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浅谈未来汽车电子电气架构发展趋势中的通信部分

article 2025/6/9 23:54:45

目录

一、引入

1.1市场占比演化

1.2未来发展趋势

二、纯电动汽车与传统汽车的区别

2.1 纯电车和燃油车的架构（干货）

2.2 新能源汽车的分类

⚡ 1. 纯电动汽车（BEV）

🔋 2. 插电式混合动力（PHEV，含增程式REEV）

⛽ 3. 燃料电池汽车（FCEV）

🔥 4. 天然气汽车（NGV）

📊 四种技术路线核心对比总结

2.3 区别汇总（干货）

三、电子电气架构（EEA）发展（干货）

⚙️ 3.1 技术演进：三大阶段

🚗 3.2 车企布局与实践案例

🌐 3.3 细化技术方案

四、参考资料

一、引入

        随着动力方式的转化，汽车动力逐渐从油气向新能源转变，下面给大家分享一些国内的数据：

1.1市场占比演化

  1. 2020–2023年：渗透率加速提升

    • 2020年：新能源汽车渗透率仅 5.4%，燃油车占绝对主导17。

    • 2021年：渗透率跃升至 13.4%，转折点源于比亚迪DM-i混动技术突破，实现“油电同价”雏形29。

    • 2022年：渗透率达 27%，政策补贴与技术成熟推动纯电车型普及25。

    • 2023年：渗透率突破 32%（全年销量949.5万辆），自主品牌新能源占比超56%79。

  2. 2024年：历史性逆转与波动

    • 上半年：渗透率单月首破 50%（4月达50.19%），新能源销量首次超越燃油车29。

    • 全年：渗透率 47.6%，但Q4因燃油车价格战（宝马、奥迪等大幅降价）出现回调38。

  3. 2025年：结构性调整与再平衡

    • 1–4月：渗透率回落至 42.7%（燃油车反扑致短期下滑）310。

    • 4月单月：快速回升至 53.8%，全年预计达 55%-58%，标志新能源主导地位巩固10。

简单整理成表格：

时期新能源渗透率燃油车占比核心事件
2020年5.4%94.6%政策启动“双积分”制
2023年32%68%出口激增，自主品牌占56%
2024年4月50.19%49.81%首次销量超越燃油车
2025年4月53.8%46.2%固态电池/超充技术突破

  • 纯电动（BEV）：占新能源销量 71.9%（2025年1-4月），快充技术突破缓解里程焦虑10。

  • 插混/增程式（PHEV/REEV）：增速最快（同比+65.3%），兼顾无续航焦虑与低油耗210。

  • 燃油车高端化：2.0L以上排量车型降幅仅12.8%（对比小排量-27.3%），靠越野/性能细分市场留存

1.2未来发展趋势

  1. 技术路径共存

    • 新能源：2027年渗透率目标 45%，固态电池/L3自动驾驶落地或催生新一轮增长37。

    • 燃油车：通过混动/氢内燃机升级，2030年份额仍将占 20%-30%，主打高端/专业场景46。

  2. 市场结构优化

    • 三足鼎立格局：纯电动（40%-50%）+ 混动（30%-40%）+ 高效燃油车（20%-30%）6。

    • 出口驱动：燃油车占出口70%，新兴市场（东南亚、拉美）依赖中国技术输出69。

  3. 政策与生态协同

    • 充电网络：车桩比降至 2.1:1（2025年），换电站覆盖主要城市群10。

    • 循环经济：电池回收/汽车拆解产业链完善，缓解资源约束9。

        这里插入一点内容，因为前段时间的智驾风波，国家加强了行业标准，后续会有很多的国产车死掉，因为以他们的技术储备应对不了升级后的固定对安全性的要求。国产的新能源可能会大洗牌。

        通过上面的数据我们发现新能源的增长趋势已经不是油车可以抵挡的了。加上现在大家又在大力发展智能驾驶，严格来说目前只是辅助驾驶。但是受限于传统的通信方式，很难做出较大的变化，所以汽车架构的升级已经刻不容缓了。

二、纯电动汽车与传统汽车的区别

        严格来说这章不应该放进来的，但是考虑到一些新同学直接看主题可能会有疑惑，我加了这章做个说明。

2.1 纯电车和燃油车的架构（干货）

首先引入某乎的两张架构图，侵权请联系我删除。

        首先低压供电依旧是12V的这个黄色线的宽窄可以大致表示电压的高低，对于单个控制器来说变化不大（只针对工作电压），但是由于电车引入了新的域控制器，我们的域控架构已经和过去发生了较大的变化。上面这个图因为篇幅比较小只展示了几个比较重要和基础的模块。实际两种车的内部工作方式已经截然不同。

