大版图也基于芯片和网联进行延展,拓宽到传感器、电机电控等高附加值硬件领域。

华为轮值董事长徐直军曾言,智能网联电动汽车可能将中国16万亿产值的汽车业,包括周边产业彻底颠覆掉。华为企业BG总裁阎力大2019年年初在MWC展会上预测,未来汽车业务可为华为贡献500亿美元的营收(博世2018年汽车业务约470亿欧元,ADAS业务2019年约20亿欧元)。(作者:自国信证券)

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