產(chǎn)研：汽車車身域新趨勢(shì)，集成網(wǎng)關(guān)未必靠譜？

?什么是車身域？

隨著汽車“智能化”趨勢(shì)的發(fā)展，車輛電子化程度越來(lái)越高，也對(duì)汽車的電子電氣架構(gòu)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。目前汽車行業(yè)普遍認(rèn)為通過(guò)域（Zone）為單位的域控制器的集中化架構(gòu)來(lái)控制全車的ECU和傳感器是未來(lái)趨勢(shì)。

博世提出的汽車控制5域架構(gòu)，來(lái)源：智駕最前沿公眾號(hào)

不過(guò)這其中也有不同的分類方式，包括以博世為代表的劃分方式，通過(guò)功能將汽車電子控制系統(tǒng)分為動(dòng)力域、底盤(pán)域、座艙域、自動(dòng)駕駛域和車身域五個(gè)域。

三個(gè)域控制器按位置分工，來(lái)源：汽車小將微信公眾號(hào)

而特斯拉則按照空間進(jìn)行劃分，主要分為前車身控制模板（BCMFH）、左車身控制模塊（BCMLH）和右車身控制模塊(BCMRH)。這種分類方式體現(xiàn)了特斯拉造車的思路。特斯拉認(rèn)為每個(gè)控制器應(yīng)該負(fù)責(zé)控制其附近的元器件，而非整車中的所有同類元器件，這樣才能最大化減少車身布線復(fù)雜度，充分發(fā)揮當(dāng)今芯片的通用性和高性能，降低汽車開(kāi)發(fā)和制造成本。當(dāng)然，這么做也要求三個(gè)車身域要實(shí)現(xiàn)徹底的軟硬件解耦，對(duì)廠商的軟件能力的要求大大提高。

?車身域控制器的演變進(jìn)程？

車身域控制器演變，來(lái)源：CSDN

當(dāng)然，不管采用哪種分類方式，車身域控制器都是車身域中無(wú)可取代的核心。這里的演變過(guò)程大致是從傳統(tǒng)的車身電子模塊升級(jí)為BCM車身控制系統(tǒng)，再?gòu)腂CM車身控制系統(tǒng)升級(jí)成車身域控制器（BDCU）。

BCM模塊已融合車燈控制、門(mén)鎖控制等功能，來(lái)源：英飛凌

傳統(tǒng)的車身控制器功能主要包括內(nèi)/外部車燈、雨刮、車窗、車門(mén)、電子轉(zhuǎn)向鎖等的控制，通過(guò)CAN/LIN與各個(gè)小節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，節(jié)點(diǎn)較多，線束設(shè)計(jì)、軟件控制邏輯均較復(fù)雜。隨著控制器的發(fā)展，車身功能和零部件逐步集成于BCM?車身控制系統(tǒng)。

車身域控制器在BCM?基礎(chǔ)上集成網(wǎng)關(guān)等更多功能，來(lái)源：英飛凌

在從集中式走向車身域的過(guò)程中，車身域控制器誕生，主要集成了燈光控制、雨刮控制、門(mén)窗控制、座椅控制、后視鏡控制等于一體，可以在BCM?的基礎(chǔ)上集成空調(diào)風(fēng)門(mén)控制、胎壓監(jiān)測(cè)、PEPS?等功能于一個(gè)總的控制器中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于各個(gè)車身電子進(jìn)行集中控制，預(yù)計(jì)未來(lái)車身域?qū)⒓梢恍┑偷燃?jí)ADAS?功能。通過(guò)收納部分的ECU，車身域控制器不僅可以實(shí)現(xiàn)功能的集成化，還可以減少ECU?的數(shù)量，從而有利于降低車身重量、減少成本、簡(jiǎn)化線路復(fù)雜度，避免了車身ECU?數(shù)量過(guò)多帶來(lái)的困擾。未來(lái)車身域控制器還將集成網(wǎng)關(guān)等更多功能。

