电子电气架构演进，域控制器价值凸显

我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：

屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己，无利益不试图说服别人，是精神上的节能减排。
无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。

时间不知不觉中，快要来到夏末秋初。一年又过去了一大半，成年人的时间是真的不经过。

本文主要分享电子电气架构 — 车辆电子架构演进，域控制器价值凸显。

一、车辆电子架构演进，域控制器价值凸显

电子电气架构演进历程中，主机厂和供应链的地位、合作模式在不断动态变化。具体体现如下：

主机厂地位的变化

软件所有权逐渐集中：

随着电子电气架构向中央计算+区域控制阶段演进，汽车软件的所有权逐渐从供应链转移到主机厂手中。主机厂开始实现全栈覆盖，从应用层软件到中间件，到底层软件，甚至到核心硬件，都力求自主掌控。

这一变化使得主机厂能够长期享有软件红利，拥有更强的产业链话语权，并将产品持续更新的命脉掌握在自己手中。

产业链角色的转变：

主机厂从传统的硬件制造者转变为软硬件一体化的集成者，甚至在某些领域成为技术创新的引领者。

例如，特斯拉等领先企业已经实现了芯片、操作系统、中间件、域控制器系统集成等核心领域的全自研，硬件则选择外包。

供应链合作模式的变化

从分散到集中：

在分布式架构阶段，各个ECU（电子控制单元）由不同的供应商提供，主机厂主要扮演集成者的角色。

随着域控制式架构的普及，类似功能合并为域，软件逐步从黑盒中分离，主机厂开始与少数几家核心供应商建立更紧密的合作关系。

合作模式多样化：

主机厂根据自身能力和需求，选择与供应链企业的合作模式。对于自研程度深的主机厂，域控制器供应商可能仅扮演纯代工角色；而对于自研程度浅的主机厂，域控制器供应商则可能提供全方位的“保姆”式服务。

例如，小鹏、长城等企业在自动驾驶算法上选择自研，而其他一些主机厂则选择与百度、Momenta、小马智行、华为等科技企业合作。

供应链整合与优化：

主机厂通过整合供应链资源，优化成本结构，提高产品竞争力。例如，通过集中采购、共享研发资源等方式，降低供应链成本。

同时，主机厂还加强了对供应链的管理和监控，确保供应链的稳定性和可靠性。

未来趋势

-> 软件定义汽车：

随着汽车电子电气架构的进一步演进，软件将成为汽车的核心竞争力之一。主机厂将更加注重软件研发能力的提升，以应对未来市场的挑战。

-> 生态系统构建：

主机厂将开始构建自己的生态系统，包括与科技公司、互联网企业、电信运营商等建立广泛的合作关系，共同推动智能网联汽车的发展。

-> 持续创新：

面对快速变化的市场需求和法规要求，主机厂和供应链企业将持续进行创新，推动汽车电子电气架构的演进和发展。

在分布式架构阶段：主机厂为硬件集成者， Tier1 把上游的 Tier2（嵌入式软件、芯片）打包后提供给主机厂。

在功能域架构阶段： 类似功能合并，软件逐步从过去的黑盒中分离，主机厂选择直接与原来的 Tier1/2 合作，在应用软件层可能选择合作也可能选择自研。主机厂根据能力不同对域控制器的软硬件部分参与程度不一。对于自研程度深的主机厂，域控制器供应商相当于纯代工角色，对于自研程度浅的主机厂来说，域控制器供应商相当于全方位的“保姆”角色，可以实现“交钥匙”式服务。

进入中央计算+区域控制阶段以后，大部分 ECU 消失，各传感器/执行器被中央计算单元支配，原属于 Tier1 的大部分策略层的软件由主机厂主导，主机厂对软件中的高价值模块的介入程度渐深，因此主机厂必须要有专业的软件团队，以集成自研与外包软件，软件所有权主要属于汽车制造商。

随着电子架构集中化，域控制器的功能集成度、算力需求、软硬件复杂度、通信需求将呈指数级增长。

二、车载域控制器分类

在汽车电子电气架构的演进中，Tier1（一级供应商）按照功能将车辆划分为五域：动力域、底盘域、信息娱乐域（或称为智能座舱域）、自动驾驶域和车身域。这种划分方式不仅有助于Tier1直接整合自身所专注的业务单元，还使得OEM（原始设备制造商）能够借助原有供应商的力量，更有效地实现“软件定义汽车”的目标。以下是对这一划分方式及其影响的详细分析：

五域划分概述

-> 动力域：主要负责动力总成的优化与控制，包括电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。动力域控制器通常负责三电系统的控制，如三合一系统、BMS（电池管理系统）和整车控制器等。

动力域、底盘域、车身域带有较深的传统整零关系烙印。 动力域控制器负责三电系统的控制，包括三合一系统、 BMS 和整车控制器（ VCU)。底盘域控制器包括刹车、转向、安全气囊、减震等功能，由于涉及安全要求，且要求响应速度快，低延迟，目前依然以 ECU 控制为主。底盘与动力域由于涉及供应商较多，且安全性要求高，车企较难实现动力域与底盘域的集成。车身域控制器主要为车身电子部分（雨刮/车窗/车钥匙)，车身域将率先与座舱域实现融合。

-> 底盘域：涉及车辆的运动控制，包括刹车、转向、安全气囊、减震等功能。由于这些功能对安全性和响应速度的要求极高，底盘域控制器需要具备低延迟和高可靠性的特性。

-> 信息娱乐域/智能座舱域：主要负责车辆的信息娱乐系统和座舱内的交互体验。随着技术的发展，智能座舱域已经能够实现“独立感知”和“交互方式升级”，如触屏交互、语音交互、手势交互等，为乘客提供更加便捷和舒适的体验。

