未來汽車產品最核心的技術是電子電氣架構，汽車電子電氣架構由分散式、嵌入式逐漸向集中式、集成式的方向發展，最終的理想狀態應該是形成一個汽車中央大腦（one brain），統一管理各種功能。電子電氣架構類似于“中央政府”，可對汽車的各種功能進行統籌管理，避免“諸侯割據、政令不一”。開始的時候這個“中央政府”可能會管得少一些，“地方諸侯”還依然保有一定控制權，但之后“中央政府”一定會管得越來越多，最終地方行政機構只接收“中央政府”指令并予以高效執行，以確保車輛整體表現最優。

由于過去汽車上控制器相互獨立，軟件為嵌入式，整車做最終硬件集成即可。未來隨著 ECU 的減負，原先高度分散的功能集成至域控制器，主機廠必須自己掌握中央控制系統，否則就會失去對汽車產品的控制權。而把原本高度分散的控制功能逐步整合統一起來是傳統車企的全新必修課，因此車企對電子電氣架構的掌握是分步的、漸進式的。主流車企電子電氣架構進化節奏不一。

01 ? 奧迪A8小試牛刀

2018 年推出的奧迪 A8率先實現了輔助駕駛功能的集成式控制，取代了 ECU相互分離的分布式的輔助駕駛系統。除自動駕駛域集成外，其余底盤+安全、動力、車身、娛樂四大域仍然采用分布式架構。

其自動駕駛域控制器由 4塊芯片組成，Mobileye EyeQ3負責視覺感知計算，如交通信號識別、行人監測、碰撞報警，車道線識別、光線探測。英偉達 K1負責圖像融合計算，如駕駛員監測、360全景攝像頭的圖像處理。英特爾 Cyclone V 負責目標融合、地圖融合、停車輔助、預剎車燈。英飛凌的 Aurix TC297 負責通信處理。這個自動駕駛域控制器軟件開發由奧地利軟件公司 TTTech 完成，德爾福提供硬件集成。

2018 款奧迪 A8域控制器

02 ? 特斯拉Model3開啟電子電氣架構的全面變革

特斯拉是汽車電子電氣架構的全面變革者，2012年 Model S 有較為明顯的功能域劃分，包括動力域、底盤域、車身域，ADAS模塊橫跨了動力和底盤域，由于傳統域架構無法滿足自動駕駛技術的發展和軟件定義汽車的需求，為解耦軟硬件，搭載算力更強大的主控芯片，必須先進行電子電氣架構的變革，因此 2017 年特斯拉推出的 Model3 突破了功能域的框架，實現了中央計算+區域控制器框架，通過搭建異域融合架構+自主軟件平臺，不僅實現軟件定義汽車，還有效降低整車成本，提高效率：

1）Model 3整車三個控制器，有效降低物料成本；

2）硬件集成為軟件，為汽車深度的控制和維護提供基礎；

3）自主軟件平臺通過模塊化支持擴展復用。

特斯拉 Model3基本實現了中央集中式架構的雛形，不過 Model3距離真正的中央集中式架構還有相當距離：通訊架構以 CAN總線為主，中央計算模塊只是形式上將影音娛樂 MCU、自動駕駛 FSD以及車內外聯網模塊集成在一塊板子上，且各模塊獨立運行各自的操作系統。但無論如何，Model3 已經踐行了中央計算+區域控制的電子電氣架構理念框架，領先傳統車企6年左右。

特斯拉三代車的電子電氣架構演進背后的實質是不斷把車輛功能從供應商手中拿回來自主開發的過程。Model3 的自動駕駛模塊、娛樂控制模塊、其它區域控制器、熱管理均為自主設計開發，實現了整車主要模塊自主，不依賴 Tier1，即使沒有實現自主的模塊，特斯拉也與供應商進行了聯合開發，比如特斯拉將自己的軟件加入到了博世為其提供的 ibooster里，通過軟件更新實現剎車距離變短。

通過三款車型的演進，特斯拉的新型電子電氣架構不僅實現了 ECU數量的大幅減少、線束大幅縮短（MODEL S 線束 3000米，Model 3 減少一半以上），更打破了汽車產業舊有的零部件供應體系（即軟硬件深度耦合打包出售給主機廠，主機廠議價能力差，后續功能調整困難），真正實現了軟件定義汽車，特斯拉的 OTA 可以改變制動距離、開通座椅加熱，提供個性化的用戶體驗，由于突破了功能域，特斯拉的域控制器橫跨車身、座艙、底盤及動力域，這使得車輛的功能迭代更為靈活，用戶可以體驗到車是常用常新的，與之形成鮮明對比的是，大部分傳統車廠的 OTA 僅限于車載信息娛樂等功能。

特斯拉為了更好地發揮軟件的作用，實現了自動駕駛主控芯片這一最為核心的智能硬件的自研自制（特斯拉認為芯片的專用設計使得其上的軟件運行更高效），這意味著后續特斯拉車輛的升級速度、功能的部署都不再依賴外部 SOC芯片供應商，真正將車輛的靈魂掌握在自己手中。

