互联网汽车发展前景专题之车载操作系统行业研究报告：车载OS潜力大，国内外各显其能

（报告出品方/作者：国泰君安证券，李沐华、李雪薇）

01 车载操作系统正向智能化发展，市场广阔可期

汽车操作系统植根于传统汽车电子产品

汽车操作系统是从传统汽车电子不断演变而来的，传统汽车电子产品可分为两类：一类是汽车电子控制装置，通过直接向执行机构（如电子阀门、继电器开关、执行马达）发送指令，以控制车辆关键部件（如发动机、变速箱、动力电池）协同工作，这类系统一般统称为电子控制单元（ECU）；另一类是车载电子设备，如仪表、娱乐音响、导航系统、HUD等，这类系统不直接参与汽车行驶的控制决策，不会对车辆行驶性能和安全产生影响，通常统称为车载娱乐信息系统（IVI）。

车载操作系统是汽车操作系统的重要组成部分

按照《车用操作系统标准体系》划分，汽车操作系统分为两类，分别是车控操作系统和车载操作系统，车控操作系统主要面向经典车辆控制领域；车载操作系统主要面向信息娱乐和智能座舱领域。其中车控操作系统又分为安全车控操作系统和智能驾驶操作系统。

车载OS市场较为成熟，国内车控OS空间有待拓展

由于车控操作系统主要负责车身控制，包含车辆底盘控制、动力系统等，对安全性和实时性要求比较高，系统要求长时间稳定运行，任务调度周期也要在毫秒级。而车载操作系统主要面向信息娱乐和智能座舱，安全性和可靠性要求相比低一些，更注重生态资源的丰富性、服务和应用的多样性，从而满足用户个性化需求。

EE架构升级推动OS集中化，为软件定义汽车奠定硬件基础

传统EE架构弊端显著，升级已成必然。传统EE架构缺乏主导分层融合的主节点，功能升级只能以独立子系统形式叠加，架构升级已成必然，升级包括硬件、软件、通信架构三大升级，芯片+操作系统+中间件+应用算法软件+数据构建核心技术闭环。通过硬件资源共享、软件标准化，简化整车布置，达到整车轻量化和功能优化整合的目标，从而推动软件定义汽车的落地，实现丰富且差异化的用户体验。

02非底层操作系统百花齐放

底层操作系统已稳定，非底层操作系统一片蓝海

底层基础操作系统已稳定，非底层操作系统一片蓝海。根据对底层操作系统改造程度的不同划分车载操作系统分为基础操作系统、定制型操作系统和ROM型操作系统。虽然超级汽车APP不是完整意义的汽车OS，但现在也将其归类其中。

国内偏好搭载Android操作系统，国外QNX仍为主流

国内偏好搭载Android操作系统，国外QNX仍为主流。国内Android生态环境较好且开发成本低，国内厂商偏好使用Android作为底层操作系统，国内ROM型造车新势力和第三方服务商蓬勃发展；国外仍旧以QNX为主，ROM 型大多为传统车企。

03 车载操作系统三大阵营，QNX处于龙头地位

底层车载操作系统三足鼎立

国外厂商QNX(Blackberry)、Linux（开源）、Andorid(Google) 构成车载操作系统三大阵营且较为稳定。国内多基于安卓/AliOS开发，国外多基于Linux开发；而有着高实时性，安全性的自动驾驶控制器目前仍多以Linux/QNX开发为主。底层的基础操作系统研发是一个系统工程，开发难度大、开发周期较长，需要投入大量的人力、财力，基本没有企业会全新开发基础操作系统，目前基础操作系统主要被国外垄断，国内主要是基于现有基础操作系统进行开发。

四大优点奠定龙头地位

组件之间不互相干扰。出现故障不会导致内核崩溃， QNX Neutrino RTOS微内核将每个应用程序、驱动程序、协议栈和文件系统隔离在内核外自己的地址空间中。

实时性好。QNX中微子RTO旨在扩展最新的ARM和x86多核芯片系统（SoCs），支持非对称多处理和对称多处理（SMP）以及绑定多处理。可以配置时间分区，需要额外的进程可以从其他进程的预算中访问未使用的周期。

