聊聊汽車電子重點(diǎn)技術(shù)新風(fēng)向有哪些

在汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，汽車與能源、交通、信息通信、芯片等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)正加速融合。以電驅(qū)系統(tǒng)、電子電氣架構(gòu)、線控制動(dòng)及轉(zhuǎn)向、車載儲(chǔ)能和智能座艙等為代表的整車及智能底盤關(guān)鍵核心技術(shù)日新月異、產(chǎn)品不斷迭代，并加速在智能電動(dòng)汽車上搭載應(yīng)用，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。今天，讓我們聊一聊車圈都有哪些重點(diǎn)技術(shù)新風(fēng)向？

一、滑板底盤：“電動(dòng)汽車新玩法”

2022年，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正式發(fā)布了《電動(dòng)汽車智能底盤技術(shù)路線圖》，受到全行業(yè)廣泛關(guān)注和支持。路線圖對(duì)智能底盤進(jìn)行了清晰定義：智能底盤是為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、座艙系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)提供承載平臺(tái)，具備認(rèn)知、預(yù)判和控制車輪與地面間相互作用、管理自身運(yùn)行狀態(tài)的能力，具體實(shí)現(xiàn)車輛智能行駛?cè)蝿?wù)的系統(tǒng)。

隨著汽車底盤技術(shù)的變化，整個(gè)底盤的基本屬性要進(jìn)行重構(gòu)，主要體現(xiàn)在安全、體驗(yàn)和低碳三個(gè)方面。安全包括主被動(dòng)一體化安全、功能安全、預(yù)期功能安全和信息安全。體驗(yàn)包含車控協(xié)同提升駕乘體驗(yàn)、自迭代的個(gè)性化駕乘體驗(yàn)以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)專業(yè)駕乘體驗(yàn)。低碳方面囊括低能耗行駛、部件能耗、域控計(jì)算平臺(tái)的能耗以及傳感部件能耗等。

當(dāng)前，汽車企業(yè)在智能底盤的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)變革中百舸爭(zhēng)流。其中，底盤與動(dòng)力電池的一體化集成是底盤系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)融合上的一大趨勢(shì)，諸如CTC、CTB等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，例如比亞迪推出全新電池底盤融合的CTB技術(shù)；零跑汽車的CTC方案取消了電池包上蓋板，而特斯拉的則是取消了座艙地板。底盤與智能駕駛的縱向融合，是智能底盤發(fā)展的另一大趨勢(shì)，例如蔚來(lái)汽車開(kāi)發(fā)了全棧懸架控制系統(tǒng)。

除底盤域融合外，整車的模塊化開(kāi)發(fā)也促使底盤的模塊化設(shè)計(jì)，將轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、三電、懸架等系統(tǒng)集成為一體的滑板底盤隨之出現(xiàn)。一場(chǎng)汽車設(shè)計(jì)與制造的變革正在發(fā)生！

所謂滑板式底盤，即將電池、電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架、剎車等部件提前整合在底盤上，實(shí)現(xiàn)車身和底盤的分離，設(shè)計(jì)解耦?；谶@類平臺(tái)，車企可以大幅降低前期研發(fā)和測(cè)試成本，同時(shí)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求打造不同的車型。尤其是無(wú)人駕駛時(shí)代，車內(nèi)的布局不再是以駕駛為中心，而是會(huì)注重空間屬性，有了滑板式底盤，可以為上部車艙的開(kāi)發(fā)提供更多的可能。

除了美國(guó)的Rivian、Canoo，英國(guó)的Arrival、以色列的REE、中國(guó)的PIX等新型造車企業(yè)紛紛押注滑板底盤平臺(tái)，包括豐田、現(xiàn)代、雪鐵龍等車企，舍弗勒、采埃孚等Tier 1也在做滑板底盤相關(guān)的事情，但大部分是在做商用車，比如物流車、接駁車等，真正做乘用車的高速滑板底盤并不多。

一項(xiàng)新技術(shù)必須有人買單，投入量產(chǎn)才能真正可持續(xù)化。2023年3月，悠跑宣布，將在今年年底啟動(dòng)交付悠跑超級(jí)VAN，這是在UP超級(jí)底盤之上的首個(gè)整車產(chǎn)品，目前已獲得國(guó)內(nèi)外訂單。

