文｜侃科技

2021年，汽車工程咨詢公司Munro & Associates特意拆了三輛幾乎同期發(fā)布的純電SUV汽車：特斯拉Model Y、福特Mach E和大眾ID.4，為的是對比造車新勢力和傳統(tǒng)車企在電氣架構(gòu)上究竟有什么不同。

結(jié)果不出意料，Model Y集成度更高，ECU數(shù)量只有ID.4和Mach E的一半，Munro & Associates工程師還善意“提醒”老牌車企：“保留了較多的現(xiàn)成的分布式ECU”。

ECU作為汽車發(fā)展進(jìn)程中一個(gè)非常重要的東西，被廣泛應(yīng)用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等各底層執(zhí)行零部件中，起到?jīng)Q策功能。隨著車輛電子化程度的提升，汽車上的ECU也就越來越多，1993年奧迪A8車型上只有5個(gè)ECU，到2010年則驟增至100余個(gè)。

但ECU越多，汽車內(nèi)部的線束布置越復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致車重增加以及成本更高。同時(shí)ECU軟硬件耦合度又很深，一輛車上可能有數(shù)十家、上百家供應(yīng)商參與其中，這就導(dǎo)致產(chǎn)品驗(yàn)證周期延長，不利于做更多的軟件集成開發(fā)甚至是自行功能定義等工作。

為了解決汽車ECU數(shù)量龐大的問題，Tier1廠商在2016年提出DCU（域控制器）的概念。將整車上百個(gè)ECU「濃縮」到5個(gè)DCU，分別是自動(dòng)駕駛域、動(dòng)力域、底盤域、座艙域和車身域。

在當(dāng)時(shí)看來，按照功能分區(qū)的五域架構(gòu)已經(jīng)能夠大大減少ECU數(shù)量，然而馬斯克早就看到了該架構(gòu)的弊端——每個(gè)域內(nèi)部仍然需要較為復(fù)雜的線束連接，整車線束復(fù)雜度仍然較高。

于是馬斯克選擇了另外一條路，先在2012年發(fā)布的Model S上做ECU減法，將上百個(gè)分布式的ECU縮減到15個(gè)。到2016年發(fā)布的Model 3，特斯拉再用3個(gè)位置域取代5個(gè)功能域，完美契合馬斯克壓縮成本的造車思路。

從Model S到Model 3，特斯拉向ECU揮刀的頻率，與汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)生的巨大變化“意外”同頻了，而且也間接引發(fā)了一場車企與供應(yīng)鏈之間的隱秘戰(zhàn)爭。

特斯拉：換一種思路造車

Model S是特斯拉真正意義上自主研發(fā)的第一款車型，馬斯克對它也是寄予厚望——不僅要超越所有電動(dòng)車，還要超越所有燃油車。

彼時(shí)的馬斯克已經(jīng)被視為如同喬布斯一樣的科技狂人，“要么不做，要么就做歷史性”的硬核言論火速出圈的同時(shí)，汽車行業(yè)內(nèi)部也愿意將Model S引入整車OTA升級的概念，視為特斯拉對汽車行業(yè)的一次巨大貢獻(xiàn)。

而這一概念以前之所以沒辦法落地，可以歸納為兩個(gè)原因：

第一，分散的ECU模塊不僅容易導(dǎo)致車輛線束布置復(fù)雜，增加車重和成本，各個(gè)ECU之間的計(jì)算能力也無法協(xié)同、相互冗余，產(chǎn)生極大浪費(fèi)的同時(shí)更無法滿足電動(dòng)汽車上的各種算力需求;

第二，不同的ECU由不同供應(yīng)商提供，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼，到智能化階段沒辦法統(tǒng)一進(jìn)行革新升級。

內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的傳統(tǒng)車企并非沒有想過革新，只是長久以來養(yǎng)成對供應(yīng)商的依賴，令其很難有足夠動(dòng)力去做實(shí)質(zhì)突破，只能等博世、大陸、德爾福等Tier1廠商的解決方案。

DCU利用多核CPU/GPU芯片（這種芯片處理能力更強(qiáng)），能相對集中地控制每個(gè)域，這樣就把傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)給取代了。

