經(jīng)濟觀察報記者 王國信 高飛昌 “關(guān)于我們平臺的事情,現(xiàn)在只能告訴你這么多。”10月14日,面對經(jīng)濟觀察報記者的關(guān)于平臺電子電氣架構(gòu)的追問,一家自主品牌的高層如此表示。
今年諸多自主車企發(fā)布了其新的平臺。在今年上半年,長城汽車公布了其新的平臺,這兩個平臺分別名為“檸檬”和“坦克”,另外長城還特意提到其發(fā)布了全新的電子電氣架構(gòu)“咖啡智能”。隨后9月,吉利在9月底發(fā)布了名為“浩瀚”(SEA)的架構(gòu),以及在吉利品牌的新車上市中重點講解了其CMA架構(gòu)。與此同時,東風集團的嵐圖對外展示了其ESSA智能電動架構(gòu)以及東風集團聯(lián)合PSA集團打造的CMP平臺。
多個車企集中發(fā)布了面向未來的下一代車型平臺,代表著自主品牌的競爭已經(jīng)進入了新階段。從汽車工業(yè)的發(fā)展來看,在世界汽車制造歷史上有三次重要轉(zhuǎn)變,帶來了行業(yè)生產(chǎn)方式革命性的變化:其一是福特在1913年創(chuàng)造的T型車流水線生產(chǎn)方式,這結(jié)束了依靠手工打造汽車的歷史,使得大規(guī)模生產(chǎn)汽車變成現(xiàn)實,這也使得汽車價格迅速下降,使汽車走進普通人的生活。
而后在20世紀50年代誕生的豐田精益式生產(chǎn)成為標桿,這個生產(chǎn)方式的核心是及時性和自動化,大幅提升了效率和效益,現(xiàn)在許多企業(yè)都或多或少的參考豐田的精益生產(chǎn)總結(jié)出自己的一套精益生產(chǎn)流程。而且精益生產(chǎn)的惠及面已經(jīng)遠超出汽車制造的范疇。
而第三次大規(guī)模改變汽車生產(chǎn)方式的是20世紀70年代大眾帶來的平臺化概念。平臺化改變了汽車制造的思維,是一次生產(chǎn)方式的革命性創(chuàng)新。流水線生產(chǎn)主要依靠的是零部件的標準化,一個流水線只能生產(chǎn)一個車型。但是平臺化之后,在一個平臺上可以產(chǎn)生多個車型,通過尺寸的變化衍生出更多產(chǎn)品。現(xiàn)在,平臺化競爭已經(jīng)進入了模塊化平臺階段。
特斯拉帶來的新革命
在當下階段,新一代平臺最關(guān)鍵的競爭點是其電子電氣架構(gòu)。這是因為,隨著電動車和自動駕駛技術(shù)席卷整個行業(yè),大量新出現(xiàn)的ECU和信號傳輸效率需求,讓原來的分布式E/E架構(gòu)受到挑戰(zhàn)。首先,三電系統(tǒng)增加了汽車E/E架構(gòu)的復雜程度,而智能座艙和自動駕駛等功能的發(fā)展,產(chǎn)生了OTA更新、大量數(shù)據(jù)處理和信號傳輸?shù)男枨螅瑢λ懔蛙囕v安全提出挑戰(zhàn)。原本的架構(gòu)正在成為技術(shù)發(fā)展的桎梏。
這一改變是從2017年開始大量出現(xiàn)的。“ 在近期(不止是2017年)年的大調(diào)整是根據(jù)外部因素引起的改變,例如市場對于新功能增加的需求。當OEM發(fā)現(xiàn)之前的拓撲形態(tài)已經(jīng)不能滿足更多功能時可以對現(xiàn)有拓撲及平臺進行升級。”博世一位資深電子電氣架構(gòu)專家對記者表示。
現(xiàn)在大部分車企使用的E/E架構(gòu)電子電氣架構(gòu)是德爾福在2007年提出的。這一理念在汽車行業(yè)中統(tǒng)治了十年之久,直到 2017年特斯拉Model3發(fā)布才有了第一次對傳統(tǒng)E/E架構(gòu)的革新。革命性的意義在于,德爾福“功能域”最大的問題在于同一個域內(nèi)的零部件可能分布在整車四周,而連接它們,需要線束不斷往返整車之間。而特斯拉汽車推出了“區(qū)域zone”的概念,例如中域、左域與右域來取代傳統(tǒng)的德爾福此前對“域”的定義。
