2018 年美国《消费者报告》杂志指出，Model 3 在高速行驶状态下紧急刹车方面存在严重问题。具体来说，当Model 3以60英里/小时时速行驶时，其制动距离约为46.3米，远高于同级别其他车型。
随后，Model 3 远程推送固件升级，让紧急刹车距离缩短了大约 6.1 米。
特斯拉model 3
这篇报道中 Model 3 所体现出来的能力就是“软件定义汽车”的能力，而这个能力得以实现的基础就是特斯拉所采用的先进电子电气架构设计！
整车的电子电气架构通常简称E/E架构（Electrical/Electronic Architecture）。它是指对汽车的传感器、处理器、控制器（ECU）、线束、信息娱乐系统以及底盘系统等整车软硬件进行系统设计的方案。
通俗来讲，汽车电子电气架构就是如何将一辆汽车中所有电子/电气零部件按照需求运转的整体解决方案，这其中包括了所需的各种硬件、配套的软件。E/E 架构这一概念最早由知名的汽车一级供应商德尔福提出，后来被汽车行业广泛采用。近几年，随着汽车“新四化”的发展，汽车快速走向智能化、网联化，传统的E/E架构渐渐无法满足车内数据传输、感知计算、软件升级等功能和性能要求，传统主机厂和一级供应商逐渐受到严峻的技术挑战。
先是特斯拉以新一代集中式布局的 E/E 架构率先发力，后有供应商如博世、安波福、大陆等强调 E/E 架构要从分布式向集中式转变。
而想要实现更好的智能驾驶，电子电气架构的先进程度决定着“底线”，也就是说无论是哪家车企，在当前汽车“新四化”的技术大趋势和产业环境下，要想提升产品力不被市场抛弃，势必要采用先进的电子电气架构来设计生产整车。
汽车电子架构从分布式向集中化演进
未来汽车行业发展是“软件定义汽车”，普华永道、德勤等调研机构给出的数据显示：汽车行业的创新约 90%都来自于汽车电子和软件领域；预计到 2025 年，每辆汽车上的电子元件与软件成本将上升至车辆总成本的 35% 以上；预计到 2030 年，整个汽车行业年度研发支出的 30% 将用于软件（操作系统内核/驱动程序/中间件/协议栈/工具链/基础IP及算法/AI/App/UI等等），总额达 460亿美元；未来的自动驾驶汽车，将需要 3 ~ 5 亿行软件代码来驱动。
在智能网联汽车的数字化大趋势之下，汽车价值链上的所有企业均在努力尝试从软件和电子技术的创新中脱颖而出。
目前，根据博世对电子电气架构的划分，电子电气架构演进趋势大致分为分布式的E/E架构、域集中化的E/E架构、车集中化的E/E架构三种。博世进一步用六个阶段来描述E/E架构的发展趋势，从简单到复杂依次为：模块化、集成化、集中化、域融合、中央计算和车-云计算。
更加集中的E/E 架构会极大降低电子系统的复杂度，节约车内通信带宽及布线成本，这意味着生产成本、重量和安装空间的极大优化。
从整体来看，当前国内传统车企大都处于第二阶段，甚至还有不少处于第一阶段，在下一代平台上才布置了第三阶段的架构。而特斯拉早已进入第四阶段，并正逐步向第五阶段迈进。
传统车企向下一代电子电气架构的转型过程中，缘何面临诸多挑战？
首先，这些领域对于传统车企而言几乎都是陌生领域，有巨大的学习成本。集中式架构意味着大量的半导体芯片应用和软件开发工作。例如，去年初日经社对特斯拉Model 3的拆解及报道中指出特斯拉的电气架构领先丰田和大众至少6年，其中一名来自日本大型整车厂的工程师直言“We cannot do it”。
其次，由于新架构中的软件研发采取的工作模式与过去OEM厂截然不同，本质上是半导体芯片和软件互联网企业的模式，这就需要传统车企对内部组织架构、工作流程等做一系列重大调整和改革。将如此庞大资源投入到不熟悉的领域，甚至需要单独成立部门或者公司才能实现新的研发模式，该如何实现盈利，什么时候实现盈利都是传统车企面临的巨大挑战。例如，大众汽车前CEO迪斯于去年6月离职，其离职据传被认为在电动化方面推进得过于激进。
