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| 本文作者： 李安琪 | 2020-12-30 11:50 |
為了豐富汽車(chē)的電子功能，主機(jī)廠曾大張旗鼓地往車(chē)上搭載各種ECU元件。從1993年到2010年，奧迪A8車(chē)型上使用的ECU數(shù)量從5個(gè)驟增至100余個(gè)。
截然相反的是，同樣是為了優(yōu)化汽車(chē)的智能體驗(yàn)，如今主機(jī)廠卻做起了ECU“減負(fù)”工作，并為此大傷腦筋、甚至在企業(yè)組織架構(gòu)調(diào)整上大動(dòng)干戈。
而這一切的“始作俑者”，正是特斯拉。
2012年特斯拉Model S橫空出世時(shí)，就意味著車(chē)上安裝數(shù)十上百個(gè)ECU的時(shí)代即將過(guò)去，ECU的減法時(shí)代到來(lái)。如今Model3車(chē)型上，ECU的痕跡更是大大減少。
日本一家權(quán)威媒體在拆解并看到Model3車(chē)輛的內(nèi)部架構(gòu)之后，直接發(fā)出了“特斯拉領(lǐng)先大眾和豐田6年”的感慨。一位日本汽車(chē)工程師更是直言“我們做不出來(lái)?！?/p>
但ECU的減負(fù)，并非表面看到的硬件物理集成那么簡(jiǎn)單。這個(gè)過(guò)程需要將上百個(gè)ECU模塊逐一進(jìn)行軟硬件剝離，然后將軟件注入集中式的計(jì)算單元，逐步催生出一個(gè)汽車(chē)大腦。
如何化繁就簡(jiǎn)，讓眾多主機(jī)廠頭疼不已。但大多數(shù)的秘密，其實(shí)藏在一個(gè)叫域控制器的黑匣子之中。
ECU的消亡，“域”概念的出現(xiàn)
所謂域控制器，其實(shí)是主機(jī)廠將ECU化繁為簡(jiǎn)之后的衍生物。
以往ECU（電子控制單元 ）廣泛存在于車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等底層零部件之中，汽車(chē)的每一個(gè)功能都需要單一或者多個(gè)ECU模塊進(jìn)行控制，以此實(shí)現(xiàn)整車(chē)信息的轉(zhuǎn)化和處理。由此，這些遍布車(chē)身的ECU組成的架構(gòu)就叫分布式電子電氣架構(gòu)。
ECU越多，意味著車(chē)輛的電子功能越豐富。但隨之而來(lái)的是，分散的ECU模塊容易導(dǎo)致車(chē)輛線束布置復(fù)雜，車(chē)身越來(lái)越重，從而導(dǎo)致整車(chē)成本高昂；另一方面，由于涉及的供應(yīng)商眾多，ECU模塊的軟件開(kāi)發(fā)始終無(wú)法同步，后續(xù)更新也難以為繼，遑論當(dāng)下熱議的OTA升級(jí)了。
在汽車(chē)智能化時(shí)代，這種架構(gòu)顯然滿(mǎn)足不了整車(chē)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，車(chē)輛需要有不斷進(jìn)化的能力。
于是，在特斯拉這條“鯰魚(yú)”的攪動(dòng)下，一場(chǎng)“將ECU功能集中化”的變革也在熱鬧進(jìn)行：傳統(tǒng)ECU模塊開(kāi)始軟硬件分離，硬件被逐步取消，軟件被集中到一起，通過(guò)單個(gè)計(jì)算平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)功能的控制。
而域控制器，就是將離散的ECU軟件功能集之大成的黑匣子，基于“域”的電子電氣架構(gòu)也開(kāi)始出現(xiàn)。
博世的電子電氣架構(gòu)演進(jìn)圖
在這場(chǎng)變革中，傳統(tǒng)的ECU供應(yīng)商可能最先感受到時(shí)代氣息的驟變。
業(yè)內(nèi)一張流傳甚廣的電子電氣架構(gòu)進(jìn)化圖就出自國(guó)際零部件供應(yīng)商博世的手筆。幾乎所有玩家的電子電氣架構(gòu)研發(fā)進(jìn)程都可以在這張圖上找到大致蹤跡，包括特斯拉。
