为什么有头有脸的车企都在研发电子电气架构?​

宏基手机快充拆解

图片来源@视觉中国

文字|节点汽车,作者|天玑

“燃油车智能化水平无法与新能源车相比“这是很多人对燃油车的印象。有一些智能燃油车的“黑历史”当大众汽车对ID系列进行OTA升级时,它曾要求车主将车开到4S店刷升级包。

事实上,OTA,甚至行业普及度很高的智能座舱和智能驾驶都只是汽车的功能之一,它们都需要一个共同的基础,即电子电气架构。如果一辆车的智能化水平不高,那么它所采用的电子电气架构必须得到极大的优化空,这使得它成为车企竞争的焦点,头部车企纷纷发布了面向新时代的电子电气架构。

在未来的汽车市场上,如果有一家汽车公司不发挥其电子电气架构,它肯定会被其他汽车公司甩在后面。

为什么电子电气架构很重要?

“汽车是四个轮子和一个沙发”当李书福带着这个想法进入汽车行业时,他受到了许多人的嘲笑。这种说法虽然不严谨,但也是有道理的。它可以让业外人士更容易理解汽车。让我们用类比来回答为什么汽车的电子和电气架构很重要。

如果把汽车比作人体,汽车的机械结构相当于人的骨骼,动力和转向相当于人的四肢,电子电气架构相当于神经系统。如果一个人没有神经系统,那就是一个“行尸走肉”把它放在汽车上,它就是一辆纯粹的机械汽车。

因此,如果一辆汽车想要摆脱原始状态,就必须在电子电气架构上下功夫,这有两个考虑。

首先,随着电气和信息时代的到来,汽车上的相关零部件越来越多。原有的电子电气结构已经无法控制日益复杂的电子电气系统,市场趋势摆在那里,因此汽车企业不得不开发新的电子电气架构。

例如,最初的汽车只是一种交通工具。大约在1910年,扬声器和收音机登上了公共汽车,这使得汽车更加电子化。1980年前后,随着半导体产业的快速发展,ECU、MCU纷纷上车,汽车的电子产品属性越来越重。进入21世纪,移动通信技术开始上车,车内的电子产品不仅变得更重,而且结构也变得更加复杂。

目前,大多数汽车(尤其是燃油车)采用分布式电子电气架构,每个ECU(电子控制单元)独立控制一项功能。如果功能增加,ECU的数量也会增加。在传统的汽车供应链中,不同的ECU来自不同的供应商,而这些供应商在嵌入式软件和底层代码方面也存在差异,这导致了新ECU的不兼容性。如果车企想要增加新功能,只能重新寻找供应商下单并重新开发,效率很低。

随着车联网的发展,对车载通信提出了更高的要求。传统的FlexRay、LIN和CAN低速总线无法提供高带宽的通信能力,无法实时完成数据传输和处理。以语音控制为例,随着用户发出指令,如果不能实时处理,体验可想而知。

如果汽车没有智能化趋势,继续采用分布式架构仍然可以满足市场需求,但时代变了。”没有对比就没有伤害”过去的常规操作现在已经成为一种缺点。

其次,随着汽车电子产品的属性越来越重,消费者对这方面的需求也在不断增加。

这两点互为因果,都对汽车的电子化能力提出了更高的要求。如果车企不朝着这个方向“走量”,它将逐渐离开市场。

电子电气架构何去何从?

分布式架构和集中式架构的主要区别是控制逻辑发生了变化,这可以视为“* *不断集中权力”的过程。

以车载MCU为例。它是嵌入式系统中的常用芯片,主要用于控制和执行嵌入式设备的操作。它是汽车中不可或缺的芯片。在分布式架构中,一辆汽车需要70-300个MCU和4-8个SoC,而域架构只需要40-60个MCU,* *计算平台需要10-20个高性能MCU和2-4个SoC。

从MCU领域来看,集中式架构需要的器件更少,SOC逐渐取代MCU。2022年,MCU的市场巨头之一英飞凌因为产能问题大幅提高了产品价格,让很多车企苦不堪言。如果汽车公司能够将集中式架构应用于其产品,它们将减少对MCU的依赖。