據(jù)QYR的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2022年全球滑板底盤市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了128.90億美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到440.23億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為22.72%。中國(guó)市場(chǎng)在過(guò)去幾年變化較快，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到134.76億美元，屆時(shí)全球占比將達(dá)到30.61%。

二、電子電氣架構(gòu)演進(jìn)之路

隨著整車電子電氣產(chǎn)品應(yīng)用的增加，單車ECU數(shù)量激增，分布式電子電氣架構(gòu)由于算力分散、布線復(fù)雜、軟硬件耦合深、通信帶寬瓶頸等缺點(diǎn)而無(wú)法適應(yīng)汽車智能化的進(jìn)一步發(fā)展。因此，汽車電子電氣架構(gòu)正面臨硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)、通信架構(gòu)三方面的升級(jí)：

1、硬件架構(gòu)升級(jí)：分布式向域控制/中央集中式發(fā)展，有利于提升算力利用率；數(shù)據(jù)統(tǒng)一交互，實(shí)現(xiàn)整車功能協(xié)同；縮短線束降低重量，降低故障率，提升裝配自動(dòng)化率。

2、軟件架構(gòu)升級(jí)：軟硬件由高度耦合向分層解耦發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)固件/然間OTA；有利于采集數(shù)據(jù)信息多功能應(yīng)用，有效減少硬件需求量，真正實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車。

3、通信架構(gòu)升級(jí)：LIN/CAN 總線向以太網(wǎng)方向發(fā)展， 滿足高速傳輸、低延遲等性能需求；采用以太網(wǎng)方案線束更短，同時(shí)也可減少安裝、測(cè)試成本。

三、汽車芯片角色躍升

近幾年的“缺芯”環(huán)境下，車企開(kāi)始重塑供應(yīng)鏈。越來(lái)越多OEM選擇與芯片廠直接合作，共同研發(fā)設(shè)計(jì)、制造和封裝芯片，或直接啟動(dòng)芯片投資和研發(fā)計(jì)劃，提高對(duì)整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力。這使得芯片廠在智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的角色逐步從Tier2躍升為Tier1或Tier0.5，在智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展中趨于核心地位。

其中，汽車是MCU最大的應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)燃油車單車平均需要70個(gè)MCU，智能汽車單車平均需要300個(gè)MCU，應(yīng)用領(lǐng)域包括ADAS、車身、底盤及安全、信息娛樂(lè)、動(dòng)力系統(tǒng)等。而智能網(wǎng)聯(lián)對(duì)算力提出更高要求，汽車芯片結(jié)構(gòu)形式由 MCU 進(jìn)化至 SoC。

座艙SoC需求將隨著智能座艙滲透率上升而增加，隨著座艙智能化發(fā)展，座艙域控制器進(jìn)一步集成車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表、HUD等其它系統(tǒng)/功能，未來(lái)“一芯多屏” 式智能座艙方案將成為主流趨勢(shì)。

自動(dòng)駕駛SoC對(duì)安全的要求更高，同時(shí)隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的增加，需要算力支持也更高，未來(lái)自動(dòng)駕駛SoC會(huì)往集成“CPU+XPU”的異構(gòu)式（XPU包括GPU/FPGA/ASIC 等）方向發(fā)展，長(zhǎng)期來(lái)看CPU+ASIC方案將是未來(lái)的主流架構(gòu)。

在車載計(jì)算由分布式向集中式演進(jìn)趨勢(shì)下，未來(lái)車載芯片將向多芯片融合、高計(jì)算能力和高安全性方向發(fā)展。座艙域SoC和自動(dòng)駕駛SoC有望融合，同時(shí)具備座艙芯片和自動(dòng)駕駛芯片全棧能力的芯片廠商在未來(lái)將更具競(jìng)爭(zhēng)力。

功率半導(dǎo)體則是新能源車使用最多的半導(dǎo)體器件之一。根據(jù)使用環(huán)境，車規(guī)級(jí)IGBT功率模塊性能向著高功率密度、低熱阻、高可靠性趨勢(shì)發(fā)展，半導(dǎo)體材料向第三代SiC和GaN發(fā)展。

編輯：黃飛

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