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2021年，汽車(chē)工程咨詢(xún)公司Munro & Associates特意拆了三輛幾乎同期發(fā)布的純電SUV汽車(chē)：特斯拉Model Y、福特Mach E和大眾ID.4，為的是對(duì)比造車(chē)新勢(shì)力和傳統(tǒng)車(chē)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(chē)企：“保留了較多的現(xiàn)成的分布式ECU”。
ECU作為汽車(chē)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(chē)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(chē)輛電子化程度的提升，汽車(chē)上的ECU也就越來(lái)越多，1993年奧迪A8車(chē)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(chē)內(nèi)部的線(xiàn)束布置越復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致車(chē)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(chē)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(zhǎng)，不利于做更多的軟件集成開(kāi)發(fā)甚至是自行功能定義等工作。
為了解決汽車(chē)ECU數(shù)量龐大的問(wèn)題，Tier1廠商在2016年提出DCU（域控制器）的概念。將整車(chē)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(pán)域、座艙域和車(chē)身域。
在當(dāng)時(shí)看來(lái)，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(xiàn)束連接，整車(chē)線(xiàn)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(chē)思路。
從Model S到Model 3，特斯拉向ECU揮刀的頻率，與汽車(chē)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(chǎng)車(chē)企與供應(yīng)鏈之間的隱秘戰(zhàn)爭(zhēng)。
1、特斯拉：換一種思路造車(chē)
Model S是特斯拉真正意義上自主研發(fā)的第一款車(chē)型，馬斯克對(duì)它也是寄予厚望——不僅要超越所有電動(dòng)車(chē)，還要超越所有燃油車(chē)。
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(chē)行業(yè)內(nèi)部也愿意將Model S引入整車(chē)OTA升級(jí)的概念，視為特斯拉對(duì)汽車(chē)行業(yè)的一次巨大貢獻(xiàn)。?
而這一概念以前之所以沒(méi)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(chē)輛線(xiàn)束布置復(fù)雜，增加車(chē)重和成本，各個(gè)ECU之間的計(jì)算能力也無(wú)法協(xié)同、相互冗余，產(chǎn)生極大浪費(fèi)的同時(shí)更無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)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(méi)辦法統(tǒng)一進(jìn)行革新升級(jí)。
內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的傳統(tǒng)車(chē)企并非沒(méi)有想過(guò)革新，只是長(zhǎng)久以來(lái)養(yǎng)成對(duì)供應(yīng)商的依賴(lài)，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?tīng)柛５萒ier1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(duì)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(lái)說(shuō)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(chē)中的所有同類(lèi)元器件，這樣才能最大化減少車(chē)身布線(xiàn)復(fù)雜度，充分發(fā)揮芯片的通用性和高性能，降低汽車(chē)開(kāi)發(fā)和制造成本。
這樣的好處是可以降低布線(xiàn)的復(fù)雜度，相較傳統(tǒng)分布式架構(gòu)車(chē)型最長(zhǎng)可達(dá)5000米的線(xiàn)束，Model 3直接砍到1500米。到Cybertruck推出時(shí)，線(xiàn)束總長(zhǎng)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(chē)內(nèi)部的電線(xiàn)長(zhǎng)度壓縮至100米。
但壓縮硬件成本向來(lái)只是馬斯克的基操，隱藏在背后的邏輯或者說(shuō)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(chē)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(chē)空調(diào)出風(fēng)口來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)風(fēng)場(chǎng)，或?qū)Ω瘪{駛座位上的乘客進(jìn)行體重檢測(cè)，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(chē)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(hù)體驗(yàn)。
特斯拉這種軟硬件持續(xù)集成方案，帶來(lái)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也對(duì)軟件開(kāi)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(chē)廠才有能力開(kāi)發(fā)如此龐大復(fù)雜的軟件系統(tǒng)。
傳統(tǒng)車(chē)企一直以來(lái)扮演集成商的角色，ECU軟件開(kāi)發(fā)更多依賴(lài)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(chē)身控制軟件也成為其獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力。
2、車(chē)企想要主導(dǎo)權(quán)
特斯拉對(duì)ECU揮刀的背后，實(shí)質(zhì)是不斷把車(chē)輛功能從供應(yīng)商手中拿回來(lái)自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程。
分布式ECU架構(gòu)中，供應(yīng)商主導(dǎo)開(kāi)發(fā)，整車(chē)廠只做集成工作，比如說(shuō)360°環(huán)視影像這種功能，車(chē)廠基本都是買(mǎi)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(qián)的不是硬件，而是ECU里面將攝像頭畫(huà)面進(jìn)行視覺(jué)融合的軟件算法。
