今天小編分享的科技經驗：一輛汽車線束長達5公裡，行業急需一場革命，歡迎閱讀。
汽車工業的線束革命
家用汽車的長度一般不超過 5 米，寬度約 1.5 米。
就是在這個小小的空間裡，使用的線束最長達 5 公裡，可以繞汽車 384 圈。
汽車為什麼要使用這麼長的線束？
減少線束的長度，對汽車工業有多重要？
今天，我們來聊一聊汽車工業的線束革命。
線束有多長
如果将汽車比作人體，那麼，發動機就是心髒，車架是骨骼，輪胎是腳。
正如人體的心髒與四肢之間需要靠神經和血管連接，汽車的各個部件，也要靠各種電線、管道連接。
線束，就是汽車的神經和血管。
在汽車運行中，車主向汽車下達的每一個功能指令，都通過線束來傳遞。
僅燃油車的發動機艙内，就分布着長達 5 米到 8 米的線束。
這些線束連接發動機的各個傳感器、執行器，如曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、噴油嘴、點火線圈等，以及為發電機、起動機等設備供電和傳輸信号。
發動機艙内的線束
例如，線束把汽車電池與起動機連接起來，當駕駛員轉動點火鑰匙時，電流通過線束傳遞到起動機，使發動機順利啟動。
與傳統燃油車相比，電動汽車中存在復雜且精密的高壓零部件、高壓插接件等高壓電氣部件。
這些電氣部件想要正常運轉，也需要大量的高壓線束。
電力要靠線束供應、信号要靠線束傳輸、功能要靠線束集成，線束看似不起眼，卻關乎汽車的性能與安全。
可謂，牽一發而動全身。
這些線束在汽車中縱橫交錯、密密麻麻，短則 3 公裡，長則 5 公裡。
線束如此之長，給汽車的生產、使用與維護帶來了不小的困擾。
大部分線束，只能人工安裝，需要對接、穿孔、布線等各個環節。
線束一多、一長，會增加安裝的難度與時間，整個生產效率就會慢下來，生產成本也會增加。
駕駛艙裡的線束
一旦損壞，維護更新也比較麻煩。
線束過長，線路布局會更加復雜，線束過多，擁擠在一起，既不利于散熱，也可能產生信号幹擾。
多一條線束，往往意味着多兩個連接處，也就多一分連接頭松動的風險。
反過來想，如果能減少線束，那好處就太多了。
既能夠降低汽車生產、維護的難度、成本，還有助于減輕車身重量，提高車輛的能效和性能。
千萬别 " 看輕 " 線束，要占整車重量的 3%-5%。
2023 年全球汽車產量高達 9355 萬輛，即使每輛車減少 1% 的重量，累積的重量也是驚人的。
汽車行業，急需一場線束革命。
特斯拉的探索
要想掀起一場線束革命，必須先搞清楚，汽車裡的線束為什麼這麼長？
一方面，汽車的功能、布局、結構復雜。
汽車稱得上最復雜的民用工業品之一，集成了多種多樣的設備。
一輛汽車的零部件，多達 2 萬 -3 萬個。
要将如此之多的零部件連接在一起，必然需要大量的線束。
汽車内部空間是一個復雜的三維結構，為滿足防火或隐藏等需求，很多線束要 " 繞路 " 而行，這也讓線束的實際長度增加。
出于冗餘和可擴展設計，廠商在布置線束時也會留有餘量，進一步增加了線束的長度。
另一方面，标準化統一程度低。
線束與線束、線束與電器部件之間的連接一般采用連接器。
目前，行業内連接器種類、規格不一，類型多達 200 多種，标準化統一程度低。
由于沒有統一的标準，不同的線束需要配備不同的連接器，甚至線束可能需要設計更多的分支和轉接部分，增加了布線的步驟和復雜度。
基于以上的分析可知，要想減少線束，基礎工作是優化汽車的架構。
在傳統汽車中，每個電路都是相對獨立的，大量的電子元件需要通過復雜的線束進行連接和通信。
特斯拉推動電子電氣架構向集中式架構的轉變，并重新劃分網域控制器，把原有的車身、底盤、安全系統等拆分整合到前部車身模塊、左側車身模塊、右側車身模塊和車載電腦四大模塊。
特斯拉集中式電子電氣架構
特斯拉采用了模塊化設計，将線束集成到帶有控制器的子組件中。在汽車組裝時，只需将這些子部件和子系統連接在一起，就能完成整車的布線工作。
舉例而言，傳統架構下，四個車門的門鎖、照明、音頻等控制線束全部要 " 千裡迢迢 " 連接到總控制中心；現在，只需要 " 抄近路 " 集中到兩側車身的控制模塊。
