電子電氣架構將引領(lǐng)智能汽車(chē)變革

　　今年，通用汽車(chē)不止一次在各個(gè)場(chǎng)合提到，“新一代電子電氣架構Global B將為未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的電氣化、主動(dòng)安全、車(chē)載娛樂(lè )、智能互聯(lián)以及Super Cruise技術(shù)升級提供系統支持，并為通用推出真正的‘智能汽車(chē)’奠定基礎?！眲P迪拉克CT5是通用面向中國市場(chǎng)而推出的首款搭載該架構的車(chē)型。目前被全球主流汽車(chē)企業(yè)所重視的電子電氣架構，到底會(huì )給汽車(chē)帶來(lái)什么樣的顛覆性變革？

60s快速了解核心論點(diǎn)：
1、汽車(chē)電子電氣架構是由車(chē)企定義的一套整合方式。未來(lái)，所有車(chē)企都將打造一套智能化的、可演化的電子電氣架構，這將是決定產(chǎn)品個(gè)性化差異的核心技術(shù)。
2、汽車(chē)電子電氣架構未來(lái)的演變方向，是圍繞著(zhù)更大區域內的計算平臺進(jìn)行搭建。
3、隨著(zhù)電子電氣架構的演變，車(chē)企和供應商之間的合作模式也將發(fā)生改變。車(chē)企會(huì )把更多本屬于供應商的軟件開(kāi)發(fā)工作吸收到自己手中，全產(chǎn)業(yè)鏈的軟件整合能力成為競爭的決定性因素。

● 什么是電子電氣架構？車(chē)企為何要使勁“折騰”？

　　電子電氣架構（EEA，Electrical/Electronic Architecture）是由車(chē)企所定義的一套整合方式。該架構能把汽車(chē)中的各類(lèi)傳感器、ECU（電子控制單元）、線(xiàn)束拓撲和電子電氣分配系統完美地整合在一起，完成運算、動(dòng)力和能量的分配，實(shí)現整車(chē)的各項智能化功能。

『通用電子電氣架構展示』

　　大眾、寶馬、奔馳和沃爾沃等歐洲車(chē)企，已經(jīng)開(kāi)始基于新的車(chē)載高性能計算平臺（HPC）的汽車(chē)電子電氣架構開(kāi)發(fā)工作。一方面是因為競爭對手特斯拉已經(jīng)在很多方面采用了跳躍式的開(kāi)發(fā)方式；另一方面是他們敏銳地覺(jué)察到，消費者對未來(lái)智能汽車(chē)的期待與智能手機有類(lèi)似之處。傳統車(chē)企已經(jīng)感受到，新技術(shù)發(fā)展給自身開(kāi)發(fā)流程帶來(lái)的壓力，尤其是在面對“以快打慢”、講究體驗和迭代的互聯(lián)網(wǎng)巨頭時(shí)，這種競爭壓力更甚。

　　為順應消費者的訴求，整個(gè)汽車(chē)行業(yè)不得不快速地與數字世界進(jìn)行融合。不管從研發(fā)、制造，還是服務(wù)等方面都處在數字化的演變中。車(chē)企將以用戶(hù)體驗來(lái)指導整車(chē)功能設計，并試圖把數字化拓展到車(chē)上，使得車(chē)輛成為數字生活的一部分。此外，車(chē)企還將借鑒“蘋(píng)果模式”來(lái)進(jìn)行整車(chē)開(kāi)發(fā)（蘋(píng)果有自己的用戶(hù)體驗/UX設計、封閉成熟的iOS系統，以及性能領(lǐng)先的處理芯片）。為實(shí)現這樣的目的，車(chē)企能做的首先是改變一臺汽車(chē)的電子電氣架構。

『博世劃分的電子電氣架構演進(jìn)』

　　未來(lái)，軟件的功能和質(zhì)量將決定汽車(chē)的產(chǎn)品體驗，汽車(chē)的差異性逐步由“軟件定義”，這也是智能家居、智能手機等產(chǎn)品共同具有的特征。凡是有雄心的車(chē)企都希望牢牢掌控決定產(chǎn)品個(gè)性化的核心技術(shù)，因此每個(gè)車(chē)企都會(huì )基于一個(gè)智能化的、可演化的電子電氣架構來(lái)打造汽車(chē)產(chǎn)品。

　　● 電子電氣架構的發(fā)展趨勢是什么樣的？

　　汽車(chē)電子電氣架構正朝著(zhù)滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)人數字生活需求的方向演變，其核心邏輯是基于“MaaS”（出行即服務(wù)）的理念。那么，從過(guò)去到現在再到未來(lái)，汽車(chē)電子電氣架構都是如何進(jìn)化的呢？

　　傳統的電子電氣架構是一種分布式方案，根據汽車(chē)功能劃分成不同的模塊，如動(dòng)力總成、信息娛樂(lè )、底盤(pán)和車(chē)身等。如此，既可以把功能進(jìn)行簡(jiǎn)化，又方便在各個(gè)模塊中找到最優(yōu)的供應商。此外，每個(gè)控制器的設計都基于特定的功能需求展開(kāi)的，并通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞彼此間的信息，以此來(lái)實(shí)現整車(chē)的功能。

　　這種分布式方案最大的特點(diǎn)是功能劃分明確，可以通過(guò)預先的設計來(lái)嚴格明確界限，所有歷史工作的繼承性也很強。由于劃分后的每個(gè)模塊相對獨立，如果需要做出改變，那么選出一部分東西進(jìn)行更新即可。然而，這種模式的缺點(diǎn)也很明顯，那就是容易導致模塊太多且可控性不強。

