整车软件化趋势下，传统车企应该跟特斯拉学什么？

作为汽车领域最尖端的车企之一，特斯拉不仅用软件大幅提升了汽车的安全性和品质，还彻底颠覆了传统功能车的造车模式和用车体验，可谓远远落后于众多车企。特斯拉因此被认为是SDV的“先驱”。那么，在SDV趋势下，特斯拉的先发优势在哪里？车辆发布和软件发布的分离在特斯拉先进的造车理念中，将车辆发布和软件发布分离非常重要，这样才能以最快的速度将最新的功能交付给消费者，这主要是通过OTA来实现的。在特斯拉出现之前，业内普遍的做法是，车企花两到三年的时间设计一款汽车并投放市场，然后规划下一代汽车的设计，收集用户的新需求并投放市场。新车有什么功能，能给用户什么样的驾驶体验，基本上在出厂的时候就决定了。在此之前，没有人会想到汽车可以像智能手机一样被造出来，即先卖产品再通过软件赋能，不断优化现有功能，增加新功能，不断提升体验，为用户提供新的使用价值。可能有些公司想到了，但是没敢做，直到特斯拉出现。据统计，从2012年到2019年4月，特斯拉共进行了142次OTA升级，其中引入新功能67次，优化交互界面逻辑64次，修复系统漏洞11次。“几乎每一次特斯拉的更新都会创造一次跨越式的体验优化，实现一次产品价值重塑，创造一个用户热点。”长安汽车软件技术公司总经理杰森说。

图片来源:以特斯拉为例，它最近宣布将对Model S和Model X的汽车进行升级，升级后的汽车将拥有更快的计算速度和更流畅的屏幕操作，还可以显示蓝牙音乐的专辑封面，运行高质量的游戏，支持5G Wi-Fi网络和4G蜂窝网络，并增强提供给司机的视觉效果，这将明显改善客户体验。更重要的是，通过软件更新，特斯拉可以为Autopilot自动辅助驾驶系统不断引入/优化新功能，如添加速度控制、停车警告、调速功能、提高最高时速等。，甚至快速修复系统漏洞，提高车辆的安全性和功能性。特斯拉最近发布的2020年Q2车辆安全报告就是最好的说明。据了解，第二季度，自动驾驶参与驾驶时，平均每453万英里就会发生一起交通事故；没有Autopilot的参与但有主动安全功能，平均每227万英里就会发生一起交通事故；当没有自动驾驶和主动安全功能参与驾驶时，平均每156万英里就会发生一起交通事故。可以看出，虽然特斯拉近年来因为Autopilot引发了多起事故，但相比没有Autopilot的车型，在安全方面的提升效果还是非常明显的。除了车辆自身性能、驾驶体验、安全性的提升，特斯拉全新的造车模式也明显颠覆了车企的盈利能力。以前，车厂把新车交付给消费者后，几乎不可能从消费者那里获得新的利益，但特斯拉做到了。比如特斯拉的全自动驾驶能力FSD，目前可选价格是6.4万元，7月份之前可选价格还是5.6万元。据悉，随着未来新功能的推出，这一系统的价格可能会进一步上涨。“这在汽车领域很少见。卖出一个配件通常是价格下降的趋势，但现在特斯拉的FSD价格是上升的趋势。”地平线智能驾驶产品线产品规划与营销高级总监刘付成表示。“特斯拉可能要在汽车领域定义一个新的模式，就是用户付费的商业模式，这样每个月就有固定的收入。”此外，对于部分功能的升级，特斯拉也选择了充电，比如之前针对Model 3推出的“Acceleration Boost”动力性能加速升级包。如果顾客想要，他们必须花2000美元。最近有消息称，特斯拉也在计划开放软件的授权。只要其他公司愿意付费，就可以直接使用特斯拉的相关技术。高度集中的电子电气架构支撑特斯拉实现上述颠覆性应用，是其同样先进的电子电气架构。随着自动驾驶和车联网的快速发展，对车辆电子和电气架构提出了新的要求，包括高计算性能、高通信带宽、高功能安全性、高网络安全性以及持续升级和更新软件的能力。