特斯拉Model3?已將全部車身電子融合為三大域控制器（FBCM、RBCM、LBCM），來(lái)源：《安信證券研究中心》

特斯拉在Model 3?中已率先將整車車身根據(jù)物理區(qū)域劃分為前、左、右三大車身域控制器。其中，左右車身控制模塊把部分基礎(chǔ)功能按區(qū)域進(jìn)行對(duì)稱劃分，兩者分別負(fù)責(zé)各自區(qū)域內(nèi)的內(nèi)外部燈光、門(mén)鎖、車窗、駐車卡鉗等。而相對(duì)于左車身控制器，右車身控制模塊還具有兩個(gè)獨(dú)有的功能—熱管理（左車控制器僅負(fù)責(zé)鼓風(fēng)機(jī)等）和自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)（APA）。前車身控制模塊則主要負(fù)責(zé)為整車中各個(gè)控制器進(jìn)行電源分配、車前大燈、雨刮器等傳統(tǒng)?BCM?的功能。在此高度集中的設(shè)計(jì)下，特斯拉三個(gè)車身控制器已相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中的車身控制器、4?個(gè)車門(mén)控制器、2?個(gè)座椅控制器、方向盤(pán)位臵記憶控制器、空調(diào)控制器、電池傳感器等眾多ECU?的融合。

除了特斯拉之外，還包括搭載大眾ID系列純電動(dòng)車的大陸集團(tuán)ICAS1，集成傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)功能以及車身控制的全面功能。廣汽發(fā)布的“星靈”電子電氣架構(gòu)就是基于NXPS32G399高性能網(wǎng)關(guān)計(jì)算芯片，由大陸集團(tuán)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)，前、后區(qū)域控制器的軟件架構(gòu)基礎(chǔ)中間層采用原子服務(wù)封裝和標(biāo)準(zhǔn)化接口，中間層采用增強(qiáng)型組合服務(wù)，可獨(dú)立執(zhí)行。比亞迪推出的e平臺(tái)3.0的亮點(diǎn)之一，也是左/右車身域控制器，集成BCM（車身控制模塊）、安全網(wǎng)關(guān)、密鑰中心、空調(diào)控制、胎壓監(jiān)測(cè)、儀表控制、駐車輔助、智能鑰匙等多個(gè)模塊，擴(kuò)展版本最多支持達(dá)32個(gè)傳統(tǒng)分布式ECU功能。長(zhǎng)城汽車第三代電子電氣架構(gòu)于2020年發(fā)布，涵蓋了車身控制、動(dòng)力底盤(pán)、智能座艙、智能駕駛4個(gè)域控制器。同時(shí)，第四代電子電氣架構(gòu)將于今年三季度推出，形成中央計(jì)算，智能座艙及高階自動(dòng)駕駛?cè)齻€(gè)計(jì)算平臺(tái)。

?車身域控制滲透率不足5%，前景廣闊

車身域控制器單車價(jià)值量在500?元左右，來(lái)源：民生證券研究院

隨著車身域控帶來(lái)單車價(jià)值量翻倍增長(zhǎng)，市場(chǎng)空間顯著提升。目前，常規(guī)的車身控制模塊單車價(jià)值量約?150~300元左右。隨著汽車功能的不斷增加，車身域控制器在原有的BCM?模塊基礎(chǔ)上進(jìn)一步集成了胎壓監(jiān)測(cè)、PEPS、以太網(wǎng)關(guān)等功能，使得該產(chǎn)品單車價(jià)值量將從300-400?元提高至600-800?元，甚至實(shí)現(xiàn)數(shù)倍增長(zhǎng)。

前裝滲透率及上險(xiǎn)量，來(lái)源：高工汽車

根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2021年度中國(guó)市場(chǎng)（不含進(jìn)出口）乘用車新車搭載BCM?集成域控制器（處于過(guò)渡階段的產(chǎn)品）上險(xiǎn)量為84.23?萬(wàn)輛（按單車統(tǒng)計(jì)口徑，部分車型搭載多個(gè)域控制器），前裝搭載率為4.13%，處于替代升級(jí)的早期階段，未來(lái)隨著智能汽車的滲透，還有非常大的發(fā)展空間。

