智能汽车都在讲的EEA究竟是什么?

作者:admin发布时间: 2021-11-22浏览次数:

  智能汽车的军备竞赛已经开启,无论是传统车企还是新势力,几乎都将科技体验作为重要的产品竞争力,而这正是小鹏汽车一直以来给人的标签。

  今年广州车展前夕,创立 7 年的小鹏汽车宣布品牌焕新,发布了全新LOGO标识、理念与核心价值,对于外界质疑的“是否改名”的问题更是态度明确地予以否定。

  回顾小鹏汽车成立以来的历程和焕新的背景,何小鹏认为,未来是智能汽车的时代,辅助驾驶是其一大方向。希望用对科技的探索,来引领未来的出行变革,成为未来出行的探索者,这是小鹏新的品牌定位。

  小鹏新 LOGO 的图形向四方延伸,形似一个大写字母“X”,这个“X”便代表着探索者 eXplorer 中“X”,寓意小鹏突破边界,勇于探索科技无人区。

  显然,我们现在已经不能用一个简单的造车企业来定义这家公司,品牌焕新更重要的目的是为了完整诠释小鹏汽车在智能出行新时代的决心和目标。

  随着品牌焕新,一同到来的还有小鹏汽车旗舰SUV的名称——小鹏G9,该车也会是首款采用全新 LOGO 标识的小鹏车型。

  对小鹏汽车而言,这是一款重要的战略车型,既补全了产品家族成为品类最丰富的新势力品牌,同时小鹏G9也将作为小鹏汽车智能科技的集大成者,代表小鹏汽车出战全球市场。

  小鹏G9与小鹏P7一样基于小鹏 Edward 平台打造,但在此基础之上,又对整车的硬件、软件、通信、数据、电力等架构进行了革命性的升级和重构,伴随G9的亮相,小鹏全新的X-EEA 3.0电子电气架构也逐渐浮出水面。

  智能电动汽车时代,电子电气架构的高度,决定了整车智能水平的高度,那么将智能化科技体验作为目标的小鹏汽车,它到底是如何思考电子电气架构的?

  1886年,奔驰发明世界上第一辆三轮汽车的时候,没有任何关于电子电气架构的概念,即便是到上世纪50年代,最复杂的功能不过是收音机而已。

  到了1991年,奔驰500E正式量产,这款车型采用了CAN总线系统,它也是世界上首款基于CAN总线系统的车型,这一改变在现在看来极具前瞻性。

  传统的内燃机汽车当中,电子电气部分并不占据C位,因为它所有的设计说到底都是围绕着机械部分来进行的,彼此之间通过低速的 CAN、Lin 等等总线以进行简单的信息同步与交互。即便是电子电气部分全部失效,车辆还是可以进行正常操控,对于制动刹车这种关键的系统也不会带来太大影响。

  经过几十年的探索,直到2007年德尔福才首次提出汽车电子电气架构(EEA, Electrical/Electronic Architecture)这个概念,它将传感器、ECU、线束、电子电气分配系统整合,重新设计和优化电子控制的软硬件进行系统,以实现汽车整体的配置和功能的实现,从根本上解决了汽车电子系统的通信和效率问题。

  随着智能化时代的到来,汽车对于智能座舱、智能驾驶、智能云服务等智能化需求越来越强烈,对算力的要求大大提高,随之而来的就是需要更多的芯片和软硬件架构来配套支持这些功能。

  特斯拉在成立之初,就将用新能源改变世界作为自己的目标,它追求最高级别的自动驾驶以及最智能化的交互体验,这是推动汽车电子电气架构发展的功臣。

  也正因如此,特斯拉意识到了传统的分布式电子电气架构无法支撑整车OTA以及L3及以上的自动驾驶能力,需使用域控制器架构进行明显的功能分区。

  从特斯拉的首款量产车Model S开始,智能驾驶模块便横跨动力域与底盘域;到了Model X时期,扩展成为以Autopilot为代表的域控制器架构,底盘域、车身低速容错及车身域合并形成中央车身控制模块。

  真正带来质的飞跃的,则是Model 3中央集中化的计算架构,它以HW3.0为底层计算平台,硬件模块主要包括自动驾驶及娱乐控制模块和3个车身区控制器,通过这些来管理辅助驾驶相关的传感器,例如摄像头、毫米波雷达等。

  例如,右车身控制器负责气囊控制、12个超声波泊车雷达、热管理、扭矩控制等;左车身控制器负责内部灯光、后电机控制、充电模块等。

  特斯拉在电子电气架构领域的创新给行业带来了巨大的变化,小鹏汽车被认为国内技术路线最接近特斯拉的品牌,同样也在暗中布局电子电气架构,因为他们深知智能汽车时代架构上的领先才能打造核心竞争力。

