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為了豐富汽車的電子功能，主機廠曾大張旗鼓地往車上搭載各種ECU元件。從1993年到2010年，奧迪A8車型上使用的ECU數(shù)量從5個驟增至100余個。
截然相反的是，同樣是為了優(yōu)化汽車的智能體驗，如今主機廠卻做起了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，就意味著車上安裝數(shù)十上百個ECU的時代即將過去，ECU的減法時代到來。如今Model3車型上，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。一位日本汽車工程師更是直言“我們做不出來?！?/p>
但ECU的減負(fù)，并非表面看到的硬件物理集成那么簡單。這個過程需要將上百個ECU模塊逐一進行軟硬件剝離，然后將軟件注入集中式的計算單元，逐步催生出一個汽車大腦。
如何化繁就簡，讓眾多主機廠頭疼不已。但大多數(shù)的秘密，其實藏在一個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，其實是主機廠將ECU化繁為簡之后的衍生物。
以往ECU（電子控制單元 ）廣泛存在于車輛的發(fā)動機、變速箱等底層零部件之中，汽車的每一個功能都需要單一或者多個ECU模塊進行控制，以此實現(xiàn)整車信息的轉(zhuǎn)化和處理。由此，這些遍布車身的ECU組成的架構(gòu)就叫分布式電子電氣架構(gòu)。
ECU越多，意味著車輛的電子功能越豐富。但隨之而來的是，分散的ECU模塊容易導(dǎo)致車輛線束布置復(fù)雜，車身越來越重，從而導(dǎo)致整車成本高昂；另一方面，由于涉及的供應(yīng)商眾多，ECU模塊的軟件開發(fā)始終無法同步，后續(xù)更新也難以為繼，遑論當(dāng)下熱議的OTA升級了。
在汽車智能化時代，這種架構(gòu)顯然滿足不了整車數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，車輛需要有不斷進化的能力。
于是，在特斯拉這條“鯰魚”的攪動下，一場“將ECU功能集中化”的變革也在熱鬧進行：傳統(tǒng)ECU模塊開始軟硬件分離，硬件被逐步取消，軟件被集中到一起，通過單個計算平臺來實現(xiàn)對多個功能的控制。
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)也開始出現(xiàn)。
博世的電子電氣架構(gòu)演進圖
在這場變革中，傳統(tǒng)的ECU供應(yīng)商可能最先感受到時代氣息的驟變。
業(yè)內(nèi)一張流傳甚廣的電子電氣架構(gòu)進化圖就出自國際零部件供應(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，整車電子電氣架構(gòu)的進程可以大致分為三個階段：分布式架構(gòu)、跨域集中式架構(gòu)、中央式架構(gòu)。
那么，從實際進程來看，當(dāng)下業(yè)內(nèi)玩家都到了什么水平？
本土自動駕駛產(chǎn)品及服務(wù)供應(yīng)商福瑞泰克系統(tǒng)專家喻清舟告訴新智駕：目前大多數(shù)主機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，一類以特斯拉為主，另一類則是以大眾為主，小鵬汽車的電子電氣架構(gòu)負(fù)責(zé)人段工如此對新智駕表示。
作為跨域集中式架構(gòu)的開創(chuàng)者，特斯拉的電子電氣架構(gòu)一直在高速演進。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，2012年Model S車型下線時，最初的架構(gòu)是將整車分為動力域、底盤域、車身域等明顯的“域”，按照功能屬性對ECU軟件進行“域”的集成。
但到2017年Model 3下線時，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：中央計算模塊（CCM）、左車身控制模塊（BCM LH）和右車身控制模塊(BCM RH) 。
其中，中央計算模塊將 ADAS 域、信息娛樂系統(tǒng)域和通信系統(tǒng)域集成到一起。 也就是說，三大模塊會將位置域旁的ECU“吃掉”，基于這種架構(gòu)，汽車的ECU模塊會更少，集成度更高。
再來看大眾。
目前大眾的MEB平臺做了三大控制器，包括車輛控制域（ICAS1）、智能駕駛域（ICAS2）和智能座艙域（ICAS3），整體還處于功能域階段，車輛的分布式模塊還比較多。更加傳統(tǒng)的車企的電子電氣架構(gòu)集成度更低一些，分為自動駕駛域、動力域、底盤域、座艙域和車身域五大域。
