2021年電動車、連網車輛與車用軟體大勢

作者 : Egil Juliussen,EE Times專欄作者

在這篇文章中,讓我們來看看在汽車電子領域的其他關鍵技術與商業趨勢,包括電池動力電動車(BEV)、連網車輛以及車用軟體。

筆者在前一篇專欄文章中探討了「2021年自駕車產業發展大勢」,在這篇文章中,讓我們來看看在汽車電子領域的其他關鍵技術與商業趨勢,包括電池動力電動車(battery electric vehicles,BEV)、連網車輛以及車用軟體。下方表格是這些趨勢的摘要以及一些額外觀察,筆者引用了來自市場研究機構IHS Markit的統計數據,在文章最下方也有參考資料的連結。

 

(製表:Egil Juliussen)

 

車市買氣的變化是影響整體汽車電子領域的關鍵參數。在2020年,全球輕型車銷售量下跌至7,650萬輛,較2019年減少15%。但好消息是,全球輕型車銷售量在2021年可望成長9%,達到8,340萬輛;其中美國市場的表現會更好一些,2021年輕型車銷售量可望成長10%,從2020年的1,450萬輛增加至1,600萬輛。

電池動力電動車

特斯拉(Tesla)在2020年──如果不是更早──的成功讓原先抱持懷疑態度的車廠,相信BEV會是長期看來的市場贏家,這使得2021年將會有眾多BEV車款在市場上湧現,來自包括福斯(VW)、通用(GM)、福特(Ford)、日產(Nissan)、BMW等等品牌。

全球BEV銷售量預期在2021年將會有28%的成長,從2020年的210萬輛增加至270萬輛,主要是因為BEV車型在大多數區域市場擴展至新領域,以及各國政府推出的購車補助政策,還有市場上不斷增加的競爭壓力。潛在的BEV買主也將受到更多正面資訊的激勵,包括充電樁等相關基礎設施的擴大建設。

過去十年,車用電池價格大幅下滑──從2010年的每千瓦小時(KWh)約1,000美元,降至目前的每KWh約150美元;而產業界已經達成一定的共識,讓電池價格在2025年再進一步降至每KWh 100美元的水準。

IHS Markit甚至預測,該100美元的價格點會提早在2023年實現。100美元/KWh被認為是BEV車型售價能與燃油引擎車輛分庭抗禮的價格點──至少在某些領域。而電池價格的快速下滑,得益於相關技術的改善以及在歐洲、美國、中國等地快速增加的大型工廠,

SPAC與IPO

特殊目的收購公司(SPAC)成為讓BEV新創公司公開上市的重要影響力量,而非傳統的IPO方法。在2020年,有多家BEV業者是透過SPAC公開上市或是準備公開上市,包括Fisker、Nikola、Lordstown Motor、Arrival與Faraday Future。2021年1月,還有至少兩家新創公司準備透過SPAC途徑走向上市之路,包括Lucid與Proterra。

還有另一家創新的BEV新創REE Automotive (EETT編按:總部位於以色列)在2021年2月3日宣布透過SPAC首次公開發行。REE這家公司開發模組化的BEV平台,包含線控(by-wire)電子技術以及空中下載(OTA)軟體更新功能性;該平台鎖定的市場包括「最後一哩」的貨運電動車、自駕計程車(robotaxi)以及電動接駁車/巴士。

有關於更多電動車/移動產業SPAC的資訊,可參考PitchBook的報告(The EV/Mobility SPAC Handbook)。此外電動車充電方案業者也開始利用SPAC路線走向IPO,例如美國電動車充電站業者ChargePoint就是在2020年9月透過SPAC公開上市,另一家同樣來自美國的電動車充電站業者EVgo也在2021年1月準備透過SPAC上市。

筆者認為,在汽車產業還有多個領域的新創公司,可能也會在2021年利用SPAC途徑實現IPO;例如在2021年2月1日,同樣來自以色列的新創公司Otonomo就宣布透過SPAC途徑IPO,該公司是連網車輛資料平台以及線上市集開發業者。

 

Nikola Motor的輕型電動卡車。

(圖片來源:Nikola Motor)

 

