安波福推倒沿用30年的汽車電氣架構

當汽車的電氣化和智能化時代來臨，未來的無人駕駛汽車對數據傳輸和安全冗余有著極高的新要求，這就對汽車的神經系統(tǒng)也造成了新的挑戰(zhàn)。幾個按鍵、幾個操作、幾句語音，就可以讓駕乘者簡單地操控復雜的汽車機器，這個過程中除了中央處理器對信息的處理和反應，讓其能夠接收信號、并將做出的指令傳導到相應部位的汽車的 系統(tǒng)也起到相當重要的作用。傳導信號的電氣分配系統(tǒng)又被形象地稱為汽車的“神經網絡”，其擁有三個重要的組成部分，分別是電氣中心、線束、以及連接器系統(tǒng)。主要用來進行接收數據信號及動力傳輸，讓車輛做出相應的反應。當汽車的電氣化和智能化時代來臨，對汽車的神經系統(tǒng)也造成了新的挑戰(zhàn)。

智能汽車與無人駕駛正在成為可能，汽車對其神經系統(tǒng)的要求也越來越高。為了實現更多功能，線束的回路與復雜性與日俱增。

雖然供應商不斷為線束減重和縮小體積，但從上世紀90年代末期沿用至今的基礎電氣架構已無法完全滿足當前的需求。

未來的無人駕駛汽車對數據傳輸和安全冗余有著極高的新要求，

安波福希望能通過重構電氣分配系統(tǒng)，來讓未來汽車更加安全、環(huán)保、互聯。

智能汽車架構是安波福用來處理計算、信號和動力傳輸的整體方法，它能夠幫助實現支持基于軟件的各項功能、快速數據傳輸，并且能夠滿足最高級別汽車安全的冗余性要求。為汽車解鎖了新的特性和功能，也為未來移動出行帶來了更多想象空間。

安波福是由全球零部件廠商德爾福汽車公司在2017年拆分而來。面對汽車產品電氣化、智能化的趨勢，德爾福自我拆分為安波福(Aptiv)和德爾?？萍純杉夜荆罢邔⒅饕劢褂谧詣玉{駛技術，后者繼續(xù)專注動力總成業(yè)務的研發(fā)。

拆分當年，調研公司Navigant Research發(fā)布的一項研究報告中曾指出，德爾福在過去幾年中大幅縮小業(yè)務范圍，將燃料系統(tǒng)、電子電氣結構和自動駕駛作為核心業(yè)務。同時，德爾福在自動駕駛領域供應商中排名第一。

汽車電氣分配系統(tǒng)中的線束是安波福智能汽車架構的核心組成部分，也是安波福全球產品組合中的一條重要產品線。其在一輛汽車中所承擔的使命與生產工藝的沿革，正是汽車工業(yè)高速發(fā)展的見證。同時，要保證汽車有足夠的數據處理能力和電力分配容量，并保證汽車不會死機，安全、可靠地實現所有功能，這也對汽車的電氣分配系統(tǒng)及線束的設計制造提出了更高的要求。

目前，安波福在全球范圍內建有125個制造工廠，15個主要技術中心，16萬多名員工，遍布44個國家，為未來移動出行創(chuàng)造解決方案。

近日，億歐汽車等媒體在安波福位于天津的電氣分配系統(tǒng)工廠，向安波福電氣分配系統(tǒng)全球總裁威廉T.普雷斯利(William T. Presley)、安波福電氣分配系統(tǒng)亞太區(qū)副總裁兼董事總經理朗智文(Anu Rathninde)了解到了安波福對于智能汽車架構的定位與思考。

以下為采訪實錄，經億歐汽車編輯：

Q：請具體介紹一下智能汽車架構的組成部分有哪些？

普雷斯利：智能汽車架構有三個主要的組成部分，動力數據中心(PDC)、中央計算集群和電氣分配系統(tǒng)本身。架構把車輛分成不同的區(qū)塊，比如車門可以看作是一個區(qū)域，在門里面有一個電氣分配的系統(tǒng)，有自己的熔斷和動力數據中心，可以從中央計算集群獲得信號，所以一旦出現碰撞，它就可以很快的反應。