目前分布式ECU架构的发展已经接近瓶颈，无论是计算能力还是传输速率都无法满足下一代智能汽车的需求，于是集中式域控制架构应运而生。例如，特斯拉Model 3使用强大的中央控制器来统一管理不同的域处理器和ECU，并将车辆的电子和电气架构分为三部分:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)和BCM RH(右车身控制模块)，其中CCM进一步集成了车辆的ADAS(驾驶辅助系统)和IVI(信息娱乐系统)域，以及外部连接和车载通信系统的域功能。这样可以大幅减少整车上ECU的数量，同时实现域内计算能力的有效利用，大幅提升核心计算性能，大幅降低复杂功能的开发难度。不仅如此，特斯拉的集中式电子电气架构还可以显著降低软硬件之间的耦合度，通过软件架构的分层解耦，更有利于OTA应用软件的升级。以中央计算平台作为整车最高决策模块，可以统一处理采集的数据，指挥相关执行器运行，也可以帮助特斯拉更好地将整车的硬件设计和软件开发掌握在自己手中。基于高性能的中央计算模块，Model 3很好地实现了计算能力的集中规划，减轻了各个单独的ECU需要承担的繁重计算负担，避免了各个供应商的ECU各自为政，计算能力难以相互支撑的情况。特斯拉自主研发的操作系统可以管理整个汽车软件系统，实现汽车全生命周期的Bug修复、功能引入、软件优化。此外，特斯拉在车内同时使用以太网和传统CAN/LIN总线，其中CCM通过以太网连接，其他ECU主要基于总线网络连接到CCM，可以更好地满足智能汽车低延迟、高速数据传输的要求，有效减少车辆线束长度。据报道，在……S型的rnal线束长度是3公里，而3型只有1.5公里，Y型更少，只有100米。线束长度的大幅减少带来了更低的车辆制造成本和更好的轻量化效果。相比之下，在传统的汽车电子电气架构中，由于ECU数量庞大——有些高端车型甚至采用了100多个ECU，而且不同的ECU来自不同的一级供应商，嵌入式软件和底层代码也不尽相同，整车企业很难对ECU进行更新和维护。更不用说添加一些复杂的功能，往往会涉及到很多不同的软硬件系统，不仅操作难度大，还会让本来就很复杂的分布式电子电气架构更加臃肿。而且现有的全零合作关系也无法为汽车厂实施如此大规模、深层次的更新提供强有力的支持，原因在于各种利益关系。所以即使是现在，也没有多少传统车企能像特斯拉一样，通过OTA对动力系统和底盘系统的功能进行有效的添加和优化。大家都停留在SOTA层面，比如市面上常见的车载系统、导航地图、影音娱乐系统的UI界面升级，实际用户体验大打折扣。然而，为了更好地顺应汽车智能化的发展趋势，传统汽车企业也在积极寻求整车电子电气架构的变革。例如，在下一代架构中，宝马和丰田都表示将引入“集中式+区域控制器”方案，前者将在2021年实现量产。此外，主流一级和ICT企业也开始布局E/E架构，在各类玩家的密集布局下，领域正呈现多方博弈竞争格局。作为一家走在汽车行业创新前沿的车企，特斯拉的很多做法都是业内前所未有的，这也决定了在一些技术的开发上，特斯拉往往很难找到满意的供应商。比如FSD芯片，在先后使用了几家供应商的产品都没有取得满意的效果后，特斯拉毅然决定研发自己的芯片，以进一步扩大在智能、无人驾驶等领域的领先优势。在车载操作系统方面，特斯拉也选择了自主研发。特斯拉表示，这可以让整个系统更加封闭、更加安全、更加流畅，并且在与autopilot系统连接后，将具有更好的可扩展性，带来更好的用户体验。此外，在BMS、中控系统总成、电机控制器、电控制动等方面，Model 3也选择了使用特斯拉自己的技术。然而，尽管有着强烈的“自力更生”精神，特斯拉并没有完成造车的所有工作，而是做了一些与众不同的事情。对于不是很核心的技术，还是选择和相应的供应商合作。也就是说，它定义了自己的技术控制点。从更长远来看，这也是传统车企在软件转型过程中需要注意的。

