汽車中 CAN/LIN 及其它節點的增長

以數據診斷接口為中心，分布式 ECU 架構通過不同速率的總線系統將不同的 ECU進行連接，從而實現不同的功能。

大眾汽車 ECU 分布

信號復雜度+控制難度不同，控制器價值量有所區別

信號處理+輸出控制難度提升，控制器復雜度不斷升級。1）簡單驅動控制器：以油泵控制器為例，僅需要接收非總線信號并驅動執行機構，價值量約為 10-20 元；2）擁有總線診斷通信功能的控制器：以鼓風機控制器為例，需要通過 LIN 總線通信，并擁有診斷功能，價值量約為 40-50 元；3）實現較為復雜功能控制器：以車燈控制器為例，需要通過 CAN 總線通信，擁有診斷功能，并需要對冷卻風扇、調節電機、燈光進行控制的較復雜控制器，價值量約為 80-100 元；4）實現復雜功能控制器：以車身控制器/發動機控制器為例，接收多種信號輸入，通過計算決策對于多個執行機構進行控制輸出，并擁有診斷功能，是分布式架構下最復雜的控制器，價值量約為 200-400 元。

不同級別汽車控制器對比（2020 年）

全新電子電氣架構向“功能域”集中，帶來域控制器需求提升

“軟件定義汽車”時代，需要大算力控制單元。不同于以往的分布式電子電氣架構，“軟件定義汽車”時代，整車硬件架構向以太網+SOA 架構升級，大算力+軟件快速迭代需求推動分布式 ECU 向域控制器集成。在中央控制計算單元出現之前，整車控制單元被劃分為自動駕駛域控制器/智能座艙域控制器/車身域控制器以及底盤域控制器等。

汽車域控制器分類（2020 年）

自動駕駛域控制器：單車價值量最大

自動駕駛域控制器是功能更新最快，也是最具有集成意義的控制器。通過對攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達等傳感器信號的融合處理，結合高精地圖和導航等信息，做出自動駕駛決策，并輸出整車控制指令。奧迪 zFAS 引領行業變革，強大運算核心支持首個“域集成”控制器。奧迪是全球首個實現“域集成”控制器架構的廠商，2018 年推出的奧迪 A8，將所有的駕駛輔助 ADAS系統中相互分離的 ECU，如自動泊車、車道保持、自適應巡航功能等均融合進入自動駕駛域控制器 zFAS。其由四塊芯片構成，分別是 Mobileye 的 EyeQ3（外界圖像感知）、英特爾的 Cyclone V（傳感器數據融合）、英飛凌的 Aurix TC297T（主控通信處理）、英偉達的 Tegra K1（全景圖像融合），四塊芯片各有側重，由德爾福提供硬件集成，TTTech提供軟件開發。zFAS 實現自動駕駛域集成，其余底盤+安全、動力、車身、娛樂四大域仍然采用分布式架構。

奧迪 A8 采用多種傳感器

zFAS 控制器

自動駕駛域控制器對于 AI 芯片的算力要求很高，目前一線供應商為英偉達、Mobileye、華為；二線供應商包括高通、地平線等。國際 Tier 1 開始加速推出自動駕駛域控制器，如安波福、偉世通、大陸等。國內自主企業也開始推出自身的域控制器產品，較為典型包括德賽西威采用英偉達 Xavier 芯片方案，給小鵬 P7 車型提供 IPU03 自動駕駛域控制器，以及華為北汽極狐 αS Hi 版提供 MDC 810 自動駕駛域控制器。

自動駕駛域控制器裝車跟蹤

智能座艙域控制器，不涉及行車安全，集成先行

汽車座艙升級分為幾個階段。1）60-90 年代為機械時代，座艙產品主要包括機械式儀表盤及簡單的音頻播放設備，功能結構單一，基本都是物理按鍵形式，可提供的信息僅有車速、發動機轉速、水溫、油耗等基本信息；2）2000-2015 年為電子化時代，隨著汽車電子技術的發展，座艙產品進入電子時代，裝置仍以機械儀表為主，但少數小尺寸中控液晶顯示開始使用，此外也增加了導航系統、影音等功能，為駕駛員提供較多信息。3）2015 年開始進入智能時代，以大尺寸中控液晶屏為代表率先替代傳統中控，全液晶儀表開始逐步替代傳統儀表，中控屏與儀表盤一體化設計的方案開始出現，少數車型新增 HUD 抬頭顯示、流媒體后視鏡等，人機交互方式多樣化，智能化程度明顯提升。但現階段大部分座艙產品仍是分布式離散控制，即操作系統互相獨立，核心技術體現為模塊化、集成化設計。一芯多屏、多屏互融、立體式虛擬呈現等技術開始逐步普及，核心技術體現為進一步集成智能駕駛的能力。

