汽车电子电气架构的演进趋势是什么?
汽车电子电气架构的演化,本质是整车研发中心不断地的中央集权过程,也是一部整车研发中心和总成零部件研发中心进行政治博弈和利益再分配的“军政”斗争。
今天晚上和以前做标定的同事还聊到了,过去是发动机、变速箱、底盘、车身几大控制器的分布式电子电气架构,像是华东节度使、西北节度使,东北节度使、中原节度使、西南边区的藩镇割据,这些控制器谁是老大?实际上没有名义上的老大,因为整车研发中心不负责其中任何一个控制器,而实际上形成了以博世为代表的发动机控制,为采埃孚为代表的变速箱控制,和以大陆为代表的底盘控制器几个大山头割据霸王,这几个大山头通过对汽车喷油系统、汽车齿轮系统,汽车制动系统汽车的三大难度最高的零部件的垄断,被所谓汽车“灵魂”的定义权牢牢捏在这几个供应商手里。
想当年,博世、大陆、采埃孚、德尔福这些厂家哪个不是牛气冲天,对主机厂的客户呼来唤去,幺三呵五,主机厂的工程师想问问这个控制策略的运行方式,直接会被回怼:“你们不需要知道”。主机厂的项目经历提个主机厂的新需求,直接会被回怼:“这是全球平台改不了”。那段零部件总成称王称霸的岁月的末期,我也有在零部件巨头法雷奥汽车电子和大陆汽车电子从事发动机控制器的开发,我敏锐地发现了标致、大众、克莱斯勒开始开发自己的发动机控制器策略,开始逐渐蚕食供应商负责的最核心特别是涉及整车的控制功能部分,比如标致就有自己的扭矩控制路径,大众有自己的GPF和涡轮增压控制模块,克莱斯勒有自己的诊断监控算法,这些行为,都是主机厂开始在电控领域向供应商进攻的举措。
正是这种主机厂开始在电控特别是电控应用层领域的进军方式,让零部件巨头不得不退让,毕竟你要给人家供货,人家主机厂手里有钱,用户信任的是整车商标而不是零部件商标。随着2017年开始混动系统和纯电动系统的上马,一个所谓的整车控制单元,也就是VCU或者HCU的大规模应用,彻底改变权力格局,整车厂的研发中心第一次可以有一个真正面向整车的控制单元,也就是整车动力的灵魂的出现,把动力、能量和热量管理的命脉,捏在了自己的手里。
随着电气化和智能化的进一步深入,更牛的控制单元也就域控制器的出现,让整车厂拥有了更多的发挥空间,同时也有更多的零部件的加入,比如电池控制单元,电机控制单元,车载充电机控制单元,车载变压器控制单元等等,甚至车身车机上那些五花八门的芳香控制单元,按摩控制单元,座椅加热控制单元,除雾控制单元等等乱七八糟的控制单元,又进一步削弱平衡了传统零部件巨头也就是博世、采埃孚、大陆的势力。整车厂域控制器越来越强大,也就是算力越来越强,内存越来越大,能支持的算法和功能越来越多,反观零部件由于要考虑降本,且受到单一零部件规模成本的影响,没有听过说哪个发动机哪个变速箱哪个制动控制器来上个高算力芯片做个大控制器,你甚至可以听说很多缸发动机受到成本限制,不得不用两块电脑板。
但是域控高级电脑的出现,让主机厂的研发中心进入了“算力过剩”的时代,主机厂研发中心,完全有能力也有信心,当然他们也在实际操作,就是把发动机、电池、电机、热管理、制动、转向等等汽车核心控制功能的控制逻辑和控制算法,从大陆、博世、采埃孚等等零部件巨头负责的控制器搬到自己域控里,据我所知,现在很多已经完成电气化智能化转型的整车厂就在这么做了。
其实,从汽车工业发展的历史来看,汽车工业就是军工航天系统和民用系统的结合体,博世采埃孚大陆爱信蒂森克虏伯德尔福博格华纳等等这些国际零部件巨头,你去研究一下它们的背景,不难找到军工航天的影子,而汽车特别乘用车,它归根到底还是一个老百姓的私人用品,它的属性还是民用产品,但是它离不开军工航天系统的支持,如今的汽车工业,又打开了它的怀抱,拥抱了特斯拉小米理想蔚来等等这样的互联网软系统服务商,还拥抱了移动联通华为等等这样的通讯系统服务商。
我们不难发现,汽车工业电子电气架构的演化趋势,正是汽车工业在人类所有的工业科技进行整合过程的决定的必然趋势,而背后就是过去军工航天系统和整车民用系统的政治军事博弈,转换到了了军工、航天、互联网、消费电子、通讯等等各个人类多个工业系统进行“五军会战”,那么在如今整车厂研发中心风光无限实则朝不保夕,互联网研通讯研发中心薪资超高实则鸡血996爆肝,军工航天研发中心看似稳定实在岌岌可危的汽车工业“三国演义”格局。
那么,以域控形成的高算力,强通讯的智能网联架构下,主机厂进一步深化其对整车的精确模型描述和精确控制为导向的算法开发,而零部件总成企业则要进一步增强其控制系统和被控零部件的深度绑定关系也就是实现控制系统和被控对象的耦合,新兴互联网通讯电子企业则要利用自己的电子通讯编程优势,更进一步增强车辆和用户之间的交互性,将会成为域控架构进一步演化的主要矛盾驱动力。
但是,我们也不能忽视,以汽车权力机关体系、汽车高校科研体系、汽车监管检测体系也正在对汽车工业进行它们的利益布局和逐步渗透,我们可以预见的是,这场人类历史上最大程度工业文明的整合正在小小的控制器上拉开帷幕,而这场剧烈的变革,必定会载入人类的史册,而史册上最终耀眼的明星,必定闪耀着如同历史轮回一样的,那些为了正义和真理而不懈斗争、不因迷茫和困惑而背离理想,更不因强权和狂热而失去信念的个人和团队的名字。