图片来源:长安汽车值得一提的是，现在很多车企面对SDV趋势，都在选择性发展。比如，在软件方面，长安汽车主要围绕“1+5+1”来构建能力，即一个车辆操作系统，需求设计、软件架构、代码开发、编译集成、测试五个基础软件能力，一个软件架构能力。全队50多名员工支持长安汽车做这些。“我们只做一些中间件，然后向下建立一些标准化的接口，这样即使我们的硬件平台切换到不同的厂商，我们仍然可以保持整个软件架构或者软件平台不变。”长安汽车软件技术公司总经理杰森指出。“对于上层应用生态，考虑到互联网公司已经有相对成熟的解决方案，我们也放开了权限。”这样做的好处是，既可以减少不必要的投入，又可以更专注于关键技术的突破。毕竟，SDV是一个非常复杂的项目，不仅……暗示把软件应用到汽车上，还要用好。怎么用好？SAIC软件中心首席架构师孟超认为，核心在于在汽车的整个生命周期中为其赋能，向用户、车辆本身和周围环境学习，并及时做出适应性调整。在此基础上，满足两大需求:一是用户需求，如拥有丰富的可选应用、OTA更新软件、无需更换硬件等；二是OEM期望，比如开发周期更短，车型变型丰富，SOP后迭代更新快。这必然会耗费大量的人力、物力、财力，甚至面临组织架构、业务体系、开发模式、管理模式的调整，否则大众也不会提出组建一支拥有5000多名软件开发专家和顶尖人才的研发团队，并已为新部门投入70亿欧元。更何况，即使到了这个层面，大众还是有问题的。可见，在车载软件的趋势下，传统车企面临的形势还是很严峻的。即使你已经有了特斯拉这样优秀的例子，短时间内在软件领域复制这种成功也并不容易。

作为汽车领域最尖端的车企之一，特斯拉不仅用软件大幅提升了汽车的安全性和品质，还彻底颠覆了传统功能车的造车模式和用车体验，可谓远远落后于众多车企。特斯拉因此被认为是SDV的“先驱”。那么，在SDV趋势下，特斯拉的先发优势在哪里？车辆发布和软件发布的分离在特斯拉先进的造车理念中，将车辆发布和软件发布分离非常重要，这样才能以最快的速度将最新的功能交付给消费者，这主要是通过OTA来实现的。在特斯拉出现之前，业内普遍的做法是，车企花两到三年的时间设计一款汽车并投放市场，然后规划下一代汽车的设计，收集用户的新需求并投放市场。新车有什么功能，能给用户什么样的驾驶体验，基本上在出厂的时候就决定了。在此之前，没有人会想到汽车可以像智能手机一样被造出来，即先卖产品再通过软件赋能，不断优化现有功能，增加新功能，不断提升体验，为用户提供新的使用价值。可能有些公司想到了，但是没敢做，直到特斯拉出现。据统计，从2012年到2019年4月，特斯拉共进行了142次OTA升级，其中引入新功能67次，优化交互界面逻辑64次，修复系统漏洞11次。“几乎每一次特斯拉的更新都会创造一次跨越式的体验优化，实现一次产品价值重塑，创造一个用户热点。”长安汽车软件技术公司总经理杰森说。

图片来源:以特斯拉为例，它最近宣布将对Model S和Model X的汽车进行升级，升级后的汽车将拥有更快的计算速度和更流畅的屏幕操作，还可以显示蓝牙音乐的专辑封面，运行高质量的游戏，支持5G Wi-Fi网络和4G蜂窝网络，并增强提供给司机的视觉效果，这将明显改善客户体验。更重要的是，通过软件更新，特斯拉可以为Autopilot自动辅助驾驶系统不断引入/优化新功能，如添加速度控制、停车警告、调速功能、提高最高时速等。，甚至快速修复系统漏洞，提高车辆的安全性和功能性。特斯拉最近发布的2020年Q2车辆安全报告就是最好的说明。