撰文 / 侯旭光（廣汽集團汽車工程研究院電子電氣架構總師）

編輯 / 張 南

在智能網聯為主新時代，電子電氣架構被頻頻提及，被譽為智能汽車的基石。

來自廣汽集團的侯旭光正是該領域的專家。作為一名電子電氣架構總師，他曾在《智能汽車：電子電氣架構詳解》一書中，從「終端客戶需求」與「電子技術發展」兩個路線，探討了電子電氣架構發展的驅動因素。

在他看來，汽車誕生之後的幾十年間其結構相對簡單，但當汽車系統逐漸變得複雜時，必須得有人從宏觀層級去做詳細設計。

隨著汽車產品發生變化，汽車供應鏈的關係也隨之改變。「過去是金字塔結構，主機廠是核心，然後一級供應商、二級供應商，但目前已經變成了網絡結構，主機廠變成了網絡中的核心節點。雖然還是核心，但關係不一樣了。過去集成的主體是硬體，但目前需要集成很多的軟體。」

隨著軟體定義汽車的說法被逐漸接受，讓一些企業變得迷茫起來：到底什麼要自己造，什麼交給供應商。在侯旭光看來，「真正在乎軟體的人，應該自己造硬體」。

「大家可以看看特斯拉還有蘋果，他們的這些成功本質上都是因為將軟硬體的生態合為一體。目前咱們國內主機廠這麼做的還是不多，而且也都只是剛剛起步，將來要想打造國際競爭力，軟硬體必須合在一起，才有核心的能力。」

以下是他侯旭光的演講實錄。

感謝賈可博士的熱忱邀請，有幸來參加這個會，我覺得主要是因為我寫了《智能汽車:電子電氣架構詳解》這本書，這本書可以說是目前為止國際上唯一一本將電子電氣架構講是什麼說清楚的書。

很多年前，中國汽車廠基本沒有人去做純粹的正向開發。過去合資廠非常發達的時代，國內的汽車開發主要採用集成方式，比如說大陸汽車提BCM，博世提供底盤控制器，咱們自己去做一些車身的設計。在汽車電子方面根本沒有純粹的正向設計，主要的設計工作聚焦在提需求。

電子電氣架構究竟是什麼？應該做些什麼？大家的理解完全不一致。絕大多數的工程師或者行業人士覺得汽車電子電氣架構就是做網絡拓撲，做一些信號矩陣，但是電子電氣架構的含義比這個豐富得多。

首先我們先來研究一下什麼叫架構？架構是一個非常常見的詞彙，比如說組織架構、軟體架構……各種各樣的架構非常多。架構所對應的本體是系統，任何一個工程系統都包含很多組件，這些組件合在一塊去實現一些具體功能。而架構的研究對象是整個系統內的各種組件之間的關係，也就是它們之間究竟以什麼樣的形式排列，每個組件負責什麼？比如一個組織，一個樹狀的組織架構和一個矩陣型的組織架構的效能是完全不一樣的。所謂架構，一定是系統的架構。

汽車上的系統可以分成兩大類：機械系統和電子系統。電子電氣系統又可以分成兩類：電氣系統，由所有線束、蓄電池和能量傳輸相關的這些部件組成；電子系統，包含所有的電子部件，如各種控制器、傳感器還有執行器。它們共同構成了汽車的電子電氣系統。

電子電氣架構研究的是車上整個電子電氣系統究竟應該做些什麼、以及如何構成。電子電氣架構可被細分為三個視圖：物理視圖，研究的是在車上這些物理件怎麼布置，怎麼連接；邏輯視圖，研究的是車上這些部件需要實現哪些功能，這些功能之間的聯繫究竟是什麼。一台車的功能數量非常多，如果分的顆粒度非常細，可以達到10萬的數量級，那麼多小的功能塊究竟怎麼才能拼到一起？這是必須要總體設計的。

過程視圖，不同時代、不同架構形式，需要不同架構組織去適應，也需要不同工具鏈，不同開發流程去適應。當電子電氣架構升級之後，這些基礎設施如果不能跟上，整個開放效率、疊代效率還有質量是很難保證的。

如果再把整個電子電氣系統架構進行細分，還可以分成至少四個子架構：

1.功能架構：剛才說的邏輯視圖中，每個子功能怎麼樣在車上幾十個控制器上進行部署；

2.電氣架構：現在很多新電氣架構都已經上了智能配電、冗餘控制等新技術，這些都屬於電氣架構方面的革新。

3.軟體架構，這是當前的熱點。車身軟體系統非常多，包括安卓和AUTOSAR等各種各樣的形式。那麼，每個控制器應該如何部署？標準究竟是什麼？這些都是軟體架構設計需要考慮的；

4.網絡架構，是最傳統的電子電氣架構的內容。其中的典型代表是網絡拓撲圖，除此之外還有各種網絡總線的標準和協議，這些東西都是需要架構設計的。

電子電氣架構的設計起點是需求，沒有一個好需求，電子電氣架構很難設計的非常合適。

為什麼需要架構設計？

主要是為了解決系統複雜性帶來的各種問題。當系統非常複雜的時候，必須得在宏觀層級做總體規劃。

過去，當汽車部件非常少的時候，並不需要做架構設計。這就像一個城市的規劃，整個崑山市的布局設計的非常好，工業區、商業區，還有居住區分布合理，包括哪裡部署地鐵，通訊、電路、水路怎麼布置等，這些都是宏觀設計的結果。有了宏觀設計，接下來每個區應該做些什麼，交給每個街區的負責人去做詳細設計就可以了。在汽車設計中，這些工作由系統工程師負責。

