商用车电子电气架构进阶大有可为

　　当前，我国商用车正加速向电动化、智能化、网联化方向迈进。随着这一趋势的不断渗透，商用车电气架构也发生了重大变革。

　　近来，无论是国内整零企业，还是国际零部件巨头，都在推进商用车电气架构的提质升级，智能转向系统、域控制器、电子制动器、高性能传感器等产品不断推陈出新。

　　商用车电子电气技术相对落后

　　车辆电气架构（Electronic Electrical Architecture）一般是指网络拓扑、电气拓扑和逻辑架构的集合。传统电气架构侧重于电气拓扑，而智能电气架构则侧重于网络和逻辑拓扑。

　　“目前来看，商用车电子电气技术是落后于乘用车的。”采埃孚商用车解决方案事业部相关负责人介绍说，由于商用车细分领域繁杂，且使用场景多种多样，使整车企业和零部件供应商在电子电气技术设计研发上，无法像乘用车一样实现定制化、精细化。

　　同时，正是考虑到商用车车型较多，车企往往着重关注电气架构的通用性和兼容性，这导致电气技术设计裕量大。此外，商用车的诸多零部件改装需求更大、改型周期更短，若频繁升级和优化电气架构，会造成车辆试验验证工作量大增。因此，传统商用车电气架构的智能化程度偏低，新技术应用较慢。

　　如今，随着汽车电子控制技术的发展，以及运输从业者对车辆安全性、舒适性及经济性要求的不断提升，商用车配装的电子器件越来越多，日趋庞杂的电气系统对整车的功能扩展、安装空间分配、成本控制等方面带来极大挑战，传统的机械结构和线束设计方法已无法适应市场发展。因此，以顶层设计理念进行系统性的整车电气架构的研发与优化，已成为大势所趋。

　　“长期来看，中央计算单元将是汽车电子电气架构演变的最终结果。就商用车领域而言，由于传统商用车电气架构智能化程度较低，结构相对简单，想要一步到位实现跃迁升级并不现实。因此，在汽车项目开发的早期阶段，就需要进行电气架构的设计与优化，这样才能更好地进行整车系统的开发。”罗兰贝格全球合伙人袁文博说道。

　　商用车需要何种电气架构

　　基于线束设计的传统分布式电气架构已无法满足当下商用车智能化的需求。那么，在如今的大变革时代，商用车到底需要什么样的电气架构？

　　对此，博世汽车与智能交通技术业务主席马库斯·海恩表示，商用车与乘用车最大的区别在于，商用车是生产工具，当车企考虑未来电气架构部署软件功能时，需重点关注系统的安全性和可靠性，以此来保障车辆的高效运行。也就是说，在优化商用车电气架构时，不能一味追求智能化，核心应是安全和可控。

　　“的确，安全、可控的电气架构是提升运输车辆时效性的基础。另外，加强电气架构的智能升级，还可以使高性能传感器和高性能计算应用于车辆之中，推动商用车自动驾驶商业化落地。”袁文博说道。

　　有了具体框架和需求，那么，该如何实现商用车电气架构的迭代与升级？

　　在马库斯·海恩看来，“软件定义汽车”的根本原则是不会变的，商用车电子电气架构的升级与优化也会遵循这一路线。

　　北汽福田技术研究院负责人告诉记者：“常规做法一般是基于现有的电气架构进行优化改造，但从可持续发展的角度来看，这种改造方案是行不通的。我们需要用电子器件来替代原有的保险丝和继电器，对车辆进行控制及保护。同时，为保证车辆行驶安全，电气架构不仅需要增加供电冗余和控制冗余，还要具备实时监控的能力，确保故障线路能够及时切断、隔离及故障解除后功能的自动恢复。除此之外，要想让电气架构更加智能，还需实现各部件的互联互通和系统的更新升级。”

　　“对于电气架构而言，合理的设计能使整车布置得到优化，线束布置与走向更加合理，通过电子器件及其功能整合，使整体架构更加简单，车载系统的连接更加流畅，汽车中枢神经系统效率得到大幅提升。”上述负责人进一步说道。

　　智能电气架构有哪些价值

　　电气架构迭代升级后，会为商用车行业带来哪些价值？

　　在北汽福田技术研究院负责人看来，智能电气架构带来的直接价值主要体现在产品功能、可靠性及维护保养成本三个方面。

　　在产品功能上，智能电气架构的每条线路均可实现独立控制与诊断，而且保护功能不仅局限于短路，还有过载、过压、断路等，故障消除后可自动恢复或根据需求恢复；自动驾驶状态下，整车电源状态可实时远程监控，并且可提供精确的供电管理及可控的供电时序，保证自动驾驶卡车安全、平稳运行。

　　在可靠性方面，智能电气架构可实现双供电电源＋双接线柱输入，配电盒可做到全密封，防护等级达IP67、IP69或更高等级，对于经常在复杂工况作业的车辆而言，行车安全有望大幅提升。

　　在运营成本方面，智能电气架构具备维护保养提醒、故障预警等功能，它可实现预见性维护与保养，大概率降低商用车在运行时出现故障，降低车辆维修支出，保证运输时效。

　　“当然，智能电气架构还有很多附加价值。比如，基于智能电气架构的供电及能量管理策略，可实现一部分CAN总线管理功能，进而优化整车网络设计及降低网络通信负载率。另外，电气架构实现数字化、网联化后，商用车企业可通过后台实时数据，获取车辆的详尽运行信息，辅佐商用车企业从不同维度进行架构分析，帮助车辆优化升级。”上述负责人介绍说。

　　对于商用车行业来讲，防火安全一直是个“老大难”问题。有调查数据显示，卡车发生火灾的首要原因是电气短路，其次才是轮胎着火和交通事故等。针对电气短路的痛点，智能电气架构是可以解决大部分、甚至全部问题的，助力车辆提升防火安全性能。

　　可以说，智能电气架构是商用车进阶过程中不可或缺的重要一环。如今，有越来越多的商用车和零部件企业正尝试以智能电气架构为支点，撬动自动驾驶市场需求。但不容忽视的是，商用车电气架构的迭代升级仍面临诸多挑战。

　　“今后，在商用车电气架构开发中，可能会在系统扩展、部件防护等方面遇到一些难点，同时还要注意的是，电气架构的软件成本占比要远高于硬件成本，特别是相关工具链采购及软件平台架构建设的投入。不过，总体来看，商用车电气架构进阶发展的趋势是向好的。”博世集团汽车转向事业部中国区总裁黄桢认为，在讨论系统成本支出时，要将智能电气架构放到基础设施建设的角度来审视。“智能电气架构将成为智能汽车的新基建，是车辆实现智能化及无人化的基础设施，在优化升级时必须考虑其先行性、公共服务性及基础性，而不仅仅是关注成本要素。”他说。

　　“面对未来电子电气架构的升级换代，车企和零部件供应商还应做好前瞻性布局，对电气架构进行全方位优化，并从基础需求出发，提高其设计的科学性和有效性，以便更好地适应用户需求，进而推动商用车行业转型发展。”黄桢最后说道。