03 ? 大眾 ID 系列電子電氣架構

大眾汽車已經從 MQB 平臺車型的分布式電子電氣架構升級為 MEB 平臺 ID 系列車型上采用的三個功能域的電子電氣架構。

按規劃，基于大眾 MEB 平臺的 ID系列電子電氣架構為 E31.1版，2023年在 PPE 平臺搭載 E31.2版，到 2025年后才進化到 E32.0 版。

大眾的 E3架構主要由車輛控制域（ICAS1）、智能駕駛域（ICAS2）和智能座艙域（ICAS3）組成，其中智能駕駛域 ICAS2尚未開發完成，量產車型上搭載的依然是分布式架構方案，大眾 ID 系列的電子電氣架構雖然有三個功能域，但同時依然保留了較多分布式模塊，大眾 ID4有 52 個 ECU，兩倍于特斯拉 Model Y ECU數量。國產 ID4輔助駕駛功能由 Mobileye單目攝像頭+前長距雷達+兩個后角雷達實現，作為平價電動車，在自動駕駛域控制器這塊暫時沒有選擇跟特斯拉和中國新勢力去PK。

大眾電子電氣架構時間推進規劃

大眾 ID4 的車輛控制域、信息娛樂域控制器

大眾 MEB 平臺車型當前智能駕駛方案為分布式

大眾 ID 系列車型 2021 年完成 7 萬臺交付量，低于前期規劃。中國作為大眾最重要的單一市場，智能化這塊也正在加速追趕，2022 年大眾軟件公司 CARIAD 在中國成立子公司，據其中國子公司首席執行官介紹，該公司的核心業務是針對 MEB平臺進行軟件研發，2022 年下半年啟動 OTA 功能，第二是針對高端平臺（PPE 在華首款車 2024 年投產）做中國本土化、數字化產品，包括高級駕駛輔助系統，其智能網聯系統也要與中國的基礎設施建設相結合；第三是圍繞 2025 年后 SSP 平臺做軟件研發。結合大眾汽車 2030NEW auto的規劃，軟件自研比例要上升到 60%，軟件研發保持自主的好處是實現敏捷（包括開發和維護）和體現產品差異化，其中本地化也是外資在中國提升智能化的必要且關鍵的一環，最終目的是打造吸引中國用戶的有競爭力的產品。

我們看一下幾款同一時間面世的三款電動車的電子電氣架構的對比，雖然大眾ID系列也號稱是用三個域控制器代替過去 70+分布式 ECU，但實際上依然保有較多 ECU 數量，ID3 之前由于出現大面積的軟件 BUG 而遲遲未按期交付，這也反映出傳統車廠即使選擇進行電子電氣架構大變革，但若自身人才結構及軟件實力尚不足夠，就依然會嚴重依賴外部供應商，造成步子邁得太大帶來額外風險。所以大部分主機廠選擇的做法是走漸進式路線，隨著自身軟件實力提升逐步收歸軟件主導權。

2021 年 Munro & Associates 工程公司比較了特斯拉 Model Y、福特 Mach-E 和大眾 ID.4電氣架構之間的差異。涉及三款電動車內 ECU的數量、CAN總線的數量、以太網的使用、LIN總線、LVDS（Low-Voltage Differential Signaling，低電壓差分信號）通道的使用、音頻、保險絲和繼電器的使用等方面。特斯拉 Model Y 集成度明顯更高，其 ECU數量是 ID4的一半，福特和大眾還保留了較多的現成的分布式 ECU，特斯拉的 LIN（本地互連網絡）數量也僅為大眾 ID4和福特 Mach-E 的一半。

Tesla 中 CAN（控制器局域網）總線的數量更高，由于攝像頭數量增加，特斯拉的低壓差分信號（LVDS）使用量是福特和大眾汽車的三倍以上，大眾汽車的以太網的使用更多。特斯拉從 Model 3開始車輛的低壓電氣部分不采用任何保險絲盒繼電器。

04 ? 小鵬汽車 G9 電子電氣架構具領先性

新勢力三強中小鵬汽車在電子電氣架構方面走得比較領先，隨著車型從 G3、P7 和 P5，迭代到 G9 的這套 X-EEA3.0?電子電氣架構，已經進入到中央集中式電子電氣架構。憑借領先一代的架構，搭載更高算力 SOC 芯片及更高算力利用率，小鵬G9 或成首款支持 XPILOT 4.0?智能輔助駕駛系統的量產車。

小鵬 P7 搭載小鵬第二代電子電氣架構，具備混合式的特點：

1）分層域控。功能域控制器（智駕域控制器、車身域控制器、動力域控制器等模塊）與中央域控制器并存；

2）跨域整合——域控制器覆蓋多重功能，保留局部的傳統 ECU；

3）混合設計——傳統的信號交互和服務交互成為并存設計。

因此 CAN 總線和以太網總線并存，大數據/實時性交互均得以保證；以太網節點少，對網關要求低。

小鵬第二代電子電氣架構實現傳統 ECU數量減少約 60%，硬件資源實現高度集成，大部分的車身功能遷移至域控制器，中央處理器可實現支持儀表、信息娛樂系統以及智能車身相關控制的大部分功能，同時集成中央網關，兼容 V2X 的協議，支持車與車的局域網的通信，支持車與云端的互聯，車與遠程數字終端的連接功能。小鵬汽車的智能駕駛域控制器，集成了高速 NGP、城市 GNP 及泊車功能。小鵬輔助駕駛采用激光雷達視覺融合方案，與特斯拉的純視覺方案不同，這就導致兩者硬件架構不同，對于通訊帶寬、計算能力的要求也不一樣。

編輯：黃飛