汽车电子电气架构的升级战,已经成为中国从汽车大国向汽车强国转变的关键所在。

伴随着汽车电子电气架构由分布式架构向集中式架构的演进,传统的汽车供应链体系面临着新一轮的重塑,中国汽车企业能否把握发展的主动权,形成从硬件到基础软件、从上层应用到用户数据的完整生态链,新一代电子电气架构的搭建是其中重要的一环。

2021年以来,包括长城汽车、比亚迪等在内的多家自主品牌主机厂都发布了全新一代的汽车电子电气架构以及升级规划,中央计算平台+区域控制器的集中式E/E架构成为了车企的下一步发力方向。

与此同时,越来越多的主机厂开始在车身控制模块(BCM)中集成以太网,用于管理和控制汽车电子设备的复杂软件解决方案的需求,以实现SOA的部署,达到软件定义汽车的目标。

资料显示,传统的车身控制模块(BCM)是汽车内最重要的模块之一,主要负责汽车的车窗、灯光、车门等众多离散的功能的集成管理和控制。目前,BCM正在进一步集成PEPS(无钥匙进入和启动)、雨刮、发动机启动等车身功能,升级成为车身域控制器产品。

过去以来,国内车身控制器(BCM)的关键技术主要由国际企业主导。集中式EE架构的核心部件——域控制器是抢占下一个市场份额制高点的关键所在,如果仍然由国际企业主导,中国智能网联汽车将丧失了未来市场的话语权。

因此,域控制器市场是中国智能网联汽车实现弯道超车必须要拿下的核心阵地。

现阶段,在国内外市场主流的车身架构当中,车身域控制器(BDC)和以太网网关(ETH GW)还是两个独立的模块,市场上还比较少同时融合两个模块的成熟产品。

《高工智能汽车》了解到,诺博科技推出的中央电子控制模块(CEM)已经创新性地集成了车身域控制器(BDC)和千兆以太网网关(ETH GW)的软硬件功能,能够极大地减少ECU开发中相互匹配系统的BOM成本以及生产成本,并且有效地提升了车身网络的互联性。

据悉,诺博科技的中央电子控制模块(CEM)将于2022年下半年量产。接下来,诺博科技还会进一步整合ADAS相关功能,形成一个“中央计算单元”来控制整车功能,支持基于中央计算——区域控制的硬件架构和SOA软件架构,为软件定义汽车奠定基础。

一、车身域控制器自主可控势在必行

传统的BCM功能主要包括内/外部车灯、雨刮、车窗、车门等功能的控制,通过CAN/LIN与各个小节点进行通信,从而控制负载驱动器并协调汽车电子单元的激活。

然而,随着汽车各类功能的不断增多,如此多的节点需要控制,会让线束设计变得复杂,成本随之增加,同时软件逻辑控制也呈现了杂乱的状态。

近几年,越来越多主机厂采用“域控制器”的设计理念,在传统车身控制模块(BCM)的基础上,集成了无钥匙启动系统、纹波防夹、空调控制系统、网关等功能,从而升级成为车身域控制器产品。

比如华为推出的CCA架构当中,除了智能座舱和智能驾驶两大域控制器,其他车身控制功能全部集成到了车身域控制器(VDC整车控制平台),形成了中央计算+区域网关的架构。

资料显示,由于车身域控制器涉及到门控、车灯、后视镜等整车控制策略,技术门槛相对较高。尤其是随着汽车功能的不断增加,输入/输出处理器和通道数量也会不断增加,这时开发车身控制模块软件的复杂性也呈指数级增加,并且还面临着功耗、信息安全等问题。

因此,车身域控制器市场齐聚了大陆、安波福等国际Tier1巨头,国内仅有少数企业涉足,且大多数还未实现规模化量产。

诺博科技认为,在过去长达百年的汽车发展史当中,中国汽车产业历经了从无到有、从有到优的重要演变。伴随着智能汽车时代的到来以及汽车电子电气架构的变革,中国汽车企业更是有望冲出重围。

诺博科技是诺博汽车系统有限公司的全资子公司,目前已经在车身域控制器、座舱域控制器、智能驾驶域控制器等方面实现了领先的布局。

比如在车身域控制器领域,诺博科技开发的中央电子控制模块(CEM)采用了瑞萨全新一代MCU产品以及NXP提供的交换机,是行业内首批同时集成车身域控制器、BCM、PEPS、千兆以太网网关等功能的高集成性电子控制单元,并且硬件、结构、软件均采用了平台化设计,可以适应未来进一步升级的电子电器网络架构。