  伴随着小鹏G9的推出,也意味着全新X-EEA 3.0电子电气架构得到了应用。

  从版本上来看,该架构已经更新到了3.0版本,殊不知这种技术升级不是一蹴而就的过程,小鹏汽车对电子电气架构平台的发展规划有一条非常清晰的技术演进路线,每一个阶段都会去应用最先进的技术。

  最初1.0时代的时候,技术发展是分布式的电子电气架构;从P7开始进入2.0时代,率先引入基于功能域控制器的架构,率先实现了整车级OTA和百兆以太网通信;3.0跨时代的架构,核心是中央超算+区域控制的硬件架构。

  中央计算好比智能大脑,小鹏为其采用了一个非常强性能的超算平台。以前组成汽车的模块有十几个,每一个模块的能力、算力、存储、性能都是有限的,但是将这些东西集成起来,采用更加高算力的芯片去做这个事情,可以让算力最好发挥,这种感觉就好像“以前的十个小学生去做事情,变成一个大学生去做事情”。

  这是一个非常庞大且复杂的控制系统,其中涉及到的电子元器件众多,包含底盘、动力、车身、座舱等多个系统领域,还需要具备强大的软件开发能力,才能够真正实现用软件来定义汽车功能或者性能。

  软件技术层面,X-EEA 3.0电子电气架构的整车级分层式软件平台架构基于用户对不同类型软件使用需求的差异性,将整车软件做了系统软件平台、基础软件平台、智能应用平台的分层定义,以此使智能功能,如智能辅助驾驶系统、智能语音车控车设、智能场景等功能做到快速开发和迭代。

  在此之前,汽车的软件是一个封闭且耦合的结构,每一个简单的功能从最初的功能需求的定义到最终把它实现出来,都会经历漫长的过程,因为每一个新功能的开发和现有功能的升级,对于整车的软件体系来说都需要牵一发而动全身。

  现在的方式是通过软件的分层式布局,把车辆的底层软件和基础软件与那些与智能、科技、性能相关的应用软件脱离开。因此对于新功能的研发和智能进化的部分,只需要对最上层的应用软件进行研究和迭代,从而大大缩短了研发周期和技术壁垒,让用户在购买车之后能够享受到车的快速迭代。

  既然作为一个新时代的架构,那么通信架构的升级同样包含在内。小鹏G9还在国内首次实现了以千兆以太网为主干的通信架构,同时支持多通讯协议,让车辆在数据传输方面更快速,以此支持以大量数据传输为基础的高级别智能辅助驾驶系统、智能座舱、OTA等智能功能。

  简言之,X-EEA 3.0电子电气架构可以搭载更高性能的芯片,支持更高级别的智能辅助驾驶和更强大的智能座舱,小鹏G9也会因此成为支持XPILOT 4.0智能辅助驾驶系统的首款量产车,今后的产品智能化程度都要基于此架构来塑造。

  不同于传统汽车做产品的思路,智能汽车就好像是一张白纸,核心目标是设计一款由软件控制并在集中计算平台上运行的汽车,用软件来定义汽车。

  在特斯拉之前,大多数车企完全无法实现的这么多智能化功能,传统汽车供应商也没有开始大规模布局于此,即便是现在,还有很多车企的电子电气架构依旧是传统的分布式电子电气架构。

  当他们还在讨论怎么做域控制器、功能需求怎么在不同域之间分配、选择什么样的域控制器作为主芯片时,特斯拉和小鹏们的早已升级为中央集中化的架构,并开始逐渐伴随着量产车落地,这种领先短时间内很难被超越。

  除了全自动驾驶、车联网、信息娱乐系统等这些新需求,OTA远程升级也会成为新架构之下的标配,将新版本软件更新到车辆来实现各种新功能。

  小鹏的OTA模式和特斯拉同属一类,可以简单理解为整车OTA,包括电机的功率,能耗方面以及后续的续航里程,甚至都可以通过OTA去做远程的更新升级,这些都要取决于电子电气架构是否够先进。而这些,还仅仅是行业普遍公认的EEA2.0时代所带来的OTA能力。

  以小鹏G9为例,进入EEA3.0时代,小鹏在整车OTA能力上又做出了一个非常大的突破,首先是升级时可实现无感,其次是升级时长缩短到了30分钟之内。

  同时,得益于X-EEA 3.0电子电气架构之下最新的数据架构,可以实现让车辆在工厂出厂前实现智能化甚至无人化的自检,并完成软件更新,极大的提升了生产效率。

  过去几年,小鹏通过几款车型成功打造了智能化标签,底层电子电气架构的功劳功不可没,伴随着G9的问世,让这种核心能力又迎来了可怕的升级,小鹏早前一直坚持的全栈自研路线也换来了如今的春华秋实。

  小鹏对于汽车电子电气架构的探索,更是代表着未来智能汽车的发展趋势,你不得不承认,软件定义汽车的时代已经彻底来临。