智能座艙處于智能時代初級階段

目前智能座艙域控制器主要目的是將分別呈現的液晶儀表、液晶中控、HUD、流媒體后視鏡等顯示端進行“功能域”集中統一控制，實現“一芯多屏”等功能。國內外 Tier1廠家紛紛推出智能座艙域控制器產品，包括偉世通的 SmartCore，搭載在廣汽埃安 LX上；德賽西威最新的一芯雙屏座艙域控制器產品，已搭載在奇瑞品牌上；延鋒科技座艙域控制器，已經搭載在智己上等。

車身域控制器，進一步集成 BCM 功能

車身域控制器就是 BCM(Body Control Module)的進一步集成產品，傳統的 BCM 將天窗、車窗、車門鎖、車內燈光、座椅、電動尾門、車燈、雨刮、PEPS（無鑰匙進入和啟動）等功能的控制進行了集成。

特斯拉作為汽車電子電氣架構升級的先鋒，在 2019 年推出的 Model 3 上率先對其電子電氣架構進行了革命性的變革，不僅將駕駛輔助+影音娛樂進行了雙域融合，同時也將車身域相關的控制器進行了“區域”集成，通過左（RCM_LH）、前(RCM_FH)、右(RCM_RH)三大域控制器不僅將原車身域中車窗、車門、座椅、門鎖、燈光、雨刮等功能開關進行了集成，更將空調、熱管理、EPB 等模塊進行了集成，并按照就近原則對節點進行接入，有效的降低了整車的線束長度、重量、成本以及布線的難度。

Model 3 車身域控制器

特斯拉 Model 3 電氣架構

車身域控制器的主要功能包括傳統 BCM 功能、PEPS（無鑰匙進入和啟動）、車窗控制、天窗控制、空調模塊、座椅模塊等。我們認為未來能夠在車身域控制器領域能夠勝出的 Tier1 應該具備以下幾個方面的特征：1）有較強的傳統 BCM 開發的經驗；2）能夠獨立的開發車窗及空調模塊；3）較強的硬件集成能力；4）軟件架構能夠符合時代，最好有 AUTOSAR、SOME/IP 等相關的開發經驗；5）芯片保供能力（公司營收規模）；

“底盤域”控制器集成需求，為自主底盤控制執行單元帶來機會

電動智能化時代，底盤控制全面轉向線控。電動智能車因為真空源缺失、能量回收需求、控制靈敏度升級等多種原因，底盤執行單元全面轉向 X-By-Wire(線控技術)，除電機驅動之外，主要包括線控制動及線控轉向功能。

One-Box 線控制動單元

線控轉向系統

相較于傳統的底盤執行機構，線控單元單車價值量有明顯的提升，線控制動One-Box方案單車價值量約為2000元，線控轉向方案單車價值量約為3000元。較傳統的底盤執行機構價值量均提升了一倍左右。

底盤執行機構向線控單元升級，多路徑實現制動和轉向功能。在傳統底盤執行單元升級成線控單元后，制動和轉向功能能夠通過多路徑實現，以制動功能為例，實現目標減速度可以通過駕駛員主動制動、ESC 主動建壓、電子手剎 EPB 以及動能回收等路徑實現。因此將底盤執行的所有功能集中在更上層的底盤域控制器上進行統一控制，成為提升整車控制效率的發展趨勢。

電動智能車多路徑實現制動和轉向

涉及安全難以實現國產化替代，底盤域控制器集成帶來新的機會。底盤執行單元供應商主要是全球頭部 Tier1，因為涉及安全，很難有主機廠愿意對其進行國產化替代。但在底盤域集成趨勢下，需要更加開放的供應商來實現底盤域驅動+制動+轉向算法的集成，這也為國內的底盤執行單元廠商帶來了新的機會。