另外,与市面上主流的车身域控制器产品相比,诺博科技的中央电子控制模块(CEM)性价比更高,并且可以提供更加快速且灵活的本土化服务。

资料显示,汽车电子电气架构升级主要体现在软件架构、硬件架构、通信架构三方面。其中,软件架构逐步实现分层解耦,硬件架构逐步从分布式向域控制/中央集成式发展,而车载网络骨干则由CAN/LIN总线向以太网方向发展。

诺博科技认为,整车电子电气架构的变革最为核心的基础就是软件,但要实现软件定义汽车的前提却是“硬件先行”。未来,座舱域和自动驾驶域将进一步集成,最终车内区域控制器将统一由中央计算平台进行管理,具备“硬件+底层软件+中间件+系统集成”的软硬件全栈技术能力的供应商,有望在汽车电子电气架构升级战当中抢得话语权。

二、中国力量的崛起

最近几年,在软件定义汽车的大背景之下,越来越多主机厂加大了车载软件的布局,并且在汽车电子控制单元增强了对通过单个网关的集成,管理和控制汽车电子设备的复杂软件解决方案的需求,促使汽车软硬件进一步解耦、成本持续下降。

诺博科技认为,作为实现对车身用电器的人性化、舒适性及安全性控制的系统,车身控制系统(BCM)与以太网集成将是大势所趋。

为了更好地满足软件定义汽车的开发需求,以及针对整车电子电气架构的演进之路,诺博科技已经围绕软件的变革制定了详细的整车电子电气架构落地规划。

其中,针对智能车控领域,为了进一步集中整车控制软件,实现高效集成管理、高度安全可靠和更快的需求响应,诺博科技已经发布了第二代车身域控制器产品平台, 典型产品就是中央电子控制模块(CEM),融合了以太网网关的相关软硬件,并且真正意义上实现了软硬件的开发分离。

而诺博科技的第三代车身域控制器产品平台,对应的则是集中式电子电气架构的车载电脑阶段,不仅支持基于中央计算-区域控制的硬件架构,还支持SOA软件架构。

业内普遍认为,在中央控制计算单元出现之前,整车控制单元将被划分为自动驾驶域控制器、智能座舱域控制器、车身域控制器及底盘域控制器。

域控制器作为汽车运算决策的中心,其功能的实现主要依赖于主控芯片、软件操作系统和中间件、应用算法等多层级软硬件的有机结合。诺博科技认为,对于新兴Tier1企业来说,完成中间层的设计和开发,并且打通产业链生态尤其重要。

现阶段,诺博科技主要有智能座舱、智能车控、智能驾驶、智能网联四大产品线,主要聚焦的是硬件、底层软件的开发,未来将以域控制器为核心提供一系列的系统级解决方案。

与此同时,诺博科技还将基于下一代更高算力芯片平台,研发生产更多高性能、高集成度的域控制器产品,助力软件定义汽车成为现实。

不可否认,虽然域控制器在国内尚未实现大规模量产,但包括华为CCA架构、诺博科技各大域控制器的相继问世,已经代表了中国力量在整车电子电气架构领域的崛起。

比如诺博科技,其在集中式电子电气架构领域的优势已经十分明显

一方面,诺博科技不仅是国内首批将车身域控制器与以太网网关集成的厂商,还是国内首批基于高通骁龙汽车座舱平台推出了8155座舱域控制器,目前已经拿下了长城汽车多个项目定点。

另一方面,与智能驾驶域不同,智能座舱域控制器和车身域控制器都是汽车原有功能的集成与升级。高工智能汽车研究院认为,未来1-3年,智能座舱域控制器和车身域控制器市场将率先迎来爆发式增长期。

其中,针对车身域控制器市场,高工智能汽车研究院监测数据显示,2021年中国市场乘用车新车前装搭载车身域控(车身控制+网关等集成)上险量超过50万辆(考虑到部分车型搭载车身左右两个控制器,实际域控制器搭载量接近100万台),同时,经纬恒润、东软、诺博科技、德赛西威等中国供应商和大陆集团、联电等几乎处在同一起跑线,有机会打破传统BCM、网关市场的外资供应商垄断格局。

如此,选择在智能座舱域控制器、车身域控制器两大板块率先布局的诺博科技,接下来将有望迎来差异化突围。