網域電子控制單元

網域電子控制單元(domain ECU,D-ECU)本質上是ECU的整併,目前已經準備好因應快速發展的智慧座艙與先進駕駛輔助系統(ADAS)的快速發展;這兩個網域的D-ECU為市場主流,都具備顯著的優勢例如成本降低、重量減輕、耗電減少,以及節省空間與線纜連結。

扮演領頭羊角色的座艙應用D-ECU已經有大約四年發展歷史,2021年預期將會繼續成長,銷售量可達200萬個;該數字在2020年不到100萬。該類D-ECU的領導供應商包括Visteon、Aptiv、Bosch、Harman、Continental與Marelli。

ADAS則是另一個各家車廠準備開始部署的D-ECU;具備L2與L2+自動駕駛功能車輛的D-ECU會比L0~L1的車輛D-ECU更複雜,目前還在早期發展階段,僅有少數部署,供應商包括Aptiv、Harman、Bosch、 Continental、Veoneer與ZF。

連網車輛

連網車輛已經是一個成長領域,在2020年售出4,750萬輛,IHS Markit預測該市場2021年成長20%,達到5,680萬台。車用5G通訊還在起步階段,預期2021年只會有少數部署,預期5G市場會在2023年全面起飛,而蜂巢式車用通訊(C-V2X)應該會是眾多5G應用中的一部份。

經過選擇的車輛資料貨幣化正成為一個主流新市場;一份Otonomo針對投資人的簡報資料,說明了該市場的發展潛力所在。目前Otonomo從來自16家車廠的車輛取得資料,並有超過130家客戶。在2018年8月,Otonomo每一天能從1,800萬台連網車輛收集20億個資料點(data point),現在則是增加到每天從4,000萬輛車收集43億個資料點。

車用資通訊娛樂系統

車用資通訊娛樂系統(infotainment)市場在很大程度上是由高科技產業所掌控,主要是因為智慧型手機以及相關內容生態系統扮演主導角色。駕駛人偏好與他們已經知道如何管理的內容互動,因此Apple CarPlay、Google Android Auto等智慧型手機應用程式成為車用資通訊娛樂系統平台主流。

根據Apple官網資料,目前市面上已經有來自67家車廠品牌的超過600款車型支援CarPlay;Android官網則顯示,Google的Android Auto獲得60家車廠品牌的超過500款車型支援。車用語音控制也因為智慧手機上Apple與Google的語音控制系統廣受歡迎,不過Amazon的Alexa似乎成為市場領導者,快速被整合到車用資通訊娛樂系統。

據統計,目前已經有11家車廠品牌、超過80款車型採用Alexa語音助理。一個關鍵問題是,隨著高科技產業提供的資通訊娛樂內容不可避免地轉向「軟體即服務」(SaaS)以及按使用收費商業模式,車廠是否能從中看到對營收有利的優勢?筆者認為,這是有可能的,而且車廠將共享這種商業模式,就像是車輛資料貨幣化的生意中車廠所扮演的角色。

車用軟體

車用軟體市場將在2021年看到許多成長與變化。OTA軟體更新成長強勁,市場上已經售出2,640萬輛配備該功能、支援至少一種軟體的車子。IHS Markit預測,2021年該市場將有34%的成長,具備OTA軟體更新功能的車輛銷售量可達到3,540萬台。

車輛網路安全(automotive cybersecurity)將在2021年看到許多重大改變,包括許多地區將會把網路安全風險管理轉化為法規。聯合國歐洲經濟委員會的UNECE WP.297法規,就添加了對網路安全與OTA的要求,在2021年開始實施。

在法規適用區域,車廠得證明採用了網路安全管理系統(CSMS)與軟體更新管理系統(SUMS)。軟體供應商則必須提供對所有軟體的詳細描述──從程式開發到直至車輛生命週期終點的軟體使用階段。軟體供應商還必須提供即時性的軟體更新,確保不中斷的網路安全。

Google的Android Auto作業系統最近有大幅進展,在2021年2月1日宣佈贏得Ford的設計訂單;這是Google與Ford之間的擴大合作協議,包括一個由兩家公司員工組成的、名為「Team Upshift」的新團隊,Google Cloud也成為Ford的首選雲端供應商。