2.2 新能源汽车的分类

目前的新能源汽车从动力方式上划分主要有四种。

⚡ 1. 纯电动汽车（BEV）

  • 技术原理：完全依赖电池驱动电机，无内燃机，通过外部充电补充能量。

  • 市场表现：

    • 占中国新能源销量的71.9%（2025年1-4月），保有量占比70.34%（2024年）。

    • 全球动力电池成本降至400元/kWh以下，推动整车价格下探（如比亚迪秦PLUS降至9.98万元）3。

  • 优势：

    • 零排放：无尾气污染，环保性最佳。

    • 使用成本低：电费远低于油费，全生命周期成本低30%。

    • 智能化集成度高：L2级辅助驾驶搭载率78.3%，远超燃油车。

  • 劣势：

    • 续航焦虑：依赖充电网络，长途出行需规划。

    • 充电时间：快充仍需15-30分钟（800V平台缓解此问题）。

  • 适用场景：城市通勤、短途出行、政策支持地区（如限购城市）。

🔋 2. 插电式混合动力（PHEV，含增程式REEV）

  • 技术原理：兼具电池电机与燃油发动机，可外接充电，支持纯电/混动模式切换。

  • 市场表现：

    • 占中国新能源销量的28.1%，增程式车型增速65.3%（2025年）。

    • 2030年预计与纯电共同占据70%市场10。

  • 优势：

    • 无里程焦虑：燃油备用续航，适合充电设施不足地区。

    • 政策适应性：部分城市享受新能源牌照/路权。

    • 能效平衡：城市用电、长途用油，综合能耗低于纯燃油车。

  • 劣势：

    • 结构复杂：维护成本高于纯电车。

    • 排放未根治：仍依赖化石燃料，环保性弱于BEV。

  • 适用场景：长途高频用户、充电不便地区、家庭首辆车。

⛽ 3. 燃料电池汽车（FCEV）

  • 技术原理：氢气与氧气电化学反应发电驱动电机，排放仅为水。

  • 市场表现：

    • 中国2023年装机量734MW（同比+49.3%），系统成本降至3300元/kW（2024年）。

    • 商用车为主（如公交、重卡），乘用车尚未普及。

  • 优势：

    • 补能速度快：加氢3-5分钟，续航500km+。

    • 环保性极佳：全程零碳排（若氢源为绿氢）。

  • 劣势：

    • 基础设施匮乏：全球加氢站不足2000座，中国覆盖率极低。

    • 成本高昂：氢气制备/储运成本高，整车售价是BEV的2倍以上。

  • 适用场景：固定路线商用车（如港口物流、公交）、政策试点区域。

🔥 4. 天然气汽车（NGV）

  • 技术原理：压缩天然气（CNG）替代汽油驱动内燃机，尾气排放较低。

  • 市场表现：

    • 边缘化地位：未纳入主流新能源统计，中国无销量占比数据。

    • 天然气优先保障居民用能，交通领域应用受限。

  • 优势：

    • 燃料成本低：天然气价格低于汽油。

    • 减排效果：CO₂排放比汽油车低20%-30%。

  • 劣势：

    • 加气站稀缺：基础设施远少于充电/加氢站。

    • 动力性能弱：发动机输出功率低于燃油车。

  • 适用场景：出租车、公交车等固定路线运营车辆（如部分中东/南美地区）

📊 四种技术路线核心对比总结

维度纯电（BEV）插电混动（PHEV）燃料电池（FCEV）天然气（NGV）
环保性零排放（★★★★★）部分排放（★★★☆☆）零排放（★★★★★）低排放（★★★☆☆）
补能效率慢充4-8h，快充0.5h（★★★☆☆）加油+充电（★★★★☆）加氢3-5min（★★★★★）加气5min（★★★★☆）
使用成本电费0.5元/km（★★★★☆）电+油0.7元/km（★★★☆☆）氢气4元/km（★☆☆☆☆）气费0.4元/km（★★★★☆）
基础设施充电桩900万+（★★★★☆）兼容加油站（★★★★★）加氢站<100（★☆☆☆☆）加气站较少（★★☆☆☆）
市场成熟度主流（★★★★★）高速增长（★★★★☆）示范阶段（★★☆☆☆）

2.3 区别汇总（干货）

燃油车电动车
驱动装置发动机燃烧做功电动机将电能转化成机械能
能源储存燃油箱动力电池
供电方式发动机带动发电机DCDC转化动力电池的电能
减速器需要多档位的变速箱满足不同车速的扭矩输出电机比发动机有更高的转速区间比和足够的扭矩，一个固定比的减速器就能满足不同速度的扭矩需求
加热方式通过发动机的热能加热用PTC消耗动力电池的电量加热空气
制冷方式空调AC压缩机需要发电机提供电能空调压缩机eAC消耗动力电池的电能工作