也正是在這一年,多個汽車零部件企業(yè)發(fā)布了新的架構(gòu)設(shè)想,開啟了汽車電子電氣架構(gòu)的大革命。2017年,安波福(從德爾福拆分而來)提出 smartar-chitecture(智能架構(gòu)),將汽車內(nèi)部的大量模塊,整合為發(fā)動機模塊、信息娛樂模塊以及自動駕駛與主動安全模塊三類。安波福提出了汽車內(nèi)部建立“神經(jīng)”(傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu))和“大腦”(計算平臺)的概念。與此同時,博世、采埃孚、大陸等也先后提出要從分布式向集中式轉(zhuǎn)變的新一代E/E架構(gòu)。這種變化展示了軟件算法對E/E架構(gòu)帶來的影響。
目前,對電子電氣架構(gòu)的劃分主要是采用博世的6段劃分方式。博世集團把電子電氣架構(gòu)演進趨勢大致分為分布式的E/E架構(gòu)、域集中化的E/E架構(gòu)、車集中化的E/E架構(gòu)三種。博世用六個階段來描述E/E架構(gòu)的發(fā)展趨勢,從簡單到復雜依次為:模塊化、集成化、集中化、域融合、車載電腦和車-云計算。這種劃分的核心思想是電子控制單元(ECU)從分布到集中。
而按照大眾汽車劃分來看,主要分為四個階段,分別是銅纜線時代、CAN總線時代(一種集中式網(wǎng)絡(luò))、域控制器的使用和云控制的使用。目前,第八代高爾夫處于CAN總線時代,只不過在此基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化和提升,被稱之為CANFD。CANFD支持可變速率傳輸和更長數(shù)據(jù)長度,還用到了一些以太網(wǎng)技術(shù),但整體來看是屬于3.5階段的過渡性架構(gòu),但它的平臺已經(jīng)是第四階段。
而從整體來看,國內(nèi)自主汽車目前主要的電子電氣架構(gòu)主要還是分布式的,處于集中化和集成化兩個階段。“從硬件拓撲上來說現(xiàn)在中國市場中基本分散在第二,第三,第四層。其中第二及第三層占大部分拓撲形態(tài)。”一位業(yè)內(nèi)人士表示。如果以大眾的劃分來看,則處于向CANFD架構(gòu)過渡階段。
自主差異擴大化
目前,廣汽、上汽、吉利、長城、北汽等汽車企業(yè)均在研發(fā)CANFD架構(gòu),但是還沒有產(chǎn)品下線,依然處于試制階段,其中廣汽和長城汽車的產(chǎn)品將于明年上市。如果換做博世的劃分方式,自主目前大部分都處于第三階段,正在向第四階段過渡,但也有搶先進入新階段的。實際上,吉利與沃爾沃聯(lián)合研發(fā)的CMA模塊化架構(gòu)中,也對E/E架構(gòu)進行了改進。
吉利汽車一位人士11月14日向記者透露,SEA架構(gòu)采用的全新電子電氣架構(gòu),目前是三域融合式架構(gòu),未來將推出中央集中式架構(gòu)。SEA架構(gòu)體現(xiàn)高融合低耦合的特點,支持跨域融合,統(tǒng)籌功能,支持OTA。如果對照博世的6段式劃分標準,這已經(jīng)屬于第四階段,而特斯拉Model3正是域融合階段的代表車型。
另外,嵐圖汽車人士則表示,ESSA平臺擁有先進的智能網(wǎng)聯(lián)架構(gòu),具備天生的智能基因,應用先進的5G技術(shù)和高算力中央計算平臺,讓車云的協(xié)同更加高效。盡管表述有些模糊,但“中央計算平臺”表明該平臺可能已擁有第四段的電子電氣架構(gòu)。而長城汽車的咖啡平臺是一個電子電氣架構(gòu),這個長城的第三代電子電氣架構(gòu)部分實現(xiàn)域控制(分為4個域:車身,底盤,智能駕駛,智能座艙)。