在博世看來(lái)，整車(chē)電子電氣架構(gòu)的進(jìn)程可以大致分為三個(gè)階段：分布式架構(gòu)、跨域集中式架構(gòu)、中央式架構(gòu)。
那么，從實(shí)際進(jìn)程來(lái)看，當(dāng)下業(yè)內(nèi)玩家都到了什么水平？
本土自動(dòng)駕駛產(chǎn)品及服務(wù)供應(yīng)商福瑞泰克系統(tǒng)專(zhuān)家喻清舟告訴新智駕：目前大多數(shù)主機(jī)廠仍處于分布式向跨域集中式架構(gòu)發(fā)展的路上，像特斯拉、大眾等前沿玩家已經(jīng)在跨域集中式架構(gòu)領(lǐng)域深耕。
但在跨域集中式電子電氣架構(gòu)里，玩家可以分為兩大類(lèi)，一類(lèi)以特斯拉為主，另一類(lèi)則是以大眾為主，小鵬汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)負(fù)責(zé)人段工如此對(duì)新智駕表示。
作為跨域集中式架構(gòu)的開(kāi)創(chuàng)者，特斯拉的電子電氣架構(gòu)一直在高速演進(jìn)。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，2012年Model S車(chē)型下線時(shí)，最初的架構(gòu)是將整車(chē)分為動(dòng)力域、底盤(pán)域、車(chē)身域等明顯的“域”，按照功能屬性對(duì)ECU軟件進(jìn)行“域”的集成。
但到2017年Model 3下線時(shí)，功能域的劃分已經(jīng)不太明顯，而是出現(xiàn)了跨域的痕跡。其新架構(gòu)分為了三大部分：中央計(jì)算模塊（CCM）、左車(chē)身控制模塊（BCM LH）和右車(chē)身控制模塊(BCM RH) 。
其中，中央計(jì)算模塊將 ADAS 域、信息娛樂(lè)系統(tǒng)域和通信系統(tǒng)域集成到一起。 也就是說(shuō)，三大模塊會(huì)將位置域旁的ECU“吃掉”，基于這種架構(gòu)，汽車(chē)的ECU模塊會(huì)更少，集成度更高。
再來(lái)看大眾。
目前大眾的MEB平臺(tái)做了三大控制器，包括車(chē)輛控制域（ICAS1）、智能駕駛域（ICAS2）和智能座艙域（ICAS3），整體還處于功能域階段，車(chē)輛的分布式模塊還比較多。更加傳統(tǒng)的車(chē)企的電子電氣架構(gòu)集成度更低一些，分為自動(dòng)駕駛域、動(dòng)力域、底盤(pán)域、座艙域和車(chē)身域五大域。
大眾的電子電氣架構(gòu)圖
總體來(lái)看，當(dāng)下特斯拉已經(jīng)發(fā)展到了“位置域”，而大眾整體還處于“功能域”階段。后者的架構(gòu)與特斯拉Model S車(chē)型的架構(gòu)水平接近，因此“特斯拉領(lǐng)先大眾和豐田六年”的說(shuō)法不無(wú)道理。
不過(guò)小鵬汽車(chē)段工也表示，特斯拉與大眾兩個(gè)陣營(yíng)本質(zhì)上是一條路線演進(jìn)過(guò)程。只不過(guò)特斯拉在前，大眾稍稍在后罷了。
他認(rèn)為，“最終域控制器的形態(tài)可能就剩一個(gè)中央域，通過(guò)一個(gè)中央計(jì)算單元來(lái)控制整車(chē)功能，就像現(xiàn)在的電腦和手機(jī)一樣?！?/p>
這也是業(yè)內(nèi)對(duì)電子電氣架構(gòu)路線演進(jìn)的普遍觀點(diǎn)。
畢竟，如果能夠逐步將ECU集中化，車(chē)輛通信線束也大幅減少，整車(chē)零部件成本的下降也顯而易見(jiàn)，何樂(lè)而不為呢？
除了大眾，業(yè)內(nèi)也有不少玩家正在朝著跨域集中式的電子電氣架構(gòu)演化：比如很早之前奧迪在 A8?車(chē)型上就搭載了關(guān)于自動(dòng)駕駛的 zFAS 域控制器；通用汽車(chē)也推出了新一代電子電氣架構(gòu)Global B；