集中式架构的优势在于,它不仅可以通过减少零件数量来降低成本,还可以大大提高汽车对各种功能块的控制效率。

以新势力的宣传重点OTA(下载技术in空为例。汽车OTA可分为SOTA(软件OTA)和FOTA(固件OTA)。大多数汽车公司只能做SOTA,因为分布式电子电气架构无法支持FOTA。万能网卡驱动win11离线安装包

在汽车做OTA之前,我们接触到的OTA是智能手机。苹果的iOS和安卓制造商定制的OS每年都有多个OTA,但这些OTA只涉及软件部分,无法改变硬件的性能。汽车的OTA可以改变硬件的性能。特斯拉通过OTA提高了续航里程,增加了电池容量。

基于中心化架构,特斯拉的OTA可以实现软件和硬件的解耦(在软件开发过程中,软件和硬件是分离的),因此特斯拉可以通过OTA将软件和硬件换成新的,这是汽车行业乃至科技行业发展史上的一个关键转折点。同时,它也是电子电气架构“内卷”的方向。对此,业内的判断相对一致。无论车企、咨询机构还是ICT厂商,都认为领域架构可以用在过渡阶段,而最终的形式将是“* *计算平台+领域架构”的一种组合。

电子电气架构的变化不仅影响了汽车企业的产品研发效率,也重新定义了汽车供应链的格局。结合时代汽车电子架构“* *计算平台+领域架构”的发展,一方面汽车软硬件的解耦降低了对ECU等零部件的需求,另一方面为车企掌握供应链话语权提供了更多机会。变量之一是软件在电子电气架构中的价值越来越高,而汽车行业的传统供应商并不擅长软件,因此车企会选择在某些领域(高价值和差异化)发展自己的产品,这将削弱传统供应商的存在感。

为了解决软件问题,大众专门成立了CARIAD,而CARIAD的业务规划体现了车企可以获得的软件话语权。CARIAD的业务规划主要涵盖四个部分:电子电气架构E architecture、VW。大众操作系统。AC(大众云)和关键应用。再加上高阶辅助驾驶的算法和三电系统,新能源汽车的核心部分可能会由车企来开发。

车企去哪儿了?

目前,新势力和其他车企都在开发新一代电子电气架构,研发方向与上文所述相同,但进度不同。新生力量进步很快。例如,零跑汽车开发了“&quot-leaf clover * *集成电子电气架构,这是* *计算平台和领域架构的结合,可以用一颗SOC芯片制造* *超算(如高通8295),集成了座舱领域、智能驾驶领域、电源领域和车身领域。

在这个框架下,汽车线束可以做什么

长城汽车也取得了快速进步。2020年开发了GEEP3.0(长城汽车第三代电子电气架构),这是一个领域架构,包括车身控制、动力底盘、智能座舱和智能驾驶,并已应用于长城汽车的所有车型。终极一班3奥菲尔之罪

2021年,长城汽车发布了GEEP 4.0,支持固件OTA和整车所有ECU OTA功能。长城汽车仍在开发GEEP 5.0,其将是“* *计算平台+领域架构”的组合,将实现100%SOA(面向服务的架构)并完成车辆标准化软件平台的建设。预计2024年将有车型落地。

华为提出智能网联汽车的架构要从传统的电子电气架构走向计算和通信架构,并推出了CCA架构。这个架构也属于* *计算平台和领域架构的结合,包括自动驾驶领域、座舱领域和车辆与底盘领域。

在消费者的认知中,电子电气架构给汽车带来的变化是“这款车更智能。智能座舱和高阶辅助驾驶是两个经常被提及的功能。

在这两个方面,造车新势力进展迅速,其中华为的布局最为深入。在高阶辅助驾驶方面,造车新势力大多选择自研算法,而华为具备系统化能力。例如,造车新势力的智能驾驶计算平台大多选择NVIDIA的产品,而华为则打造了MDC平台。从体验来看,华为智能驾驶计算平台的性能与NVIDIA中的同类产品相当。这也是中国企业在电子电气架构进入新时代后可以抓住的新机遇。

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