汽車電子電氣架構的更新戰,已經成為中國從汽車大國向汽車強國轉變的關鍵所在。
伴随着汽車電子電氣架構由分布式架構向集中式架構的演進,傳統的汽車供應鍊體系面臨着新一輪的重塑,中國汽車企業能否把握發展的主動權,形成從硬體到基礎軟體、從上層應用到使用者資料的完整生态鍊,新一代電子電氣架構的搭建是其中重要的一環。
2021年以來,包括長城汽車、比亞迪等在内的多家自主品牌主機廠都釋出了全新一代的汽車電子電氣架構以及更新規劃,中央計算平台+區域控制器的集中式E/E架構成為了車企的下一步發力方向。
與此同時,越來越多的主機廠開始在車身控制子產品(BCM)中內建以太網,用于管理和控制汽車電子裝置的複雜軟體解決方案的需求,以實作SOA的部署,達到軟體定義汽車的目标。
資料顯示,傳統的車身控制子產品(BCM)是汽車内最重要的子產品之一,主要負責汽車的車窗、燈光、車門等衆多離散的功能的內建管理和控制。目前,BCM正在進一步內建PEPS(無鑰匙進入和啟動)、雨刮、發動機啟動等車身功能,更新成為車身域控制器産品。
過去以來,國内車身控制器(BCM)的關鍵技術主要由國際企業主導。集中式EE架構的核心部件——域控制器是搶占下一個市場佔有率制高點的關鍵所在,如果仍然由國際企業主導,中國智能網聯汽車将喪失了未來市場的話語權。
是以,域控制器市場是中國智能網聯汽車實作彎道超車必須要拿下的核心陣地。
現階段,在國内外市場主流的車身架構當中,車身域控制器(BDC)和以太網網關(ETH GW)還是兩個獨立的子產品,市場上還比較少同時融合兩個子產品的成熟産品。
《高工智能汽車》了解到,諾博科技推出的中央電子控制子產品(CEM)已經創新性地內建了車身域控制器(BDC)和千兆以太網網關(ETH GW)的軟硬體功能,能夠極大地減少ECU開發中互相比對系統的BOM成本以及生産成本,并且有效地提升了車身網絡的互聯性。
據悉,諾博科技的中央電子控制子產品(CEM)将于2022年下半年量産。接下來,諾博科技還會進一步整合ADAS相關功能,形成一個“中央計算單元”來控制整車功能,支援基于中央計算——區域控制的硬體架構和SOA軟體架構,為軟體定義汽車奠定基礎。
一、車身域控制器自主可控勢在必行
傳統的BCM功能主要包括内/外部車燈、雨刮、車窗、車門等功能的控制,通過CAN/LIN與各個小節點進行通信,進而控制負載驅動器并協調汽車電子單元的激活。
然而,随着汽車各類功能的不斷增多,如此多的節點需要控制,會讓線束設計變得複雜,成本随之增加,同時軟體邏輯控制也呈現了雜亂的狀态。
近幾年,越來越多主機廠采用“域控制器”的設計理念,在傳統車身控制子產品(BCM)的基礎上,內建了無鑰匙啟動系統、紋波防夾、空調控制系統、網關等功能,進而更新成為車身域控制器産品。
比如華為推出的CCA架構當中,除了智能座艙和智能駕駛兩大域控制器,其他車身控制功能全部內建到了車身域控制器(VDC整車控制平台),形成了中央計算+區域網關的架構。
資料顯示,由于車身域控制器涉及到門控、車燈、後視鏡等整車控制政策,技術門檻相對較高。尤其是随着汽車功能的不斷增加,輸入/輸出處理器和通道數量也會不斷增加,這時開發車身控制子產品軟體的複雜性也呈指數級增加,并且還面臨着功耗、資訊安全等問題。
是以,車身域控制器市場齊聚了大陸、安波福等國際Tier1巨頭,國内僅有少數企業涉足,且大多數還未實作規模化量産。
諾博科技認為,在過去長達百年的汽車發展史當中,中國汽車産業曆經了從無到有、從有到優的重要演變。伴随着智能汽車時代的到來以及汽車電子電氣架構的變革,中國汽車企業更是有望沖出重圍。
諾博科技是諾博汽車系統有限公司的全資子公司,目前已經在車身域控制器、座艙域控制器、智能駕駛域控制器等方面實作了領先的布局。
比如在車身域控制器領域,諾博科技開發的中央電子控制子產品(CEM)采用了瑞薩全新一代MCU産品以及NXP提供的交換機,是行業内首批同時內建車身域控制器、BCM、PEPS、千兆以太網網關等功能的高內建性電子控制單元,并且硬體、結構、軟體均采用了平台化設計,可以适應未來進一步更新的電子電器網絡架構。
