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創新科技 - 汽車產業下一世代的挑戰
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隨著汽車朝向智慧化與連網化發展,整體汽車架構中依賴軟體的比重也逐步增加。我們常聽到的電動車、自動駕駛、車聯網、智慧汽車等,都與「軟體」密切相關,2010年主流車款的軟體程式碼約為1,000萬行,但到了2016年已高達到1.5億行,自駕車軟體程式碼可能高達3∼5億行。美國顧問公司麥肯錫預測,全球汽車內的軟體與硬體結構將發生重大轉變,預估汽車的軟體驅動將從2016年的10%提升到20%的占比。「軟體定義汽車」(Software Defined Vehicle, SDV)因此成為近年來越來越火熱的話題,更是汽車產業發展方向的共識。

特斯拉勝出的獨特之處以前從未有人想過,買汽車也可以像買手機產品一樣,透過包套軟體升級整車的性能與服務,這與傳統車廠一出車就幾乎定型是截然不同的體驗。

傳統汽車的核心競爭力是依靠硬體配置的差異,包括整車造型、動力、底盤、車身控制等相關來區別差異性,而智慧汽車的核心競爭力則是軟體與售後加值服務。

雖然1990年代以後汽車產業在軟體技術的部分,已從最早簡單的發動機控制走向車上娛樂影音系統的加值服務,進到2000年代,車輛更傾向透過軟體系統來加強整車的安全系統,例如:倒車防撞雷達偵測、剎車輔助系統等,但由於傳統汽車採用分散式的電子電氣架構,因此每個功能都需要透過獨立的電子控制單元ECU(Electronic Control Unit)來完成驅動馬力或控制車輛上的各種功能,也隨著汽車型態的發展,從發動機、變速箱到整車控制器等,一輛傳統汽車至少擁有幾十個甚至上百個以上的ECU,這些ECU由許多不同供應商提供,多半各自獨立成為訊息的孤島,讓系統集成的複雜度倍增,不但資源浪費,也很難達成協同,基本上汽車一出廠硬體無法依此架構升級。
以特斯拉來看,它與傳統造車最大不同的就是,透過軟體服務讓車輛之間產生差異化,包括全自動駕駛(Full Self-Driving, FSD)套件、空中下載(Over The Air, OTA)付費升級、軟體訂閱服務等,不僅可讓汽車擴張功能,還可提昇體驗服務,成為其核心競爭力。

再者, 有別於傳統汽車依靠高達數十個或上百個ECU的分散式電子電氣架構設計, 特斯拉採用集中式的電子電氣架構設計(Electrical/Electronic Architecture, EEA),大幅縮減ECU,可以避免傳統汽車因過多ECU導至在佈線上的繁瑣、升級上的困難,還可透過OTA遠端傳送的方式升級軟體系統。

根據數據資料顯示,從2012年至2019年4月期間,特斯拉總共有142次的OTA升級,當中有67次是全新功能的導入,修復了11次的系統安全漏洞,優化交互界面邏輯達64次。對使用者來說,每一次的OTA升級,就像是創造一次更優化的體驗,甚至提高整車的安全性與功能性,讓產品的價值得以提升或重塑。

SDV 改寫汽車產業
獲利模式

軟體定義汽車的趨勢也改變了汽車產業的商業模式。傳統汽車是靠賣車子硬體來賺錢,但在SDV的潮流下,未來汽車靠的是軟體與售後服務來獲利。同樣以特斯拉為例,其軟體服務包含三大類:FSD、OTA付費升級、軟體訂閱服務。根據特斯拉2020年第二季的財報顯示,特斯拉的軟體服務現金收入累積已超過10億美元,其中FSD全自動駕駛可說是特斯拉軟體服務裡的金雞母,是特斯拉最核心的軟體套件,更是其軟體事業最主要的收入來源。FSD目前的安裝率在30%以內,預估至2025年的安裝率會超過5成以上,若以此安裝率來估算,至少能為特斯拉貢獻超過四分之一的毛利。

各界看好自動駕駛為未來的趨勢, 根據英國市調研究機構IDTechEx預估,自動駕駛汽車的市場,包含軟體與硬體,至2040年時, 其市場產值每年將超過1,700億美元。過去傳統汽車是以賣硬體的一次性買賣思維,沒有整車功能與性能升級的可能性,但是,以SDV思維下的智慧化汽車,則是對於汽車的駕駛功能、體驗性、安全性等都能有不同差異化的配置,並透過OTA付費升級來不斷優化與進化。

有鑑於特斯拉跑得飛快,全球各大車廠當然也急起直追,包括全球最大汽車集團福斯、豐田汽車等也都紛紛投下資源要強化軟體開發的能力。

福斯集團於2019年在集團內設立全新的Car. Software部門,研發軟體服務平台。豐田汽車(Toyota)則是在2020年成立一家名為Woven Planet的控股子公司,專門研發自動駕駛、汽車作業系統的軟體服務公司。豐田更在2 0 2 1年發表了車用作業系統Arene,該作業系統一樣可透過OTA方式安裝新功能到汽車上,並同時開放作為車廠開發軟體的開放性平台,由此可嗅出,豐田釋出的Arene要與特斯拉一較高下的意味濃厚。

資通訊廠商積極搶進
軟體定義汽車此一趨勢不只傳統車商急欲轉型研發,連資通訊、科技業也都爭相想要搶食這塊大餅,這也是為什麼電子組裝大廠鴻海集團要大張旗鼓的宣布跨足電動車產業,日前更成立MIH聯盟,並喊出要讓MIH平台成為電動車界的安卓(Android)系統。至今年2月為止,鴻海的MIH聯盟已吸引了全球635家廠商參與,其中包括微軟、亞馬遜網路服務AWS、聯發科、高通、德州儀器、意法半導體、羅姆等。

「鴻海在電動車領域並不是要做品牌,而是要透過MIH平台提供各車廠造車的軟體服務支援與技術內容。」鴻海集團董事長劉揚偉強調,傳統車廠懂得造車,可是不懂軟體,資通訊廠商懂軟體服務,但不懂得汽車,未來智慧汽車就需將兩者結合,並強調MIH是一開放式平台,最能集眾人之智慧,達到最高的效益。

特斯拉問市一鳴驚人,的確為百年汽車產業掀起了大震蕩,整個行業的競爭法則也正在被改寫中,並創造了新的商機、當然也帶來了全新的挑戰。

包括長久以硬體思維的傳統車廠如何改變為軟體思維來造車?傳統汽車的供應鏈是否會成為傳統主機廠的絆腳石?傳統主機廠是否有能力建立自己的軟體開發團隊,提供如特斯拉的軟體加值服務?整車廠如豐田、福斯等業者面對SDV趨勢,是否能像特斯拉軟硬一把抓的將車子「整合」好?這些挑戰都有待觀察。

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