0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

为何 Zonal 分区架构正在颠覆汽车供应链?

深圳(耀创)电子科技有限公司 2023-08-26 08:14 次阅读

基于 ECU 的传统架构,汽车行业形成了多层的供应链结构。

汽车行业的两大趋势推动 Zonal 结构的兴起,需要汽车半导体采用更现代化的制程威廉希尔官方网站 。

行业结构的变化,使 OEM 保留汽车品牌差异化和对驾乘体验的控制。

当下,电动汽车 (Electric Vehicle,即 EV) 行业的迅速变革令很多公司都措手不及;对于汽车公司而言,他们需要做出很多改变,而这些改变的潜在影响不容忽视。本文将深入讨论这些变化——过去几年,制造汽车的基本架构发生了很大的变化,而汽车供应链的组合方式也随之改变。

基于 ECU 的传统架构和汽车供应链

如下图左侧所示,长期以来,汽车都是组装而成的。汽车上的电子控制单元 (Electronic Control units,即ECU) 数量可高达 100 多个,但是这些 ECU 并不是由福特等汽车制造商设计和制造的。汽车制造商被称为 OEM,即整车厂/主机厂(Original Equipment Manufacturer),相当于俗称的代工厂;而汽车行业的运作并不像代工厂那样一蹴而就。ECU 以前是(对于依然使用 ECU 的汽车,现在也是)由汽车供应链中的下一级公司设计的,即一级供应商。

7e54072a-43a5-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

一级供应商是像博世Bosch)或电装(Denso)这样专门从事 ECU 设计的公司。不同的 OEM 可能会使用相同的 ECU,因此 ECU 可以实现一定程度的规模经济。例如,前挡风玻璃雨刮器的实施方式大同小异,所以在这一方面,福特没必要使用与通用汽车不同的 ECU。此外,即使是更复杂的 ECU,如 ABS(Anti-Lock Braking System,防抱死系统),最重要的是确保它们能正常工作,工作方式不同则无足轻重。现代的 ABS 系统实际上是由菲亚特发明的,博世从菲亚特购买了专利后将其命名为 ABS,并卖给整车厂;最先应用在高端品牌汽车(如奔驰、宝马)上,然后逐渐成为标配,如今几乎所有汽车都有 ABS。

长期以来,博世这样的一级供应商不会选择自主设计芯片,而是从二级供应商,如恩智浦(NXP)、英飞凌(Infineon)或瑞萨(Renesas)等半导体公司购买微控制器

7e760794-43a5-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

这就形成了如上图所示的产业结构。OEM(如梅赛德斯-奔驰)从一级供应商(如博世)购买 ECU,一级供应商从二级供应商(如英飞凌)购买微控制器等部件。OEM 实际上只负责组装车辆,并且通常会自主生产内燃机 (Internal Combustion Engines,即 ICE)。

Zonal 分区架构

然而,上述产业结构如今产生了一些问题。随着汽车中安装的电子元件越来越多,ECU 的数量也水涨船高,多得惊人,连接电子元件的线束也愈发沉重(多数情况下超过 45 公斤)。同时,令 OEM 头疼的问题是,驾驶及乘车体验越来越取决于电子元件,而非他们可控。车辆中集成的电子元件越来越多,超出了 OEM 的控制,这一变化由汽车行业眼下的两大趋势所推动:

传统车企开始陆续推出电动汽车车型

市场对高级驾驶员辅助系统 (Advanced Diver Assistance System,即ADAS) 的需求不断增加,自动驾驶威廉希尔官方网站 不断完善

实际上,这意味着决定汽车驾乘体验的因素从 ECU 变成了软件。一辆汽车中可能有 100 个 ECU,但其中大多数在大部分时间都处于空闲状态(例如,座椅不需要一直调节);当然,对于某些 ECU,例如控制安全气囊的电子元件,所有人都希望它们能终生保持空闲(但要随时待命)。但如果汽车的驾乘体验将主要由软件决定(请参阅微信文章《行业洞察 I “软件定义汽车“时代需要应对威廉希尔官方网站 挑战的同时维护独有品牌形象》),那么 OEM 就需要开发自己的软件。在 2022年德国举办的汽车电子大会上,保时捷 CEO 表示:

大多数保时捷司机使用 iPhone。因此,最大的问题是如何实现无缝连接,同时不把保时捷的驾乘体验完全交给苹果。

为此,还需要将车载硬件的数量从数百个 ECU 减少到寥寥几个 。这种理念叫做 zonal 架构(zonal architecture,分区架构)如下图右侧所示(本图与文章开头的图片相同)。

7e54072a-43a5-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

此外,ADAS 和自动驾驶功能需要处理视频、雷达和激光雷达信号特斯拉除外),因此需要使用更多的计算能力。这就是另外一个重大变化——长久以来,车用半导体集成电路都是用10年前的工艺威廉希尔官方网站 打造,因为它们性能很低、通常是interwetten与威廉的赔率体系 器件,且最大的要求就是稳定运行。毕竟,如果手机出现故障,我们可以直接重启,并且可能 3-4 年就会换新。而汽车出现故障则可能会造成人员伤亡,即便在几年后转手,这辆车也还会行驶 20 年甚至更久。显然,车用芯片需要在汽车的生命周期内始终保持正常运行。

因此,汽车半导体,至少是 ADAS/自动驾驶元件,已经不再使用陈旧的成熟工艺,而是采用更现代化的制程威廉希尔官方网站 ,如 16nm、7nm 和(即将到来的)3nm。这些属于“汽车”工艺,温度范围更大、鉴定数据更广泛,不同于智能手机应用处理器的工艺。而由于是先进工艺,它们需要采用高级设计方法。与将一块 65nm 标准产品微处理器安装在小小的电路板上相比,设计一块功能齐全、性能可靠的 7nm 系统级芯片则大有不同。

行业结构

7ebc6824-43a5-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

这导致汽车行业的供应链结构变得非常独特,需要与严格意义上不属于汽车行业的公司对接或合作,如云数据中心公司或智能手机公司(Apple CarPlay 和 Android Auto)。一些车企仍然与一级供应商合作,但在由谁来供应关键部件和软件这个问题上,OEM 和一级供应商之间的关系则变得紧张。同时,OEM 也在与二级供应商合作,特别是半导体公司。事实上,部分 OEM(例如特斯拉)和部分一级供应商(如博世、自动驾驶公司 Cruise)都在自主设计芯片。

无线更新

汽车行业的另一个重大变化是,一旦车上安装了大量软件,就需要在必要时进行更新,就像在智能手机或笔记本电脑上一样几乎无缝进行。毕竟,软件肯定会有漏洞。在汽车上的 ECU 只有数百个的时代,汽车软件在汽车开始生产后,永远不会更新。

总结

汽车行业目前面临两个层次的变化:

Zonal 分区架构的变化,高性能的先进工艺芯片,无线更新等等

行业结构的变化,使 OEM 保留汽车品牌差异化和对驾乘体验的控制

7ecf5088-43a5-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

OEM 需要掌控全局,而不是依赖一级和二级供应商来决定汽车的驾乘体验和品牌差异化优势。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • OEM
    OEM
    +关注

    关注

    4

    文章

    401

    浏览量

    50322
  • ABS
    ABS
    +关注

    关注

    2

    文章

    162

    浏览量

    34608
  • ecu
    ecu
    +关注

    关注

    14

    文章

    883

    浏览量

    54456
  • 汽车
    +关注

    关注

    13

    文章

    3462

    浏览量

    37221
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    Zonal架构在SDV中的主要优势

    随着软件定义汽车 (SDV) 的日益普及,Zonal架构也在不断发展。从提高效率到实现无缝扩展,这种专门针对特定功能的模块化架构有望解锁SDV的核心优势。不过,虽然实施
    的头像 发表于 10-21 15:31 246次阅读

    经纬恒润荣获2024中国汽车供应链大会创新成果奖

    2024年9月24日-26日,2024中国汽车供应链大会暨第三届中国新能源智能网联汽车生态大会在武汉隆重举办。本届大会以“新挑战、新对策、新机遇——推动中国汽车
    的头像 发表于 10-01 08:00 566次阅读
    经纬恒润荣获2024中国<b class='flag-5'>汽车</b><b class='flag-5'>供应链</b>大会创新成果奖

    如何采用分区架构提升车辆的简易性

    、维护和制造。 在飞速发展的汽车制造领域,正在从过去满载 ECU 的汽车向未来以数据为中心的流线型汽车转变。分区
    的头像 发表于 07-11 15:59 640次阅读

