【CAICV】智能网联汽车电子电气架构产业技术路线图

智能网联汽车电子电气架构产业技术路线图总结

核心内容概述

《智能网联汽车电子电气架构产业技术路线图》由电动汽车产业技术创新战略联盟、中国智能网联汽车产业创新联盟及多个参研单位共同编制，旨在推动新一代电子电气架构技术、标准、工具链及产业协同发展。报告聚焦于智能网联汽车的电子电气架构发展趋势，强调其从分布式架构向域集中式、中央集中式和车路云一体化架构演进，并提出软件定义汽车的发展方向。

主要观点

• 电子电气架构演进：智能网联汽车电子电气架构正从传统分布式架构向集中式、域控制器及车路云协同架构发展，以提升算力集中度、降低整车成本、实现软件与硬件解耦。
• 软件架构：采用面向服务架构（SOA）作为车端软件系统的核心架构风格，实现功能模块化、服务化，提升软件集成和扩展能力。
• 硬件架构：域控制器、区域控制器及中央计算平台成为核心支撑，提升系统集成度和智能化水平。
• 通信架构：以太网作为骨干网络，结合TSN（时间敏感网络）、SOME/IP、DDS等技术，实现高带宽、低延时、高可靠的数据传输。
• 车路云协同：通过5G、边缘云、数字孪生等技术实现车辆与道路、云端的协同，推动智能网联汽车向“车路云网图”协同发展。
• 安全体系：强调信息安全、功能安全和预期功能安全的融合，构建覆盖整个电子电气架构的安全技术体系。

关键信息

2.1 产业发展现状

• 国外现状：以博世提出的六阶段模型为代表，目前主流架构处于功能域控制器集中阶段，逐步向多域融合和中央计算平台发展。特斯拉、大众、奥迪、沃尔沃等车企已实现域控制器集成，部分车型实现“软件定义汽车”。
• 国内现状：主流车企已从完全分布式架构向域集中式架构过渡，造车新势力普遍采用域融合方案，部分企业如华为、德赛西威、极氪等已实现域控制器的量产。
• 国内外差距：国内在功能软件设计模型、智能驾驶功能模型库、车载总线技术、底层软件等环节仍存在短板，与国外领先企业存在3~5年的差距。

2.2 产业链概况

• 软件架构产业链：从传统简单嵌入式软件向“软件定义汽车”转变，产业链逐渐从“基础软件-控制器-整车”向“操作系统-应用层-整车”演变。
• 硬件架构产业链：
  • 域控制器：国内外厂商均在推进域控制器研发，特斯拉采用空间域划分，博世采用功能域划分。
  • 域控制器芯片：SoC芯片成为主流，具备多核、高算力、低功耗等优势，GPU、FPGA、ASIC等技术逐步融合。
  • 感知传感器：激光雷达、毫米波雷达、车载摄像头等是智能网联汽车的关键硬件，国内企业在部分技术领域已具备国际竞争力。
• 通信架构产业链：
  • 车载总线：CAN、LIN、FlexRay等传统总线仍在使用，但以太网正逐步成为主流，预计2025年市场渗透率将达80%。
  • TSN网络设备：TSN交换机、网关等设备成为智能网联汽车通信架构的重要组成部分，国际厂商主导，国内厂商如东土科技、新华三等正在快速追赶。

2.3 政策和标准

• 全球政策：
  • 美国：强调创新与安全的平衡，制定自动驾驶法规、标准及支持计划，如《自动驾驶法案》。
  • 欧洲：注重商业布局，推动自动驾驶保险、伦理、责任等专项政策，如《GEAR2030》计划。
  • 日本：以法规引领智能网联汽车发展，推动智能道路基础设施标准。
• 国内政策：
  • 顶层设计：智能网联汽车上升为国家战略，出台多项政策，如《智能汽车创新发展战略》、《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范》等。
  • 标准建设：强调标准体系的建立，如《国家车联网产业标准体系建设指南》、《自动驾驶汽车安全技术指南》等。
• 政策建议：
  • 明确产业发展路线图，推动地方特色政策制定。
  • 推动法规政策的滚动更新，支持试运营及商业化。
  • 加强关键核心技术研发，提升国产替代能力。
  • 构建开放协同的产业生态，支持团体标准制定及国际化发展。

技术发展路线图

• 软件架构：向SOA架构演进，实现模块化、标准化、服务化。
• 硬件架构：向域控制器、中央计算平台发展，提升算力集成与系统效率。
• 通信架构：以太网成为主干网，TSN技术逐步成熟，支持高实时、高可靠通信。
• 车路云协同：推动车-云协同，构建智能交通与自动驾驶融合体系。
• 安全体系：构建涵盖信息安全、功能安全及预期功能安全的综合安全架构。

总体发展建议

• 推动产业协同：加强产业链上下游合作，提升整体创新能力。
• 加快标准制定：推动团体标准、行业标准及国际标准的制定，提升国产标准影响力。
• 提升技术能力：加大在关键核心技术（如自动驾驶芯片、TSN设备）的研发投入。
• 完善测试体系：构建覆盖全生命周期的测试平台，包括封闭测试场、TSN测试床等。
• 促进开放生态：推动开放平台和工具链建设，加快软件定义汽车发展。

产业趋势与挑战

• 趋势：智能化、网联化、共享化成为智能网联汽车发展的主要方向，电子电气架构向集中化、服务化、一体化演进。
• 挑战：国内在功能软件、底层操作系统、通信协议等方面仍需突破，需加强国际合作与自主创新能力。

结论

《智能网联汽车电子电气架构产业技术路线图》为行业提供了清晰的技术演进路径和产业协同方向，推动智能网联汽车向“软件定义汽车”发展，提升整车智能化水平。同时，也指出了国内在关键技术和标准方面与国际的差距，呼吁加强研发、标准制定及产业链协同，以支撑智能网联汽车的高质量发展。