大眾的電子電氣架構(gòu)圖
總體來看，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”的說法不無道理。
不過小鵬汽車段工也表示，特斯拉與大眾兩個陣營本質(zhì)上是一條路線演進過程。只不過特斯拉在前，大眾稍稍在后罷了。
他認(rèn)為，“最終域控制器的形態(tài)可能就剩一個中央域，通過一個中央計算單元來控制整車功能，就像現(xiàn)在的電腦和手機一樣?！?/p>
這也是業(yè)內(nèi)對電子電氣架構(gòu)路線演進的普遍觀點。
畢竟，如果能夠逐步將ECU集中化，車輛通信線束也大幅減少，整車零部件成本的下降也顯而易見，何樂而不為呢？
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?車型上就搭載了關(guān)于自動駕駛的 zFAS 域控制器；通用汽車也推出了新一代電子電氣架構(gòu)Global B；
國內(nèi)的新造車勢力小鵬汽車在P7車型上，搭載了基于英偉達Xavier芯片的自動駕駛域控制器等案例；理想汽車也表示，將在2022年推出搭載基于英偉達Orin 芯片的自動駕駛域控制器。
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上表示，目前已經(jīng)已經(jīng)獲得首個本地座艙域控制項目，將在2021年第四季度實現(xiàn)量產(chǎn)，2022年第二季度首個全球座艙域控制器項目量產(chǎn)。
此前，華為推出的MDC智能駕駛計算平臺， 其實就是一款自動駕駛域控制器。
不過，既然特斯拉走的是一條看上去更加先進的道路，其他玩家也在奮進，那么為什么其他主機廠的腳步似乎不如預(yù)想中的那樣快？
與新智駕對話的幾位業(yè)內(nèi)人士都表示：傳統(tǒng)汽車產(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)的汽車供應(yīng)商體系會受到巨大沖擊。
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。
“動人的利益如同動人家的靈魂。”一位業(yè)內(nèi)人士如此感嘆道。
舊有產(chǎn)業(yè)鏈難以動搖，這決定了很多主機廠其實難以走上特斯拉的道路。
但這只是原因之一。
小鵬汽車段工還表示，即便一部分主機廠有決心進行組織、體系變革，他們依舊會面臨一個艱難的挑戰(zhàn)：“吃掉”分布式模塊之后，軟硬件分離，有沒有可以將軟件集成起來的專門供應(yīng)商？
一位業(yè)內(nèi)人士也直接指出：“目前看來，現(xiàn)行的供應(yīng)商體系里沒有的成熟的軟件供應(yīng)商。雖然大家都在說軟件定義汽車，但有沒有成熟的軟件商業(yè)模式？其實大家還沒有摸索出來?！?/p>
因為以往供應(yīng)商大多提供的是軟硬件一體的服務(wù)，很少有專門的汽車軟件供應(yīng)平臺，并且能夠適應(yīng)各種芯片平臺。
因此，寄身于域控制器的軟件能力成為了各個玩家追逐的重中之重。
華為MDC智能駕駛計算平臺
該業(yè)內(nèi)人士也澄清道：很多人會誤以為域控制器其實只是個盒子，實則不然，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，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行集成。
以智能駕駛域控制器為例，福瑞泰克系統(tǒng)專家喻清舟告訴新智駕，域控制器的軟件算法其實包含三層：最底層的是攝像頭等傳感器算法、第二層是基本的行車功能算法軟件（包含L2級輔助駕駛功能），第三層則是一些高級智能駕駛功能比如領(lǐng)航輔助駕駛。
這三個層面的功能，很少有主機廠能夠完全自研，多多少少要與供應(yīng)商合作。
“說白了，如果主機廠要上域控制器，就一定要把原來的那套東西給扔掉。但扔掉之后，又會對主機廠的底層能力提出很高的要求。”上述業(yè)內(nèi)人士說道。
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)主機廠正在艱難地破舊立新。
但對于特斯拉、國內(nèi)新造車等玩家來說，沒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)之路可能會走得更加輕松一些。
軟件定義汽車時代：主機廠與Tier1關(guān)系或?qū)⒅亟ǎ?/strong>
當(dāng)下，業(yè)內(nèi)也已經(jīng)普遍達成共識：這是個軟件定義汽車的時代。主機廠隊伍中不乏一些自研的聲音，許多主機廠也在軟件團隊上大肆招兵買馬。
那么，軟件自研會否成為主機廠的唯一出路？