    韩国承诺为电动汽车电池供应链提供71亿美元的援助计划

    韩国政府承诺为电动汽车电池供应链提供71亿美元的援助计划,旨在建立符合美国税收减免规则的新供应链,减少对中国的依赖。
    的头像 发表于 05-10 15:30 1206次阅读

    分区架构:车辆设计的五大革命

    分区(Zonal)架构开创了汽车电子设计的新时代。按位置区域对车辆功能进行分组,每个区域负责安装在车辆特定部分的设备,分区连接必须通过本地安
    的头像 发表于 03-27 09:36 882次阅读

    保隆科技荣获“全球汽车供应链生态伙伴奖-威廉希尔官方网站 创新生态伙伴”

    近期,《中国汽车报》社在深圳举行“2024汽车供应链新生态大会”,保隆科技荣获“全球汽车供应链生态伙伴奖-威廉希尔官方网站 创新生态伙伴”。
    的头像 发表于 03-19 10:13 488次阅读

    北斗智联荣膺“全球汽车供应链威廉希尔官方网站 创新生态伙伴奖”

    近日,备受瞩目的“2024汽车供应链新生态大会暨全球汽车供应链生态伙伴颁奖盛典”在深圳国际会展中心隆重举行。在这场集结了众多汽车
    的头像 发表于 03-15 09:35 592次阅读

    京东汽车全国汽车配件供应链基地落户中国车谷

     此外,京东规划建设全国性的汽车配件销售网络平台和数据研究中心,力求打造全国性的汽车配件供应链骨干仓,携手区内整车及零部件制造商,共同提升汽车行业
    的头像 发表于 03-13 16:02 576次阅读

    移远通信荣获全球汽车供应链生态伙伴奖

    近日,备受瞩目的“2024汽车供应链新生态大会”在深圳国际会展中心盛大召开。本次大会汇聚了全球汽车供应链的精英企业,共同探讨行业发展趋势,分享创新成果。在大会的颁奖盛典上,全球领先的车
    的头像 发表于 03-13 09:57 581次阅读

    中科创达荣膺“全球汽车供应链生态伙伴奖全球生态伙伴”称号

    3月8日,由《中国汽车报》社主办的“2024 汽车供应链新生态大会”在深圳国际会展中心隆重举办。
    的头像 发表于 03-12 10:10 962次阅读

    北斗智联荣膺“全球汽车供应链生态伙伴奖”

    3月8日,由《中国汽车报》社举办的“2024汽车供应链新生态大会暨全球汽车供应链生态伙伴颁奖盛典”在深圳国际会展中心隆重举行。
    的头像 发表于 03-11 09:04 429次阅读
    北斗智联荣膺“全球<b class='flag-5'>汽车</b><b class='flag-5'>供应链</b>生态伙伴奖”

    佛瑞亚海拉荣获《中国汽车报》全球汽车供应链生态伙伴奖

    佛瑞亚海拉荣获《中国汽车报》全球汽车供应链生态伙伴奖
    的头像 发表于 03-08 17:16 1499次阅读
    佛瑞亚海拉荣获《中国<b class='flag-5'>汽车</b>报》全球<b class='flag-5'>汽车</b><b class='flag-5'>供应链</b>生态伙伴奖

    掌控供应链,决胜市场:SCM供应链管理系统的战略意义

    SCM供应链管理系统是现代企业管理中的重要组成部分,它通过整合和优化供应链中的各个环节,实现企业资源的高效利用和协同运作。
    的头像 发表于 03-06 10:54 399次阅读

    工业交换机与供应链网络的融合,优化智能供应链管理

    随着全球贸易的快速发展,供应链管理在现代企业运营中起着至关重要的作用。而工业交换机与供应链网络的融合,不仅可以提高供应链的可靠性、灵活性和效率,还能为企业带来更大的竞争优势。本文将深入探讨工业交换机与
    的头像 发表于 12-27 09:28 487次阅读

    BYD新能源汽车核心供应链介绍

    垂直供应链体系是比亚迪的特色,将来自给率会下降,逐渐加大开放力度。公司自建供应链,自主研发电池、电机、电控等核心零部件,覆盖核心零部件的自研自产自销全部环节,打造了垂直供应链体系。
    的头像 发表于 12-11 16:56 1925次阅读