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智能汽車都在講的EEA究竟是什么? 2021-11-21 18:22:13  來源:36氪

提到小鵬汽車的時候,你的印象會是一家汽車公司還是科技公司?

智能汽車的軍備競賽已經(jīng)開啟,無論是傳統(tǒng)車企還是新勢力,幾乎都將科技體驗作為重要的產(chǎn)品競爭力,而這正是小鵬汽車一直以來給人的標(biāo)簽。

今年廣州車展前夕,創(chuàng)立 7 年的小鵬汽車宣布品牌煥新,發(fā)布了全新LOGO標(biāo)識、理念與核心價值,對于外界質(zhì)疑的“是否改名”的問題更是態(tài)度明確地予以否定。

回顧小鵬汽車成立以來的歷程和煥新的背景,何小鵬認(rèn)為,未來是智能汽車的時代,輔助駕駛是其一大方向。希望用對科技的探索,來引領(lǐng)未來的出行變革,成為未來出行的探索者,這是小鵬新的品牌定位。

小鵬新 LOGO 的圖形向四方延伸,形似一個大寫字母“X”,這個“X”便代表著探索者 eXplorer 中“X”,寓意小鵬突破邊界,勇于探索科技無人區(qū)。

顯然,我們現(xiàn)在已經(jīng)不能用一個簡單的造車企業(yè)來定義這家公司,品牌煥新更重要的目的是為了完整詮釋小鵬汽車在智能出行新時代的決心和目標(biāo)。

隨著品牌煥新,一同到來的還有小鵬汽車旗艦SUV的名稱——小鵬G9,該車也會是首款采用全新 LOGO 標(biāo)識的小鵬車型。

對小鵬汽車而言,這是一款重要的戰(zhàn)略車型,既補(bǔ)全了產(chǎn)品家族成為品類最豐富的新勢力品牌,同時小鵬G9也將作為小鵬汽車智能科技的集大成者,代表小鵬汽車出戰(zhàn)全球市場。

小鵬G9與小鵬P7一樣基于小鵬 Edward 平臺打造,但在此基礎(chǔ)之上,又對整車的硬件、軟件、通信、數(shù)據(jù)、電力等架構(gòu)進(jìn)行了革命性的升級和重構(gòu),伴隨G9的亮相,小鵬全新的X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)也逐漸浮出水面。

智能電動汽車時代,電子電氣架構(gòu)的高度,決定了整車智能水平的高度,那么將智能化科技體驗作為目標(biāo)的小鵬汽車,它到底是如何思考電子電氣架構(gòu)的?

在解答這個問題之前,我們不妨先了解一下,什么是汽車的電子電氣架構(gòu)。

「電子電氣架構(gòu)」占據(jù)智能汽車C位

1886年,奔馳發(fā)明世界上第一輛三輪汽車的時候,沒有任何關(guān)于電子電氣架構(gòu)的概念,即便是到上世紀(jì)50年代,最復(fù)雜的功能不過是收音機(jī)而已。

到了1991年,奔馳500E正式量產(chǎn),這款車型采用了CAN總線系統(tǒng),它也是世界上首款基于CAN總線系統(tǒng)的車型,這一改變在現(xiàn)在看來極具前瞻性。

傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車當(dāng)中,電子電氣部分并不占據(jù)C位,因為它所有的設(shè)計說到底都是圍繞著機(jī)械部分來進(jìn)行的,彼此之間通過低速的 CAN、Lin 等等總線以進(jìn)行簡單的信息同步與交互。即便是電子電氣部分全部失效,車輛還是可以進(jìn)行正常操控,對于制動剎車這種關(guān)鍵的系統(tǒng)也不會帶來太大影響。

經(jīng)過幾十年的探索,直到2007年德爾福才首次提出汽車電子電氣架構(gòu)(EEA, Electrical/Electronic Architecture)這個概念,它將傳感器、ECU、線束、電子電氣分配系統(tǒng)整合,重新設(shè)計和優(yōu)化電子控制的軟硬件進(jìn)行系統(tǒng),以實現(xiàn)汽車整體的配置和功能的實現(xiàn),從根本上解決了汽車電子系統(tǒng)的通信和效率問題。

隨著智能化時代的到來,汽車對于智能座艙、智能駕駛、智能云服務(wù)等智能化需求越來越強(qiáng)烈,對算力的要求大大提高,隨之而來的就是需要更多的芯片和軟硬件架構(gòu)來配套支持這些功能。

