“新造车”新在哪？特斯拉创新理念是如何被模仿的？

消费者开始关心车载电脑的芯片减配，调查“刹车失灵”的底层数据，为车内摄像头带来的隐私风险担忧……

这些新形式及问题都来自车企对新技术的应用，或是对旧的电子电气架构的改造。

传统车企在智能化上欲壮士断臂，才会出现大众集团高管开会邀请马斯克出席，这样匪夷所思的画面。

几天前，上市不到1年的新款奔驰S580，在美国市场宣布召回共9120辆，原因是“来自ECU（电子控制单元）模块程序写入错误，可导致发动机启动后熄火，随后无法重新启动”，厂家给出的解决办法是将车开到经销商处升级软件。

上图：官方召回文件

开回去修？问题是其中的1000辆很可能已经从天津港销往内地，这些车难道要送回美国去升级？

这也许是个玩笑，德国造车的思维是很严谨的。举个例子，德国汽车行业技术刊物ATZ extra特刊说，新款奔驰S为智能汽车的电气安全设计了两套供电体系，防止意外断电。

但严谨的反面就是束手束脚，新款奔驰S全车ECU总数超过100个，但仅有50多个电子元件可以OTA升级，这就造成近半数的ECU出现问题时，只能将车开到售后解决。

相比之下，很多新造车企业都敢提供全车OTA升级，它带来的直接便利就是节省时间。消费者不必往返于售后中心，不用排队，只要有无线网络就能解决全部电子程序的问题。

传统造车的根本问题，是从设计、研发到整车架构，都无法满足信息时代快速发展的需求。一直以来汽车的进化都是在过去的基础上缝缝补补。

早期的汽车靠纯机械结构满足驾驶需求，而后续产生的电子系统都是以辅助机械功能的思维设计的，自然无法满足数字时代的需求。

汽车的电子电气架构庞大且复杂，电子元件至少数百起步，并且跨越底盘、动力、座舱、驾驶多个系统。

首先，认识下主要影响汽车智能化的电子电气架构：E／E架构，也称EEA（Electrical／Electronic Architecture）。它是对整车软硬件进行系统设计的方案，它的目的是实现高效的信号传输、系统布置等。但每个方案都有自己的瓶颈，E／E也是。

20世纪初，电气元件最早应用在发动机上，直到1986年博世（BOSCH）开发出CAN总线，作为几十年来ECU数据传输的主要方式。现在路上行驶的大部分车辆，仍在使用以CAN总线为基础的分布式E／E架构。

CAN总线的优势是非常可靠稳定，符合汽车复杂多变的使用场景需求。但CAN的缺点同样突出，它的最大传输速率仅为1Mbps，且传输距离不能超过40米。

与现今的移动通信技术相比，它速率低下，甚至达不到3G网络的水平。后期博世也曾引入新的CAN总线协议，但本质都是修修补补。

上图：2G－4G移动通信速率

与之矛盾的是，随着车上功能增多，例如：天窗、座椅加热……每个都由专属的ECU控制，从1993年代到2010年，奥迪A8使用的的ECU就从5个增加到100多个。

ECU数量越多，总线必然更长。2007年的奥迪Q7的总线突破6公里，重量超过70公斤，成为发动机之后第二重的部件。

供应商在设计这样冗长且复杂的电气系统时当然头疼。之后，伴随ADAS（高级驾驶辅助系统）、信息娱乐系统等数字化功能增多，总线上流通的数据暴增，CAN变成了can＇t，一场“将ECU集中化”的变革开始。

2012年特斯拉Model S横空出世，并提出“域”的概念，将ECU按照功能属性划分为动力域、底盘域、车身域以及车身低速容错域，这一划分方式被目前的大多数车企学习。

随着“域”的划分，车载线束长度控制在3公里，比同时期的其它豪华轿车缩短一半。

2017年，Model 3上市，它比Model S的E／E架构上更具创新性，从按照功能划改为按照区域划分“域”，将临近的功能模块就近整合为三大部分：中央计算模块、左车身控制模块，右车身控制模块，这一设计大大降低成本并实现轻量化。

我们知道汽车上某些系统的组件可能遍布整个车身，特斯拉按区域把这些组件就近放到一个“盒子”，而不是绕来绕去，使得Model 3的线束总长度从Model S的3公里，缩短到1．5公里。而在特斯拉的计划中，Model Y最终的线束长度仅需100米。

软件方面，曾经嵌入在ECU控制模块中的软件，也因硬件结构的变化实现了软硬件解耦，各ECU中的软件集中到中央计算模块下统一调配，这样就实现了汽车交付后，仍然可以通过升级软件优化车的性能和功能的扩展，也就是现在常说的“软件定义汽车”。当然Model 3上仍有少量的ECU模块没被完全划入“域”中。

2017年Tier1（一级供应商）博世公布了下面这张E／E架构演进路线图，我们可以把所有车企的发展轨迹套用在图中比较。这张演进图将E／E架构的发展从低到高分为三大层6个阶段：

上图：博世E／E演进路线图

我们把Model S的放进这张路线图里，2012年的Model S已经通过令世人惊叹的“中控大屏”背后的车载电脑，进入到第5阶段，而大部分车企还在第2阶段。

回到现在，根据目前的分析（下图），特斯拉仍然比其他车企领先两个阶段。

特斯拉打破了由Tier1主导E／E设计的传统方式。过去，是Tier1提供一个包含程序的成品控制器，交给车企去布置，哪塞得下就放在哪。

而特斯拉，从控制成本的角度，先规划最优的位置和形状，再交给设计，这让Tier1丧失了最大的用处：设计与研发。

上图：特斯拉某不规则控制器

特斯拉创新的理念正被模仿，车企纷纷成立自己的软件公司，投资算法和芯片。博世、大陆等传统Tier1，也在积极与科技企业合作，增强软件配套，维系自身行业地位。

特斯拉已经成为典范，近日福特CEO Jim Farley在内部会议上对特斯拉大加赞赏，总结了它的三大竞争力：直销模式、电动动力和电子系统的专业知识、车辆设计的简洁。

10月17日，特斯拉CEO马斯克作为特别嘉宾，线上出席了大众汽车集团的高管大会，向200名高管发表演讲。大众此举意在斩断传统体系的牵绊，从头再来。

别走开，下一期就聊聊追赶特斯拉的车企们都在做什么。

【51CTO原创稿件】

来源：51CTOliujunfei