今天小编分享的科技经验：一辆汽车线束长达5公里，行业急需一场革命，欢迎阅读。
汽车工业的线束革命
家用汽车的长度一般不超过 5 米，宽度约 1.5 米。
就是在这个小小的空间里，使用的线束最长达 5 公里，可以绕汽车 384 圈。
汽车为什么要使用这么长的线束？
减少线束的长度，对汽车工业有多重要？
今天，我们来聊一聊汽车工业的线束革命。
线束有多长
如果将汽车比作人体，那么，发动机就是心脏，车架是骨骼，轮胎是脚。
正如人体的心脏与四肢之间需要靠神经和血管连接，汽车的各个部件，也要靠各种电线、管道连接。
线束，就是汽车的神经和血管。
在汽车运行中，车主向汽车下达的每一个功能指令，都通过线束来传递。
仅燃油车的发动机舱内，就分布着长达 5 米到 8 米的线束。
这些线束连接发动机的各个传感器、执行器，如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、喷油嘴、点火线圈等，以及为发电机、起动机等设备供电和传输信号。
发动机舱内的线束
例如，线束把汽车电池与起动机连接起来，当驾驶员转动点火钥匙时，电流通过线束传递到起动机，使发动机顺利启动。
与传统燃油车相比，电动汽车中存在复杂且精密的高压零部件、高压插接件等高压电气部件。
这些电气部件想要正常运转，也需要大量的高压线束。
电力要靠线束供应、信号要靠线束传输、功能要靠线束集成，线束看似不起眼，却关乎汽车的性能与安全。
可谓，牵一发而动全身。
这些线束在汽车中纵横交错、密密麻麻，短则 3 公里，长则 5 公里。
线束如此之长，给汽车的生产、使用与维护带来了不小的困扰。
大部分线束，只能人工安装，需要对接、穿孔、布线等各个环节。
线束一多、一长，会增加安装的难度与时间，整个生产效率就会慢下来，生产成本也会增加。
驾驶舱里的线束
一旦损坏，维护更新也比较麻烦。
线束过长，线路布局会更加复杂，线束过多，拥挤在一起，既不利于散热，也可能产生信号干扰。
多一条线束，往往意味着多两个连接处，也就多一分连接头松动的风险。
反过来想，如果能减少线束，那好处就太多了。
既能够降低汽车生产、维护的难度、成本，还有助于减轻车身重量，提高车辆的能效和性能。
千万别 " 看轻 " 线束，要占整车重量的 3%-5%。
2023 年全球汽车产量高达 9355 万辆，即使每辆车减少 1% 的重量，累积的重量也是惊人的。
汽车行业，急需一场线束革命。
特斯拉的探索
要想掀起一场线束革命，必须先搞清楚，汽车里的线束为什么这么长？
一方面，汽车的功能、布局、结构复杂。
汽车称得上最复杂的民用工业品之一，集成了多种多样的设备。
一辆汽车的零部件，多达 2 万 -3 万个。
要将如此之多的零部件连接在一起，必然需要大量的线束。
汽车内部空间是一个复杂的三维结构，为满足防火或隐藏等需求，很多线束要 " 绕路 " 而行，这也让线束的实际长度增加。
出于冗余和可扩展设计，厂商在布置线束时也会留有余量，进一步增加了线束的长度。
另一方面，标准化统一程度低。
线束与线束、线束与电器部件之间的连接一般采用连接器。
目前，行业内连接器种类、规格不一，类型多达 200 多种，标准化统一程度低。
由于没有统一的标准，不同的线束需要配备不同的连接器，甚至线束可能需要设计更多的分支和转接部分，增加了布线的步骤和复杂度。
基于以上的分析可知，要想减少线束，基础工作是优化汽车的架构。
在传统汽车中，每个电路都是相对独立的，大量的电子元件需要通过复杂的线束进行连接和通信。
特斯拉推动电子电气架构向集中式架构的转变，并重新划分網域控制器，把原有的车身、底盘、安全系统等拆分整合到前部车身模块、左侧车身模块、右侧车身模块和车载电腦四大模块。
特斯拉集中式电子电气架构
特斯拉采用了模块化设计，将线束集成到带有控制器的子组件中。在汽车组装时，只需将这些子部件和子系统连接在一起，就能完成整车的布线工作。
举例而言，传统架构下，四个车门的门锁、照明、音频等控制线束全部要 " 千里迢迢 " 连接到总控制中心；现在，只需要 " 抄近路 " 集中到两侧车身的控制模块。
