|
 E/E架構(gòu)和計算平臺行業(yè)研究。汽車制造商E/E架構(gòu)的三個演變階段領(lǐng)域集中式架構(gòu)將逐步向準中心和中心計算架構(gòu)演進全新的汽車E/E架構(gòu)的演進,可能需要十年的時間,可以分為三個階段。目前,汽車制造商主要停留在領(lǐng)域中心化架構(gòu)階段。例如,大眾的E3架構(gòu)、長城的GEEP3.0架構(gòu)、比亞迪的E平臺3.0架構(gòu)、吉利的SEA架構(gòu)、祥鵬的EE2.0架構(gòu)等都是典型的領(lǐng)域集中式架構(gòu)。汽車E/E架構(gòu)將不可避免地朝著集中式E/E架構(gòu)的方向發(fā)展。從大規(guī)模生產(chǎn)的車型來看,目前集中式E/E架構(gòu)占主導地位,對動力、底盤、車身、智能駕駛和駕駛艙都有領(lǐng)域控制。但由于技術(shù)門檻、配置梯度多樣化、消費習慣等因素,標準域架構(gòu)和中央架構(gòu)很難完全實現(xiàn),因此 "分布式ECU+域控制器 "的域混合架構(gòu)將在短期內(nèi)普及。目前,大眾、寶馬、吉利ZEEKR、華為、偉世通等均采用三域E/E架構(gòu)方案,主要包括智能駕駛域、智能駕駛艙域、整車控制器域。大眾汽車將MQB分布式E/E架構(gòu)升級為MEB(E3)域集中式E/E架構(gòu),其中包括3個域控制器:車輛控制(ICAS1)、智能駕駛(ICAS2)和智能駕駛艙(ICAS3)。底盤和安全氣囊等不具備集成能力的模塊屬于ICAS1。目前,ICAS1和ICAS3已經(jīng)開發(fā)出來并安裝在ID.3、ID.4等車型上,而ICAS2尚未開發(fā)。在軟件架構(gòu)上,E3采用面向服務的架構(gòu),使用CP和AP服務中間件,實現(xiàn)SOA通信;在通信架構(gòu)上,E3的骨干網(wǎng)絡為以太網(wǎng)。在CC架構(gòu)上,華為分別推出了智能駕駛艙(CDC)、車輛控制(VDC)、智能駕駛(MDC)三個域控平臺,并發(fā)布了相關(guān)的開放平臺和操作系統(tǒng),如自主駕駛操作系統(tǒng)AOS、智能駕駛艙操作系統(tǒng)HarmonyOS、車輛控制操作系統(tǒng)VOS。在通信架構(gòu)方面,CC架構(gòu)設置了3-5個VIU(車輛接口單元)。所有的執(zhí)行器和傳感器都與分布式網(wǎng)關(guān)相連,以便形成環(huán)路。一旦一個環(huán)路發(fā)生故障,其他三個環(huán)路就會維持運行,從而有效地提高安全性。下一步,汽車制造商將在 "中央計算平臺+區(qū)域控制器 "的準中央架構(gòu)中努力工作。通過SOA,像中央計算平臺一樣共享不同域控制器的計算能力。長城汽車將于2022年推出的GEEP4.0架構(gòu)和一汽紅旗于2021年發(fā)布的FEEA3.0架構(gòu)(將于2023年量產(chǎn))就是準中心架構(gòu)。特斯拉的EEA架構(gòu)是最先進的,至少比傳統(tǒng)汽車制造商的架構(gòu)領(lǐng)先5年。Model 3的E/E架構(gòu)標志著特斯拉進入了由中央計算模塊(CCM)、車身控制模塊左側(cè)(BCMLH)和車身控制模塊右側(cè)(BCMH)組成的準中央架構(gòu)階段,基本實現(xiàn)了自主研發(fā)的Linux、整車FOTA、通過以太網(wǎng)骨干網(wǎng)絡通信的中央架構(gòu)雛形。特斯拉的準中央E/E架構(gòu)引發(fā)了一場線束革命。Model S/Model X的線束長達3公里,而Model 3將線束長度減少到1.5公里,Model Y進一步縮短到1公里左右。特斯拉的計劃是使其長度短至100米。從發(fā)展趨勢來看,汽車E/E架構(gòu)最終將向中央計算架構(gòu)演進,將功能邏輯集中到中央控制器。車廠長城計劃在2024年推出中央計算架構(gòu)GEEP 5.0,長安汽車也打算在2025年完成中央域架構(gòu)的開發(fā)。資料來源。2021年智能汽車E/E架構(gòu)及計算平臺行業(yè)研究報告》,ResearchInChina。長城汽車自主研發(fā)的GEEP E/E架構(gòu),至今已發(fā)展到第三代GEEP 3.0。