智能座舱域与智能驾驶域是现阶段承载整车个性化智能体验的关键所在，最能体现品牌差异化，对传统供应链依赖度小，是现阶段迭代最快的域，座舱域和自动驾驶域需要处理大量数据，对算力要求较高，而动力总成域、底盘域、车身域，这类域控制器主要涉及控制指令计算以及通讯资源，算力要求相对更低。

-> 自动驾驶域：使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、图像识别、高速通讯和数据处理的能力。自动驾驶域通常需要外接多个车载传感器来感知周围环境，并通过复杂的算法处理来实现车辆的自主驾驶。

-> 车身域：主要负责车身电子部分的控制，如雨刮、车窗、车钥匙等。随着技术的发展，车身域将逐渐与座舱域实现融合，进一步提升车辆的智能化水平。

对Tier1和OEM的影响

Tier1的整合能力：通过这种划分方式，Tier1能够更直接地整合自身在特定领域的专业知识和技术资源，提升产品的集成度和竞争力。同时，Tier1还可以根据OEM的需求提供定制化的解决方案，满足不同车型和市场的差异化需求。

OEM的“软件定义汽车”目标：OEM在这种划分方式下依然可以借助原有供应商的力量，通过软件来定义和升级汽车的功能和性能。这有助于OEM更快地响应市场变化和技术进步，提升产品的创新能力和市场竞争力。

产业链整合难度和组织结构变化阻力：由于这种划分方式基于功能集中分区，因此产业链整合的难度相对较低。同时，由于OEM和Tier1之间的合作关系相对稳定且明确，因此组织结构变化的阻力也较小。这有助于整个产业链在保持稳定性的同时实现技术创新和产业升级。

无论是新势力还是传统 OEM，受限于技术水平均未能在五域均搭载域控制器，一般是优先在智能驾驶与智能座舱域打造域控制器，力求打造更容易被消费者感知到的差异化。智能驾驶域控制器整合的功能多，对安全、时延等要求高，复杂度较高，价值量较大，是目前大部分车企最为关注的功能域。

头部主机厂公布的下一代电子电气架构，将实现车辆功能域的进一步集成： “五域”（自动驾驶域+动力域+底盘域+座舱域+车身域）逐步向集成度更高的“三域”（自动驾驶域+智能座舱域+车控域+若干网关）迈进，即：除智驾域、座舱域外， 将底盘、动力传动以及车身三大功能域直接整合成一个“整车控制域（ Vehicle Domain Controller， VDC）”。

整车五大功能域控制器特点如下:

无论是座舱域还是智驾域，目前渗透率都较低，域控制器尚处于发展的初级阶段。 域控制器是指由主控芯片、操作系统和中间件、应用算法软件等软硬件有机组成的系统。主控芯片是域控制器核心， 域控制器中的主控芯片为走向集成“CPU+XPU”的异构式 SoC， 即在一颗芯片上集成 CPU、 DSP、 ISP、 ASIC、 GPU、 FPGA， 以支撑各种场景的硬件加速需求。软件操作系统及中间件采用复杂的嵌入式操作系统。包含系统内核、基础软件及中间件，负责对硬件资源合理调配，以保障各项智能化功能有序进行。应用算法是基于 OS 之上独立开发的软件程序，是主机厂未来打造品牌差异化的焦点所在。

主机厂对域控制器的大量差异化需求，以及域控制器的软硬件模块复杂度大幅提升（操作系统各异、算力选择、基于不同整车电子电气架构导致的域控制器上集成的功能各异，比如智能驾驶域控制器集成网关， VCU控制、 BCM 车身控制、或 IMU、GPS 定位模块、 V2X 模块），对于域控制器 TIER1 来说，需要针对这些差异化诉求提供完整平台化设计，并在此基础上进行差异化定制的更改。因此掌握域控制器全栈能力成域控制器 TIER1 竞争焦点。

域控制器 TIER1 与主机厂的几种合作模式：

-> 硬件代工

-> 硬件+底层软件

-> 硬件+底层软件+中间件

-> 硬件+底层软件+中间件+部分应用算法

-> 硬件+底层软件+中间件+全部应用算法 （全栈交付）

域控制器集成了过去由多个 ECU 分别实现的多项功能，处理更大量的数据，软硬件复杂度较 ECU 大幅上升。硬件方面，包含的电子元件数量远超传统车的 ECU，因此功能安全设计的难度大幅增加，乘用车的空间约束使得域控制器须在尺寸和电磁兼容、散热之间取得平衡，以避免域控制器内部凝水或过热问题。物料大幅增加也考验域控制器 Tier1 的供应链掌控能力。 域控制器的软件复杂度上升、涵盖多个操作系统，对 Tier1 的系统集成能力要求大幅提升， 供应链管理难度大幅提高。

此外，由于域控制器集成了多个功能，且主机厂对时效性要求更高，开发周期压缩，供应商需要在主机厂驻厂办公，随着项目数量增加，对 Tier1 的人员规模有更高要求。

当前域控制器供应商的核心竞争力包括：

-> 能否提供全栈解决方案。

-> 快速应对主机厂的差异化需求，提供多样合作模式。

-> 量产经验、工程能力以保障产品顺利交付。

-> 跨域能力。三五年内跨域融合将渐成趋势，挑战 tier1 应对行业新趋势的能力。

随着电子电气架构走向跨域融合（车身域+底盘域+动力域、舱泊一体、行泊一体、舱驾一体），具备“硬件+底层软件+中间件+系统集成”的软硬件全栈技术能力的供应商有望突破重围。

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