今天小編分享的汽車經驗:汽車價格戰下,智能化也在卷,歡迎閲讀。
圖片來源 @視覺中國
文 | 另鏡,作者 | 謝涵,編輯 | 陳彥旭
一場殘酷的價格戰正在中國電動汽車市場爆發。價格戰比拼車企控制成本的能力,背後是電動和智能兩條技術線路的更新節奏,最終能像制造 iPhone 一樣造智能電動汽車,實現系統性降本。
因此,2023 年再談電動汽車有多智能時,比起談自動駕駛技術進展,談一家整車廠更新其電子電氣架構平台的能力更為實際。汽車的電子電氣架構相當于人的神經系統和大腦,是未來汽車實現信息互動和復雜操作的關鍵,也是車企的核心競争力。
截止 2023 年一季度,據新能源媒體 CleanTechnica 數據,《另鏡》整理全球最暢銷的 10 款電動汽車車型(同品牌只選取最暢銷的一款),嘗試解析藏在量產電動汽車裏的大腦,以及其透露出的整車廠智能化布局節奏。
汽車大腦如何進化?
1993 年到 2010 年,燃油車奧迪 A8 使用的電子控制單元(ECU)數量從 5 個快速增加到超過 100 個。自動變速箱,儀表盤,電動車窗,空調等等,為了給駕駛者提供更安全、更舒适的駕駛體驗,汽車從純機械產品逐漸演變成集成上百個 ECU 的復雜電氣工程。
每個 ECU 通常只負責控制一個功能單元,彼此獨立,比如發動機、刹車、車門等。它們之間透過控制器網域網絡(CAN)或者本地局部互聯網絡(LIN)連接在一起,并透過整車廠設定的通信協定交換信息。
這便是汽車傳統的分布式電子電氣架構。
由于每個 ECU 只綁定一個具體功能,在此架構中,車廠要修改一個雨刷總成功能時,通常得二次開發,重新和雨刷供應商籤合同,重新做各個層級的标定和驗證。耗時長,流程繁瑣,效率低,成本高。
像智能手機一樣,把硬體模塊化,讓軟體來定義雨刷的功能,能解決這個問題。業内人士管這一步叫做," 軟體架構從軟硬體高度耦合走向分層解耦 "。換句話説,将雨刷總成單一 ECU,分離成标準化的硬體和能實時更新的軟體,再把功能集成到車身網域控制器中。
具體來講,雨刷所需的傳感器可調用車載攝像頭或其他傳感器,一旦感應到擋風玻璃透明度下降,車輛即可通過軟體自動啓動雨刷。再修改雨刷功能時,車廠在該網域控制器系統中更新軟體即可。
網域控制器相當于智能汽車局部集成的小腦,包括網域主控硬體、作業系統、算法和應用軟體等。架構集成度越高,所需網域控制器數量越少,供應鏈管理難度下降,開發時間和成本下降。
汽車一級供應商博世将電子電氣架構進化分為六個階段,已成行業共識:分布式階段(包括模塊化、集成化)——網域集中式(包括集中化、網域融合)、中央集中式(包括車載電腦、車雲計算)。各種不同的總成、模塊都标準化以後,通過中央控制器裏的軟體可以實現更高等級的智能,就像手機上運行多個應用。
跨區網域集成更多 ECU,還會少用數百根線束,從而減輕車身重量,從而延長電動汽車續航裏程。為整車廠提供車輛電氣電子架構和高級輔助駕駛(ADAS)解決方案的供應商安波福研究發現,使用區網域控制器可以整合 9 個 ECU,并少用數百根單獨電線,使車輛的重量減少了 8.5 千克。
更少的零件、更輕的車身,在持續迭代中降低制造成本,讓降價成為普及電動汽車的有效武器。特斯拉的電子電氣架構迭代,也遵循這一邏輯。
經歷 Roadster、Model S、Model X 三款車型演進,2016 年 3 月,特斯拉 Model 3 開啓電子電氣架構變革。新型電子電氣架構不僅大幅減少 ECU 數量、縮短線束(MODEL S 線束 3000 米,Model 3 減少一半以上),從而降低成本,還重塑了汽車產業舊有的零部件供應體系,并抓住未來價值更大的自研環節,真正實現了軟體定義汽車。
追趕特斯拉
作為智能電動汽車的開創者,特斯拉則一直技術激進。在電子電氣架構方面,平安證券分析師王德安認為,特斯拉領先傳統車企 6 年以上。
特斯拉之外,不少車企雖然聲稱自家電子電器架構集成了三個功能網域,但實際上還保留較多分布式模塊,處于功能網域控制的早期階段。比如,都号稱用三個網域控制器取代了分布式架構,但特斯拉的電子電氣架構(26 個)所需的 ECU 數量就比大眾最新的 MEB(52 個)要了少一倍還多。
在網域控制器架構的基礎上,車企更進一步把不同功能的網域進行跨網域整合,再進一步到中央計算 + 位置網域階段。這一演進過程可能長達 5-10 年,而受制于供應鏈關系和自研能力,各家車企規劃的進化節奏不一。
蔚來、小鵬、理想正在以每 1-2 年更新一次架構的速度在追趕特斯拉。中國傳統車企上汽、廣汽、比亞迪在追趕電動汽車創業公司 " 蔚小理 "。豪華車品牌沃爾沃和經濟型品牌大眾,其架構進化則一快一慢,同時側面反映兩類公司的轉型難度。
跨網域整合功能不是一件容易的事。尤其是像 Model 3 電子電氣架構那樣,高級輔助駕駛(ADAS )模塊橫跨動力網域和底盤網域。
汽車產業鏈一級供應商(Tier1)博世把汽車分為五個功能網域,包括動力網域、底盤網域、車身網域、 座艙網域和自動駕駛網域。随着電子電氣架構更新,硬體架構會進一步将動力網域、底盤網域、車身網域合并為整車控制網域,功能網域從五個過渡到三個(自動駕駛網域、智能座艙網域、車控網域)。
其中,由于涉及安全問題,動力網域(三電系統)和底盤網域(包括刹車、轉向、安全氣囊、減震功能)要求響應速度快、延遲低,目前依然以 ECU 控制為主,涉及供應商眾多,若非自研或者扶持供應商跟進技術變動,多數車企難以整合動力網域和底盤網域。
因此你在當下的電動汽車品牌宣傳中,更多會見到座艙網域和自動駕駛網域的賣點。尤其近兩年自動駕駛領網域陷入投資低潮,業内人士認為 2030 年高等級自動駕駛無法普及。智能座艙更是成為核心賣點,包括中控顯示屏、信息娛樂解決方案、儀表盤、抬頭顯示(HUD)等。
座艙網域和車身網域(包括雨刮、車窗和車鑰匙等功能)融合,還能制造更多更讓消費者直接就能感受到的產品差異。在激烈的價格戰中,這是更經濟實用的技術路線,價值大,成本低。這兩個功能網域對傳統供應鏈依賴度小,要求算力也低,整合起來不難。
高工智能汽車研究院監測數據顯示,2022 年中國市場(不含進出口)乘用車前裝标配座艙網域控制器 172.65 萬台,搭載率達到 8.66%。而前裝标配搭載行泊一體網域控制器交付上險量為 77.98 萬輛,搭載率為 3.91%。
如果説電子電氣架構進化是電動汽車智能化的前提,那在智能化技術路線上,多數車企目前都是經濟實用的保守派。電池技術投入更大的比亞迪只是做得更極致。
而始終相信汽車會是下一個智能手機的馬斯克,在今年 3 月特斯拉投資日上宣布,下一代電子電氣架構中控制器 100% 自研。
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