五域架構(gòu)某種角度來說與特斯拉在Model S上進(jìn)行的集中化工作異曲同工，但成本狂人馬斯克認(rèn)為這還不夠，于是特斯拉四年后在Model 3上又搭載了下一代架構(gòu)。

特斯拉的想法是，每個(gè)控制器應(yīng)該負(fù)責(zé)控制其附近的元器件，而非整車中的所有同類元器件，這樣才能最大化減少車身布線復(fù)雜度，充分發(fā)揮芯片的通用性和高性能，降低汽車開發(fā)和制造成本。

Model 3的三個(gè)域控制器分布在前車身、左前門和右前門前，實(shí)現(xiàn)就近控制

這樣的好處是可以降低布線的復(fù)雜度，相較傳統(tǒng)分布式架構(gòu)車型最長可達(dá)5000米的線束，Model 3直接砍到1500米。到Cybertruck推出時(shí)，線束總長已經(jīng)降到1000米以下。去年6月，馬斯克又在一個(gè)行業(yè)研討會(huì)上爆料，計(jì)劃將汽車內(nèi)部的電線長度壓縮至100米。

但壓縮硬件成本向來只是馬斯克的基操，隱藏在背后的邏輯或者說護(hù)城河，是特斯拉更多使用軟件完成功能控制。Model 3的左右車身域控制器中各有3個(gè)MCU，不同控制功能采用軟件的形式進(jìn)行交互，能夠有更大的協(xié)同創(chuàng)新空間。

比如特斯拉可以協(xié)同全車空調(diào)出風(fēng)口來調(diào)節(jié)車內(nèi)風(fēng)場，或?qū)Ω瘪{駛座位上的乘客進(jìn)行體重檢測，判斷其是否屬于兒童，從而靈活調(diào)整安全氣囊策略，而不是像傳統(tǒng)車企一樣只能讓兒童坐在后排。而且特斯拉可以從軟件控制當(dāng)中收集數(shù)據(jù)，并持續(xù)不斷改善控制功能和用戶體驗(yàn)。

特斯拉這種軟硬件持續(xù)集成方案，帶來優(yōu)勢的同時(shí)也對軟件開發(fā)能力提出了更高要求。只有統(tǒng)攬全局軟硬件方案、熟悉各個(gè)部件特性的整車廠才有能力開發(fā)如此龐大復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。

傳統(tǒng)車企一直以來扮演集成商的角色，ECU軟件開發(fā)更多依賴供應(yīng)商，其人才隊(duì)伍構(gòu)成和供應(yīng)鏈方面的利益關(guān)系導(dǎo)致其短時(shí)間內(nèi)難以模仿特斯拉的方式，因而特斯拉的車身控制軟件也成為其獨(dú)特的競爭力。

車企想要主導(dǎo)權(quán)

特斯拉對ECU揮刀的背后，實(shí)質(zhì)是不斷把車輛功能從供應(yīng)商手中拿回來自主開發(fā)的過程。

分布式ECU架構(gòu)中，供應(yīng)商主導(dǎo)開發(fā)，整車廠只做集成工作，比如說360°環(huán)視影像這種功能，車廠基本都是買供應(yīng)商一整套打包好的方案，里面包含了攝像頭、傳感器以及進(jìn)行圖像融合的ECU，這一套方案里面最值錢的不是硬件，而是ECU里面將攝像頭畫面進(jìn)行視覺融合的軟件算法。

但是這個(gè)東西整車廠買回去雖然能用，可ECU里面的軟件是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，車企是不知道的。大部分傳統(tǒng)車廠的OTA為何僅限于車載信息娛樂功能，原因就在這。

到智能汽車時(shí)代，車企需要開發(fā)更多功能就必須自研ECU里面的軟件，并使其成為其整車算法的一部分，這樣一來供應(yīng)商的地位直線降低，甚至到后來漸漸淪為代工廠。

為了實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車，Model 3的自動(dòng)駕駛模塊、娛樂控制模塊、其它區(qū)域控制器、熱管理均為自主設(shè)計(jì)開發(fā)，這為特斯拉后續(xù)為車輛提供新功能或者檢查車輛創(chuàng)造了巨大價(jià)值。