据了解，第二季度，自动驾驶参与驾驶时，平均每453万英里就会发生一起交通事故；没有Autopilot的参与但有主动安全功能，平均每227万英里就会发生一起交通事故；当没有自动驾驶和主动安全功能参与驾驶时，平均每156万英里就会发生一起交通事故。可以看出，虽然特斯拉近年来因为Autopilot引发了多起事故，但相比没有Autopilot的车型，在安全方面的提升效果还是非常明显的。除了车辆自身性能、驾驶体验、安全性的提升，特斯拉全新的造车模式也明显颠覆了车企的盈利能力。以前，车厂把新车交付给消费者后，几乎不可能从消费者那里获得新的利益，但特斯拉做到了。比如特斯拉的全自动驾驶能力FSD，目前可选价格是6.4万元，7月份之前可选价格还是5.6万元。据悉，随着未来新功能的推出，这一系统的价格可能会进一步上涨。“这在汽车领域很少见。卖出一个配件通常是价格下降的趋势，但现在特斯拉的FSD价格是上升的趋势。”地平线智能驾驶产品线产品规划与营销高级总监刘付成表示。“特斯拉可能要在汽车领域定义一个新的模式，就是用户付费的商业模式，这样每个月就有固定的收入。”此外，对于部分功能的升级，特斯拉也选择了充电，比如之前针对Model 3推出的“Acceleration Boost”动力性能加速升级包。如果顾客想要，他们必须花2000美元。最近有消息称，特斯拉也在计划开放软件的授权。只要其他公司愿意付费，就可以直接使用特斯拉的相关技术。高度集中的电子电气架构支撑特斯拉实现上述颠覆性应用，是其同样先进的电子电气架构。随着自动驾驶和车联网的快速发展，对车辆电子和电气架构提出了新的要求，包括高计算性能、高通信带宽、高功能安全性、高网络安全性以及持续升级和更新软件的能力。目前分布式ECU架构的发展已经接近瓶颈，无论是计算能力还是传输速率都无法满足下一代智能汽车的需求，于是集中式域控制架构应运而生。例如，特斯拉Model 3使用强大的中央控制器来统一管理不同的域处理器和ECU，并将车辆的电子和电气架构分为三部分:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)和BCM RH(右车身控制模块)，其中CCM进一步集成了车辆的ADAS(驾驶辅助系统)和IVI(信息娱乐系统)域，以及外部连接和车载通信系统的域功能。这样可以大幅减少整车上ECU的数量，同时实现域内计算能力的有效利用，大幅提升核心计算性能，大幅降低复杂功能的开发难度。不仅如此，特斯拉的集中式电子电气架构还可以显著降低软硬件之间的耦合度，通过软件架构的分层解耦，更有利于OTA应用软件的升级。以中央计算平台作为整车最高决策模块，可以统一处理采集的数据，指挥相关执行器运行，也可以帮助特斯拉更好地将整车的硬件设计和软件开发掌握在自己手中。基于高性能的中央计算模块，Model 3很好地实现了计算能力的集中规划，减少了各个单独的ECU需要承担的繁重计算负担，避免了各个供应商的ECU各自为政，计算能力难以相互支撑的情况。特斯拉自主研发的操作系统可以管理整个汽车软件系统，实现汽车全生命周期的Bug修复、功能引入、软件优化。此外，特斯拉在车内同时使用以太网和传统CAN/LIN总线，其中CCM通过以太网连接，其他ECU主要基于总线网络连接到CCM，可以更好地满足智能汽车低延迟、高速数据传输的要求，有效减少车辆线束长度。据报道，在……S型的rnal线束长度是3公里，而3型只有1.5公里，Y型更少，只有100米。线束长度的大幅减少带来了更低的整车制造成本和更好的轻量化效果。相比之下，在传统的汽车电子电气架构中，由于ECU数量庞大——有些高端车型甚至采用了100多个ECU，而且不同的ECU来自不同的一级供应商，嵌入式软件和底层代码也不尽相同，整车企业很难对ECU进行更新和维护。