作為域控制架構(gòu),它擁有4個域控制器。通過軟硬件一體化和自主研發(fā)的應用軟件,已成功應用于所有車型。目前,長城公司正在積極開發(fā)第四代和第五代E/E架構(gòu)。作為 "中央計算平臺+區(qū)域控制器 "的架構(gòu),長城汽車第四代E/E架構(gòu)包括中央計算、智能駕駛艙和可選高級自動駕駛?cè)齻€大型計算平臺。中央計算平臺集成了車身、網(wǎng)關(guān)、空調(diào)、電動車、動力底盤和ADAS,具有跨領(lǐng)域集成的特點。它計劃于2022年推出。第五代E/E架構(gòu)是將整個汽車軟件高度集中在一個中央大腦中,實現(xiàn)100%的SOA,它將在2024年推出。一汽紅旗自主研發(fā)的FEEA2.0E/E架構(gòu)是一個由新能源汽車控制器、L3/L4自動駕駛控制器和中央網(wǎng)關(guān)控制器組成的領(lǐng)域控制架構(gòu)。它已經(jīng)為E-HS9進行了量產(chǎn)。FEEA3.0是下一代E/E架構(gòu),于2021年4月發(fā)布,是 "中央計算平臺+區(qū)域控制器 "的準中央架構(gòu),減少了控制器的數(shù)量和線束的總長度超過50%,同時增加了。計劃于2023年在紅旗電動車概念車上部署。隨著汽車E/E架構(gòu)逐漸向中心架構(gòu)發(fā)展,計算能力、軟件服務的集中化,以及傳感器和執(zhí)行器的外圍化趨勢更加明顯;產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)重塑,商業(yè)模式發(fā)生了重大變化。在傳統(tǒng)的分布式E/E架構(gòu)下,控制器的硬件和算法由一級供應商提供,OEM廠商協(xié)調(diào)不同的供應商,這樣的合作效率極低。在新的E/E架構(gòu)下,原始設備制造商享有主導地位?;谧约旱能浻布脚_,他們直接向供應商傳達需求,其中一級供應商不再占主導地位,而0.5級供應商則出現(xiàn)了,為自動駕駛提供算法和軟件。(2)傳統(tǒng)的 "交鑰匙 "模式向 "全棧 "開發(fā)模式轉(zhuǎn)移車廠操縱軟件平臺的開發(fā)(涵蓋功能集成、供應商等),完成深層次的開發(fā)。隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,車企更傾向于進行 "全棧式 "開發(fā):逐步掌握E/E架構(gòu)、操作系統(tǒng)、核心算法、云端大數(shù)據(jù)、芯片等能力,然后以智能場景和消費者體驗為核心,提供持續(xù)迭代的產(chǎn)品體驗和服務。(三)商業(yè)模式創(chuàng)新,車聯(lián)網(wǎng)OTA看到商業(yè)模式的完成閉環(huán)此外,隨著E/E架構(gòu)的演進和車載OTA的快速發(fā)展,汽車的銷售模式也發(fā)生了相應的改變。汽車制造商已經(jīng)從一次性產(chǎn)品供應商轉(zhuǎn)為 "產(chǎn)品+全生命周期服務 "供應商。圍繞智能場景和消費者體驗,他們提供可持續(xù)的、可迭代的產(chǎn)品體驗和服務。以特斯拉為代表的新興汽車制造商更新軟件來迭代和升級車輛。除了車輛銷售,車企未來還可能通過OTA收取軟件更新費用。例如,領(lǐng)導者特斯拉從軟件更新中獲得了超過12億美元的收入。一輛汽車需要懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)來完成日常駕駛?cè)蝿?。這些系統(tǒng)或部件被統(tǒng)稱為底盤。自汽車誕生以來,控制底盤的技術(shù)已取得重大進展。特別是,計算機技術(shù)通過對底盤的電子控制極大地提高了安全性和可靠性,使得電子穩(wěn)定控制等功能得以采用。智能底盤控制(ICC)策略通過整合電子穩(wěn)定控制(ESC)、四輪驅(qū)動(4WD)和助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(EPS)從而改變整車現(xiàn)有的架構(gòu)。 



























|