?車身控制器（BCM）主要玩家？

2021年中國(guó)乘用車車身控制器（BCM）市場(chǎng)份額，來(lái)源：高工汽車

由于車身域控制器涉及到門(mén)控、車燈、后視鏡等整車控制策略，技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較高。尤其是隨著汽車功能的不斷增加，輸入/輸出處理器和通道數(shù)量也會(huì)不斷增加，這時(shí)開(kāi)發(fā)車身控制模塊軟件的復(fù)雜性也呈指數(shù)級(jí)增加，并且還面臨著功耗、信息安全等問(wèn)題。因此，車身域控制器市場(chǎng)齊聚了大陸、安波福等國(guó)際Tier1巨頭，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)涉足，且大多數(shù)還未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。

從國(guó)內(nèi)車身控制器BCM的市場(chǎng)格局來(lái)看。2021年國(guó)內(nèi)BCM?市場(chǎng)基本被大陸、聯(lián)電、埃泰克等外資及合資供應(yīng)商壟斷。其中大陸集團(tuán)占據(jù)31%份額排名第一，前7?名均為國(guó)外Tier1?或者有國(guó)際Tier1合資背景的中外合資廠商。不過(guò)經(jīng)緯恒潤(rùn)、東軟、諾博科技、德賽西威等中國(guó)供應(yīng)商和大陸集團(tuán)、聯(lián)電等幾乎處在同一起跑線，有望打破傳統(tǒng)BCM、網(wǎng)關(guān)市場(chǎng)的外資供應(yīng)商壟斷格局。

經(jīng)緯恒潤(rùn)是國(guó)內(nèi)最早一批布局車身控制器的內(nèi)資Tier1，相較于國(guó)內(nèi)其他供應(yīng)商已展現(xiàn)出相當(dāng)?shù)囊?guī)模優(yōu)勢(shì)和品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的可與外資Tier1?直面競(jìng)爭(zhēng)的車身電子供應(yīng)商，經(jīng)緯恒潤(rùn)于2020?年推出BDCU車身域控制器，能夠兼容傳統(tǒng)BCM功能，同時(shí)集成空調(diào)算法、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控、以太網(wǎng)通訊接口等，且已成功配套量產(chǎn)至一汽集團(tuán)、華人運(yùn)通，以及福特集團(tuán)、通用汽車、戴姆勒等全球頭部主機(jī)廠。

東軟睿馳于2021年推出基于NXP S32G?汽車網(wǎng)絡(luò)處理芯片（全球首個(gè)同時(shí)集成傳統(tǒng)MCU?與具備ASIL D?功能安全MPU?的芯片）打造整車通用域控制器，并以此為基礎(chǔ)可根據(jù)主機(jī)廠需求靈活應(yīng)用于車身域控制（集成網(wǎng)關(guān)、車窗控制、燈光控制等功能模塊）、底盤(pán)域控制（:集成智能控制懸掛、電子駐車單元等系統(tǒng)功能模塊）等多個(gè)領(lǐng)域。

鐵將軍在車身域控賽道也一直處于領(lǐng)先狀態(tài)。早在2008年，鐵將軍首款智能車身產(chǎn)品就已經(jīng)在頭部自主品牌車型上實(shí)現(xiàn)前裝量產(chǎn)，在2016年其推出iBCM車身控制器產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了PEPS+BCM+TPM，支持CAN_FD、OTA、手機(jī)遠(yuǎn)程控制等功能，截止2021年，鐵將軍智能車身控制器系列產(chǎn)品已累計(jì)生產(chǎn)出貨500萬(wàn)套?；诙嗄甑募夹g(shù)積累，鐵將軍也是國(guó)內(nèi)首批推出并量產(chǎn)車身域控制器BDC的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商。資料顯示，在2021年率先推出了域控制器BDC產(chǎn)品，該產(chǎn)品集成iBCM、6路CAN網(wǎng)關(guān)、單雙溫區(qū)空調(diào)AC、四門(mén)車窗防夾，可支持CAN_FD，并支持OTA網(wǎng)關(guān)。該產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)內(nèi)頭部新勢(shì)力熱銷車型率先量產(chǎn)，與國(guó)內(nèi)知名品牌車企的合作也在快速推動(dòng)。

