電子電控：為智能汽車強“芯”鑄“魂”

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隨著新能源汽車智能網聯時代的到來，汽車電子電控技術面臨著智能化、集成化、標準化和協同化等諸多挑戰，我國汽車電子電控技術長期以來缺“芯”少“魂”的特征更加突出，已成為我國汽車電氣化和智能化進程的最大阻力之一。

“未來，汽車創新的主要領域將是電子電控，將占據整車成本較大的比例。”參加過無數的新能源汽車展覽，長期在新能源汽車領域的技術研發，讓國家新能源汽車技術創新中心（以下簡稱“國創中心”）對未來的發展方向更加篤定。

為此，國創中心啟動了汽車電子電控高光領域，以推進我國急需的汽車電子系統架構體系規范進程，打破國外核心技術壟斷，突破行業共性技術，打造自主產業生態，從而提高行業凝聚力、提升產業競爭力。

從“搭平房”走向“設計高樓”

國創中心汽車電子電控首席專家徐匡一介紹，當前，全球汽車電子電控的核心技術被歐美日跨國產業集團公司壟斷，而國內從核心芯片、操作系統、電控開發軟件到開發管理軟件，嚴重依賴國外高昂的技術產品和咨詢服務。

“行業技術標準和體系規范不健全，行業產業協作難，技術創新環境不佳，嚴重制約我國汽車電子工業化發展。”徐匡一表示，我國急需推進行業汽車電子系統架構體系規范進程。

當前汽車電子電控技術正處于從搭建“平房”到設計“高樓”的技術變革時期，以“新型電子電氣架構”和“域控制器”為特征的新技術迎面而來，使得整個產業生態面臨洗牌和重塑。

據介紹，主要的技術趨勢體現在軟件代碼量指數級增加和硬件集成化縮減的矛盾凸顯，電子電控技術呈現集成化、智能化、標準化和協同化，開發技術向平臺化和管理化方向發展，軟件進入快速迭代的工業化時代。

就智能網聯汽車而言，汽車電子電控系統面臨三個核心難題：汽車電子系統高度集成化和代碼復雜化、汽車電子系統的互換性和重用性、汽車電子系統的互聯網化。這為汽車電子技術帶來諸多挑戰，例如服務的共享化、數據的共享化、信息共享化、資源共享化；高度靈活性、可剪切性、可擴展的松耦合軟件系統構架；高帶寬、強實時、高可靠的總線技術；軟、硬件平臺規范化、模塊化和通用化，應用服務定制化；良好的平臺兼容性（操作系統、編程語言和數據結構）等。

因此，圍繞“新型電子電氣架構”和“域控制器”技術，凝聚行業力量，協同行業資源，聚焦“行業規范”和“共性技術”，建設產業技術規范，打造行業共性平臺，突破關鍵共性技術，是當務之急，重中之重。

瞄準兩方面難題形成突破

為解決汽車電子電控技術長期受制于人的局面，可聚焦于“車載系統SOA軟件架構規范”和“智能汽車電子架構與域控制器硬件平臺”兩個共性技術，開展突破攻關。

據介紹，面向智能網聯汽車，未來基于功能的車載網絡和基于服務的車外網絡不斷融合發展，原有的基于CAN總線的分布式物理架構和軟件架構很難適應車輛的網聯化要求。

同時，隨著車載軟件代碼的指數級增加，軟件的質量問題、效率問題、復用問題日益突出，這催生出新的汽車電子軟件架構技術的發展，即車載系統SOA構架。

面向服務架構（SOA）的概念來自于IT軟件技術，近幾年被引進到汽車電子領域。SOA模塊本質是通過復用、松耦合、互操作等機制來提高軟件質量，加快軟件研發效率、使研發出來的產品能夠相互集成并靈活適應變化，以推進車載系統軟件構架的升級和優化，是汽車電子領域的創新性技術、關鍵共性技術。

事實上，針對智能網聯汽車和智能駕駛汽車，車載系統SOA軟件架構技術受到國內外整車企業的關注。目前，大眾、奧迪、寶馬、福特等汽車巨頭自成聯盟，進行SOA軟件架構技術和規范的應用研究，且其軟件架構接口定義不向國內車企開放。即便是向國內車企開放，后期產品也會高度依賴國外平臺技術和規范，嚴重影響本國車企自身創新發展。

因此，尋找自主SOA解決方案，加強行業協同開發，制定自主的架構標準，保護自主產業發展，已變得十分迫切。

此外，面對汽車行業的技術變革，電子電控架構正從分布式架構逐漸到集成式架構探索。在分布式階段，一個控制器實現一個特定功能，難以承載汽車的復雜功能，極大地影響了用戶體驗；未來在集成式階段，ADAS、車身控制、多媒體等功能可以通過域實現局部的集中化處理。

為適應未來汽車發展需求，從智能汽車頂層系統架構出發，以新型車載總線技術和域控制器技術為基礎設計開發新一代智能汽車電子架構。通過開發自主智能汽車電子架構與域控制器平臺，將為未來智能汽車提供統一的硬件共性平臺和軟硬件接口，使產品升級和新功能增加更為便捷。

打通產業鏈的關鍵性技術

以“獨創性、先進性”為指引，國創中心主動布局汽車電子電控高光領域，為適應未來汽車發展需求，從智能汽車頂層系統架構出發，以車載以太網和域控制單元技術為基礎設計開發新一代智能汽車電子電氣架構。

在電子電氣架構及網絡通信技術方向上，國創中心將研究整車頂層電子架構和新型車載區域網絡與總線；在智能汽車域控制器硬件共性平臺方向上，將研發智能中央網關硬件平臺、車輛控制域控制器、自動駕駛域控制器、智能座艙域控制器等。

國創中心的思路，是設計開發智能汽車的整車電子架構與域控制器硬件共性平臺，包括系統設計與系統架構，技術開源，供行業共用；打通產業鏈的關鍵性技術，建成關鍵性技術自主可控的智能汽車產業，填補國內技術空白。

智能汽車頂層電子架構設計，可滿足自動駕駛不同等級的整車電子架構與域控制器需求。目前，國創中心以開源平臺為載體，搭載整套電子架構、多域控制器及總線，將開源平臺打造成滿足未來智能網聯汽車發展需求的開放式平臺，供智能網聯行業技術開發驗證使用，推動自動駕駛的落地和整個行業的發展。

以智能中央網關為切入點，國創中心將聯合產業鏈伙伴，共同為整車企業提供智能中央網關產品，進而推廣智能汽車電子電氣架構與域控制器，撬動整個新能源汽車電子電氣架構的變革；打通智能汽車產業鏈關鍵技術，帶動核心芯片、操作系統等其它關鍵技術發展，加速實現汽車產業的自主安全可控，提升國內汽車產業含金量。

此外，國創中心也將通過車載系統SOA軟件架構規范項目、智能汽車電子電氣架構與域控制器項目，打通行業關鍵性技術產業鏈，建成中國自主可控的智能網聯汽車共用性平臺，減少行業間重復研發的共通性設計，驅動行業往上層的人工智能與應用開發方向發展。