這種就近控制的思路，大大減少了線束用量。
與此同時，特斯拉通過技術創新，成功将 200 多種不同接口的連接器簡化為 6 種标準接口。
特斯拉連接器接口
這些接口能夠滿足 90% 以上的供電和信号傳輸需求，大幅降低生產故障率和成本，提高生產效率。
傳統分布式架構車型的線束最長可達 5000 米，常見的家用車型線束長度約為 3000 米。
特斯拉采用了網域控制架構後，Model 3 的線束長度減少到了 1.5 千米。
2022 年，Cybertruck 推出時，線束總量減少了 77% ，總長不到 1 公裡。
特斯拉并沒有止步，未來要将線束減少到 100 米。
截至目前，線束和電子連接器行業仍是汽車行業自動化程度最低、标準化統一程度最低的元器件領網域之一。
一旦減少到 100 米，汽車自動化生產的阻礙将被破除。
從 5 公裡到 100 米，這是一場線束革命，更是效率革命。
統一行業标準
除了特斯拉，其他車企也在探索線束的改良方法。
2023 年，零跑汽車對外發布了 " 四葉草 " 中央集成式電子電氣架構（LEAP3.0）。
零跑 " 四葉草 " 架構将汽車分布在不同位置的許多 " 大腦 " 整合成一個大腦，通過 1 顆 SOC（系統級芯片）+1 顆 MCU 芯片（微控制器芯片）實現中央超算，系統化融合座艙網域、智駕網域、動力網域、車身網域四個單元，實現一個超算平台植入 15 個模塊。
零跑 " 四葉草 " 架構
零跑 " 四葉草 " 架構通過極致集成，将線束總長縮減至 1.5 千米以内，重量僅為 23 千克，較網域控式減重 15 千克。
理想汽車申請了車輛通信裝置專利，通過将載波模塊和控制模塊一體設定，并復用控制模塊的微控制單元，減少控制模塊之間設定通信線的線束，降低整車線束部署的復雜度。
比亞迪通過優化高壓系統架構，減少接插件和高壓線纜的使用量。
由此可見，行業不缺改良線束的方法，缺的是統一的标準。
如果每家車企都針對線束推出自己的解決方案，這固然是一種創新，但整個市場線束的标準、產品将會混亂，不利于大規模生產和協同創新。
正因如此，特斯拉公司副總裁陶琳前段時間在微博發文表示，特斯拉已在其官網上公布了車輛電子線束接口的設計方案，并邀請更多設備供應商和車企一起推動車輛電子連接器統一标準，加速整個線束行業的降本增效。
陶琳微博
線束如此，換電亦如此。
現在的換電領網域，還沒有形成統一的行業标準。
不同車企以及換電運營企業采用不同的技術方案和标準，電池尺寸和結構五花八門，導致換電站難以适配多種車型，增加了運營成本，降低了運營效率。
作為充換電基建設施數量建設最多的車企，蔚來不僅投入大量精力構建 " 可充可換可更新 " 的全場景能源服務，在全國部署換電站超過 2800 座，還以實際行動推動行業标準統一。
一方面，蔚來加強與一汽、廣汽、長安、吉利、奇瑞等主流車企，以及南方電網等能源機構合作，打破品牌壁壘，使換電服務能在更多車型上實現，共同推動建立統一的可充可換電池标準體系。
另一方面，蔚來積極參與國家能源局《電動汽車換電安全要求》和《電動乘用車共享換電站建設規範》團體标準的制定，憑借自身的技術積累和實踐經驗，推動換電的标準化。
中國新能源汽車產業需要的不是簡單的線束革命、換電革命，而是标準革命。
我們常常說，中國一進場，就能把某個產品高高在上的價格 " 打下來 "。
中國制造之所以便宜，除了勞動力成本低外，更重要的是產業鏈齊全、大規模生產帶來的規模經濟效應。
大規模生產的前提是，标準統一。
标準統一，不僅可以提高行業的產品質量和安全性，更重要的是，能夠簡化供應鏈，促進大規模生產，實現全行業的降本增效。
2023 年，我國新能源汽車產銷量分别達 958.7 萬輛和 949.5 萬輛。
從 2014 年的 7.8 萬輛，再到 2023 年超過 950 萬輛，短短十年，中國新能源汽車產業就實現了跨越式發展。
下一個十年，統一行業标準，中國新能源汽車產業才有底氣 " 打天下 "。
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