在車身域控制器領(lǐng)域，諾博科技開(kāi)發(fā)的中央電子控制模塊（CEM）采用了瑞薩全新一代MCU產(chǎn)品以及NXP提供的交換機(jī)，是行業(yè)內(nèi)首批同時(shí)集成車身域控制器、BCM、PEPS、千兆以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等功能的高集成性電子控制單元，并且硬件、結(jié)構(gòu)、軟件均采用了平臺(tái)化設(shè)計(jì)，可以適應(yīng)未來(lái)進(jìn)一步升級(jí)的電子電器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

?網(wǎng)關(guān)與車身域控融合將成趨勢(shì)？

現(xiàn)階段，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)主流的車身架構(gòu)當(dāng)中，車身域控制器（BDC）和以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（ETHGW）還是兩個(gè)獨(dú)立的模塊。不過(guò)，隨著以太網(wǎng)在高帶寬汽車應(yīng)用中被廣泛采用，越來(lái)越多的主機(jī)廠開(kāi)始在車身控制模塊（BCM）中集成以太網(wǎng)，用于管理和控制汽車電子設(shè)備的復(fù)雜軟件解決方案的需求，以實(shí)現(xiàn)SOA的部署，達(dá)到軟件定義汽車的目標(biāo)。

歐菲光第五代車身域控集成了中央網(wǎng)關(guān)，來(lái)源：歐菲光

目前，越來(lái)越多的本土域控制器生產(chǎn)商將車身域控制器（BDC）和千兆以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（ETHGW）進(jìn)行集成，從而極大地減少ECU開(kāi)發(fā)中相互匹配系統(tǒng)的BOM成本以及生產(chǎn)成本，并且有效地提升了車身網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)性。比如華為推出的CCA架構(gòu)當(dāng)中，除了智能座艙和智能駕駛兩大域控制器，其他車身控制功能全部集成到了車身域控制器（VDC整車控制平臺(tái)），形成了中央計(jì)算+區(qū)域網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)。大陸集團(tuán)的HPC?將中央網(wǎng)關(guān)集成至車身域控制器中。歐菲光在?2020年?12月發(fā)布的第五代車身域控制器產(chǎn)品將車身域控制器與以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)合二為一，目前也已經(jīng)獲得國(guó)內(nèi)車廠定點(diǎn)。長(zhǎng)城旗下諾博科技開(kāi)發(fā)的中央電子控制模塊（CEM）采用了瑞薩全新一代MCU?產(chǎn)品以及NXP提供的交換機(jī)，是行業(yè)內(nèi)首批同時(shí)集成車身域控制器、BCM、PEPS、千兆以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等功能的高集成性電子控制單元。聯(lián)電的車身域控制器產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了將車身控制器（BCM）與網(wǎng)關(guān)（GAW）的融合并于2021?年?12月份成功在聯(lián)電柳州工廠量產(chǎn)。

隨著汽車舒適性、安全性、效率和消費(fèi)電子功能水平的不斷提高，汽車制造商和他們的電子產(chǎn)品供應(yīng)商必須在電子產(chǎn)品的復(fù)雜性與功耗、重量之間取得平衡。雖然目前網(wǎng)關(guān)和車身域的集成成為一種潮流，但從長(zhǎng)期來(lái)看，將安全性屬性要求高的網(wǎng)關(guān)與安全性要求低的車身域集成在一起，可能會(huì)存在一些隱患。此外，業(yè)內(nèi)已經(jīng)在普遍討論未來(lái)將繼續(xù)集成化，會(huì)有一顆算力強(qiáng)大的單芯片SOC來(lái)取代所有的域控制器。但筆者認(rèn)為，統(tǒng)一的中央計(jì)算機(jī)雖然集成度高，但不可避免地帶來(lái)了控制器和受控器件的距離增加，從而增加線束長(zhǎng)度，提高成本，而且元件集成密度也有一定的限制，因此無(wú)法在有限的空間內(nèi)無(wú)限制集成，集中化也是有上限和最優(yōu)解的。在這個(gè)集成化的過(guò)程中，可能要綜合考慮系統(tǒng)成本和各項(xiàng)因素，因此域控制器還將持續(xù)維持很長(zhǎng)一段時(shí)間。