但是這個(gè)東西整車(chē)廠買(mǎi)回去雖然能用，可ECU里面的軟件是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，車(chē)企是不知道的。大部分傳統(tǒng)車(chē)廠的OTA為何僅限于車(chē)載信息娛樂(lè)功能，原因就在這。
到智能汽車(chē)時(shí)代，車(chē)企需要開(kāi)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(chē)算法的一部分，這樣一來(lái)供應(yīng)商的地位直線(xiàn)降低，甚至到后來(lái)漸漸淪為代工廠。
為了實(shí)現(xiàn)軟件定義汽車(chē)，Model 3的自動(dòng)駕駛模塊、娛樂(lè)控制模塊、其它區(qū)域控制器、熱管理均為自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，這為特斯拉后續(xù)為車(chē)輛提供新功能或者檢查車(chē)輛創(chuàng)造了巨大價(jià)值。
而這種新的造車(chē)思路被市場(chǎng)真正認(rèn)可，是在Model 3發(fā)布兩年后。
創(chuàng)辦于1936年的美國(guó)《消費(fèi)者報(bào)告》，2018年測(cè)評(píng)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(chē)至0的制動(dòng)距離測(cè)為46.33米，明顯高于同級(jí)別的其他車(chē)型，比全尺寸福特F-150皮卡還長(zhǎng)7英尺（2米）。
彼時(shí)特斯拉處于內(nèi)焦外困之中，對(duì)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(píng)測(cè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了電話(huà)會(huì)議，還表示會(huì)盡快解決。幾天后Model 3獲得OTA升級(jí)，緊急剎車(chē)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(lái)收歸融合于自身的同時(shí)，也打破了汽車(chē)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(chē)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(chē)廠即可。
在功能域架構(gòu)階段，軟件逐步從過(guò)去的黑盒中分離，整車(chē)廠直接與原來(lái)的Tier1/2合作，在應(yīng)用軟件層可以合作也可以自研，整車(chē)廠根據(jù)能力不同對(duì)域控制器的軟硬件部分參與程度不一。
對(duì)于自研程度深的整車(chē)廠，域控制器供應(yīng)商相當(dāng)于純代工角色，對(duì)于自研程度淺的主機(jī)廠來(lái)說(shuō)，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)。
3、新模式出現(xiàn)
車(chē)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(guò)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(lái)、小鵬等新造車(chē)勢(shì)力采用。
特斯拉設(shè)計(jì)域控制器，由廣達(dá)/和碩代工，蔚來(lái)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(guò)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(yíng)。
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(chē)電子、長(zhǎng)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(chē)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(chē)電子；
芯片廠商轉(zhuǎn)型成為T(mén)ier0.5，在缺芯背景下，芯片廠話(huà)語(yǔ)權(quán)不斷加大，甚至主機(jī)廠不得不繞過(guò)Tier1向芯片廠直采，芯片廠已不滿(mǎn)足于Tier2的角色，正尋求與主機(jī)廠形成深度綁定，在車(chē)型開(kāi)發(fā)早期即介入。
比如Mobileye與吉利的戰(zhàn)略合作；高通則通過(guò)收購(gòu)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(tái)；英偉達(dá)DRIVE Hyperion 8.1平臺(tái)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(xiāo)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(hù)理想汽車(chē)去年在終端市場(chǎng)銷(xiāo)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(hù)，另外還有豐田、長(zhǎng)城、廣汽埃安、上汽通用、東風(fēng)日產(chǎn)等多家主流客戶(hù)新項(xiàng)目訂單。
偉創(chuàng)力則是為蔚來(lái)汽車(chē)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(chē)型分別是蔚來(lái)ET9、ES6、EC6、ET5和ET5T。
事實(shí)上，在早期的小鵬P5和P7兩款車(chē)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(lái)小鵬扶搖架構(gòu)下的新車(chē)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。可以發(fā)現(xiàn)，伴隨著頭部車(chē)企爭(zhēng)相深化在智駕領(lǐng)域的布局，尤其是開(kāi)展核心算法自研，域控領(lǐng)域“車(chē)企自研+第三方代工”的趨勢(shì)正越來(lái)越明顯。
4、尾聲
翻開(kāi)過(guò)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(xiāo)，后者則是車(chē)企與供應(yīng)鏈緊密合作的典范。去年榜單還能預(yù)見(jiàn)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(chē)研究院，對(duì)智駕域控市場(chǎng)的趨勢(shì)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(chē)市場(chǎng)仍處于淘汰出清的前期階段，還有大量車(chē)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(chē)企必爭(zhēng)的核心高地。換到整個(gè)域控市場(chǎng)未必如此，但由特斯拉開(kāi)啟的這場(chǎng)自研運(yùn)動(dòng)，可能就是未來(lái)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(chē)「中央大腦」的重建，雷鋒網(wǎng)
[2]?域控制器—汽車(chē)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(tái)，?GeekCar極客汽車(chē)
[4]?從拆解特斯拉Model 3看車(chē)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(chē)研究
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