2022年智能座艙域控制器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、2022年智能座艙域控制器行業(yè)開(kāi)展現(xiàn)狀分析.智能座艙域控制器市場(chǎng)迎來(lái)機(jī)遇域集中架構(gòu)車型批量上市，催化智能座艙域控制器出貨。 特斯拉采用新一代集中式E/E架構(gòu)，已到達(dá)域控制器和車載 中央電腦階段，配合其自研的操作系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)整車OTA。通 用、群眾、豐田等車企均在加快部署全新E/E架構(gòu)，量產(chǎn)時(shí)間 大約在2021-2025年。通用使用新一代E/E架構(gòu)Global B,將 搭載在全新凱迪拉克CT5上；群眾ID.3將搭載名為E3的E/E 架構(gòu)，并將使用跨域控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)域融合架構(gòu)；豐田也將采用 名為Central& Zone的E/E架構(gòu)。國(guó)內(nèi)車企方面，長(zhǎng)城自主開(kāi) 發(fā)了 GEEP電子電氣架構(gòu)，目前已演進(jìn)到第

2、三代GEEP3.0, 預(yù)計(jì)第四代和第五代架構(gòu)將分別于2022年和2024年問(wèn)世，小 鵬、紅旗等也紛紛開(kāi)始布局新一代E/E架構(gòu)。智能座艙域控制器方案將成為主流方案。隨著汽車智能 化程度提升，將出現(xiàn)兩個(gè)明顯的變化趨勢(shì)。第一個(gè)趨勢(shì)是汽 車E/E架構(gòu)將從傳統(tǒng)分布式轉(zhuǎn)變?yōu)橛蚣惺?，第二個(gè)是單車搭 載的傳感器數(shù)量顯著提升。因此在智能座艙方面，能夠集成眾 多ECU、傳感器、控制器的座艙域控制器應(yīng)運(yùn)而生，以座艙 域控制器為中心的智能座艙系統(tǒng)將成主流趨勢(shì)，這一系統(tǒng)將在統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)座艙電子系統(tǒng)功能，成為融入交互 智能、場(chǎng)景智能、個(gè)性化服務(wù)的座艙電子系統(tǒng)，逐漸滿足用 戶對(duì)汽車座艙“第三空間”的定義，市場(chǎng)開(kāi)

3、展空間廣闊。同時(shí) 全球汽車軟硬件廠商已經(jīng)與眾多車企合作，開(kāi)始布局智能座艙 域控制器市場(chǎng)。國(guó)外廠商中，偉世通、大陸、博世等在全球 座艙域控制器市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，已在奔馳、吉利、通用等 國(guó)際知名車企的眾多車型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用；國(guó)內(nèi)廠商方面，德 賽西威、東軟集團(tuán)、航盛電子、華為等企業(yè)也陸續(xù)推出了各 自的座艙域控制器一體化解決方案，已搭載至理想、紅旗、 東風(fēng)等車型。.域控制器廠商：軟硬件及芯片適配、零部件量產(chǎn)等核心 能力將成行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)1）軟硬件適配能力成為域控制器廠商主要壁壘域控制器集成了眾多ECU,是汽車每一個(gè)功能域的核心。 其開(kāi)發(fā)需要集合高性能的域主控處理器、豐富的硬件接口資 源及強(qiáng)大的軟件功能特

4、性，以到達(dá)平臺(tái)化、高集成度、高性 能和良好兼容性的功能特性，這要求廠商有較高的軟硬件適配 能力。而由于汽車零部件復(fù)雜、以及供應(yīng)商眾多，進(jìn)行軟硬 件適配的難度較大，兼具對(duì)SoC芯片和AI算法的深入理解 方能提升軟硬件的適配能力，是否具備應(yīng)用生態(tài)及開(kāi)發(fā)底層操 作系統(tǒng)能力將決定域控制器廠商的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2）芯片迅速迭代，域控制器與芯片的適配速度尤為重要 由于自動(dòng)駕駛芯片與AI算法及相應(yīng)工具鏈深度耦合，自 動(dòng)駕駛芯片的理論性能和實(shí)際效能存在一定差異，設(shè)計(jì)出能 使芯片發(fā)揮最大效能的適配硬件是域控制器廠商的核心任務(wù)。 目前來(lái)看，自動(dòng)駕駛芯片迭代迅速，根據(jù)英偉達(dá)官網(wǎng)公布的芯 片開(kāi)發(fā)速度來(lái)看，自2018年以來(lái)

