中國汽車智慧座艙,正走向何方?



今年9月,新能源汽車月度產銷量再創歷史新高。

中國汽車工業協會分析,9月新能源車產銷分別完成130.7萬輛和128.7萬輛,較去年同期分別成長48.8%和42.3%。在新能源車的快速發展下,智慧座艙是一個「誘人」的賽道。

智慧座艙,作為智慧汽車邁向「第三生活空間」 的關鍵核心載體,正逐步演變為產業鏈核心參與者競相角逐的重要戰場。鑑於智慧座艙涵蓋了晶片、域控、軟體演算法等大量軟硬體整合的內容,產業間相互交流碰撞的機會也不斷增加,傳統供應商、科技企業、晶片企業等,都圍繞著車企建構生態,展開融合式的競爭。

半導體產業縱橫對話中國汽車工程學會汽車智慧座艙分會主任委員、重慶大學機械與運載工程學院教授郭鋼,進一步探討智慧座艙帶來的市場風口、未來智慧座艙的方向以及汽車智慧座艙分會目前工作狀況。


01. 智慧座艙,誰在出招?

自兩年前開始,汽車界出現了一個有趣的現象,許多車廠在新車發佈會上都會格外強調自家的智慧座艙功能。例如上汽名爵上市新車MG ONE時,其亮點是首款搭載洛神智慧座艙系統的車型。現在,隨著華為智慧座艙的崛起,越來越多車廠在推出新車時也都會以搭載了華為智慧座艙為主要宣傳賣點。

根據畢馬威《2023年智慧座艙白皮書》,預計2026年中國智慧座艙市場規模將達到2127億元,2022年至2026年的年復合成長率約17%,滲透率可望從59%提升至82%。

為什麼智慧座艙發展會如此迅速?郭鋼給了四個理由。

第一個原因是使用者的需求升級。曾經使用者只是將汽車作為一種交通工具,從a更快到達b即可。但隨著使用者在車上的時間越來越長,以及居住地點從城市中心逐漸向城郊轉移,每天通勤時間單程大約為40分鐘,在這麼長的時間裡,使用者除了開車,還想獲得更多其他的資訊,並且希望車能給予更多的幫助,例如導航、語音助理等。使用者的需求升級是智慧座艙發展的重要驅動力。

第二個原因是技術的跨界融合。從網路、ICT,將手機移動終端的許多軟硬技術與汽車進行跨界融合,使得智慧創造發展非常迅速。例如,汽車的螢幕會比手機的大很多倍,搭載的軟體基本上是手機上的。所以使用者會把使用手機的一部分習慣,自然地移植到了汽車螢幕上。雖然場景改變了,但常用的工具和應用沒有改變。技術的跨界融合,以及晶片,域控製器作業系統的發展,共同推動了智慧座艙的發展。

第三個原因是網路ICT公司應用服務生態的加入。中國的應用服務生態體系十分龐大,供應鏈體系非常完備,並推進了智慧座艙技術的發展。

第四個原因是國家政策的引導。國家大力發展數字經濟、智慧科技以及新​​能源智慧網聯汽車的國家戰略。

去年中國汽車工程學會發表的《汽車智慧座艙分級與綜合評價》白皮書對智慧座艙進行定義,參照了自動駕駛的5個等級劃分,CL0功能座艙、CL1感知智慧座艙、CL2部分認知智慧座艙、CL3高階認知智能座艙、CL4全面認知智慧座艙5個等級。等級越高,智慧座艙的主動互動能力越強、服務內容越豐富、應用場景越廣泛。


智慧座艙分級


郭鋼表示:「現在的智慧座艙主要處在CL2等級,也就是部分認知智慧座艙。未來2到3年會發展到CL3級,也就是高階認知的智慧座艙。」他補充到,高階認知需要解決的問題是感知人的行為狀態,識別人的意圖,識別後提供預判和服務。當使用者發出指令時,智慧座艙會立即主動提供服務,並主動判斷使用者所需的服務。這種方式稱為高階認知和主動互動,場景包括艙內全場景及艙外部分場景。