國(guó)內(nèi)的新造車(chē)勢(shì)力小鵬汽車(chē)在P7車(chē)型上，搭載了基于英偉達(dá)Xavier芯片的自動(dòng)駕駛域控制器等案例；理想汽車(chē)也表示，將在2022年推出搭載基于英偉達(dá)Orin 芯片的自動(dòng)駕駛域控制器。
同樣，零部件供應(yīng)商也在這股潮流中積極轉(zhuǎn)型：博世曾在一次媒體交流會(huì)上表示，目前已經(jīng)已經(jīng)獲得首個(gè)本地座艙域控制項(xiàng)目，將在2021年第四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2022年第二季度首個(gè)全球座艙域控制器項(xiàng)目量產(chǎn)。
此前，華為推出的MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)， 其實(shí)就是一款自動(dòng)駕駛域控制器。
不過(guò)，既然特斯拉走的是一條看上去更加先進(jìn)的道路，其他玩家也在奮進(jìn)，那么為什么其他主機(jī)廠的腳步似乎不如預(yù)想中的那樣快？
與新智駕對(duì)話(huà)的幾位業(yè)內(nèi)人士都表示：傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈體系是非常重要的阻力之一。隨著分布式ECU模塊的取消，傳統(tǒng)的汽車(chē)供應(yīng)商體系會(huì)受到巨大沖擊。
比亞迪智能網(wǎng)聯(lián)中心智能電器工程部總監(jiān)吳麗華告訴新智駕：EUC集成到域之后，很多優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商都面臨著被淘汰的可能。
“動(dòng)人的利益如同動(dòng)人家的靈魂?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士如此感嘆道。
舊有產(chǎn)業(yè)鏈難以動(dòng)搖，這決定了很多主機(jī)廠其實(shí)難以走上特斯拉的道路。
但這只是原因之一。
小鵬汽車(chē)段工還表示，即便一部分主機(jī)廠有決心進(jìn)行組織、體系變革，他們依舊會(huì)面臨一個(gè)艱難的挑戰(zhàn)：“吃掉”分布式模塊之后，軟硬件分離，有沒(méi)有可以將軟件集成起來(lái)的專(zhuān)門(mén)供應(yīng)商？
一位業(yè)內(nèi)人士也直接指出：“目前看來(lái)，現(xiàn)行的供應(yīng)商體系里沒(méi)有的成熟的軟件供應(yīng)商。雖然大家都在說(shuō)軟件定義汽車(chē)，但有沒(méi)有成熟的軟件商業(yè)模式？其實(shí)大家還沒(méi)有摸索出來(lái)?！?/p>
因?yàn)橐酝?yīng)商大多提供的是軟硬件一體的服務(wù)，很少有專(zhuān)門(mén)的汽車(chē)軟件供應(yīng)平臺(tái)，并且能夠適應(yīng)各種芯片平臺(tái)。
因此，寄身于域控制器的軟件能力成為了各個(gè)玩家追逐的重中之重。
華為MDC智能駕駛計(jì)算平臺(tái)
該業(yè)內(nèi)人士也澄清道：很多人會(huì)誤以為域控制器其實(shí)只是個(gè)盒子，實(shí)則不然，軟件才是域控制器的靈魂（前提需要芯片算力跟得上）。
所以，從分布式架構(gòu)到集中式架構(gòu)的難點(diǎn)，不在于ECU物理模塊的取消，而是在于如何將原本分布式的軟件進(jìn)行集成。
以智能駕駛域控制器為例，福瑞泰克系統(tǒng)專(zhuān)家喻清舟告訴新智駕，域控制器的軟件算法其實(shí)包含三層：最底層的是攝像頭等傳感器算法、第二層是基本的行車(chē)功能算法軟件（包含L2級(jí)輔助駕駛功能），第三層則是一些高級(jí)智能駕駛功能比如領(lǐng)航輔助駕駛。
這三個(gè)層面的功能，很少有主機(jī)廠能夠完全自研，多多少少要與供應(yīng)商合作。