另外,與市面上主流的車身域控制器産品相比,諾博科技的中央電子控制子產品(CEM)成本效益更高,并且可以提供更加快速且靈活的本土化服務。
資料顯示,汽車電子電氣架構更新主要展現在軟體架構、硬體架構、通信架構三方面。其中,軟體架構逐漸實作分層解耦,硬體架構逐漸從分布式向域控制/中央內建式發展,而車載網絡骨幹則由CAN/LIN總線向以太網方向發展。
諾博科技認為,整車電子電氣架構的變革最為核心的基礎就是軟體,但要實作軟體定義汽車的前提卻是“硬體先行”。未來,座艙域和自動駕駛域将進一步內建,最終車内區域控制器将統一由中央計算平台進行管理,具備“硬體+底層軟體+中間件+系統內建”的軟硬體全棧技術能力的供應商,有望在汽車電子電氣架構更新戰當中搶得話語權。
二、中國力量的崛起
最近幾年,在軟體定義汽車的大背景之下,越來越多主機廠加大了車載軟體的布局,并且在汽車電子控制單元增強了對通過單個網關的內建,管理和控制汽車電子裝置的複雜軟體解決方案的需求,促使汽車軟硬體進一步解耦、成本持續下降。
諾博科技認為,作為實作對車身用電器的人性化、舒适性及安全性控制的系統,車身控制系統(BCM)與以太網內建将是大勢所趨。
為了更好地滿足軟體定義汽車的開發需求,以及針對整車電子電氣架構的演進之路,諾博科技已經圍繞軟體的變革制定了詳細的整車電子電氣架構落地規劃。
其中,針對智能車控領域,為了進一步集中整車控制軟體,實作高效內建管理、高度安全可靠和更快的需求響應,諾博科技已經釋出了第二代車身域控制器産品平台, 典型産品就是中央電子控制子產品(CEM),融合了以太網網關的相關軟硬體,并且真正意義上實作了軟硬體的開發分離。
而諾博科技的第三代車身域控制器産品平台,對應的則是集中式電子電氣架構的車載電腦階段,不僅支援基于中央計算-區域控制的硬體架構,還支援SOA軟體架構。
業内普遍認為,在中央控制計算單元出現之前,整車控制單元将被劃分為自動駕駛域控制器、智能座艙域控制器、車身域控制器及底盤域控制器。
域控制器作為汽車運算決策的中心,其功能的實作主要依賴于主要晶片、軟體作業系統和中間件、應用算法等多層級軟硬體的有機結合。諾博科技認為,對于新興Tier1企業來說,完成中間層的設計和開發,并且打通産業鍊生态尤其重要。
現階段,諾博科技主要有智能座艙、智能車控、智能駕駛、智能網聯四大産品線,主要聚焦的是硬體、底層軟體的開發,未來将以域控制器為核心提供一系列的系統級解決方案。
與此同時,諾博科技還将基于下一代更高算力晶片平台,研發生産更多高性能、高內建度的域控制器産品,助力軟體定義汽車成為現實。
不可否認,雖然域控制器在國内尚未實作大規模量産,但包括華為CCA架構、諾博科技各大域控制器的相繼問世,已經代表了中國力量在整車電子電氣架構領域的崛起。
比如諾博科技,其在集中式電子電氣架構領域的優勢已經十分明顯。
一方面,諾博科技不僅是國内首批将車身域控制器與以太網網關內建的廠商,還是國内首批基于高通骁龍汽車座艙平台推出了8155座艙域控制器,目前已經拿下了長城汽車多個項目定點。
另一方面,與智能駕駛域不同,智能座艙域控制器和車身域控制器都是汽車原有功能的內建與更新。高工智能汽車研究院認為,未來1-3年,智能座艙域控制器和車身域控制器市場将率先迎來爆發式增長期。
其中,針對車身域控制器市場,高工智能汽車研究院監測資料顯示,2021年中國市場乘用車新車前裝搭載車身域控(車身控制+網關等內建)上險量超過50萬輛(考慮到部分車型搭載車身左右兩個控制器,實際域控制器搭載量接近100萬台),同時,經緯恒潤、東軟、諾博科技、德賽西威等中國供應商和大陸集團、聯電等幾乎處在同一起跑線,有機會打破傳統BCM、網關市場的外資供應商壟斷格局。
如此,選擇在智能座艙域控制器、車身域控制器兩大闆塊率先布局的諾博科技,接下來将有望迎來差異化突圍。