智慧座艙實際上是跨界融合的產物。之前的汽車主要是機械產品,而現在汽車是電子產品,涉及硬體、軟體、通訊等方面。

郭鋼解釋:「在早期,新勢力剛開始進入汽車行業時與傳統車企的碰撞和矛盾非常尖銳。當ICT技術進入時,喊著「我要顛覆你」的口號。傳統汽車認為新勢力從未涉足汽車領域,如果不花費10年時間,肯定無法解決問題。力斯和華為的策略合作,長安、華為和寧德時代成立了阿維塔科技公司,逐漸融合,合力推動自動駕駛、智慧座艙的發展。

乘聯會公佈了2024年至今的各大車企批發銷量情況。在純電動車商方面,比亞迪、特斯拉、吉利、上汽通用五菱和廣汽埃安等品牌表現強勁。新勢力車企的整體走勢也呈現分化態勢,其中蔚來、小鵬和零跑等品牌表現較為突出。從銷量來看,排在前10的既有新勢力,也有傳統車企。傳統車商逐漸轉向新能源車,新的品牌大多都是新能源智慧汽車,他們非常重視智慧座艙的研發與推廣。

智慧座艙是使用者感受最深且接觸最多的地方,使用者在購車時,會更傾向有智慧座艙的汽車。國內超9成使用者在買車的時候會將智慧座艙作為重要的考量因素,超6成使用者對智慧座艙功能有較大付費意願。在整個智慧座艙中,車機晶片、語音識別、車聯網OTA等是消費者較為關注的東西。

70後、80後、90後和95後對於功能的偏好有一定差異。比起70後、80後使用者而言,90後、95後使用者對艙內大屏,後排娛樂、副駕娛樂等更青睞。

郭鋼說到:「從銷售角度來看,智慧座艙是一個亮點。從使用者用車體驗來看,智慧座艙帶來了很多便利,特別是AI技術大模型的應用,以前開車時需要獲得資訊並設定導航,必須用手指觸摸中控屏,但觸摸式螢幕幕時存在駕駛風險。性得到提高。


02. 智慧座艙,五大挑戰

郭鋼表示,智慧座艙的研發需要經歷五個方面,其中挑戰重重。

第一個面向是使用者需求洞察。之前研發車輛需要36個月投放市場,目前已經縮短到24個月,有些車企甚至希望12個月內就投放市場。研發首先需要進行使用者需求洞察,原本需要洞察三年,現在至少需要洞察兩年後的使用者需求,而非今天的需求。他舉例到:「例如今天你是20歲,兩年後你是22歲,你在不同年紀的想法和需求是不同的。因此需要洞察未來市場使用者的真實需求,且需要區分共性需求和個性需求,這是一個很大的難點。

第二個面向是鎖定需求後,如何定義未來的產品、座艙的功能、性能和形態,也就是產品定義。過去使用語意來表達,即文字、數字來表達,例如造型時尚美觀、長寬高等具體尺寸。但對於這些語義表達的產品定義,每個人的理解不同,專家、設計師、工程師、領導、使用者都有不同的理解。因此需要將產品語義轉化為可視化表達,無論是二維、三維、視頻還是動畫,都要讓使用者感知和體驗。這也是要突破的可視化表達技術,如何將未來的東西表達出來,這是面臨的第二個挑戰。

第三個面向是場景驅動的創新設計方法。目前談到整車、自動駕駛或座艙,都會結合場景進行討論。要理解座艙內需要使用的功能,這些場景必須與外部道路情況相關,例如路面的情況,駕駛員和乘員需要使用的功能。需要將這些場景與需求結合。解決這個問題需要基於AI大模型,面向未來出行場景進行座艙創新設計。從產品定義完成後,需要集眾家技術之所長將最佳方案設計出來。