“說(shuō)白了，如果主機(jī)廠要上域控制器，就一定要把原來(lái)的那套東西給扔掉。但扔掉之后，又會(huì)對(duì)主機(jī)廠的底層能力提出很高的要求。”上述業(yè)內(nèi)人士說(shuō)道。
所以，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈難以掉頭，新的軟件生態(tài)尚不成熟的背景下，很多傳統(tǒng)主機(jī)廠正在艱難地破舊立新。
但對(duì)于特斯拉、國(guó)內(nèi)新造車(chē)等玩家來(lái)說(shuō)，沒(méi)有太多的歷史包袱與體系包袱，只要肯在自研道路上下狠功夫，集中式的電子電氣架構(gòu)之路可能會(huì)走得更加輕松一些。
軟件定義汽車(chē)時(shí)代：主機(jī)廠與Tier1關(guān)系或?qū)⒅亟ǎ?/strong>
當(dāng)下，業(yè)內(nèi)也已經(jīng)普遍達(dá)成共識(shí)：這是個(gè)軟件定義汽車(chē)的時(shí)代。主機(jī)廠隊(duì)伍中不乏一些自研的聲音，許多主機(jī)廠也在軟件團(tuán)隊(duì)上大肆招兵買(mǎi)馬。
那么，軟件自研會(huì)否成為主機(jī)廠的唯一出路？
一位業(yè)內(nèi)人士直言不諱地指出：“特斯拉是一個(gè)另類(lèi)的優(yōu)秀學(xué)生，但如果主機(jī)廠全部照著特斯拉的步伐來(lái)走，一定會(huì)全完蛋。”因?yàn)榇蠖鄶?shù)主機(jī)廠沒(méi)有特斯拉的基因，其實(shí)很難全力All In。
但即便如此，軟件能力還是愈發(fā)成為產(chǎn)業(yè)鏈玩家的“阿喀琉斯之踵”。而主機(jī)廠對(duì)軟件能力的集中把控，可能會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系的重建。
比亞迪吳麗華表示，因?yàn)楸葋喌弦酝贓CU的開(kāi)發(fā)上積累過(guò)不少經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)下也在進(jìn)行智能座艙和自動(dòng)駕駛域控制器的研發(fā)。所以他認(rèn)為，未來(lái)主機(jī)廠會(huì)逐漸扮演起軟件承包方的角色。
以往主機(jī)廠、Tier1、Tier2之間的關(guān)系和格局可能會(huì)發(fā)生一些變化。傳統(tǒng)的方式是Tier2賦能Tier1，Tier1再賦能OEM。但主機(jī)廠要做域集中之后，需要掌握更多軟件開(kāi)發(fā)能力，可能會(huì)直接與Tier2進(jìn)行溝通。
“Tier1可能會(huì)變成純粹硬件供應(yīng)商，甚至是一個(gè)代工廠，當(dāng)然中間可能會(huì)有些過(guò)渡，雙方都做一些軟件開(kāi)發(fā)?！眳躯惾A說(shuō)道。
可見(jiàn)，這對(duì)于零部件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，是一場(chǎng)充滿(mǎn)變數(shù)的變革。
不過(guò)，上述業(yè)內(nèi)人士表示，如果從經(jīng)濟(jì)性角度考慮，一些通用且成熟的功能其實(shí)沒(méi)必要主機(jī)廠自己去做的。主機(jī)廠要做的，是能夠引領(lǐng)潮流的那一部分功能，并在這方面做出自己的差異化。但如果主機(jī)廠沒(méi)有非常強(qiáng)的從上到下的垂直整合能力，可能還是要依靠生態(tài)鏈的能力。
因此，在域控制器時(shí)代，主機(jī)廠與Tier1的產(chǎn)業(yè)布局究竟會(huì)怎樣重建，其實(shí)尚無(wú)定論。
正如小鵬段工所說(shuō)，主機(jī)廠與Tier1的關(guān)系沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分，只有合適與不合適，最終還是取決于主機(jī)廠本身的能力。