以上的合作案是汽車產業新增商業模式,掌握在車輛使用階段創造營收機會的例證──特別是車用軟體、來自車輛的資料,以及饋入車輛的內容。大多數的車廠都在嘗試開發自有軟體平台,以累積自家軟體專長並帶來營收成長;這不是簡單任務,而且看來大多數車廠都會需要來自高科技業者與(或)Tier 1供應商的協助,如同Ford與Google的合作。

有數家車廠包括VW與賓士(Mercedes-Benz),正在討論開發所謂的carOS;因為Tesla的軟體平台大獲成功,其中有部份原因應該就是眼紅競爭對手。不過carOS的定義尚不明確,其名稱會讓IT產業以及擁有作業系統經驗的人混淆。

在筆者看來,carOS應該是一種管理車輛各部位D-ECU的軟體平台,包括座艙、資通訊娛樂系統,以及通訊-雲端(包括OTA、網路安全、資料與內容)功能、駕駛輔助功能、動力傳動系統(BEV或內燃機引擎)、未來的自動駕駛功能等等與車內軟體相關的一切。這部份我們可以另闢專文來探討。

雲端軟體的影響

雲端軟體在汽車產業的重要性日益顯著,而且橫跨多個領域,首當其衝的是在車輛使用階段透過車載資通訊娛樂系統(telematics)取得的功能,例如緊急呼叫eCall以及遠端診斷。雲端軟體已經擴大到像是串流音樂、整合智慧型手機應用程式的內容應用,現在也影響軟體開發階段,特別是以AI為基礎的軟體。

亞馬遜(Amazon) AWS與微軟(Microsoft) Azure是車用雲端軟體的領導供應商,Google Cloud則將因為與Ford的合作而取得成長動力。

另一個雲端軟體影響力持續上升的有趣案例是Fusion Project專案(EETT編按:由汽車與電子產業多家跨領域廠商合作,旨在建立端對端車輛資料生命週期平台),其關鍵在於AI應用程式永遠做不完,而且能因為額外的資料獲得改善,雲端軟體成為首選的實現方案。

雲端軟體下一個階段的影響力,會來自於透過領先車廠從SaaS與按使用收費等商業模式的擴展,所創造的新收入來源;這會是在大多數車輛約10~15年的使用週期中發生。隨著這種未來幾十年將逐漸發展的商機成形,高科技業者會很樂意與車輛產業合作或提供協助。

車用晶片缺貨問題

目前在汽車產業沸沸揚揚的車用晶片缺貨,以及汽車產量在2021年將因此減少的問題,可能會延續到第二季甚至第三季。IHS Markit估計,因為車用晶片短缺,2021年全球輕型車產量約會在67萬輛或更低。而車用晶片短缺主要原因是台積電(TSMC)的微控制器(MCU)產能吃緊,此一情況可望在2021年第三季末獲得解決。

Apple將開發車輛產品?

有關於Apple將開發車輛產品的傳言持續出現在媒體版面,而且有好幾個不同量產時程的版本,提升了所謂「iCar」可能在4年左右時間問世的可能性。韓國車廠Hyundai與Kia可能會是Apple生產iCar的合作夥伴。

筆者對iCar的一個關鍵問題是,該產品將會有什麼功能?無疑那會是一輛BEV,但它會是自動駕駛車輛嗎?還有很多不確定性。我認為自動駕駛技術在2025年只會實現貨運自駕車、自駕計程車、固定路線自駕車或者是自駕卡車,Apple可能也會進軍這些領域,自駕卡車是最不可能的選項,自駕計程車則是可能性最高的。

iCar肯定會是配備Apple自有車用作業系統的軟體定義車輛,並且內建該公司自己開發的晶片與硬體。iCar也會被整合到Apple的產品生態系統中,從iPhone、iPad到Apple Watch以及所有Apple服務。最終將會有配備L4自動駕駛功能的消費性iCar問世,但這會比一輛BEV或者是自駕計程車晚得多。

更多參考資料

筆者在這篇文章中引述了一些IHS Markit的公開數據,其他還有一些未在文章中提及但是值得參考的資料,列表如下:

 

編譯:Judith Cheng

(參考原文:2021 Perspectives: What BEVs, Connected Cars & Software Will Become,By Egil Juliussen)

 

 

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