第四個面向是使用者體驗,畢竟未來的設計方案、1:1模型和商品車,最終都要賣給目標使用者。這需要使用者體驗評價,常用的主觀評價可能會隱藏一些不確定因素和無效評價,且難以發現。對於使用者體驗評價有效資料和無效資料的判斷,需建立一個主觀加客觀的評價方法,以便更準確地識別真實使用者的感受和體驗。想成為領先企業,僅僅滿足使用者需求是不夠的,需要創造需求引領用戶。目前對汽車的研發稱為C端導向,即以使用者為中心和導向。任何環節都要考慮設計和製造的產品是否滿足使用者的需求,要做到這一點非常困難。之前的研發方式稱為工程師導向,工程師和使用者的想法有差異。因此整個研發思路都要轉變,這也是面臨的挑戰。

最後一個挑戰是人才。目前正在進行的新能源智慧網聯汽車,是一個多專業、多學科交叉融合的行業,單一學科培養學生完全無法適應車企的需求。郭鋼說到:「對於多學科交叉培養的畢業生,建議企業招聘時可單獨設定薪資待遇,某些車汽表示這類畢業生薪資比一般社招畢業生會高30%。對於特別優秀的學生一事一議,由企業專家評估。


03. 中國智慧座艙,未來走向何方?

過去,傳統汽車供應鍊是“層級結構”,汽車整車廠下面是一級供應商、二級供應商、三級供應商,甚至還有四級供應商。如某合資整車廠的一級供應商大約有800家,二級供應商16,000家,三級供應商可能有幾萬家,是垂直的供應鏈系統。

隨著新能源智慧網聯汽車的發展,打破了原來的模式,例如晶片、操作系統、域控製器和生態軟件均不屬於任何一級供應商。郭鋼表示:「現在的生態是網狀的,而非單一垂直的。」現在的汽車廠商引進了許多非傳統汽車產業的生態夥伴,他們對智慧汽車發展提供的支撐和貢獻非常大,例如晶片,一輛車裡有很多晶片,它們並非同一晶片,例如自動駕駛和智慧座艙使用不同的晶片,以後會艙駕融合。這些對於整個產業結構的改變影響非常大,這些很多原本並非汽車產業的企業,而是ICT產業。

他還說到:“同時為了保證晶片“為我所用”和供應鏈的安全可控,許多車廠也在投資研發晶片。甚至自己進行晶片研發和設計,並且尋找代工廠幫助他們製作流片。 ”蔚來去年9月宣佈了自研的智駕晶片-神璣NX9031成功流片,今年8月小鵬汽車宣佈自研的圖靈晶片流片成功。除此之外,比亞迪、Momenta也有自研智駕晶片項目正在進行。

郭鋼感嘆道:「汽車產業不僅帶動了科技的最前沿,還與國家的整體大戰略緊密結合。這與大戰略非常契合,需要實現高科技、智慧化和網聯化等方面的發展。從新能源角度來看,我們需要關注清潔能源和環保等新的面向。時代發展,不跟隨時代發展只會被淘汰。


04. 汽車智慧座艙分會發揮重要作用

智慧座艙的技術發展,如晶片、域控、軟件演算法等多方面的進步,需要各方力量的協同合作。中國汽車工程學會汽車智慧座艙分會作為一個匯聚各方資源的平台,能夠有效整合整車企業、供應商、科技公司、晶片企業等的力量,推動智慧座艙技術可持續發展。

2022年,中國汽車工程學會決定成立智慧座艙工作組。之後,工作組開始承擔《汽車智慧座艙分級與綜合評價》白皮書的編寫工作。2023年5月份業界首次發佈白皮書。為了編寫這本白皮書,由學會牽頭、整車廠、tier 1的供應商、科技公司、第三方檢測機構以及高校等多方參與。前不久,汽車工程學會理事會審議批准了汽車智慧座艙分會。分會的誕生,更便於相關工作的常態化組織協調與開展。

