软件定义汽车：车辆定制的新时代

来源：线束世界•作者：线束世界•2024-11-28 09:43

汽车和零部件制造商、供应商和媒体涌向中国。

然而，中国原始设备制造商推动电动汽车创新的速度之快可能让人感到有些惊讶，以至于他们现在在新能源汽车（NEV）的开发和销售方面超过了跨国汽车制造商，其中包括电池电动汽车（BEV）、插电式混合动力电动汽车（PHEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）。

Automobility Ltd 的一份报告指出，中国不仅是世界上最大的汽车市场，占 2022 年乘用车总销量的 40%。到 2023 年底，它也有望成为世界上最大的汽车出口国。中国是如何领先如此之快的？在中国，截至 2023 年 4 月，新能源汽车占 26.6% 的市场份额，其在全球范围内的日益普及为中国 OEM 提供了优势。但这还不是全部。NEV 架构使汽车基本上成为车轮上的计算机。

正因为如此，中国 OEM 已经能够在其他技术上竞争，而不是在马力、加速度或闪亮的镀铬上竞争。随着新能源汽车越来越多地提供新的高级安全功能、自动驾驶功能、互联网访问、未来信息娱乐选项等，它们基本上正在演变成一个全新的类别——软件定义汽车（SDV）。

想象一下，消费者可以通过在定制的应用程序上订阅来添加新功能。想要加热座椅，但只在冬天？SDV 汽车可以提供这种功能和用户驱动的定制水平。这些汽车今天存在，但将添加更多功能并在未来成为主流。

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打造面向未来的软件定义汽车

随着中国和其他新能源汽车公司推动市场向前发展，传统汽车制造商必须迎接挑战，使用 SDV 提供创新的客户体验。那么，这种推动创新的动力对现在的汽车和零部件制造商意味着什么呢？

汽车制造商将拥抱简单性

如今，许多汽车都是高度定制的，消费者选择最终功能。这给供应链带来了难以置信的复杂性。

使用 SDV，硬件复杂性将降低，因为软件将启用许多选项。制造商将越来越多地提供三个级别的定制：预算、中级和豪华。中级汽车将具有中等水平的软件和应用程序驱动服务，而豪华汽车将提供所有选项。买家将能够预先选择服务，也可以按需添加服务。

这种转变将增加汽车中的内容，需要更多的半导体、连接器和布线。汽车的物理层将包含可能通过 SDV 功能打开的所有必要选项。因此，配电系统将需要更高等级的标准化零件，这将花费更多，但也可以通过新的订阅流释放增量收入。

提供更多连接的驱动力使提供高压、大电流互连系统、辅助系统等的组件制造商受益。由于汽车制造商需要支持软件的系统，他们正在用可以管理电路并更精确地控制电路的半导体取代保险丝盒。设计人员可以灵活地高效地设置系统，选择在一个电路上提供更多功率，或者使用更小的电路尺寸要求来提供相同的功率。

架构将被标准化

中国新能源汽车制造商如此敏捷的一个原因是他们拥有自己的技术。如今，传统汽车制造商与多家供应商合作开发分布式电子设备、独立 HVAC 系统、防抱死制动器和其他系统。该模型不适用于集中系统的 SDV。因此，原始设备制造商（OEM）将来将控制大部分软件，从而实现物理层的更大标准化和简化分发。

汽车制造商将使用集中式计算，使他们能够以合乎逻辑的方式分配电线和连接并减轻重量。他们不是将线束的一部分的电力分配到整个汽车中，而是通过将部件捆绑成单元并使用更多的点对点连接来简化架构，这些连接可以归纳为节省空间的跨接电缆。连接器制造商也将受益，因为他们将能够大批量制造更多标准化零件，从而提高生产效率和财务回报。

电子元件和其他组件将实现模块化

为了跟上简化的步伐，汽车制造商将推动 OEM 将其组件模块化，以便为其他解决方案腾出空间。在最近的一次电动汽车演示中，我亲眼目睹了一家中国制造商演示 8：1 电动汽车电力电子模块。这意味着提供连接的公司需要与电子模块制造商密切合作，以改进他们的解决方案以适应最新的设计。

机器人驱动的装配不断改进

全球汽车制造商使用一百万台机器人（占所有行业使用量的三分之一）来实现许多生产流程的自动化。人类仍然建立和验证连接、组装线束并将其安装在汽车中。这种情况会改变。随着安全带变得更小，重量减轻多达 30%，机器人将能够以比人类更高的插入力限制将它们安装到汽车中，并且不会感到疲劳。此外，由于机器人非常可靠，连接器可能会进化并失去其辅助锁保护。通过更加自动化的流程和精心设计、简化的模块连接，制造商将能够加快生产速度，增加收入并避免销售损失。

数据科学家将与设计师并肩工作

长期以来，汽车制造一直由创造力驱动，设计明星将新车型推向市场以推动消费者消费。现在，该行业将聘请更多的数据科学家来开发 AI 和机器学习模型，以支持更先进的系统。设计师也将更多地受到数据和技术的驱动。他们可能会使用生成式 AI 来简化标准汽车的设计，并利用强大的消费者、市场、公司和 AI 数据洞察来推动高端设计的开发。

数据连接仍然是迈向创新的关键途径

尽管在设计、制造和架构方面进行了所有创新，但众所周知的“帐篷中的长杆”——或者说实现全新驾驶员和乘客体验潜力的关键路径——在于数据连接。

对于我们的计算机、智能手机、智能电视和其他支持软件的设备，我们已经理所当然地认为无处不在的互联网访问和连接使这些设备如此有价值。虽然 SDV 也是如此，但提供必要的连接比其他设备要复杂得多。

第一个区别是车辆需要处理的信息规模。虽然世界各地的使用情况各不相同，但智能手机平均每天消耗 5 到 1GB 的数据。然而，自动驾驶汽车每天产生超过 30TB 的数据。从长远来看，这是 “X”（前身为 Twitter）的所有 5 亿用户每天产生的数据量的两倍多。

接下来是处理该数据并在整个车辆中发送必要命令所需的速度，以及传输的紧迫性。在手机上连接到 Tik Tok 视频的瞬间延迟并不明显，而且几乎没有不便。然而，在车辆中，即使从传感器向制动系统传输数据时出现一纳秒级的延迟，也可能意味着舒适停车和潜在事故之间的区别。

SDV 需要一个更强大的数据连接网络，该网络能够处理大量数据，并在恶劣的操作环境中以令人难以置信的速度、可靠地交付数据。

创新将为每个人创造更多机会

总体而言，开发软件定义汽车的竞赛为市场参与者提供了开发新系统的机会，满足客户对标准化和模块化的需求，并利用规模经济来提高收入和盈利能力。对于汽车制造商来说，它还提供了将一次性汽车销售转变为持续参与和货币化模式的机会，他们可以让消费者轻松解锁和支付新服务。对于组件和连接系统制造商来说，随着汽车的不断数字化，需求只会增长。

OEM 和零部件制造商可以通过与汽车制造商和其他生态系统合作伙伴合作，吸引新的消费者口味，并协调运营以提高效率来实现这一转变。通过这样做，他们可以创建以变化的速度发展的转型就绪型组织。