而這種新的造車思路被市場真正認(rèn)可，是在Model 3發(fā)布兩年后。

創(chuàng)辦于1936年的美國《消費(fèi)者報(bào)告》，2018年測評完Model 3以后直言不諱，指出其存在“重大缺陷”：Model 3進(jìn)行60英里/時(shí)（約96千米/時(shí)）剎車至0的制動(dòng)距離測為46.33米，明顯高于同級別的其他車型，比全尺寸福特F-150皮卡還長7英尺（2米）。

彼時(shí)特斯拉處于內(nèi)焦外困之中，對于媒體給特斯拉提出的批判馬斯克一改往日的強(qiáng)硬風(fēng)格，不僅與該媒體的評測團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了電話會(huì)議，還表示會(huì)盡快解決。幾天后Model 3獲得OTA升級，緊急剎車距離縮短了20英尺（約6.1米）。

在特斯拉將軟件從供應(yīng)商的“黑盒”中提取出來收歸融合于自身的同時(shí)，也打破了汽車產(chǎn)業(yè)舊有的零部件供應(yīng)體系。

在分布式架構(gòu)階段，整車廠的硬件集成游戲?qū)ι嫌喂?yīng)商極度友好，Tier1只需把上游的Tier2（嵌入式軟件、芯片）打包后提供給整車廠即可。

在功能域架構(gòu)階段，軟件逐步從過去的黑盒中分離，整車廠直接與原來的Tier1/2合作，在應(yīng)用軟件層可以合作也可以自研，整車廠根據(jù)能力不同對域控制器的軟硬件部分參與程度不一。

對于自研程度深的整車廠，域控制器供應(yīng)商相當(dāng)于純代工角色，對于自研程度淺的主機(jī)廠來說，域控制器供應(yīng)商相當(dāng)于全方位的“保姆”角色，可以實(shí)現(xiàn)“交鑰匙”式服務(wù)。

新模式出現(xiàn)

車企與供應(yīng)商之間的身份轉(zhuǎn)變，在智駕域控制器身上展現(xiàn)的淋漓盡致。

過去幾年，在智駕域控制器布局上，業(yè)界相繼出現(xiàn)了幾種不同模式：

模式一：主機(jī)廠委托代工域控制器，這一模式首先由特斯拉引入，而后被蔚來、小鵬等新造車勢力采用。

特斯拉設(shè)計(jì)域控制器，由廣達(dá)/和碩代工，蔚來則尋求偉創(chuàng)力支持。除了最基礎(chǔ)的硬件制造，ODM/OEM代工廠商也開始介入域控底層基礎(chǔ)軟件、BSP驅(qū)動(dòng)等軟件工程環(huán)節(jié)；

模式二：Tier1供應(yīng)商為主機(jī)廠提供域控制器生產(chǎn)，這是當(dāng)下最普遍的合作模式。

Tier1采用白盒或灰盒模式，主機(jī)廠掌控自動(dòng)駕駛或智能座艙應(yīng)用層開發(fā)權(quán)限，芯片廠商、Tier1、主機(jī)廠往往形成了深度合作，芯片商提供芯片、開發(fā)軟件棧和原型設(shè)計(jì)包，Tier1提供域控制器硬件生產(chǎn)、中間層以及芯片方案整合。

這一模式的典型合作案例包括德賽西威+英偉達(dá)+小鵬/理想/智己、極氪+Mobileye+知行科技等；

模式三：Tier0.5則源于主機(jī)廠全棧自研的訴求，通過與主機(jī)廠深度綁定，Tier0.5將從全流程介入主機(jī)廠研發(fā)、生產(chǎn)、制造，甚至后期的數(shù)據(jù)管理和運(yùn)營。