提到電子電氣架構(gòu)的創(chuàng)新,就不得不提智能汽車時代的當(dāng)紅炸子雞——特斯拉。

特斯拉在成立之初,就將用新能源改變世界作為自己的目標(biāo),它追求最高級別的自動駕駛以及最智能化的交互體驗,這是推動汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)展的功臣。

也正因如此,特斯拉意識到了傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)無法支撐整車OTA以及L3及以上的自動駕駛能力,需使用域控制器架構(gòu)進(jìn)行明顯的功能分區(qū)。

從特斯拉的首款量產(chǎn)車Model S開始,智能駕駛模塊便橫跨動力域與底盤域;到了Model X時期,擴(kuò)展成為以Autopilot為代表的域控制器架構(gòu),底盤域、車身低速容錯及車身域合并形成中央車身控制模塊。

真正帶來質(zhì)的飛躍的,則是Model 3中央集中化的計算架構(gòu),它以HW3.0為底層計算平臺,硬件模塊主要包括自動駕駛及娛樂控制模塊和3個車身區(qū)控制器,通過這些來管理輔助駕駛相關(guān)的傳感器,例如攝像頭、毫米波雷達(dá)等。

例如,右車身控制器負(fù)責(zé)氣囊控制、12個超聲波泊車?yán)走_(dá)、熱管理、扭矩控制等;左車身控制器負(fù)責(zé)內(nèi)部燈光、后電機(jī)控制、充電模塊等。

特斯拉在電子電氣架構(gòu)領(lǐng)域的創(chuàng)新給行業(yè)帶來了巨大的變化,小鵬汽車被認(rèn)為國內(nèi)技術(shù)路線最接近特斯拉的品牌,同樣也在暗中布局電子電氣架構(gòu),因為他們深知智能汽車時代架構(gòu)上的領(lǐng)先才能打造核心競爭力。

EEA 3.0 的到來并非一蹴而就

伴隨著小鵬G9的推出,也意味著全新X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)得到了應(yīng)用。

從版本上來看,該架構(gòu)已經(jīng)更新到了3.0版本,殊不知這種技術(shù)升級不是一蹴而就的過程,小鵬汽車對電子電氣架構(gòu)平臺的發(fā)展規(guī)劃有一條非常清晰的技術(shù)演進(jìn)路線,每一個階段都會去應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)。

最初1.0時代的時候,技術(shù)發(fā)展是分布式的電子電氣架構(gòu);從P7開始進(jìn)入2.0時代,率先引入基于功能域控制器的架構(gòu),率先實現(xiàn)了整車級OTA和百兆以太網(wǎng)通信;3.0跨時代的架構(gòu),核心是中央超算+區(qū)域控制的硬件架構(gòu)。

中央計算好比智能大腦,小鵬為其采用了一個非常強(qiáng)性能的超算平臺。以前組成汽車的模塊有十幾個,每一個模塊的能力、算力、存儲、性能都是有限的,但是將這些東西集成起來,采用更加高算力的芯片去做這個事情,可以讓算力最好發(fā)揮,這種感覺就好像“以前的十個小學(xué)生去做事情,變成一個大學(xué)生去做事情”。

這是一個非常龐大且復(fù)雜的控制系統(tǒng),其中涉及到的電子元器件眾多,包含底盤、動力、車身、座艙等多個系統(tǒng)領(lǐng)域,還需要具備強(qiáng)大的軟件開發(fā)能力,才能夠真正實現(xiàn)用軟件來定義汽車功能或者性能。

軟件技術(shù)層面,X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)的整車級分層式軟件平臺架構(gòu)基于用戶對不同類型軟件使用需求的差異性,將整車軟件做了系統(tǒng)軟件平臺、基礎(chǔ)軟件平臺、智能應(yīng)用平臺的分層定義,以此使智能功能,如智能輔助駕駛系統(tǒng)、智能語音車控車設(shè)、智能場景等功能做到快速開發(fā)和迭代。

在此之前,汽車的軟件是一個封閉且耦合的結(jié)構(gòu),每一個簡單的功能從最初的功能需求的定義到最終把它實現(xiàn)出來,都會經(jīng)歷漫長的過程,因為每一個新功能的開發(fā)和現(xiàn)有功能的升級,對于整車的軟件體系來說都需要牽一發(fā)而動全身。

