关于华为智能网联车产业链布局 | 智能驾驶
原创 科技周竖人 科技周竖人 2022-07-31 22:07 发表于上海
文 | 科技周竖人
近期,华为车联网布局动作不断。7月27日,鸿蒙3.0发布。7月初,华为与小康赛力斯合作品牌AITO旗下的车型问界M7发布。之前发布的第一款车型问界M5 87天交付破万,达11296台。一再对外表态“不造车,只是帮助车企造好车”的华为,创造了新品牌车单款车型最快破万的销售纪录。
本文旨在梳理华为在智能网联车产业链的布局。主要回答以下几个问题:宣称不造车的华为与车厂合作的模式是什么样的?合作车厂有哪些,合作模式分别是什么样的,相关车型量产上市时间线是什么样的?华为如何通过自身ICT能力如何保障从底层硬件到操作系统到应用软件的赋能?整个产业链上下游有哪些合作企业?
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华为汽车产业链布局可以追溯到2013年,公司成立“车联网业务部”,且在同年推出车载通信模块ME909T。此后,2014年到2018年,华为在汽车产业链上做了很多尝试性的举措,先后成立了车联网实验室,与东风、长安、一汽签署合作协议,共同做技术突破和产品研发,与上海博泰共同打造OceanConnect平台等。
2019年,华为首次在上海车展以零部件供应商的身份出现,并于5月正式成立智能汽车解决方案事业部(以下简称车BU),并开始大举扩充团队,算是正式进入汽车赛道。2020年10月,全栈智能汽车解决方案品牌Huawei Inside (HI) 发布,明确了自身作为车厂智能软硬件供应商的身份,确认了与车厂合作模式。
2021年4月,与北汽合作共同打造的,采取HI合作模式的首款车型极狐阿尔法S HI版本发布。同时,华为开始尝试智选合作模式,与小康集团联合打造的品牌赛力斯也发布第一款车型SF5。2021年6月,华为发布鸿蒙Harmony2.0操作系统,定位智联万物的鸿蒙系统将对车机智能座舱进行赋能。2021年12月,与小康赛力斯共同打造的高端品牌AITO第一款车型问界M5发布,该款车型第一次搭载鸿蒙智能座舱系统。同月,公司举办“2021华为智能汽车解决方案生态论坛”,诚邀合作伙伴共建汽车生态。
▽华为汽车产业链布局时间线全梳理
数据来源:华为官网、官方新闻等
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从广义来说,华为与整车厂合作的模式有四种:(1)华为智选模式(2)华为Huawei Inside (HI) 模式;(3)传统零部件供应商模式;(4)战略合作模式。
**(1)华为智选模式:**从产品定义/设计/研发/、供应链管理、质量管理、软件生态、用户经营、品牌营销、销售渠道等全程参与。(作者个人理解是,整车厂有点像是变成华为的OEM,但整车厂提供造车技术。)整车厂为独立自主的企业个体,但华为全程参与产品流程。主要合作车企为小康股份,合作打造品牌赛力斯,2021年4月发布车型SF5;旗下高端品牌AITO,2021年12月发布车型问界M5,2022年7月发布车型问界M7。
**(2)Huawei Inside (HI) 模式:**与整车厂联合研发车辆,一般由华为提供全栈智能驾驶解决方案,满足车厂对于智能驾驶相关的软硬件需求,不参与车厂渠道、销售等。主要合作厂商有北汽(极狐)、长安(阿维塔)、广汽(埃安)。目前发布车型北汽极狐阿尔法S、长安阿维塔11,即将发布广汽埃安AION AH8。
**(3)传统零部件供应商模式:**简单地给车企提供标准化零部件及软硬件等,一般包括电机、电池管理系统、T-box、软硬件平台如MDC平台等。此模式在成立车BU之前华为就已经在向车企提供了。合作厂商有哪吒、长城、江淮等。主要有长城(机甲龙)、比亚迪等搭载华为MDC平台和华为HiCar App。
**(4)战略合作模式:**主要做一些技术和生态上的研发与拓展。签订战略合作协议的厂商主要有一汽、上汽、大众等,这主要是在2019年华为大举进军智能网联车赛道前的铺垫工作。
数据来源:华为官网等官方通稿、公告
作者认为后两者合作模式比较像是技术和生态上的一个拓展,而前两者合作模式更像是使用了智能驾驶核心赋能的东西。HI模式对于车厂来说相对自主性更强一些,对于智选模式来说,在智能赋能和整车制造销售上话语权都较弱。作者个人理解为智选模式是HI模式的一个升级,主要后续一些渠道和销售事项也帮车企一起解决了。
数据来源:华为官网等官方通稿、公告
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要理解华为如何去通过自身ICT技术给整车厂赋能,主要需要弄清楚华为能够给车厂提供什么。其实主要就是全栈智能汽车解决方案的各种组合。