这种就近控制的思路，大大减少了线束用量。
与此同时，特斯拉通过技术创新，成功将 200 多种不同接口的连接器简化为 6 种标准接口。
特斯拉连接器接口
这些接口能够满足 90% 以上的供电和信号传输需求，大幅降低生产故障率和成本，提高生产效率。
传统分布式架构车型的线束最长可达 5000 米，常见的家用车型线束长度约为 3000 米。
特斯拉采用了網域控制架构后，Model 3 的线束长度减少到了 1.5 千米。
2022 年，Cybertruck 推出时，线束总量减少了 77% ，总长不到 1 公里。
特斯拉并没有止步，未来要将线束减少到 100 米。
截至目前，线束和电子连接器行业仍是汽车行业自动化程度最低、标准化统一程度最低的元器件领網域之一。
一旦减少到 100 米，汽车自动化生产的阻碍将被破除。
从 5 公里到 100 米，这是一场线束革命，更是效率革命。
统一行业标准
除了特斯拉，其他车企也在探索线束的改良方法。
2023 年，零跑汽车对外发布了 " 四叶草 " 中央集成式电子电气架构（LEAP3.0）。
零跑 " 四叶草 " 架构将汽车分布在不同位置的许多 " 大腦 " 整合成一个大腦，通过 1 颗 SOC（系统级芯片）+1 颗 MCU 芯片（微控制器芯片）实现中央超算，系统化融合座舱網域、智驾網域、动力網域、车身網域四个单元，实现一个超算平台植入 15 个模块。
零跑 " 四叶草 " 架构
零跑 " 四叶草 " 架构通过极致集成，将线束总长缩减至 1.5 千米以内，重量仅为 23 千克，较網域控式减重 15 千克。
理想汽车申请了车辆通信装置专利，通过将载波模块和控制模块一体設定，并复用控制模块的微控制单元，减少控制模块之间設定通信线的线束，降低整车线束部署的复杂度。
比亚迪通过优化高压系统架构，减少接插件和高压线缆的使用量。
由此可见，行业不缺改良线束的方法，缺的是统一的标准。
如果每家车企都针对线束推出自己的解决方案，这固然是一种创新，但整个市场线束的标准、产品将会混乱，不利于大规模生产和协同创新。
正因如此，特斯拉公司副总裁陶琳前段时间在微博发文表示，特斯拉已在其官网上公布了车辆电子线束接口的设计方案，并邀请更多设备供应商和车企一起推动车辆电子连接器统一标准，加速整个线束行业的降本增效。
陶琳微博
线束如此，换电亦如此。
现在的换电领網域，还没有形成统一的行业标准。
不同车企以及换电运营企业采用不同的技术方案和标准，电池尺寸和结构五花八门，导致换电站难以适配多种车型，增加了运营成本，降低了运营效率。
作为充换电基建设施数量建设最多的车企，蔚来不仅投入大量精力构建 " 可充可换可更新 " 的全场景能源服务，在全国部署换电站超过 2800 座，还以实际行动推动行业标准统一。
一方面，蔚来加强与一汽、广汽、长安、吉利、奇瑞等主流车企，以及南方电网等能源机构合作，打破品牌壁垒，使换电服务能在更多车型上实现，共同推动建立统一的可充可换电池标准体系。
另一方面，蔚来积极参与国家能源局《电动汽车换电安全要求》和《电动乘用车共享换电站建设规范》团体标准的制定，凭借自身的技术积累和实践经验，推动换电的标准化。
中国新能源汽车产业需要的不是简单的线束革命、换电革命，而是标准革命。
我们常常说，中国一进场，就能把某个产品高高在上的价格 " 打下来 "。
中国制造之所以便宜，除了劳动力成本低外，更重要的是产业链齐全、大规模生产带来的规模经济效应。
大规模生产的前提是，标准统一。
标准统一，不仅可以提高行业的产品质量和安全性，更重要的是，能够简化供应链，促进大规模生产，实现全行业的降本增效。
2023 年，我国新能源汽车产销量分别达 958.7 万辆和 949.5 万辆。
从 2014 年的 7.8 万辆，再到 2023 年超过 950 万辆，短短十年，中国新能源汽车产业就实现了跨越式发展。
下一个十年，统一行业标准，中国新能源汽车产业才有底气 " 打天下 "。
本文来自微信公众号 " 正解局 "，作者：正解局，36 氪经授权发布。
