E/E架构和计算平台行业研究。汽车制造商E/E架构的三个演变阶段全新的汽车E/E架构的演进,可能需要十年的时间,可以分为三个阶段。目前,汽车制造商主要停留在领域中心化架构阶段。例如,大众的E3架构、长城的GEEP3.0架构、比亚迪的E平台3.0架构、吉利的SEA架构、祥鹏的EE2.0架构等都是典型的领域集中式架构。汽车E/E架构将不可避免地朝着集中式E/E架构的方向发展。从大规模生产的车型来看,目前集中式E/E架构占主导地位,对动力、底盘、车身、智能驾驶和驾驶舱都有领域控制。但由于技术门槛、配置梯度多样化、消费习惯等因素,标准域架构和中央架构很难完全实现,因此 "分布式ECU+域控制器 "的域混合架构将在短期内普及。目前,大众、宝马、吉利ZEEKR、华为、伟世通等均采用三域E/E架构方案,主要包括智能驾驶域、智能驾驶舱域、整车控制器域。大众汽车将MQB分布式E/E架构升级为MEB(E3)域集中式E/E架构,其中包括3个域控制器:车辆控制(ICAS1)、智能驾驶(ICAS2)和智能驾驶舱(ICAS3)。底盘和安全气囊等不具备集成能力的模块属于ICAS1。目前,ICAS1和ICAS3已经开发出来并安装在ID.3、ID.4等车型上,而ICAS2尚未开发。在软件架构上,E3采用面向服务的架构,使用CP和AP服务中间件,实现SOA通信;在通信架构上,E3的骨干网络为以太网。在CC架构上,华为分别推出了智能驾驶舱(CDC)、车辆控制(VDC)、智能驾驶(MDC)三个域控平台,并发布了相关的开放平台和操作系统,如自主驾驶操作系统AOS、智能驾驶舱操作系统HarmonyOS、车辆控制操作系统VOS。在通信架构方面,CC架构设置了3-5个VIU(车辆接口单元)。所有的执行器和传感器都与分布式网关相连,以便形成环路。一旦一个环路发生故障,其他三个环路就会维持运行,从而有效地提高安全性。下一步,汽车制造商将在 "中央计算平台+区域控制器 "的准中央架构中努力工作。通过SOA,像中央计算平台一样共享不同域控制器的计算能力。长城汽车将于2022年推出的GEEP4.0架构和一汽红旗于2021年发布的FEEA3.0架构(将于2023年量产)就是准中心架构。特斯拉的EEA架构是最先进的,至少比传统汽车制造商的架构领先5年。Model 3的E/E架构标志着特斯拉进入了由中央计算模块(CCM)、车身控制模块左侧(BCMLH)和车身控制模块右侧(BCMH)组成的准中央架构阶段,基本实现了自主研发的Linux、整车FOTA、通过以太网骨干网络通信的中央架构雏形。特斯拉的准中央E/E架构引发了一场线束革命。Model S/Model X的线束长达3公里,而Model 3将线束长度减少到1.5公里,Model Y进一步缩短到1公里左右。特斯拉的计划是使其长度短至100米。从发展趋势来看,汽车E/E架构最终将向中央计算架构演进,将功能逻辑集中到中央控制器。车厂长城计划在2024年推出中央计算架构GEEP 5.0,长安汽车也打算在2025年完成中央域架构的开发。资料来源。2021年智能汽车E/E架构及计算平台行业研究报告》,ResearchInChina。长城汽车自主研发的GEEP E/E架构,至今已发展到第三代GEEP 3.0。作为域控制架构,它拥有4个域控制器。通过软硬件一体化和自主研发的应用软件,已成功应用于所有车型。目前,长城公司正在积极开发第四代和第五代E/E架构。作为 "中央计算平台+区域控制器 "的架构,长城汽车第四代E/E架构包括中央计算、智能驾驶舱和可选高级自动驾驶三个大型计算平台。中央计算平台集成了车身、网关、空调、电动车、动力底盘和ADAS,具有跨领域集成的特点。它计划于2022年推出。第五代E/E架构是将整个汽车软件高度集中在一个中央大脑中,实现100%的SOA,它将在2024年推出。一汽红旗自主研发的FEEA2.0E/E架构是一个由新能源汽车控制器、L3/L4自动驾驶控制器和中央网关控制器组成的领域控制架构。它已经为E-HS9进行了量产。FEEA3.0是下一代E/E架构,于2021年4月发布,是 "中央计算平台+区域控制器 "的准中央架构,减少了控制器的数量和线束的总长度超过50%,同时增加了。计划于2023年在红旗电动车概念车上部署。随着汽车E/E架构逐渐向中心架构发展,计算能力、软件服务的集中化,以及传感器和执行器的外围化趋势更加明显;产业链结构重塑,商业模式发生了重大变化。在传统的分布式E/E架构下,控制器的硬件和算法由一级供应商提供,OEM厂商协调不同的供应商,这样的合作效率极低。在新的E/E架构下,原始设备制造商享有主导地位。基于自己的软硬件平台,他们直接向供应商传达需求,其中一级供应商不再占主导地位,而0.5级供应商则出现了,为自动驾驶提供算法和软件。(2)传统的 "交钥匙 "模式向 "全栈 "开发模式转移车厂操纵软件平台的开发(涵盖功能集成、供应商等),完成深层次的开发。随着自动驾驶技术的发展,车企更倾向于进行 "全栈式 "开发:逐步掌握E/E架构、操作系统、核心算法、云端大数据、芯片等能力,然后以智能场景和消费者体验为核心,提供持续迭代的产品体验和服务。(三)商业模式创新,车联网OTA看到商业模式的完成闭环此外,随着E/E架构的演进和车载OTA的快速发展,汽车的销售模式也发生了相应的改变。汽车制造商已经从一次性产品供应商转为 "产品+全生命周期服务 "供应商。围绕智能场景和消费者体验,他们提供可持续的、可迭代的产品体验和服务。以特斯拉为代表的新兴汽车制造商更新软件来迭代和升级车辆。除了车辆销售,车企未来还可能通过OTA收取软件更新费用。例如,领导者特斯拉从软件更新中获得了超过12亿美元的收入。一辆汽车需要悬挂系统、转向系统和刹车系统来完成日常驾驶任务。这些系统或部件被统称为底盘。自汽车诞生以来,控制底盘的技术已取得重大进展。特别是,计算机技术通过对底盘的电子控制极大地提高了安全性和可靠性,使得电子稳定控制等功能得以采用。智能底盘控制(ICC)策略通过整合电子稳定控制(ESC)、四轮驱动(4WD)和助力转向控制系统(EPS)从而改变整车现有的架构。
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