第2章 強基固本，電子電氣架構行穩致遠

電子電氣架構讓機械的汽車加電后變成鮮活的生命體。

汽車是機械的，也是電子的。汽車電子是“機電結合”的車體汽車電子控制裝置和能獨立運行的車載汽車電子控制裝置的總稱。典型的車體汽車電子控制裝置包括發動機電控系統、自動變速箱控制單元、車身電子穩定系統、電池管理系統等，這類系統涉及駕乘人員人身安全和車輛行駛性能；而典型的車載汽車電子控制裝置則包括電子儀表盤、中控、抬頭顯示、流媒體后視鏡等，這類系統常與用戶體驗相關，并不直接參與汽車行駛的控制決策，對車輛行駛性能和安全影響較小。

近幾十年來，電子技術發展迅速，從真空管、晶體管、集成電路、大規模集成電路到超大規模集成電路，汽車電子化（electronization）程度也隨之逐年提高，從最早的晶體管收音機的安裝、硅整流交流發電機的使用，到發動機、變速箱、底盤系統的全面電子控制，再到高級駕駛輔助系統（Advanced Driving Assistance System，ADAS）的普及，可以說電子化引領了這幾十年汽車技術的發展，也為我們提供了更安全、環保和舒適的汽車出行體驗。表2-1簡單梳理了這些年來汽車工業主要引入的電子系統。

眾所周知，汽車電子化已經成為衡量汽車現代化水平的重要標志之一，豪華汽車的電子設備成本占比已經超過整車BOM成本的50%，汽車廠商廣泛認為增加電子設備的數量和提升整車電子化水平是未來制勝的法寶。事實上，電控電噴系統、線控轉向和制動系統、定速巡航系統以及碰撞傳感器等被動安全電子技術均已成為現代汽車的標配。

表2-1 汽車工業電子系統的演進

同時，我們從主動安全、智能駕駛、新能源車領域的蓬勃發展可以看到，汽車電氣化（electrification）的步伐也從未停止。電氣化指的是將傳統的燃油動力系統轉變為電力驅動系統，其終極目標就是用電力來控制所有電子電氣設備的運轉，汽車的輪舵、照明、安全、娛樂等各方面功能都通過電力來實現，從而提高了汽車的整體性能和可靠性。而汽車總線控制技術的出現，則使得汽車擺脫了機械控制的桎梏，控制變得更加靈活。從電學的角度，汽車的電氣化是指強電、弱電、微電在汽車上廣泛應用，并不斷拓展其應用領域。

電子電氣架構作為支撐汽車電子化和電氣化目標全面實現的頂層設計，通過其強大的系統集成能力，將汽車上的各類硬件、軟件、傳感器、執行機構以及電子電氣分配系統整合于一體，旨在實現功能、成本和裝配的最優化設計。

汽車四化建立在強大的電子電氣架構核心的計算能力上，硬件基礎是實現軟件定義汽車的前提保障，其顯著特征是“軟件集中化、硬件標準化”。然而，目前汽車的軟硬件體系架構難以適應軟件定義汽車的發展，電子電氣架構更是面臨著通信效率缺陷、算力束縛以及不受控的線束成本黑洞等突出問題。本章將講述電子電氣架構的基本信息，幫助讀者快速掌握支撐軟件定義汽車的硬件底層架構，理解硬件模塊化、平臺化、軟硬件分離的基礎，為后續全面理解軟件定義汽車的各個模塊做好鋪墊。