安全。QNX Neutrino 实时操作系统的全面、分层安全方法能准确实施所需的安全协议。能加密和自我验证文件系统。实施 AES 256加密和可锁定的加密域。安全记录系统活动。并有堆、堆栈和内存保护。实施TPM和 TrustZone的安全启动。

易操作。应用程序接口完全符合 POSIX 标准，Linux用户可快速上手QNX。

AGL发展势头强劲，Linux开源的优点吸引大量程序员

AGL是一个开源操作系统项目，于2012年9月成立，是基于Linux内核基础，汽车厂商、零配件供应商、技术提供商为了加速开发和适配对汽车的连接，一起合作实现该开源项目。当前已经有超过100家成员单位，其中包括奔驰、路虎、三菱、斯巴鲁、日产、五十铃、福特、马自达、捷豹、丰田、本田、松下、NTT数据、悍马、Intel、三星等等。

免费开源吸引大量程序员。1、免费开源，具有很强的定制开发，灵活度更强大； 2、Linux系统广泛的硬件支持。大批程序员不断地向Linux社区提供代码使得Linux有着异常丰富的设备驱动资源，对主流硬件的支持极好，而且几乎能运行在所有流行的处理器上。 3、良好的可移植性。Linux中95%以上的代码都是用C语言编写的，C语言是可移植的，因此Linux系统也是可移植的。

Google的支持带领Android飞速发展

Google强大的技术支持。 Google让Android快速流行。Google丰厚的技术实力，让Android可以迅速用上谷歌地图、Chrome浏览器等优质服务； Google的互联网身份和强大号召力，让 Android能在短期内吸引到运营商、制造商和开发者的支持；Google强大的开发能力也保证了Android有着持续有效的产品迭代，使其不断完善。（报告来源：未来智库）

04 车载操作系统国外市场蓬勃发展

大众集团斥资打造VW.OS

2018年8月，大众集团宣布将投入35亿欧元召集 5,000名专家为整个产品系列开发一种名“VW.OS” 的新软件操作系统（类似于现在的手机操作系统和其电子载体中央处理器）。该系统从2020年起在大众品牌的电动汽车上推出，这些新车拥有一种全新的电子结构，用于自动驾驶功能。预计2025年所有新车型均在该软件上运行。

VW.OS 架构围绕QNX、Linux等多种底层操作系统形成

VW.OS 也不是一个“独立的操作系统”，而只是围绕各种操作系统（QNX、Linux、Android Automotive、Auto-SAR）形成一个架构，决定性的一步主要是在硬件方面。

在汽车领域占有一席之地，与互联网大企合作共赢

形成生态是操作系统成功的关键。一个操作系统，成功的难度不在于能不能做，而是在于，能不能形成生态。由于用户量的关系，车企很难形成自己的生态，即便是大众作为全球最大的车企，每年汽车销量超1000万辆，但是这个量级对于互联网而言，还是无法相比。对于大众的VW．OS而言，因为是大众主导的汽车操作系统，必然没有科技公司推出的汽车操作系统拥有那么多的用户基础以及开发者基础。因此与科技公司达成合作是招揽用户基础和开发者基础的最好方法。大众的解决方案是推ODP，基于云技术将车辆、客户和服务三者连接在一起。ODP的作用，就是确保了大众汽车生态系统中的外部合作伙伴，可以与大众汽车的IT架构相连接。

AAOS通过虚拟化与其他汽车操作系统一起运行

2014年Google就布局汽车领域，并于当年发布车载系统 Android Auto（实际为一款App），用户通过Android Auto可将手机的消息、通话、媒体、导航等应用程序投射到互联的车机上。 2019年，谷歌发布Android Automotive OS，这是一款可直接运行在汽车 IVI 系统上的开源操作系统，用户可以通过GooglePlay下载Google助手、GoogleMap等应用在汽车上运行，而无需使用Android手机。