全栈智能汽车解决方案主要包括三大部分:1个计算与通信架构+5大智能系统+30余个智能化部件。可以概括为架构层面、系统层面和部件层面。
▽华为全栈智能汽车解决方案架构
数据来源:华为官网、发布会等
架构层面:1个计算与通信架构CCA+VehicleStack整车级软件架构
众所周知,智能网联汽车不同于传统电子电气架构,需要智能化的计算能力和实现网联化的通信能力。华为CCA (Computing and Communication Architecture) 支持ZOA的计算和通信架构,VehicleStack 支持软件SOA的整车级软件框架。
根据华为车BU CTO蔡建永演讲中关于架构内容整理如下:
计算与通信架构CCA主要有三大设计理念:①软件可升级,可以做到跨车型、跨软件,甚至跨车企的软件重用;②硬件可扩展,可升级,传感器即插即用。硬件来讲,要做到可扩展、可更换,甚至做到传感器的即插即用,将来这个车如果你要开发,现在你买的车可能是L2的,只有5个毫米波,1个摄像头,将来要升级上去,要更高的自动驾驶,可以买两个激光装上去,同时买个自动驾驶的硬件装上去,使得你这个车具有更高阶的功能,而不是每次想要一个新功能的时候重新换车。因为在“摩尔定律”的作用下,电子电池部件更新换代是非常快的,但是换车的话可能要5-10年。③构建可信的体系(Trust Worthy),可信包含整车的数字安全(网络安全),同时包含功能安全,还要做好隐私保护。这个车的架构我们希望能做到端到端的成本最优,同时实现车能够持续创造价值的平台,当这个车卖给消费者之后,车可能像手机一样,可以在车的平台上购买更多的应用,购买更多的软件,这样对车厂而言,也能获取一部分收入,从而形成一个正向的商业循环。
从技术方面来说,CCA+VehicleStack主要包括两层:
最下面一层是基于区域的架构硬件层,硬件层有几个特点。第一,有网关(区域网关),在VIU硬件上面就近接入相应的传感器、执行器,甚至部分的ECU,同时VIU上面提供相应的传感器供电,三个VIU或者五个VIU提供高速的以太总线进行互联,联成一个环网,这个环网是高可靠的,当任何一个VIU坏掉之后,整个环网可以通过环回的路线保证整个通讯的安全性。在此之上,我们定义了三个域控制器,VDC主要负责整车和底盘域的控制,MDC主要负责自动驾驶的控制,CDC主要负责娱乐的控制。这是硬件层面和架构层面。在硬件和架构层面之上,我们定义了VehicleStack(整车级软件框架),这个软件框架涉及到几个基本事情,整车的框架是基于服务的架构,采用微服务和微插件的框架。第二,整车级框架还要实现数据的转发,从数据的预处理,到数据的分组、加密、聚合、分发记录都会在VehicleStack完成,同时提供功能安全和网络安全相应服务,最后在这个架构上实现相应的API和SDK,让上层的应用,含车控的应用,像整车管理、热管理,包括ADAS的应用,L1、L2甚至L3+的应用都可以在上层进行实现。整个VehicleStack会把一些整车厂现在比较苦、比较累的、比较基础的活做好,比如整车级的OTA,比如整车级的功能安全和网络安全都把它做好
▽华为整车CCA计算通信架构+VehicleStack软件架构
数据来源:华为发布会
系统层面:五大智能系统
① 智能驾驶:通过MDC智能驾驶计算平台+昇腾芯片(AI)+AOS智能驾驶操作系统+传感器铁三角实现智能驾驶功能。
智能驾驶或自动驾驶功能是基于外部摄像头、雷达等传感器传输的数据,通过智能驾驶计算平台进行计算并通过操作系统进行操控实现的。计算平台需要AI人工智能芯片提供计算能力。
平台:MDC智能驾驶平台目前已经发布4大版本,分别为MDC300F/MDC210/ MDC610和MDC810,基于华为自研AI芯片昇腾,可提供48~400+TOPS算力,实现L2-L4/5级别自动驾驶以及多场景覆盖。目前最新版本为MDC810,具备 400TOPS算力,可接入16路摄像头,12路CAN, 8路车载以太网。根据本人野生调研,目前主流应用与量产的主要为MDC610平台,应用于例如比亚迪、长安等传统车厂部分车型。
数据来源:华为发布会等
算力:昇腾为华为自研AI芯片系列,目前,MDC810计算平台搭载昇腾910芯片,MDC610计算平台搭载昇腾310芯片,可满足智能驾驶算力需求。
数据来源:各公司官网等
操作系统:2020年8月,华为发布的智能驾驶操作系统AOS,满足车规级要求,支持丰富的AI原生开发库,通信、调动和运行环境方面做了优化,保证确定性低延时性能。
传感器:①摄像头像素可达800万,单车搭载量可达12个;②激光雷达3个高线数;③毫米波雷达为4D成像雷达。
② 智能座舱:通过CDC智能座舱计算平台+麒麟芯片+鸿蒙操作系统+AR-HUD和智慧屏实现车内智能座舱功能