汽車(chē)的“中央大腦”形態(tài)還有多遠(yuǎn)？
隨著域控制器的出現(xiàn)，汽車(chē)的智能化演進(jìn)越來(lái)越迅猛。未來(lái)最理想的狀態(tài)是，汽車(chē)能夠擁有一個(gè)整車(chē)計(jì)算平臺(tái)——中央大腦。
但這對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，即便是特斯拉，也還在向中央式電子電氣架構(gòu)進(jìn)發(fā)。
那么，從3-5個(gè)域控制器向中央式電子電氣架構(gòu)演進(jìn)，可能還面臨哪些挑戰(zhàn)？
這個(gè)答案涉及方方面面，比如AI芯片的算力能否支持、汽車(chē)的操作系統(tǒng)能否跟上、有無(wú)成熟的軟件供應(yīng)商等等。
小鵬汽車(chē)段工著重指出：因?yàn)橹醒胗蚩刂破骺赡軙?huì)成為一臺(tái)計(jì)算機(jī)的形態(tài)，其中最核心的能力會(huì)來(lái)源于汽車(chē)的操作系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)需要同時(shí)跟上層的軟件應(yīng)用、底層的硬件資源進(jìn)行銜接。
這是核心亮點(diǎn)也是難點(diǎn)。
因?yàn)槠?chē)的座艙域、智駕域、動(dòng)力域、車(chē)身域等幾大“域”對(duì)操作系統(tǒng)的需求其實(shí)并不一致。比如座艙系統(tǒng)對(duì)于屏幕的色彩處理和渲染要求比較高，而智駕功能則對(duì)系統(tǒng)的安全要求特別高。
他表示，目前還有沒(méi)一種芯片或者一個(gè)嵌入式的硬件平臺(tái)，既有高算力能夠支撐豐富圖像處理，又有高性能、高存儲(chǔ)，同時(shí)還具有非常豐富的IO接口。
“如果說(shuō)，后續(xù)整車(chē)真的到了這一步，我覺(jué)得誰(shuí)先做出這個(gè)操作系統(tǒng)，誰(shuí)就能真正開(kāi)發(fā)出一個(gè)平臺(tái)，甚至可以壟斷行業(yè)了?！?/p>
除了硬件層面的挑戰(zhàn)，汽車(chē)行業(yè)的軟件產(chǎn)業(yè)鏈也面臨著重構(gòu)的可能。
“產(chǎn)業(yè)鏈里一定要有軟件供應(yīng)商，否則這件事是做不成的?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士說(shuō)道。他認(rèn)為，未來(lái)行業(yè)可能會(huì)發(fā)展出幾家有體量的軟件供應(yīng)商，通過(guò)軟件平臺(tái)來(lái)為汽車(chē)大腦提供服務(wù)。
汽車(chē)架構(gòu)走向中央式可能需要 3-10 年的時(shí)間，國(guó)內(nèi)汽車(chē)服務(wù)供應(yīng)商德賽西威研究院院長(zhǎng)黃力表示。
任何行業(yè)變革的伊始，總是伴隨著利益的沖突與規(guī)則的破立，在這場(chǎng)由ECU消亡引發(fā)的變革里亦是如此。
在整車(chē)電子電氣架構(gòu)向中央式演進(jìn)的過(guò)程中，“軟件定義汽車(chē)”熱潮之下也隱藏著諸多賽道和企業(yè)崛起的可能性。
域控制器的出現(xiàn)，只是一個(gè)中場(chǎng)戰(zhàn)事。
未來(lái)可以確定的是，汽車(chē)的“中央大腦”形態(tài)變革，以及背后的智能汽車(chē)時(shí)代話(huà)語(yǔ)權(quán)爭(zhēng)奪，會(huì)讓產(chǎn)業(yè)鏈上的各種玩家前赴后繼。
盡管特斯拉勇立潮頭，但后來(lái)者中不乏決心有毅力的玩家。眼下這場(chǎng)變革尚未完成，玩家們的交鋒才剛剛開(kāi)始。
好戲，才剛剛開(kāi)鑼。 雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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