在智能汽車架構中，整個車輛被分成各種區(qū)域，這樣就會減少分配系統(tǒng)的體積和重量，因為不再需要長線用于集群和傳感器之間的傳輸，只需要通過一個中央計算集群把電力和數據發(fā)到各個區(qū)域當中。

Q：SVA架構和傳統(tǒng)架構有什么區(qū)別？

普雷斯利：智能汽車架構是安波福用來處理計算、信號和動力傳輸的整體方法，是安波福在所有相關優(yōu)勢領域技術的集大成者。它能夠幫助實現支持基于軟件的各項功能、快速數據傳輸，并且能夠滿足最高級別汽車安全的冗余性要求，確保汽車部分出現故障后仍然能安全運行，同時還能滿足業(yè)內最嚴格的運行安全與網絡安全標準。

傳統(tǒng)的汽車架構，每一個主機廠都是不一樣的，而智能汽車架構能夠有一些基礎的部分，比如說動力數據中心和中央計算集群，可以把這樣的區(qū)塊放在任何的車輛上面，要定制的部分只有電氣分配系統(tǒng)的長度。

所有的智能車輛都有同樣的架構，這個功能是通過解決方案和軟件應用來實現的。

所以，

Q：汽車電子程度化越來越高，對于線束的要求也越來越高，線束的長度也越來越長。安波福怎么權衡線束的長度和數據信號傳輸的要求？

普雷斯利：在電氣化方面的挑戰(zhàn)，其實是重量。因為線束的長度越長，體積越大，它會增加車輛的重量，車重增加會減少車的續(xù)航里程，這是電動汽車現在面臨的一個問題。

安波福的解決方案是通過材料科學方法來解決。

所以，其實現在汽車上有兩種不同的線纜，一種是小型的線纜，是一種非常細的線纜，這是主要的線纜類型。還有些非常粗，比如像電池的導線。對這兩種線纜我們有不同的解決方案。

對于細的線纜，我們使用合金來保證它的強韌度，并且能夠保證它的傳導性仍然能像使用銅線一樣的效果，同時重量減半。

對于粗的導線，在電動汽車當中是非常重的，因為主要是用銅來做的。在這方面，安波福工程師首次用鋁導線替代銅導線。鋁的導電性能不如銅，體積也要大一點。但是因為一些主要的線纜體積減小了，所以我們能夠為這些大的線纜挪出一些地方。這樣的話部件重量都降低了，所以就能夠提高汽車的可行駛里程。

智能汽車架構的目的就是把線束分成可管理的小段，不再需要很長的線束，只需從一個電氣中心連接到另一個電氣中心，并由一個中央集成的計算中心控制。

還有智能汽車架構，

Q：智能汽車和自動駕駛時代來臨，汽車電控做出了哪些相應的變化？從哪些方面來保證自動駕駛的安全性？

普雷斯利：自動駕駛造成的主要變化就是如果一個系統(tǒng)失靈，就必須要有一個備份的冗余系統(tǒng)。如果車輛一旦出現故障，牽引失去動力，但在自動駕駛當中無法制動，所以必須要給重要的電機等供電。

在自動駕駛汽車架構當中就有一個冗余系統(tǒng)，來為主要的系統(tǒng)提供備份，這也是自動駕駛汽車架構和傳統(tǒng)汽車架構之間最大的區(qū)別。

所以

還有一點變化就是，汽車的空間并沒有擴大，所以必須要減少汽車配件的體積和重量，比如說用材料科學還有智能汽車架構的方法來解決。希望在汽車有限的物理空間中盡可能加入更多功能和特性。

Q：新勢力造車和傳統(tǒng)車企相比，在架構或者思路上會有怎樣的不同？中國目前是世界上最大的電動車市場，針對電動車來說，線束的類型要發(fā)生改變，安波福在這方面如何應對？目前中國市場上L2級別自動駕駛車型越來越多，隨著5G技術在某些地區(qū)開始商業(yè)化的運行，這些技術對于安波福有哪些影響或者挑戰(zhàn)？