平台:CDC智能座舱计算平台是基于麒麟芯片模组搭建可插拔的计算平台,具有标准化,可插拔接口,能够轻松的对中央处理单元进行升级,优化生命周期管理。融合语音、视觉、 声音、音响音效、触控等感知进行决策
芯片:目前华为智能座舱芯片主要为麒麟710A和麒麟910,分别为14nm和7nm工艺。
数据来源:各公司官网等
操作系统:主要为鸿蒙操作系统针对车机进行定制开发升级,可实现软硬件解耦,与其他智能设备更好地实现互联互通。对语音交互、视觉识别、音频优化等核心能力开发了基础服务,开放给上层应用,并支持与车企联合定义开放接口,使能合作伙伴快速开发,共建生态体系。
智慧屏与AR-HUD:华为智慧屏采用HDR技术以及更多的软件处理算法,实现广色域性能,并且通过自学习和自我调节亮度功能,大幅降低蓝光,保护眼睛,做到无屏闪。华为AR-HUD技术,能够实现大尺寸,高清画质显示,覆盖3个车道提供AR导航,并且无需更换挡风玻璃来消除重影,降低制造成本。
③ 智能电动:VDC智能电动平台+mPower+VOS操作系统+TMS+云服务
从架构来看,VDC智能电动平台最底层为mPower多形态电驱、车载充电和转向/制动,上一层为VDC硬件,再往上为整车控制OS,顶层为整车控制应用软件/服务。
数据来源:华为官网和发布会等
mPower多形态电驱:从官网信息来看,智能电动主要有四大产品线。
(1)三合一电驱动系统:深度集成了电机控制器(MCU)、电机和减速器
(2)多合一电驱动系统:超融合架构的动力域解决方案,集成了电机控制器(MCU)、永磁同步电机、减速器、车载充电机(OBC)、电压变换器(DC/DC)及电源分配单元(PDU)六大部件,支持融合BMS软件算法。
(3)车载充电系统:集成OBC、逆变、DC/DC功能,PDU功能,具备高性能、高功率密度、高可靠、良好EMC兼容性等特点。
(4)动力云:融合大数据和AI能力,基于云端海量数据,构建三电多物理场数字孪生模型,提供三电全生命周期管理。
智能车控操作系统VOS:VOS原生支持异构多核,模型化工具链,兼容 AUTOSAR。使得原来多ECU的集中开发变得简单高效,可以适配包括恩智浦、英飞凌在内的多家芯片供应商。
④ 智能网联:5G车载通信模组+T-Box+以太网关+RSU
2G/3G/4G/5G全制式的V2X开放车载模组+车内1Gpbs~10Gpbs以太网络:5G+C-V2X 车载通信模组(采用5G基带芯片Balong5000)、T-Box、车载以太网关、RSU等。
▽华为智能网联架构
数据来源:《华为聚焦ICT技术赋能车企造好车》
数据来源:华为官网等
⑤ 智能车云:自动驾驶云服务+车联网云服务+高精地图云服务+三点云服务+V2X云服务
自动驾驶云服务:自动驾驶云服务提供数据、训练、仿真、评测、监管服务,通过一站式云服务,使能车企、开发者、评测机构及政府部门,让自动驾驶开发更智能、更高效、更便捷,造好自动驾驶车,使自动驾驶更安全。
高精地图云服务:华为于2019年7月就获取了导航电子地图制作甲级测绘资质。华为高精度地图Roadcode HD为专业测绘测队测绘地图,Roadcode RT为自学习地图。目前地图支持在线和离线数据递送;租户间资源和网络完全隔离,保证租户数据安全;拥有业界首创的多AZ存储架构,达99.995%可用性。
车联网云服务:通过数字钥匙接入,99.9%安全可靠的车辆及服务接入能力,亿级联接,百万级并发车辆接入能力,多种协议接入,协议插件化,客户灵活定制协议解析规则。
三电云服务:基于车辆VHR数据服务,在云端基于电池的温度、电压、电流、内阻等数据进行大数据分析,建立云端模型,对电池故障进行精准检测、电池热失控进行提前预警,同时结合云端OTA,制定智能充电策略,保障电池安全和寿命精准管理。
V2X云服务:构筑V2X安全服务,保障V2V通信安全,成为道路基础设施和车辆互通的桥梁。构筑智能协同驾驶服务,为L4自动驾驶车队构筑云端大脑,助力自动驾驶规模化商用。(以上五点基本是官网介绍)
华为云方面,但从整体IaaS市场来看,华为市占率连年上升,根据Gartner数据显示,2021年,华为云在全球市占率为4.6%,排名第五。在国内市场,根据IDC最新数据,排名已经上升到第二,市占率11.4%。但从车云来看,沙利文数据显示,2021年华为以22.8%市占率领先市场,并在自动驾驶和车路协同领域均具备一定优势。
▽2020-2021年全球公有云IaaS市占率
数据来源:Gartner
数据来源:IDC
▽2021年中国汽车云市场竞争格局
数据来源:沙利文等
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华为智能网联车赛道合作厂商
▽华为智能网联车赛道合作厂商及方向
数据来源:各公司官网、公告、新闻等
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