通过虚拟化，AAOS的单个或多个实例可以作为客户机虚拟机与其他汽车操作系统一起运行。这可通过利用基于开放标准的虚拟化框架（称为 VirtIO）来实现。VirtIO 提供了一个成熟可靠的接口，可让 AAOS 针对通用虚拟化平台运行，进而使 AAOS 客户机虚拟机能够在不同的 Hypervisor 系统和/或硬件平台之间移植。

开展合作提升数字服务体验，打造科技感车载操作系统

奥迪与4.screen合作，双方旨在提高未来在车内的数字服务体验。该解决方案是4.screen标准化接口的集成，在现有奥迪MIB2、MIB3信息娱乐系统中可进行体验。值得注意的是，用户拥有绝对的自主权，可在隐私模式中进行相关设定。

奥迪与腾讯在北京签署合作备忘录。两家公司将打造智能互联的数字化生态，包括智能座舱、数字化营销和用户运营等。在此合作备忘录的框架下，奥迪将为中国的奥迪用户提供量身定制的微信车载版和其它腾讯车载服务应用。

05 国外两大超级APP竞争激烈

CarPlay快速发展融入市场

CarPlay是苹果公司基于QNX底层操作系统为车载系统开发的一项功能，该功能将iOS设备的界面通过USB或wireless(蓝牙+Wi-Fi)投影显示在车载屏幕上，可以让驾驶员在车内通过车载屏幕直接方便地使用iOS设备上的功能。无线carplay的意思是无线连接carplay车载系统的意思。CarPlay是美国苹果公司发布的车载系统，它可以将用户的iOS设备、iOS使用体验与汽车仪表盘系统无缝结合。

OAA联盟日益壮大

开源的特性也就意味着更好的兼容性，这也就意味着厂商可以实现更符合自己品牌的定制套装。相比较于 Android Auto 只有极少数消息应用与 CarPlay兼容，而且由于 Telegram 放弃了对 CarPlay 的支持(Telegram dropping CarPlay support)，这个数字已经缩小。谷歌的成功是基于数据的积累，由于搜索引擎所提供的数据信息具有极高的分析使用价值，可以说谷歌掌握着每一个人的兴趣点。

06 车载操作系统国内布局已现雏形

国内企业以不同技术路线切入市场

国产操作系统起步较晚，但整体发展势头迅猛，有望在未来成为智能汽车操作系统全球引领者。各大企业主要以定制型操作系统、ROM型操作系统、或超级APP三种方式切入市场。ROM和超级APP不涉及系统内核修改。

定制型-阿里巴巴AliOS以座舱切入，整体布局清晰

AliOS是阿里巴巴自主研发，基于Linux内核建设的新一代操作系统，以驱动万物智能为目标，可应用于智联网汽车，为行业提供一站式IoT解决方案，支持多任务处理，具备强大图形、音视频及语音处理能力。

AliOS 2.0系统在五个领域实现了突破性进化。 1. 新感知：对车更全面的感知，覆盖车机、胎压等方面；基于人脸识别构建FaceID；集成V2X技术，支持车路协同。 2. 新交互：多模态融合智能交互，支持“快捷手势”“语音+手势”“语音+触摸；支持车内多屏显示与操作。 3. 新应用：提供AR导航服务，虚拟图标与实景融合；基于数据感知，对驾驶行为与车辆状况实时监测。 4. 新平台：应用开放框架包含智能交互、车应用开发模型、 AI与车辆数据；端上机器学习推理框架对系统深度优化。 5. 新安全：全面提升互联网汽车安全等级，加固用户隐私及数据安全。

定制型-华为鸿蒙OS专注研发，实现跨终端的全无感互联

鸿蒙是面向全场景微内核的分布式OS，目的是提升操作系统的跨平台能力，包括支持全场景、跨多设备和平台以及应对低时延和高安全性挑战的能力。鸿蒙自动驾驶OS微内核为我国首个通过ASIL-D认证的OS内核。

2020年8月，华为公布了三大鸿蒙车载OS系统：鸿蒙座舱操作系统HOS，智能车控操作系统VOS，智能驾驶操作系统AOS，这三大鸿蒙车载系统支持通过跨域集成软件框架Vehicle Stack来控制管理。

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