时隔4年,2024北京车展再度上演。在软件定义汽车时代,车企、互联网企业甚至半导体公司都希望重新制定造车的游戏规则。事实上,现在几乎每一款车型都在某种程度上是“软件定义的”。

为了打造软件定义的汽车(SDV),高通年初展示了骁龙汽车智联平台如何通过集成更先进的4G/5G汽车调制解调器、C-V2X和多频GNSS技术、Wi-Fi和蓝牙、双卡双通(DSDA)、云服务专用处理器,形成一整套面向车内连接和车辆与周围环境互联的完整解决方案。

另一方面,C-V2X车联网已成为全球唯一事实上的标准,得到中美两大汽车交通强国的采用。前不久,美国交通运输部发布《通过连接拯救生命:加速V2X部署的计划(草案)》,明确提出加速全国规模部署C-V2X车联网,到2034年高速公路实现100%覆盖,城市十字路口覆盖率达85%,并制定了详尽的C-V2X上车计划。

很明显,政府和市场参与者都在为SDV的实现而努力。根据IDTechEx的“2024-2034年软件定义汽车、联网汽车和汽车中的AI”报告预测,到2034年,SDV和人工智能(AI)汽车的市场价值将超过7000亿美元,约占全球汽车市场的20%。

IDTechEx技术分析师James Falkiner指出:“这笔钱可以来自几个领域,例如每月的在线订阅、车内支付佣金和一次性软件升级。由于汽车连接、车载硬件功能的改进,以及全球消费者偏好向订阅车型转变,SDV市场将在2023年至2034年间以35%的复合年增长率增长。”

软件定义的汽车是如何定义的?

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软件定义汽车代表汽车制造商和消费者的一种新模式。传统ICE车辆由70多个电子控制单元、数公里的线缆和数千个部件组成,而新时代的车辆可以更加集中、联网和方便,为消费者和汽车制造商带来很多好处。

SDV最基本的形式是用户(乘客或驾驶员)体验在某种程度上受车辆中软件影响的车辆。不过,随着车辆上基于软件的功能数量的增加,车辆可能会变得更加“软件定义”。

通常,SDV需要恒定的蜂窝连接(4G或5G)、大触摸屏和连接车辆组成部件并运行软件的强大的中央计算系统。许多SDV还利用第三方应用和车载支付为用户提供更多功能和便利,如特斯拉Model 3和2023款梅赛德斯GLS;功能较少的汽车如新款欧宝阿斯特拉,其屏幕很小,处理器也不够快,且无法加载YouTube或Netflix等第三方应用。

对SDV进行分类和比较可能很困难,因为在过去5-10年中发布的几乎每一款车型都可以说在某种程度上是“软件定义的”。IDTechEx在包含某些软件功能的基础上为车辆划分了一个简单的级别,以便对SDV快速进行比较。根据车辆的“软件定义”方式,使用以下类别作为大致的指南。

主要汽车制造商SDV的分级比较

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SDV分级的演进

从SDV的关键功能来看,主要包括以下一些:信息娱乐、远程功能、空中下载、车联网、汽车AI、安全系统、车内支付、支持软件的硬件、实时地图和其他娱乐等。

IDTechEx通过分析在美国销售的2800多本汽车手册中的历史数据,并根据历史趋势和业内人士对话,预测了未来SDV功能在新车型中的渗透率,并指出:Wi-Fi是SDV的关键功能,与蜂窝连接和芯片组结合,可以充当热点并连接到本地Wi-Fi网络。由于4G和5G芯片组的加入,Wi-Fi功能将继续大行其道。

SDV功能可用性(美国)

SDV的服务和收入现状

IDTechEx还对2024年至2034年连接和软件服务产生的全球年度收入进行了预测,并将产生的收入预测延长至2046年,以表示2034年销售的车辆在使用寿命(12年)内的收入。

根据预测,SDV相关收入将在2023年至2034年间快速增长,预计复合年增长率为35%。到2034年,全球联网和软件定义的汽车功能相关收入预计每年将超过7000亿美元。

按SDV级别划分的全球软件收入

SDV级别越高,提供的功能就越多,消费者就越有可能决定购买或订阅车辆内提供的功能。车内支付、精算数据销售和车内应用商店也将提供替代收入来源。因此,大部分收入将来自服务,如连接即服务(CaaS)、ADAS即服务(AaaS)和硬件即服务(HaaS),尤其是SDV L1级和SDV L2级车辆。

对于更高级别的SDV,与功能相关的收入预计会更高。尽管到2034年SDV L5级汽车所占比例较小,但其在基于功能的收入中将占很大比例。

在SDV市场兴起之初,许多潜在参与者对如何在汽车内实现SDV功能的货币化持谨慎态度,如上汽、雷诺和丰田,正在为SDV功能提供为期3至10年的长期免费试用。其他参与者,如福特、特斯拉和宝马,正在积极将SDV功能货币化,因此产生了巨大的收入潜力。例如,宝马为i5车型的车主提供每月高达150美元的可购买软件升级和功能,如连接、实时交通信息和加热方向盘。

如今,SDV的大部分收入来自将连接作为服务进行销售。与蜂窝提供商对数据服务收费的方式类似,汽车制造商与不同地区的蜂窝提供商合作,在车内提供蜂窝互联网。这种互联网可以连接提供各种服务,从车载导航和空中传送(OTA)软件更新(例如,特斯拉在最近的一次召回中使用该软件为其节省了数十亿美元),到为iPad或手机提供在车内使用的Wi-Fi连接。这项服务的费用因地区而异;例如,特斯拉目前在英国和美国分别收取10英镑和10美元的“高级连接”费用,该服务可以解锁音乐流、车载Wi-Fi,甚至卡拉OK。