一位業(yè)內(nèi)人士直言不諱地指出：“特斯拉是一個另類的優(yōu)秀學(xué)生，但如果主機廠全部照著特斯拉的步伐來走，一定會全完蛋。”因為大多數(shù)主機廠沒有特斯拉的基因，其實很難全力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”。而主機廠對軟件能力的集中把控，可能會帶來產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系的重建。
比亞迪吳麗華表示，因為比亞迪以往在ECU的開發(fā)上積累過不少經(jīng)驗，當(dāng)下也在進行智能座艙和自動駕駛域控制器的研發(fā)。所以他認(rèn)為，未來主機廠會逐漸扮演起軟件承包方的角色。
以往主機廠、Tier1、Tier2之間的關(guān)系和格局可能會發(fā)生一些變化。傳統(tǒng)的方式是Tier2賦能Tier1，Tier1再賦能OEM。但主機廠要做域集中之后，需要掌握更多軟件開發(fā)能力，可能會直接與Tier2進行溝通。
“Tier1可能會變成純粹硬件供應(yīng)商，甚至是一個代工廠，當(dāng)然中間可能會有些過渡，雙方都做一些軟件開發(fā)。”吳麗華說道。
可見，這對于零部件供應(yīng)商來說，是一場充滿變數(shù)的變革。
不過，上述業(yè)內(nèi)人士表示，如果從經(jīng)濟性角度考慮，一些通用且成熟的功能其實沒必要主機廠自己去做的。主機廠要做的，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。但如果主機廠沒有非常強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，在域控制器時代，主機廠與Tier1的產(chǎn)業(yè)布局究竟會怎樣重建，其實尚無定論。
正如小鵬段工所說，主機廠與Tier1的關(guān)系沒有對錯之分，只有合適與不合適，最終還是取決于主機廠本身的能力。
汽車的“中央大腦”形態(tài)還有多遠(yuǎn)？
隨著域控制器的出現(xiàn)，汽車的智能化演進越來越迅猛。未來最理想的狀態(tài)是，汽車能夠擁有一個整車計算平臺——中央大腦。
但這對所有人來說都是一個巨大的挑戰(zhàn)，即便是特斯拉，也還在向中央式電子電氣架構(gòu)進發(fā)。
那么，從3-5個域控制器向中央式電子電氣架構(gòu)演進，可能還面臨哪些挑戰(zhàn)？
這個答案涉及方方面面，比如AI芯片的算力能否支持、汽車的操作系統(tǒng)能否跟上、有無成熟的軟件供應(yīng)商等等。
小鵬汽車段工著重指出：因為中央域控制器可能會成為一臺計算機的形態(tài)，其中最核心的能力會來源于汽車的操作系統(tǒng)，這個系統(tǒng)需要同時跟上層的軟件應(yīng)用、底層的硬件資源進行銜接。
這是核心亮點也是難點。
因為汽車的座艙域、智駕域、動力域、車身域等幾大“域”對操作系統(tǒng)的需求其實并不一致。比如座艙系統(tǒng)對于屏幕的色彩處理和渲染要求比較高，而智駕功能則對系統(tǒng)的安全要求特別高。
他表示，目前還有沒一種芯片或者一個嵌入式的硬件平臺，既有高算力能夠支撐豐富圖像處理，又有高性能、高存儲，同時還具有非常豐富的IO接口。
“如果說，后續(xù)整車真的到了這一步，我覺得誰先做出這個操作系統(tǒng)，誰就能真正開發(fā)出一個平臺，甚至可以壟斷行業(yè)了?！?/p>
除了硬件層面的挑戰(zhàn)，汽車行業(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)人士說道。他認(rèn)為，未來行業(yè)可能會發(fā)展出幾家有體量的軟件供應(yīng)商，通過軟件平臺來為汽車大腦提供服務(wù)。
汽車架構(gòu)走向中央式可能需要 3-10 年的時間，國內(nèi)汽車服務(wù)供應(yīng)商德賽西威研究院院長黃力表示。
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，在這場由ECU消亡引發(fā)的變革里亦是如此。
在整車電子電氣架構(gòu)向中央式演進的過程中，“軟件定義汽車”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)，只是一個中場戰(zhàn)事。
未來可以確定的是，汽車的“中央大腦”形態(tài)變革，以及背后的智能汽車時代話語權(quán)爭奪，會讓產(chǎn)業(yè)鏈上的各種玩家前赴后繼。
盡管特斯拉勇立潮頭，但后來者中不乏決心有毅力的玩家。眼下這場變革尚未完成，玩家們的交鋒才剛剛開始。
好戲，才剛剛開鑼。 雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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