与特斯拉的全自研模式不同，传统车企现有的平台、产品和技术、特别是电子电气构架高度依赖汽车一级供应商（如博世大陆等），如果采用全新的中央计算架构，则需要自研行车电脑、传感器、操作系统、应用程序等模块，这几乎需要重构整个供应链体系，代价巨大。所以对传统车企来说，当前最好的解决办法就是基于行业的国际标准和开放式架构，与一家或者多家供应商来协同技术并合作开发。这样做的成本较低且效率高。
因此，智能网联化的技术升级大潮，催生出了一批和传统一级供应商生态不同的新物种和新的产业链生态，比如智能驾驶算法公司（Waymo、小马智行、AutoX等）、新型传感器（TSN以太网摄像头、激光雷达等）、车载TSN以太网电子架构（哈曼、TTTech、赫千科技等）、域控制器和AI计算芯片（Nvidia、Intel、地平线等）。
图源：盖世汽车
AutoX创立于2016年，先后获得了上汽、东风和阿里巴巴的投资，目前与高德地图及大众出行合作试点在上海和深圳推出无人驾驶出租业务。
2021年1月地平线宣布完成 4 亿美元融资，计划开发新一代 L4/L5 级汽车智能芯片“征程5“，预计性能将超越特斯拉 FSD处理器。
而作为汽车软件国际标准化组织AUTOSAR中国区用户组长的上海赫千科技，其自主研发的自适应AUTOSAR系统软件以及车载光纤TSN以太网技术，代表着支撑汽车智能网联化的下一代电子电气架构路线。
“我们的使命，就是在全新一代的EEA 3.0 电子电气架构上，以可控的量产成本实现智能网联化，帮助国内车企追赶上特斯拉和宝马这样的国际技术领先的汽车巨头。”赫千科技创始人兼CEO肖文平如是告诉创业邦。
电子电气架构的改变是真正底层的革命
下一代的电子电气架构带来了四大重要变革，一是汽车电子的软硬件解耦，二是支持远程在线升级等场景（OTA、5G-V2X、远程操控和计算等），三是降低整车制造成本，四是产业价值链重构。
1.【汽车电子软硬件解耦】
通过汽车电子芯片公司和软件公司都遵循AUTOSAR组织的标准开发架构进行产品开发，保证了第三方软硬件开发的互操作和可靠性，提高代码复用性、兼容性和开发效率，从而减少电子电气架构的系统开发成本和周期。
2.【远程在线升级等场景OTA（Over-the-Air）】
新一代的高速集中化电子电气架构使得智能网联汽车可以在用户端通过无线通信不断获得车企的远程健康监测、技术支持和功能迭代更新。目前全球只有特斯拉、蔚来、小鹏等智能网联车型才可以实现，带来了用户体验的巨大提升，也为车企提供了持续服务收入的可能。
例如特斯拉Model 3刹车距离过长的问题，放在传统车企，大多是选择直接召回，或是通过4S店对零部件进行更换。然而特斯拉通过OTA的方式对系统进行了升级，就像智能手机升级系统一样，在几天之内便解决了这个问题。特斯拉还可以通过老用户后续付费订阅自动驾驶服务，远程升级开放自动驾驶功能。
随着5G建设的逐渐全面化，汽车通过5G-V2X实现同道路设备的信息互联，以及同边缘计算单元和最终万物的互联，汽车由此成为一个移动中的数据单元。车载TSN以太网协议的高效实时安全性，加上5G通信技术低延迟的加持，可实现汽车远程操作场景下的应用，如远程驾驶和移动医疗等。远程高带宽互联可有效降低汽车单体计算单元的成本，实现云端计算和互联设备协助计算等场景。
3.【降低整车制造成本】
自汽车行业首次引入分布式电子控制器（ECU）以来，整车电气化水平取得很大幅度的提升。从最初仅控制发动机，到后来延伸至底盘悬挂、车身电子控制、信息娱乐、网络通讯等多个车载装置，如今每个车载功能对应一个或多个ECU。
