汽车的电子电气架构是汽车的大脑和神经系统，驱动和控制汽车的所有功能。在软件定义汽车的新时代，汽车电子电气架构是汽车智能化的基础，中国科技部也将智能电动车的电子电气架构研发列为新能源车的重点项目。各大车企在此领域也展开了激烈的竞争，在这领域有积累的优秀公司会持续受益：1）相关芯片厂商；2）电子电气架构设计服务商；3）域控制器集成商；4）基础软件平台供应商。

1电子电气架构简述

  随着电动化的深入，消费者对于汽车的选择偏向由原来对于动力、内饰、外形等逐步向汽车智能化转移，一方面是因为电动化的过程中能与智能化互补，智能化完美适配电动化；另一方面则是人们消费习惯开始改变，所以车企大笔投入到智能化的建设中。而随电动化和智能化的不断提高，汽车的工程师们首先要解决的问题就是要把汽车上的电子设备都连接起来，这个设计的过程就是电子电气架构。

   所谓“电子电气架构”，简单来说是把汽车里的传感器、中央处理器、电子电气分配系统、软件硬件通过技术手段整合在一起。通过这种架构，可以将动力总成、驱动信息以及娱乐信息等，转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、容错、能量管理等电子电气解决方案。如果更通俗来说，把车子比作人，四轮相当于躯干，车身相当于躯体，而电子电气架构则是血管和神经系统，负责传递信息，统领整体运作，实现各个部位的特定动作。

    那么在智能化不断升级的背景下，汽车从底盘、动力、信息娱乐、智能驾驶等各方面都需要新增更多的电子布局，车辆整体搭载的汽车电子数量成倍数增加的情况下，以及不能简单“多加一条线”来解决，必须要重新搭建升级电子电气

架构，使得车辆既能适配智能化的要求，又不失汽车安全性可靠性。

2电子电气架构的演进

  汽车电子电气架构中，我们大致可以分为三个阶段，第一个阶段是分布式电子电气架构。汽车在诞生的初期，完全是纯机械式的结构，后来汽车开始安装真空管收音机开始，汽车的电子化才算是起步。

2.1EEA1.0

  在电子电气架构1.0时期，1993年，奥迪A8上使用了5个ECU，最开始，ECU是仅仅用于控制发动机工作。ECU的功能是通过分布式的ECU对汽车的功能系统进行控制，在分布式电子电气架构中，车内的电子控制单元 ECU 越来越多，同时车内的线束也随之增加，再加上分散的 ECU 模块结构复杂，容易导致线束错综复杂。因此，德尔福提出了汽车电子电气架构（EEA），以划分不同功能域的方式来集中控制不同ECU。

2.2EEA2.0

  在引入原来越多的ECU以后，在一定空间内，EUC之间会出现相互影响，不能保证车辆及时反馈，那么在第二阶段引入了域控制器概念，增加域控制器，对这些ECU进行管理和控制，同时引入总线概念，在某一个汽车域内集中控制。

注：(ECU:电子控制单元)

图1：传统汽车ECU链接方式

资料来源：知乎

简单来讲就是把相近的相关的功能整合在一起，能够有效减少 ECU 的数量。在小鹏 P7 上就加入了域集中式电子电气架构，共有智能驾驶、智能座舱、底盘控制三个域控制器，能够实现整车级 OTA 以及支持百兆以太网通信，例如高速 NGP 功能、AVP 记忆泊车功能，这些都是通过后续 OTA 升级推送的。（OTA在线系统升级）

图2：总线模式下架构

  资料来源：知乎

2.3EEA3.0

    人们想要真正实现“软件定义汽车”，单纯只考虑集中式电子电气架构式不够的。在2.0基础上，特斯拉、小鹏等新势力提出了中央集中式。这样的架构前提是在有足够算力情况下，采用了中央超算体系+区域控制硬件架构，在这种架构下，大大减少了ECU数目，线束数量和密度也大幅降低。

   电子电气架构的3.0就是特斯拉引领的“中央集中式架构”。

图3：传统架构和集中式架构对比

 资料来源：知乎

1）在分布式架构下，软硬件紧密耦合，OEM对于供应商比较依赖，在合作的过程中，主要只是提供一个技术标准(比如通讯信息-XX信号，通讯形式-CAN/LIN等)给到Tier1，并且每个系统由不同的供应商提供，导致OEM的整车软件成为由很多独立的、不兼容的软件系统组成的混合体。如果主机厂想进行功能变更或者增加新的功能，需要和不同供应商去谈，因此受供应商掣肘十分明显。