現(xiàn)在的方式是通過軟件的分層式布局,把車輛的底層軟件和基礎(chǔ)軟件與那些與智能、科技、性能相關(guān)的應(yīng)用軟件脫離開。因此對于新功能的研發(fā)和智能進(jìn)化的部分,只需要對最上層的應(yīng)用軟件進(jìn)行研究和迭代,從而大大縮短了研發(fā)周期和技術(shù)壁壘,讓用戶在購買車之后能夠享受到車的快速迭代。

既然作為一個新時代的架構(gòu),那么通信架構(gòu)的升級同樣包含在內(nèi)。小鵬G9還在國內(nèi)首次實現(xiàn)了以千兆以太網(wǎng)為主干的通信架構(gòu),同時支持多通訊協(xié)議,讓車輛在數(shù)據(jù)傳輸方面更快速,以此支持以大量數(shù)據(jù)傳輸為基礎(chǔ)的高級別智能輔助駕駛系統(tǒng)、智能座艙、OTA等智能功能。

簡言之,X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)可以搭載更高性能的芯片,支持更高級別的智能輔助駕駛和更強(qiáng)大的智能座艙,小鵬G9也會因此成為支持XPILOT 4.0智能輔助駕駛系統(tǒng)的首款量產(chǎn)車,今后的產(chǎn)品智能化程度都要基于此架構(gòu)來塑造。

「軟件定義汽車」才是核心驅(qū)動力

電子電氣架構(gòu)背后說到底是汽車行業(yè)變革,特斯拉的成功已經(jīng)被市場驗證。

不同于傳統(tǒng)汽車做產(chǎn)品的思路,智能汽車就好像是一張白紙,核心目標(biāo)是設(shè)計一款由軟件控制并在集中計算平臺上運(yùn)行的汽車,用軟件來定義汽車。

在特斯拉之前,大多數(shù)車企完全無法實現(xiàn)的這么多智能化功能,傳統(tǒng)汽車供應(yīng)商也沒有開始大規(guī)模布局于此,即便是現(xiàn)在,還有很多車企的電子電氣架構(gòu)依舊是傳統(tǒng)的分布式電子電氣架構(gòu)。

當(dāng)他們還在討論怎么做域控制器、功能需求怎么在不同域之間分配、選擇什么樣的域控制器作為主芯片時,特斯拉和小鵬們的早已升級為中央集中化的架構(gòu),并開始逐漸伴隨著量產(chǎn)車落地,這種領(lǐng)先短時間內(nèi)很難被超越。

除了全自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、信息娛樂系統(tǒng)等這些新需求,OTA遠(yuǎn)程升級也會成為新架構(gòu)之下的標(biāo)配,將新版本軟件更新到車輛來實現(xiàn)各種新功能。

小鵬的OTA模式和特斯拉同屬一類,可以簡單理解為整車OTA,包括電機(jī)的功率,能耗方面以及后續(xù)的續(xù)航里程,甚至都可以通過OTA去做遠(yuǎn)程的更新升級,這些都要取決于電子電氣架構(gòu)是否夠先進(jìn)。而這些,還僅僅是行業(yè)普遍公認(rèn)的EEA2.0時代所帶來的OTA能力。

以小鵬G9為例,進(jìn)入EEA3.0時代,小鵬在整車OTA能力上又做出了一個非常大的突破,首先是升級時可實現(xiàn)無感,其次是升級時長縮短到了30分鐘之內(nèi)。

同時,得益于X-EEA 3.0電子電氣架構(gòu)之下最新的數(shù)據(jù)架構(gòu),可以實現(xiàn)讓車輛在工廠出廠前實現(xiàn)智能化甚至無人化的自檢,并完成軟件更新,極大的提升了生產(chǎn)效率。

過去幾年,小鵬通過幾款車型成功打造了智能化標(biāo)簽,底層電子電氣架構(gòu)的功勞功不可沒,伴隨著G9的問世,讓這種核心能力又迎來了可怕的升級,小鵬早前一直堅持的全棧自研路線也換來了如今的春華秋實。

小鵬對于汽車電子電氣架構(gòu)的探索,更是代表著未來智能汽車的發(fā)展趨勢,你不得不承認(rèn),軟件定義汽車的時代已經(jīng)徹底來臨。

關(guān)鍵詞: 都在 智能 汽車

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