而随着近年来大家对安全性、舒适性、娱乐性等需求的提升，ECU的数量更是进一步增长，目前L2级豪华品牌汽车上ECU数量已经达到100多个。而这些分布式电子器件导致了过于复杂的线束连接部署，不仅影响了传输效率，也使得整车线束成本不断增加。例如，传统汽车中线束通常是第三重且昂贵的部件，最大重量为50kg，总长度达5km。
而在新一代的电子电气架构下，由于ECU数量大大减少和集成，线束重量/长度/布线难度急剧下降，线束的长度从公里级别降至百米级别。此前，特斯拉官方公布的数据显示，Model S一共有3000米的线束到 Model 3 只剩下1500米,Model Y中预计线束只有100米。
据赫千科技估算，采用中央计算架构将汽车电子系统集成度提到最高，价格达到最优化。比如一辆L4级全自动驾驶汽车的智能电子模块成本能够节约70%-80%的成本。这就是采用的中央计算E/E架构的特斯拉Model3能够在市场上不断降价的底气之所在！
4.【产业价值链重构：车载智能计算平台和软件成为核心供应商】
近年来，随着汽车“新四化”的快速发展，汽车电子电气架构已经将越来越多的动力总成、车身控制、驾驶信息、娱乐信息、V2X通信、数据诊断和能源管理系统集成集中化。在未来，智能网联汽车可能会演变成一台计算机的形态，支持实时热备份的强大双CPU通过高速车载TSN以太网通信，车规级安全可靠的操作系统需要同时跟上层的应用软件、底层的硬件资源进行安全可靠运转和高速通信。可以说，上述新一代电子电气架构是软件定义汽车的基础。
来自麦肯锡的研究指出，高效的中央计算架构已经成为支撑智能网联汽车的核心部件。车载智能计算平台、软硬件开发能力将成为未来智能网联汽车价值链中最重要的能力因素，占总价值的34%比重。未来智能驾驶的软硬件成本将由以往硬件占90%加软件10%，向着硬件和软件各占50%的方向演化。
不过传统车企在向中央计算平台演进的过程中，面临着巨大的技术和产业生态挑战。传统汽车行业里缺乏具有多年经验的汽车软件开发人员、智能网联化严重依赖半导体芯片来实现赋能，而且难以适应新四化背景下的技术体系和决策机制。从车企到一级供应商、二级供应商甚至三级供应商，原有的供应链体系正在被重构。车企越来越希望打通技术和商业壁垒、主导整车研发，这迫使传统一级供应商必须更加开放和透明地与上下游合作，特别是汽车电子芯片和软件开发方面，都必须依靠外部的芯片厂家和软件开发商来提供系统设计和技术支持。
NVIDIA DRIVE AGX Orin芯片
理想汽车计划在2022年推出一款智能SUV，率先使用英伟达Orin平台的自动驾驶芯片，由一级供应商德赛西威来完成系统集成。借助于这种硬件系统设计，理想汽车整车的运算能力最高可达2000TOPS，实现L4级自动驾驶功能。
一汽红旗研究院则通过与富晟赫千（天津）合资公司的紧密合作，实现了新一代TSN以太网多域控制器，合作自主研发TSN时间敏感网络基础软件、自适应AUTOSAR中间件与SOA软件平台，并实现了QNX/Linux/Android多操作系统虚拟化，完全支持POSIX操作系统，完成了车辆高速和低速总线的集成/诊断/数据互访/冗余备份、同时支持AUTOSAR-AP（自适应平台）和CP（经典平台）、多方位摄像头/毫米波雷达等环境感知传感器的融合、360度全景环视高清图像、车内车外人脸识别和驾驶员监控、高精地图数据TSN以太网无延迟访问等功能。
当下，汽车行业正遭遇百年未有之大变局，各国都在积极推进汽车智能网联化进程，这将成为未来汽车行业全球竞争的核心。传统 E/E 架构退出市场或许只是时间问题，也因而会淘汰一大批跟不上时代脚步的传统车企和供应商。新的产业链生态在形成，而软件在这个大变革当中将起到决定性作用！
软件定义汽车正在成为汽车行业的主战场，特斯拉的横空出世打破了全球汽车供应链的传统格局。而这场智能网联化的战争，才刚刚开始……