Tier0.5主要包括三種形態(tài)：

部分主機(jī)廠分拆旗下零部件板塊獨(dú)立發(fā)展，比如上汽旗下聯(lián)創(chuàng)汽車電子、長城旗下諾博科技和毫末智行、吉利旗下億咖通；

部分主機(jī)廠則尋求與Tier1成立合資公司，比如宏景智駕與江淮汽車合資成立域馳智能，德賽西威與富奧股份、一汽集團(tuán)合資成立富賽汽車電子；

芯片廠商轉(zhuǎn)型成為Tier0.5，在缺芯背景下，芯片廠話語權(quán)不斷加大，甚至主機(jī)廠不得不繞過Tier1向芯片廠直采，芯片廠已不滿足于Tier2的角色，正尋求與主機(jī)廠形成深度綁定，在車型開發(fā)早期即介入。

比如Mobileye與吉利的戰(zhàn)略合作；高通則通過收購Veoneer，將進(jìn)一步尋求推出自動(dòng)駕駛和座艙跨域融合計(jì)算平臺；英偉達(dá)DRIVE Hyperion 8.1平臺同時(shí)兼容自動(dòng)駕駛和座艙，甚至嘗試與主機(jī)廠合作自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)分成模式。

上述三種模式中，與Tier1綁定仍是主流。去年德賽西威以864873套裝機(jī)量排名第一，受特斯拉銷量下跌影響，為特斯拉代工的和碩/廣達(dá)第二。這背后，德賽西威智駕域控大客戶理想汽車去年在終端市場銷量猛增，起到了關(guān)鍵支撐。

極氪去年取代小鵬成為德賽西威的重要客戶，另外還有豐田、長城、廣汽埃安、上汽通用、東風(fēng)日產(chǎn)等多家主流客戶新項(xiàng)目訂單。

偉創(chuàng)力則是為蔚來汽車代工，去年其智駕域控裝機(jī)量為262018套，搭載量較高的幾款車型分別是蔚來ET9、ES6、EC6、ET5和ET5T。

事實(shí)上，在早期的小鵬P5和P7兩款車型上，其實(shí)是采用德賽西威的自動(dòng)駕駛域控制器IPU03，小鵬G9采用的是德賽西威的IPU04。但在小鵬G6上，則切換到了代工模式。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來小鵬扶搖架構(gòu)下的新車在智駕域控方面都將采用代工模式。

而除了“特蔚小”，百度、毫末智行等在智駕域控方面也均與偉創(chuàng)力建立了合作?？梢园l(fā)現(xiàn)，伴隨著頭部車企爭相深化在智駕領(lǐng)域的布局，尤其是開展核心算法自研，域控領(lǐng)域“車企自研+第三方代工”的趨勢正越來越明顯。

尾聲

翻開過去兩年的裝機(jī)榜單，有兩個(gè)現(xiàn)象值得注意：

一是華為從第十躍升至第三，二是德賽西威打敗和碩/廣達(dá)拿下第一。

前者屬于典型的自產(chǎn)自銷，后者則是車企與供應(yīng)鏈緊密合作的典范。去年榜單還能預(yù)見的一個(gè)變化是，排在第五的比亞迪明年大概率會(huì)沖刺更高排名。

做這份排行榜的蓋世汽車研究院，對智駕域控市場的趨勢判斷為逐漸走向合作定制化，也就是Tier1廠商漸漸失寵。但眼下的情況是，汽車市場仍處于淘汰出清的前期階段，還有大量車企需要Tier1廠商。

智駕域控是一個(gè)比較特殊的存在，其中需要的芯片、算法都是車企必爭的核心高地。換到整個(gè)域控市場未必如此，但由特斯拉開啟的這場自研運(yùn)動(dòng)，可能就是未來的主要模式了。

參考資料

[1] 域控制器時(shí)代：ECU的「消亡」與汽車「中央大腦」的重建，雷鋒網(wǎng)

[2] 域控制器—汽車電子電氣架構(gòu)演進(jìn)下的黃金賽道，姜鴻雷

[3] 電子電氣架構(gòu)進(jìn)化時(shí)：域控制器走上歷史主舞臺， GeekCar極客汽車

[4] 從拆解特斯拉Model 3看車身域控制器發(fā)展，中信證券

[5] 域控制器研究：域控的五種業(yè)務(wù)模式探索，Tier1、Tier0.5、Tier1.5或ODM代工？佐思汽車研究