在汽車架構方面和傳統(tǒng)電動車市場上的公司是差不多的。

朗智文：第一個問題，造車新勢力的架構和傳統(tǒng)車企的區(qū)別。近年來，中國確實有很多造車新勢力進入市場，它們主要是做電動車。

第二個問題，中國是世界上最大的電動車市場，安波福也在中國建立了本土支持能力，我們有針對電動車開發(fā)的高壓電氣分配系統(tǒng)(包括高壓線束、連接器等)，使我們能夠提供高壓方面的產品和服務。

這并不是所有公司都能做到的，它需要很多的資本投入。在目前的市場上，電動車其實給我們帶來了一些潛在優(yōu)勢。

普雷斯利：高壓線束系統(tǒng)不是一個大宗商品，它需要有特別的處理工藝，這樣才能達到合適的電壓來通過電池、系統(tǒng)給目標器件供電。

講到5G技術，在未來出行解決方案中確實會帶來商業(yè)化的機會?，F在也有人在討論數據怎樣變現，安波福和整車廠之間也在進行討論?，F在我們有能力可以收集到這些數據，怎么使用還要取決于和整車廠之間討論的結果。

朗智文：現在大部分整車廠平臺都有一定程度的自動駕駛功能，基本上已經達到L1.5或者L2的級別。這對電氣分配系統(tǒng)來說相當于汽車內有了更多的組件、攝像頭、驅動、傳感器等等。這也說明了為什么智能汽車架構(SVA)代表著未來，因為不能單純地只增加一個內容，要從根本上去改變這個架構。

普雷斯利：安波福很重要的一個事業(yè)部就是主動安全與用戶體驗(AS&UX)，負責研發(fā)高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，所以L2級自動駕駛對我們來講是一個機會。

Q：對于燃油車和新能源汽車來說，安波福的線束和智能汽車架構的產品在應用上有什么區(qū)別？公司未來的發(fā)展重心放在哪個方向？

普雷斯利：講到電氣化的時候我們要分層思考。基礎層就是傳統(tǒng)的12伏系統(tǒng)，不管是電動車還是燃油車，基本都需要這個系統(tǒng)，兩者之間沒有太大區(qū)別。

再往上就是48伏或者更高壓的系統(tǒng)，這樣的話就會有一些區(qū)別了。比如說在電動車當中就需要更加多的資本投入以及技術專長，把整個端子和線束牢牢連接在一起，線束周圍還要有包裹，這樣確保電磁不會對車輛行駛造成干擾。

電動車高壓線束對于安全性還會有更高的要求，因為把連接器從模塊撤出來之前先要將高壓纜線斷電。

我們有專門的工程部件事業(yè)部來生產這種特殊的連接器，為高壓系統(tǒng)提供保護，能夠安全地斷電，保證系統(tǒng)正常運行。我們有主動安全與用戶體驗事業(yè)部，因此我們了解整個系統(tǒng)有什么樣的要求，可以將中央計算集群、電氣分配系統(tǒng)和導線三者更好地結合在一起。

Q：在架構上，傳統(tǒng)汽車和智能汽車在冗余設計上有什么區(qū)別？

朗智文：在傳統(tǒng)汽車(標準內燃機汽車)中，冗余的設計會更加少，因為主要是人來負責駕駛，也不需要有太多的傳感器和攝像頭。但是如果智能汽車的話，駕駛員的責任就變小了，有更多的攝像頭和傳感器在控制。這么多的傳感器系統(tǒng)在汽車中，控制器會有負責更多流程。這會帶來更多數據、更多軟件控制系統(tǒng)和更多內容，這樣就會增加電氣分配系統(tǒng)的復雜性。

Q：請介紹一下未來安波福電子電氣架構的規(guī)劃。

將來，汽車的計算系統(tǒng)會是一個中央化集群，和現在的架構正好相反。

普雷斯利：目前，汽車的計算系統(tǒng)是分布式的，所以需要引擎控制器、車身控制器、信息娛樂控制器、電力分配中心等。

現在的汽車架構系統(tǒng)有非常大的中央化電力分配中心，然后有分布式的計算系統(tǒng)。安波福要做的就是把它反過來，成為一個集成的中央計算系統(tǒng)，而配電系統(tǒng)則是分布式的，這樣就能夠利用現有的車輛當中的這些模塊，減少電氣分配中心的體積和重量，從而可以實現減排，提升汽車的續(xù)航里程。