5、英偉達(dá)基本每?jī)赡臧l(fā)布一款 新型芯片，而像CUDA庫(kù)等模塊是英偉達(dá)獨(dú)有且預(yù)計(jì)在今后 每款芯片均有應(yīng)用，因此具有相關(guān)適配經(jīng)驗(yàn)的域控制器廠商能 夠以較快速度、較低本錢和較高質(zhì)量完成域控制器的開(kāi)發(fā)， 提前布局的域控制器廠商將獲得顯著先發(fā)優(yōu)勢(shì)。3）車規(guī)級(jí)零部件的產(chǎn)能決定廠商未來(lái)開(kāi)展域控制器的開(kāi)發(fā)包括傳感器、控制器以及SoC芯片等硬 件局部，以及基礎(chǔ)軟件和底層操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)等軟件局部，要 在硬件、軟件、芯片等生產(chǎn)層面均滿足車規(guī)級(jí)要求，其復(fù)雜 程度考驗(yàn)供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)及量產(chǎn)能力。迎合市場(chǎng)的新車型一旦 上市，其銷量將迅速提升。如搭載了 FSD芯片、算力達(dá) 144TOPS的特斯拉Model 3, 2021年12月銷量

6、環(huán)比增長(zhǎng) 238.2%。因此，域控制器廠商的產(chǎn)能需要滿足整車廠的需求 方能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足開(kāi)展，這同樣考驗(yàn)著廠商的供應(yīng)鏈把控能力以及 產(chǎn)能調(diào)配能力。圖24：博世設(shè)想的域控制器與汽車E/E終極架構(gòu)Year) Any to any* interface, non-blocking bridging with low latency ( 2 pis) and low jitter ( 20 Gb/s)ETAS Data Engine .Trends of Future E/E-Architectures Hardware Acceleration for Central Gateways，Operates

7、on OSI-Layer 2-4 (incl. TCP, UDP, CAN TP, FlexRay TP, 1722)今 Offloads the CPU and reduces the interrupt load Supports typical automotive interfaces: CAN-FD, FlexRay, Ethernet, PCIe, Configurable, flexible and extendable by dedicated software and hardware functionalities資料來(lái)源：佐思汽研，天風(fēng)證券研究所智能座艙域控制器將進(jìn)一步整

8、合局部ADAS功能和V2X 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在單車價(jià)值量上的提升。ADAS技術(shù)被看做通往 未來(lái)自動(dòng)/半自動(dòng)駕駛的必經(jīng)之路，能夠?qū)崿F(xiàn)自我感知、決策、 執(zhí)行，可以在汽車行駛過(guò)程中隨時(shí)來(lái)感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù) 據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航 地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者發(fā)覺(jué) 到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車駕駛的舒適性和平安性。 V2X技術(shù)融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人-車-云-路智能信 息的交換共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制 和執(zhí)行等功能，可實(shí)現(xiàn)平安、舒適、節(jié)能、高效的行駛。ADAS與V2X技術(shù)均需要眾多的傳感器和芯片，因此我們認(rèn) 為集成式域控制器的