接下來，需要完成每棟具體的樓的設計，包括使用的材料的選擇、外觀設計等各種各樣的工作。這個層級的工作在汽車開發中相當於部件工程師所做的詳細設計。接下來就是供應商做的事情，他們負責把上層提出的軟體、硬體的需求進行實現，並交付一個個具體的部件。

簡單的說，如果沒有系統的複雜性，你是不需要去做架構設計的，但當一個系統非常複雜時，必須要在宏觀層級做總體規劃。

再來看一下電氣架構的開發過程。前面說過，當你有了需求，接下來要做的就是設計架構的形態和相應的標準，然後才是每個控制器的具體實施過程。

對於控制器，首先要做的是硬體設計、晶片的選型、PCB設計，以及軟體架構設計。軟體架構設計結束了之後才是代碼編寫。雖然現在提軟體定義汽車這個概念非常多，但軟體其實只是整車電氣系統中的一個組件、一個實現的手段或者材料。整車開發的過程，首先設定性能需求，然後分解成具體的功能，再分解到每個系統，如：底盤系統、電氣系統、動力系統等，接下來是部件級的設計，然後是部件級的實施，然後是每個層級相應的一些測試活動。

軟體開發雖然非常重要，但是很多東西其實都是架構級設計已經確定好的。軟體開發不僅是寫代碼，它要實現的是各種技術，包括智能駕駛還有座艙、車身底盤控制等。這些技術的核心不是代碼而是具體算法、經驗、參數，這些東西才是真正的核心。

軟體開發和硬體開發的邏輯不一樣，硬體開發的邏輯是成長式，就像蘋果一樣，開了花、結了果然後變綠變紅，可以吃了。硬體的開發，需要先有圖紙，然後進行仿真、軟模件、硬模件、然後就可以用了。

但軟體的開發是一個疊代生長的過程，就像洋蔥似的，可以一層一層長上去。軟體模塊非常多，它們不是同時生長出來的，而是逐漸疊代出來的。與硬體相比，所需要的思維邏輯不同。現在某些傳統的主機廠轉型比較困難，主要就是因為他們的思維模式還沒有進化到軟體的時代。

現在，電氣架構形態變化非常大，這都由需求決定的。當你有了攝像頭還有4G、5G，那麼需要傳輸的數據就多了，所以就需要乙太網等這些技術。因為數據量大了，所以就需要SOC等這些高算力的晶片。所以說，設計電氣架構或者產品，你一定得從需求出發，否則的話，僅僅靠堆疊一些看似先進的東西，就會造成設計過剩。只有先進性而沒有實用性，是沒有意義的。

未來，整個電子電氣架構發展的方向有兩個：集中控制和區域接入。集中控制是把很多邏輯上移到一個非常大的控制器中，區域接入是把這些車上的傳感器、執行器按照區域就近接入，減少線束。

方向雖然明確，但是目前面臨很多選擇。你可以選擇使用一個PCB去集成很多先進的功能，也可以採用所謂的分布式解決方案。這些東西沒有好與壞，只有適合不適合。當產品帶寬非常大的時候，過度的集中會帶來非常大的問題。

「真正在乎軟體的人，應該自己造硬體」

關於汽車供應鏈的關係，過去是金字塔結構，主機廠是核心，然後一級供應商、二級供應商。但目前已經變成了網絡結構，主機廠變成了網絡中的核心節點。雖然還是核心，但關係不一樣了。過去集成的主體是硬體，但目前需要集成很多的軟體。

我非常喜歡這句話，「真正在乎軟體的人，應該自己造硬體。」大家可以看看特斯拉還有蘋果，他們的這些成功本質上都是因為將軟硬體的生態合為一體。目前咱們國內主機廠這麼做的還是不多，而且也都只是剛剛起步，將來要想打造國際競爭力，軟硬體必須合在一起，才有核心的能力。

車企需要的核心能力非常多，我將其總結為「車企五力模型」。我覺得核心能力中最為重要的是營銷能力，首先要有能力來定義一個好的產品。現在很多車的銷量不好，並不是因為車企的技術不好，而是因為最開始的產品定位設計就錯了。

除此之外，核心部件的設計或者製造能力也是非常關鍵的。傳統車時代，車廠的核心部件是發動機/底盤，你可以去看一下，BBA和其他的大型主機廠，發動機一定是自己製造的。因為只有通過這些核心部件，才能構建真正的護城河。

現在是電動化時代和智能化時代，電動化的核心部件是電池、電機。特斯拉就是這麼做的，電池、電機全是自己設計的。智能化時代，如果座艙和智能駕駛這兩個核心控制器不能自己完全設計，你就沒有核心競爭力。你可以花錢買到的，別人也可以花錢買。這個世界就是非常的現實。

未來的競爭一定是能力的競爭、管理的競爭、資源的競爭。能力的維度非常多，包括研發能力、生產能力、管理能力及各種各樣的能力。管理能力決定生產效率，也決定了你是否可以重複成功，也就是是否可以複製以前的成功。資源也非常關鍵，資源包括了你有多少錢，你有哪些合作夥伴。這些東西都是非常關鍵的，缺一不可。

總結下來兩個字：競爭的核心要素就是兩個字人、財。沒有人，就沒有所謂的能力，願望也就無法實現；而沒有錢，即使有了能力，你也不可能做成事。而且，如果沒有錢，可能連人都沒有了。

這是一個變革的時代，希望中國的主機廠能在這個變革的時代抓住機會，成為世界的領導者。

謝謝大家！