更不用说添加一些复杂的功能，往往会涉及到很多不同的软硬件系统，不仅操作难度大，还会让本来就很复杂的分布式电子电气架构更加臃肿。而且现有的全零合作关系也无法为汽车厂实施如此大规模、深层次的更新提供强有力的支持，原因在于各种利益关系。所以即使是现在，也没有多少传统车企能像特斯拉一样，通过OTA对动力系统和底盘系统的功能进行有效的添加和优化。大家都停留在SOTA层面，比如市面上常见的车载系统、导航地图、影音娱乐系统的UI界面升级，实际用户体验大打折扣。然而，为了更好地顺应汽车智能化的发展趋势，传统汽车企业也在积极寻求整车电子电气架构的变革。例如，在下一代架构中，宝马和丰田都表示将引入“集中式+区域控制器”方案，前者将在2021年实现量产。此外，主流一级和ICT企业也开始布局E/E架构，在各类玩家的密集布局下，领域正呈现多方博弈竞争格局。作为一家走在汽车行业创新前沿的车企，特斯拉的很多做法都是业内前所未有的，这也决定了在一些技术的开发上，特斯拉往往很难找到满意的供应商。比如FSD芯片，在先后使用了几家供应商的产品都没有取得满意的效果后，特斯拉毅然决定研发自己的芯片，以进一步扩大在智能、无人驾驶等领域的领先优势。在车载操作系统方面，特斯拉也选择了自主研发。特斯拉表示，这可以让整个系统更加封闭、更加安全、更加流畅，并且在与autopilot系统连接后，将具有更好的可扩展性，带来更好的用户体验。此外，在BMS、中控系统总成、电机控制器、电控制动等方面，Model 3也选择了使用特斯拉自己的技术。然而，尽管有着强烈的“自力更生”精神，特斯拉并没有完成造车的所有工作，而是做了一些与众不同的事情。对于不是很核心的技术，还是选择和相应的供应商合作。也就是说，它定义了自己的技术控制点。从更长远来看，这也是传统车企在软件转型过程中需要注意的。

图片来源:长安汽车值得一提的是，现在很多车企面对SDV趋势，都在选择性发展。比如，在软件方面，长安汽车主要围绕“1+5+1”来构建能力，即一个车辆操作系统，需求设计、软件架构、代码开发、编译集成、测试五个基础软件能力，一个软件架构能力。全队50多名员工支持长安汽车做这些。“我们只做一些中间件，然后向下建立一些标准化的接口，这样即使我们的硬件平台切换到不同的厂商，我们仍然可以保持整个软件架构或者软件平台不变。”长安汽车软件技术公司总经理杰森指出。“对于上层应用生态，考虑到互联网公司已经有相对成熟的解决方案，我们也放开了权限。”这样做的好处是，既可以减少不必要的投入，又可以更专注于关键技术的突破。毕竟，SDV是一个非常复杂的项目，不仅……暗示把软件应用到汽车上，还要用好。怎么用好？SAIC软件中心首席架构师孟超认为，核心在于在汽车的整个生命周期中为其赋能，向用户、车辆本身和周围环境学习，并及时做出适应性调整。在此基础上，满足两大需求:一是用户需求，如拥有丰富的可选应用、OTA更新软件、无需更换硬件等；二是OEM期望，比如开发周期更短，车型变型丰富，SOP后迭代更新快。这必然会耗费大量的人力、物力、财力，甚至面临组织架构、业务体系、开发模式、管理模式的调整，否则大众也不会提出组建一支拥有5000多名软件开发专家和顶尖人才的研发团队，并已为新部门投入70亿欧元。更何况，即使到了这个层面，大众还是有问题的。可见，在车载软件的趋势下，传统车企面临的形势还是很严峻的。即使你已经有了特斯拉这样优秀的例子，短时间内在软件领域复制这种成功也并不容易。

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