2）将功能集成融合，减少控制器和线束的数量，邮箱实现轻量化与协同性，最终会形成1个中央计算平台+N个区域控制器的终极布局。此时，ECU数量会大大缩减，不仅降低了整车ECU的应用成本和控制器之间的布线成本,也有利于整车的轻量化设计。那么，特斯拉的“准中央集中式架构”到底是怎样的？早在2019年，特斯拉已经在Model3上实现了中央计算+区域控制器的电子电气架构方案，特斯拉Model3整个EEA（电子电气架构）架构分为四大部分：CCM(中央计算模块)、BCM FH（前车身控制模块）、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。其中CCM(中央计算模块)由三个模块组合而成：分别负责信息娱乐系统(IVI)，驾驶辅助系统(ADAS)和车内外通信系统。

图4：特斯拉中央集成架构

1）前车身控制模块：负责整车电源分配，车辆前舱用电器的逻辑控制和驱动；

2）左车身控制模块：负责左侧用电器的配电，左侧用电器的逻辑控制和驱动，包括左车身便利性控制以及转向、制动等底盘控制等

3）右车身控制模块：负责右侧用电器的配电，右侧和背部用电器的逻辑控制和驱动，包括右车身便利性控制、动力系统、空调等。

2.4其他车企EEA3.0架构

除了特斯拉自己提出3.0电子电气架构以外，国内还有不少整车厂也相应的研发出自己的架构，但是，各家OEM规划的中央集中式架构形式上并不是太统一。比如，上汽零束的整车计算平台采用两个HPC高性能计算单元；广汽或者长城的方案采用中央计算平台、智能驾驶域和智能座舱域三大计算平台。但总体上来讲，研发设计理念大同小异：硬件上采用中央计算+区域控制的架构方案，软件上采用SOA软件架构的设计理念。

图5：整车厂EE架构

  资料来源：知乎

如果把车比作一个装满智能家具的房子，对应的智能家居是车上的功能，那么智能家居的网关我们就可以比喻成汽车的电子电气架构，房主可以随意地控制房子里各个角落的智能家居，如果需要新增单个的智能家居也能很好地进行控制。

2.5EEA架构带来的实质性变化

  我们从三个角度分析，首先成本角度，由于整车架构方案的演进，更少的ECU，更少的零部件，更少的线束，更高集成度的软件，会影响整车BOM成本的降低，车重的减少，车扩展性的提高。另外，车厂的上下游系统会随同简化，制造工厂由于零部件的减少工位随之减少，包括研发，制造，采购，物流，销售等整条链路都会有很多的成本降低。

  其次，在技术角度整车电子电气架构的演进逐渐打破了原来分布式架构限制，极大降低了多ECU之间交互的设计难度，尤其能够有效降低各个分散的控制器之间的通信资源，有利于更好统筹整车资源，大大提升复杂功能在车上落地的可能，有利于新技术的研发和应用。

  最后，在用户角度，1）车辆拥有自诊断的功能，全方位关注车主的行车安全，并且在车辆出厂前可以完成自检，并实现软件更新。2）OTA迭代速度加快，在集中式平台下软硬件结合更加合理顺畅，软硬件接口标准化，车企缩短开发周期，车辆可以迭代升级，给消费者提供最先进的科技体验。

3电子电气架构的创新带来的机遇

在新风口下会给几个细分行业带来机遇性的发展机会：

1）芯片。电子电气架构从2.0升级到3.0的过程中，需要有极高算力的芯片作为支撑，中央集成芯片承担的是以往多个域控制器的计算任务，要保证高算力同时不能出现宕机等安全事故。对于主机厂来说，高性能大算力的计算芯片是极为紧缺的，那么对于国内的芯片公司来说，开放式的系统方案，本体化的相应能力，以及工程师的红利将会是他们打破国外垄断的关键。

2）电子电气架构设计服务。电子电气架构的最终解决方案仍在摸索阶段，车企一方面确实有自研需求，但是行业的发展倒逼车企采用开放式的研发模式。这样的情况下，拥有电子电气架构的设计经验的外包商能快速承担起开发任务，帮助车企打造电子电气架构。

3）域控制器集成商。随着整车电子电气架构的升级，推动了域控制器渗透率的提升。域控制器这一新兴的市场未来会有很大的增长空间，具备可靠的产品质量且还能够通过OEM大大节省成本和缩短开发周期的域控制器集成商，将会迎来发展的契机。

4）基础软件平台供应商。对于软件势力稍弱的OEM，基础软件平台这种共性的部分，没有必要进行重复开发，因为它是不会被消费者感知到的东西。因此，选择把这部分交给合适的基础软件平台供应商去做，这样既可以降低自己的开发难度和开发成本，同时还能够把自身的人力和财力用于关键的个性化开发部分，有利于缩短产品开发周期，并尽快将其推向市场。

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