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一部进化史 | 汽车“神经系统”的七十年

发布日期:2020-09-14

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据美国某医学权威科研机构的科研成果:一个身高175cm,体重80公斤的中等成年男子,他的血管总长度加起来为17.6万公里,等于绕地球赤道(4,3000公里)四圈还要多。

 

汽车同样也具备“血管”与“神经”——电气分配系统。虽然目前汽车本身的复杂与精密程度远远比不上它的造物主——人类本身,但其电气系统架构在过去几十年里不断进化,发生了翻天覆地的变化。

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如今,以一台大型豪华轿车来说,车内所包含的线束总长度已经达到了惊人的4000米左右而到了L3至L5级自动驾驶时代后,如果还是按照老办法,一个未经优化的新系统还要额外再增加约1600米的线束。


显然这是不切实际的。因为如此长的导线不仅要在有限的车体上抢占更多空间,也与汽车轻量化的趋势背道而驰。此外,更加密集的线束将使得导线之间更容易受到影响,对保障系统的安全稳定极为不利。


在此背景下,属于汽车电气架构的巨变时刻再次到来。而上次电气架构的技术大爆炸,距今已经是70余年。


让我们将历史的时钟拨回至上世纪50年代,重温一下汽车电气架构的进化史。


这需要从一辆1957年款的雪佛兰贝尔艾尔(Bel Air)开始说起。



彼时,航空航天技术有了突飞猛进的发展,喷气式飞机、人造卫星、太空人是那时*流行的元素。雪佛兰贝尔艾尔的灵感正是源于美国海军服役F7U(弯刀)战机。


时至今日,这辆雪佛兰贝尔艾尔的外观看起来仍旧前卫,但在电气分配系统方面的构造实在过于简单,与其天马星空的外观差之甚远。

 

但伴随着第三次工业革命中电子技术的高速发展,汽车电气架构进化的拐点已然到来。在这个技术爆炸的年代,汽车电气分配系统在每个十年间都有着长足的发展。



架构



进化史

History of Evolution


滑动回到过去


1950年代

汽车电气组件极少,甚至没有电子元件,甚至连绝缘体材料都是以织布为标准。



1960年代

音频和照明设备的增加促进了电气组件的增加,玻璃管保险丝成为标准保护方式。



1970年代

排放要求的提升,使电子模块出现。线束定位开始对电气系统提出了专业要求。



1980年代

电气应用的增加给汽车装配带来更大的挑战,电子集成推动了电气化发展。



1990年代

专业架构知识演变成一门“学问”,复杂性管理成为汽车组装厂的重点。



2000年代

电气架构稳步发展,新品需求不断增加,设备“可选化”成为行业标准。



2010年代

汽车进入互联与安全年代,高电系统快速发展,大功率开始盛行,高压线束出现。



2020年代

新的系统开始突破机载限制,先进的通讯技术(5G)为汽车互联赋能。


 ▲向左滑动查看汽车电气架构进化史▲ 


但在汽车电气架构高速发展数十年后,新的瓶颈出现了。除了上述线束长度高速增长,还存在着如数据储存、传输、处理等诸多问题。


如今,一台搭载有L2.5级主动安全功能汽车的单位时间平均数据量已经达到阿波罗飞船登月时所产生数据量的数十倍



而到了全自动驾驶时代,每辆车所具备的运算能力将会达到每秒200万亿次,这相当于500多台iPhone 7的运算能力总和!可以毫不夸张地说,你上班路上驾驶的汽车正在转变成一台超级计算机。

那么,我们如何才能让汽车有足够的数据处理能力和电力分配容量,来顺利处理这些海量数据,并保证汽车不会死机,所有功能安全可靠地实现呢?


很明显,传统汽车架构方式已经out了。它无法满足容量与复杂性方面的持续不断的增长。因此,我们必须为未来汽车的电气分配系统研究、设计和生产一种全新的智能架构。


未来的汽车电气架构的发展趋势是三个S:简化(Simplified),可扩展(Scalable)以及可持续(Sustainable)。


换言之,就是由零零散散的零部件转为基于软件的数字化平台。打一个形象的比喻,未来汽车电气架构好比乐高积木。把其中的一些基本的零部件与模块灵活地组合在一起,就可以创造出各种各样的美好想象,于是就产生了全新的智能汽车架构(SVA)。

 

在未来,以SVA架构重塑的的车辆将拥有更高的计算能力,而汽车架构组装起来会更简单,会有更好的扩展性,并且可以重复使用。


到2030年,汽车电气架构用一个词来形容,即“高级集成”。届时,车将成为集安全、绿色、互联于一体的超级移动出行工具。关于全新架构可能出现的问题以及如何解决,安波福在之前就做过探索,并给出了解决方案——汽车传统架构抵达临界点,智能架构的新现实就在此刻(长按蓝字点击“搜一搜”)

未来已来,突破想象


来源:安波福



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