　　現如今，汽車(chē)電子電氣架構已經(jīng)向集中式發(fā)展，并使用“域”劃分的方法，把從屬相關(guān)的部分盡可能地進(jìn)行整合，以幾個(gè)大單元為單位打破模塊內的功能劃分。特別是通過(guò)系統和軟件層面的集成，把原有的硬件配置局限打破，域控制器成為一個(gè)領(lǐng)域內的主要計算和調度單位，可滿(mǎn)足整個(gè)領(lǐng)域的運算需求。

　　“域”方案的不足之處，主要是不同車(chē)型平臺對模塊的空間布置有物理限制?；谝粋€(gè)領(lǐng)域的劃分在車(chē)輛物理空間上未必是最優(yōu)的分配，想要大規模推廣使用，不可避免會(huì )受到車(chē)型的約束。

　　汽車(chē)電子電氣架構未來(lái)的發(fā)展方向，是圍繞著(zhù)更大區域內的計算平臺來(lái)進(jìn)行搭建。車(chē)企可以把一個(gè)或若干個(gè)核心計算平臺作為基礎，在此之上構建一整套完整的軟件系統。為便于理解，我們可以將這種方式看成是手機主板。

『HPC在域控制器上有很大的演化空間』

　　可以看出，汽車(chē)電子電氣架構的演化主要是圍繞一個(gè)強有力的通信架構和整車(chē)級計算平臺這兩項內容而展開(kāi)的。從計算平臺角度來(lái)看，整車(chē)企業(yè)做架構更新的第一步是重新審視哪些東西應該放在一起，哪些需要獨立分布，哪些需要頻繁升級更新。

　　目前多數車(chē)企比較認可的計算平臺方案主要分為三大部分：一、自動(dòng)駕駛計算平臺，根據L3-L4級自動(dòng)駕駛的不同需求來(lái)確定HPC的數量；二、車(chē)輛基礎計算平臺，原先車(chē)身控制、熱管理控制、通信控制等都是由各個(gè)分散的ECU來(lái)完成的，未來(lái)要通過(guò)基礎計算平臺來(lái)實(shí)現整車(chē)功能的總控制；三、信息和通信計算平臺，主要是滿(mǎn)足人車(chē)交互方面的需求，該平臺承擔著(zhù)非常重要的信息安全工作。當電子電氣架構演變接近終局時(shí)，這三個(gè)基礎單元可能會(huì )被整合成為一個(gè)。

　　另外，關(guān)于車(chē)輛基礎計算平臺與信息和通信平臺之間的功能分配，不同的車(chē)企間也都有所差異。比如，有的車(chē)企就把這兩部分直接放在一起，整合成一個(gè)完整的HPC。

『Zone架構下最終演變成一個(gè)強有力的計算平臺』

　　此外，由以太網(wǎng)構成的主干網(wǎng)絡(luò )將成為計算平臺和傳統模塊之間的數據通道。海量數據通信需要依賴(lài)高穩定、大帶寬的網(wǎng)絡(luò )架構，以滿(mǎn)足控制系統的時(shí)延要求。

　　● 電子電氣架構演變帶來(lái)整車(chē)工程開(kāi)發(fā)模式改變

　　在汽車(chē)電子電氣架構的演變趨勢下，如果車(chē)企轉型順利，未來(lái)的汽車(chē)行業(yè)會(huì )出現和手機行業(yè)一樣的現象，比如會(huì )有更多的車(chē)企發(fā)布操作系統、召開(kāi)軟件開(kāi)發(fā)者大會(huì )等。

『開(kāi)發(fā)模式的轉變』

　　而“軟件定義汽車(chē)”，意味著(zhù)整車(chē)開(kāi)發(fā)模式將會(huì )變得更為簡(jiǎn)化。車(chē)企會(huì )投入大量的人才從事軟件開(kāi)發(fā)工作，并且也不再堅持以“V模式”和非常確定的組織形式來(lái)展開(kāi)整車(chē)開(kāi)發(fā)。

　　另一方面，供應商與車(chē)企間的合作模式也會(huì )發(fā)生變化。Tier 1不再是像以前一樣把軟件和硬件綁在一起，向車(chē)企提供一套完整的系統。因為，車(chē)企會(huì )在整車(chē)開(kāi)發(fā)中擔任軟件整合的核心角色，并讓更多可控的第三方軟件供應商參與其中。

『汽車(chē)企業(yè)的軟件中心架構』

　　全產(chǎn)業(yè)鏈的核心技術(shù)整合能力將成為衡量一個(gè)車(chē)企是否真正成功的關(guān)鍵，而其中最重要的就是車(chē)企的汽車(chē)軟件中心的架構。從某種意義上說(shuō)，部分原屬于Tier 1和Tier 2的軟件能力都會(huì )被車(chē)企的軟件中心所“吸收”。

　　從目前各大車(chē)企所發(fā)布的計劃來(lái)看，大眾汽車(chē)在這方面推進(jìn)的最為迅速。一輛基于MQB平臺的傳統汽車(chē)上有近70個(gè)ECU，而大眾計劃將ECU數量削減到3-5個(gè)HPC。如果大眾掌握了這幾個(gè)核心的HPC，那么就能把軟件開(kāi)發(fā)從外包模式轉向內部。這就意味著(zhù)，原來(lái)依賴(lài)于200個(gè)供應商才能完成的軟件開(kāi)發(fā)工作都回到了大眾自己手中。

　　小結：汽車(chē)電子電氣架構是車(chē)企轉型的第一步，隨著(zhù)開(kāi)發(fā)的不斷縱深，包括操作系統、軟件更新和生態(tài)建設等在未來(lái)3-5年會(huì )更加“繁榮”。同時(shí)也可以看出，電子電氣架構是一個(gè)階段性演進(jìn)的產(chǎn)物，是隨著(zhù)車(chē)企向前發(fā)展而不斷進(jìn)化的。