各汽车制造商在提供SDV功能的能力之间存在很大差异。许多汽车制造商,如丰田,继续为用户提供最少的与车辆交互的选项,只提供小屏幕,车载计算能力有限。其他汽车制造商正在提供大屏幕(为乘客和驾驶员提供功能)、强大的计算、5G支持和车内支付支持。

连接是SDV的一大功能,许多汽车制造商提供4G或5G功能,每月约10美元,每辆车每年可产生120美元收入。AaaS也可以提供巨大的收入潜力,福特等汽车制造商在一些地区以每年900美元的价格提供升级的AaaS。

随着具有“自动驾驶”功能的汽车变得越来越普遍,如福特的BlueCruise或特斯拉的Autopilot,汽车制造商将有望从这些功能中产生可观的收入。ADAS由大量的雷达、摄像头,有时还有激光雷达传感器实现,并由车载AI计算和视觉系统提供动力,这在最新的车辆上已经很常见。其中一些系统在一些地区的新车中是法律要求的,例如欧盟的自动紧急制动系统(AEB),其他使驾驶体验更好的系统也可以按月订阅。

根据IDTechEx的研究,与L2级自主(部分自动化,驾驶员仍要控制)相比,汽车制造商将能够为L2级自主(在某些条件下自动驾驶)多收取50%的费用。福特目前在美国L2级驾驶功能每月收费75美元,可以在BlueCruise、野马Mach-E系列汽车中使用。在欧洲,福特每月仅收取约25欧元的费用,具体取决于国家,这表明SDV定价的差异性和灵活性。

2023年末,梅赛德斯宣布与支付提供商万事达卡合作,提供车内支付选项,用于支付燃油等费用。在生物识别认证(指纹传感器或面部扫描仪)的保障下,车内支付的佣金可能在SDV收入中占据很大比例。

在IAA Mobility 2023上,IDTechEx与摩根大通和大众汽车的合资企业JPMorgan Mobility Payments进行了交流,讨论了将汽车打造成“带轮子的信用卡”的概念,就像Apple Pay允许手机充当信用卡一样。虽然该功能目前可用性有限,但预计它将逐渐渗透到汽车中,到2029年将在新车中普及。

最具争议的SDV功能是HaaS的概念。由于现代SDV中有数百个微控制器(MCU)单元以及汽车连接,汽车制造商可以远程禁用或启用汽车中的某些系统。使用该硬件,客户可以购买并解锁车辆内置的功能,即使是在购买之后,也无需前往车厂或经销商那里。例如,宝马最近改变了对加热方向盘按月收费的决定。在未来,客户甚至可能有能力暂时提高车辆的性能或续航里程,或者每月订阅一款更高马力的车型,如果客户认为高性能不适合自己,可以将该车型重新设置为基准车型。

IDTechEx预测,到2034年,除每月付款外,普通客户每月在汽车软件相关功能上的支出将略低于75美元,一小部分客户每月为自动驾驶功能、实时交通信息或个性化选项支付数百美元,从而推高了这一价值。

V2X的应用潜力

未来的联网车辆不仅使用标准的智能手机蜂窝连接,还可能利用5.9GHz的专用V2X(车联网)安全通信信道。这种连接使用Wi-Fi或基于蜂窝的技术与其他车辆和交通基础设施进行通信。

V2X旨在实现车辆与周围环境的全方位信息交互,包括车与车(V2V)、车与基础设施(V2I)、车与行人(V2P)等,在提升道路安全、缓解交通拥堵、提高交通效率等方面具有重要意义。

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V2X技术

如果监管或安全标准强制要求使用这项技术,那么V2X将迅速成为未来的“数字安全带”,有望在全球范围内减少事故、改善拥堵和减少排放。

V2X市场预计将在中国等市场大幅增长,美国和欧洲等市场很快就会采用这些功能,基于蜂窝的C-V2X将成为车对车通信的主要方法。

到2034年C-V2X将主导市场

互联互通是庞大的汽车供应链的重要组成部分,包括C-V2X/DSRC芯片组、汽车模块、5G基础设施、车企、汽车软件、处理器、地图等。通过将专用短程通信技术(DSRC)和/或C-V2X集成到汽车模块中,然后集成到车载单元(OBU)或路边单元(RSU)中,就可以实现车辆的互联互通。

C-V2X生态系统持续演进

V2V/V2I的主要功能包括:交叉路口移动辅助(IMA)、辅助警告、十字路口左转辅助(LTA)、紧急电子刹车灯(EEBL)、前方碰撞预警(FCW)、盲区碰撞预警(BCW)盲区防碰撞辅助(BCA)、变道预警(LCW)、逆向超车预警(DNS)、弱势道路使用者保护(VRU)、车辆列队行驶、(自动)绿灯最佳车速顾问等。

事实上,V2X的区域监管因地区和国家不同而异,适用于V2X的监管考虑因素包括:

频谱分配与管理:V2X通信需要特定的无线电频谱进行信息传输。各国和地区都有自己的频谱管理政策和分配机制,以确保不同无线通信系统之间的互操作性和避免干扰。

隐私和数据保护:V2X通信涉及大量车辆和基础设施之间的数据交换,包括位置信息、行驶状态等。因此,保护个人隐私和数据安全是监管的重要方面。

互操作性和标准化:为确保不同制造商生产的V2X设备能够相互通信,需要制定统一的通信协议和标准。

测试和认证:V2X设备在上市前需要经过测试和认证,以确保其性能符合相关标准和要求。

法律法规:针对V2X技术的合法使用,各国和地区可能会制定相应的法律法规,包括车辆安全标准、道路交通法规等。

总之,伴随V2X技术的不断发展和完善,监管政策也会随着技术进步和市场需求的变化而调整,以确保其安全、可靠、高效地服务于社会。