郭鋼介紹到,從過去的智慧座艙工作小組到現在分會,主要開展的工作有5個面向。

第一是產業研究,研究產業發展趨勢、技術和產業的趨勢。節能與新能源汽車技術路線圖3.0中,將智慧座艙專題單獨列出,對產業有引領作用。

第二是標準引領,建立相應的標準,例如國標、行標和團標。目前國標的設定越來越少,但仍嚴格,主要關注安全、能耗等問題。行標是形成真正有產業共識的重大共通性技術,除此之外的,則稱為團體標準。國家放開了相關權限,學會會根據行業發展的共通性需求進行部署,每年制定幾個團體標準。由於智慧座艙較新,因此整個標準體系非常重要。

郭鋼表示:「去年學會制定了一個團體標準,名為汽車智慧座艙智慧化等級測試與評價方法,2023年測試了4輛車來驗證此標準。今年測試了11新能源智慧汽車,學會委託重大、清華、襄陽達安汽車檢測中心等,由車企自願提供車輛進行測試。化、全面化、權威性的行業資料。

產業的車輛在擁有團標測評體係後,才可以進行量化評價。類似的經典團標還包括語音智慧互動分級,智慧座艙可擴展裝置的互聯能力測試評價。標準的製訂,可以規範使用者行為和車廠行為。這些團標並非由某企業單獨完成,而是由分會主持,車企、大學和研發機構共同完成,因此具有行業公益性和公正性。

郭鋼透露到:「智慧座艙涉及的團標包括人機互動、系統零件、底層晶片控製器和測試評價等。2025年會啟動標準體系編制工作,完成標準框架。根據行業需求和輕重緩急,我們可以分階段進行,通過三到五年完成整個標準體系。

第三是聯合研究項目,即企業提出需求,學會進行凝練,然後由大學和企業進行聯合研究。研究成果一方面是為了滿足提出需求的企業,另一方面是將研究成果轉化為團體標準。例如分會今年做的智慧座艙可擴展裝置互聯與應用場景,是2023年的聯合研究項目,完成後業內認為非常有意義,對行業發展有共性支援,在今年將其轉化為團標。

第四是學術交流,分會舉辦了許多重大活動,如國際汽車智能座艙大會等。並且,除了每年都固定展開的學術交流會議之外,還會依據企業需求開展進企業交流活動,逐步增加出海學術交流活動。郭鋼說到:「國外的需求非常大,同時國外使用者的行為習慣、文化背景與國內完全不同,我們需要為車企出海提供支援。明年學會做的一項工作是主動走出去,例如參加日本汽車工程學會、美國汽車工程學會和歐洲汽車工程學會等活動。

第五是提升學會在產業中的影響力。例如與企業共同開展研究項目,滿足企業需求,以及人才培養等,透過這種方式提升學會在產業中的影響力。


05. 結語

如果用一句話總結2024年的汽車產業,郭鋼認為會是:「競爭激烈,但是整體的發展趨勢穩中向上。」從實際的資料來看,預計全年銷量可以達到1,200萬輛。目前新能源車的滲透率已經超過50%,燃油車和新能源車的銷量平分秋色。

智慧座艙的發展核心在於提升使用者體驗。在汽車逐漸成為人們「第三生活空間」 的今天,智慧座艙透過提供安全、舒適、便利、智慧的車內環境,滿足了使用者對出行的更高要求。

它不只是一個技術的集合體,更是一個為使用者打造的個性化空間。從語音互動到智慧導航,從娛樂系統到辦公功能,智慧座艙的每個功能都圍繞著使用者的需求進行設計和最佳化。隨著使用者對汽車體驗的期望不斷提高,智慧座艙將不斷迭代和升級,以更好地服務使用者,成為汽車與使用者之間情感連接的重要紐帶,進而推動汽車行業滿足使用者需求的道路上不斷前進。 (半導體產業縱橫)