9、應(yīng)用成為必然。隨著智能座艙域集中程度的不斷提升，局部ADAS功能和V2X系統(tǒng)將整合至智能座 艙域控制器，形成更為一體化的智能汽車解決方案，實(shí)現(xiàn)智 能座艙域控制器單車價(jià)值量的提升。為進(jìn)一步了解智能座艙域控制器，可以以寶馬第五代座 艙電子架構(gòu)為例。寶馬第五代座艙電子架構(gòu)為Headunit,寶 馬內(nèi)部代碼為HU-H3,其核心是以太網(wǎng)交換器和網(wǎng)關(guān)，使用 的以太網(wǎng)交換器由博通提供。寶馬座艙域控制器的操作系統(tǒng)改用了寶馬再開(kāi)發(fā)的 LINUX系統(tǒng)，在軟件方面與眾多國(guó)內(nèi)外廠商合作，其中間件 與軟件廠家包括東軟、風(fēng)河等廠商。寶馬座艙域控制器改用了 寶馬再開(kāi)發(fā)的LINUX系統(tǒng)，即GENIVI+LINUX。GENIV

10、I聯(lián) 盟致力于將LINUX和其他開(kāi)源軟件用于汽車座艙電子中，主 要OEM成員包括寶馬、現(xiàn)代、本田、戴姆勒、日產(chǎn)、PSA和 上汽。主要Tierl包括阿爾派、安波福、歌樂(lè)(佛吉亞)、電 裝、現(xiàn)代摩比斯、LG和博世。芯片廠家包括NXP、瑞薩、 英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科、ADI、ARM和Telechips。中間件與軟件廠 家包括東軟、風(fēng)河、QT、KPIT、綠山。寶馬座艙域控制器在線路架構(gòu)方面，大量使用以太網(wǎng)， 以追求線束精簡(jiǎn)，在線束上降低本錢，減輕重量。寶馬座艙 域控制器放棄了 MOST總線，改用OABR (OPEN Alliance BroadR-Reach)車載以太網(wǎng)，聯(lián)盟由寶馬、現(xiàn)代、NXP、飛思卡爾、H

11、ARMAN、意法半導(dǎo)體、博通在2011年發(fā)起成立。 車載以太網(wǎng)利用了回音消除技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一對(duì)雙絞線上全雙 工的信息傳輸，但它仍存在主要支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的缺點(diǎn)。車載 以太網(wǎng)工作在1010000Mbit/s之間，可廣泛應(yīng)用于娛樂(lè)、 ADAS、車聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)中。車載以太網(wǎng)有著大帶寬、低延時(shí)、 低電磁干擾、低本錢等優(yōu)點(diǎn)，成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車應(yīng)用的關(guān)鍵選 擇。寶馬座艙域控制器連接多個(gè)智能座艙相關(guān)硬件，HU-H3、 WLAN和藍(lán)牙、音響系統(tǒng)、導(dǎo)航板、CID、儀表、HUD和 INAP375R芯片等。在智能駕駛方面，它連接了 V2X芯片， 在日本銷售的寶馬座艙域控制器會(huì)添加V2X芯片。HU-H3延 續(xù)寶馬第三代NBT架構(gòu)設(shè)計(jì)，在延續(xù)雙處理器設(shè)計(jì)時(shí)，也存 在很大不同。寶馬將音頻接收和導(dǎo)航單獨(dú)放在RAM一個(gè)單 獨(dú)的盒子里，物理上分開(kāi)。HU-H3盒子里和NBT幾乎沒(méi)有改 動(dòng)，還是英特爾的Atom和瑞薩的RH850MCU,既保存了原 有設(shè)計(jì)成果，又增加了靈活性。智能座艙所采用的WLAN和藍(lán)牙包含在HU-H3里，為 博通所生產(chǎn)的藍(lán)牙與WLAN二合一模塊91UWM255。智能 座艙所采用的音響系統(tǒng)分為三個(gè)版本，標(biāo)準(zhǔn)版包括3個(gè)高音， 5個(gè)中音，2個(gè)低音單元。中級(jí)版為哈曼卡頓環(huán)繞聲，包括5 個(gè)高音，5個(gè)中音，2個(gè)低音單元。高級(jí)版為Bowers&Wi