但對更多的自主車企來說,平臺所采用的的電子電氣架構(gòu)似乎是一個秘密,并不愿意對外公布。這也使得消費者很難知道,所謂的智能汽車究竟只是搭載了頗多設(shè)備而已,還是真正變聰明了。“要從傳統(tǒng)車走向智能網(wǎng)聯(lián)汽車,必須進行架構(gòu)的改變。”在2020年6月華為汽車一次溝通會上,該公司的高層如此表示。在華為看來,傳統(tǒng)汽車電子電氣架構(gòu)正逐漸向“計算+通信”主導的CC架構(gòu)演進,這將帶來車企的巨大變化。
實際上,如果深究Model3熱銷的原因,并不是電池等物理層面,而是它使得人們相信,這一款車更加聰明——事實上,Model3的智能化正是其受到熱捧的原因之一,它在實際使用中總是會比傳統(tǒng)的汽車顯得聰明和好用,整車OTA升級也能更加靈活。而相比之下,目前傳統(tǒng)的車企中,對于智能化的理解還停留在在上一代的電子電氣架構(gòu)之中。這才是傳統(tǒng)汽車企業(yè)真正需要突破的地方。
“要做‘中國特斯拉’這個目標意味著:頂級的電子電氣架構(gòu),軟件開發(fā)領(lǐng)導硬件集成,科技公司的組織體系而非汽車公司組織體系,敢于突破舊財務(wù)底線的定價規(guī)則。這四要素缺一個都挺難的。”在10月初,一位已離職的某新造車企業(yè)聯(lián)合創(chuàng)始人在一次交流中如此表示。
全球車企加速轉(zhuǎn)型
從全球來看,進入博世“集中化階段”的智能汽車,僅有特斯拉Model3、大眾ID.3和通用凱迪拉克CT5,大多數(shù)車企的新一代E/E架構(gòu)正處于集成化階段向集中化階段過渡的節(jié)點。現(xiàn)在,各家車企都在加速進行第四階段的電子電氣架構(gòu)研發(fā)。
在2019年上半年,大眾發(fā)布了名為‘E3’的E/E架構(gòu)只需通過兩臺中央處理器就可完成所有的操作。如此來看,ID.3屬于“域融合階段”架構(gòu)。兩位豐田的人士透露,豐田新一代E/E架構(gòu)將采用中央+區(qū)域方案汽車設(shè)計。不過,目前尚未看到豐田基于新一代E/E架構(gòu)的車型。隨后的2019年5月,通用汽車發(fā)布了新一代E/E架構(gòu)GlobalB。它可以實現(xiàn)整車OTA升級,小時可以傳輸和處理的數(shù)據(jù),比上一代架構(gòu)提升約5倍。但由于信息缺乏,還不能判斷其屬于哪一個階段。
“拓撲形態(tài)及硬件先進程度并不能代表一個拓撲的好與壞。從我們的觀點只能說哪款拓撲更適合于哪個OEM。例如一臺經(jīng)濟型車其實并不需要使用最先進的架構(gòu)。在豪華型車里其實更關(guān)注的也是本身可以提供的功能及體驗。”上述專家指出。
對于自主汽車而言,隨著新模塊化平臺的使用,自主進一步內(nèi)部分化,其中強勢的企業(yè)將會繼續(xù)挑戰(zhàn)合資——相對一些合資老舊的平臺,自主的模塊化平臺帶來的架構(gòu)優(yōu)勢,將直接從品質(zhì)上實現(xiàn)超越。而另一方面,一些目前依然還停留在模仿階段的車企,將毫無疑問的被淘汰。不論是從產(chǎn)品的競爭力還是企業(yè)的效益來看,它們之間都有天壤之別。
在這樣一個競爭時代,中國自主車企更需要了解自己的策略是什么,根據(jù)本身對于市場的目標,設(shè)計出最適合自己的架構(gòu),例如用較簡單實現(xiàn)的拓撲去實現(xiàn)最多的新功能。如果要更好地應對未來,那么了解后續(xù)5年需要增加的新功能并作出拓撲上的預留。
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