三、电子电气架构（EEA）发展（干货）

        EEA（Electrical/Electronic Architecture），电子电气架构，是首先由德尔福公司提出的，集合汽车的电子电气系统原理设计、中央电器盒的设计、连接器的设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案的概念。

⚙️ 3.1 技术演进：三大阶段

  1. 分布式架构（1.0时代）

    • 特点：功能由独立ECU（电子控制单元）控制，线束复杂（传统燃油车线束超5公里）。

    • 瓶颈：ECU数量多（超100个），软硬件耦合深，升级困难且成本高。

  2. 域集中式架构（2.0时代）

    • 特点：按功能域（如智驾域、座舱域）集成ECU，减少控制器数量。

    • 案例：大众ID.4采用E³ 1.1架构，ECU数量仍为特斯拉Model Y的2倍。

  3. 中央集中式架构（3.0时代）

    • 核心：中央计算平台+区域控制器（如左前、右前区域），硬件高度集成，软件解耦。

    • 突破：

      • 控制器减少30%，线束长度缩短至1500米内（如零跑“四叶草”架构）；

      • 支持全域OTA升级与高算力需求（如L4级自动驾驶）

🚗 3.2 车企布局与实践案例

说到这就不得不提到新能源汽车中比较知名企业的方案了，这些都是目前正在进行的

  • 特斯拉：Model 3率先采用准中央架构（FSD+MCU集成），但仍依赖CAN总线。

  • 小鹏：X-EEA 3.0（G9搭载）实现中央超算+区域控制，支持XPILOT 4.0，与大众联合开发CEA架构，2026年落地。

  • 零跑：“四叶草”架构用1颗SOC+1颗MCU实现四域融合，控制器数量行业最少，已向外资车企技术授权。

老牌企业也做了针对性的计划

  • 大众：

    • 自研MEB平台（E³ 1.1）进度滞后，转而联合小鹏开发CEA架构，控制器减少30%，成本降40%；

    • 数百名工程师进驻小鹏学习，凸显技术依赖。

  • 长城/广汽：

    • 长城第五代EEA（2024年）目标100% SOA化；

    • 广汽“星灵”架构采用三计算机群+四区域控制器。

在说说供应商们

  • 华为：CCA架构实现“计算+通信”集成，支持车云协同。

  • 零跑/小鹏：从卖车转向技术输出，开创“中国方案全球化”模式。

        其实华为是真的厉害，一进造车这个行业就直接做到了国内供应商里当之无愧的第一。他们的技术储备很丰富，而且直接用更牛的架构对传统的ECU进行了降维打击。3.0的架构其实已经提出很久了，但是真的用起来的车不多，这里有个很大的问题就是要砍掉大量的供应商。在技术变革的同时相当于把整个汽车产业链的市场价值变小了。所以老牌的车企和供应商们因为利益原因迟迟不愿意往这步走。很少有人有小鹏的那种魄力。这就是为什么老牌的汽车软件开发公司被华为把市场给吃掉了大半。有人可能会好奇，华为不是SOC的方案么那每个控制器的造价肯定比用MCU要高得多呀。一方面汽车的MCU价格比一般的SOC是要贵的，毕竟有很多功能按全和信息安全的模块。另一方面采用新架构的ECU数量要大幅减少，所以整体来说新方案的成本是远低于老方案的。

维度传统分布式架构中央集中式架构提升效果
硬件成本ECU超100个，线束复杂控制器减少30%，线束缩短50%降本40%（大众CMP平台）
软件效率升级需线下刷写，周期长全域OTA无感升级功能迭代周期缩短至月级
智能化支持算力分散，难支持高阶智驾千TOPS算力集中调度支持L4+自动驾驶
供应链变革Tier 1主导ECU软硬件主机厂掌握核心算法软硬件解耦，打破供应商垄断

        由于智驾的发展后续中央集群已经是必然趋势了，这时候某些老牌公司才想到去开发新架构。我没有预测未来的能力，但晚了很多就算还能活，市场也会丢很多。

        其实刚毕业的时候我一进这行就发现，未来势必是以太网的天下，和领导提了很多次针对以太网进行一些技术预研，但是他们觉得可能十年内都不会有动作，结果才过了一年，特斯拉就发布了新的千兆以太网方案。偏了偏了后面额外写个文章讲讲最近的感受。

🌐 3.3 细化技术方案

 目前放眼全球还是分布式为主的哈，大部分汽车仍然采用分布式的架构。

        但是由于引入了雷达、T-Box、中央计算平台等对数据吞吐量敏感的ECU或者总成所以对通信速度的要求也变高了。是的你没看错，目前为了支持智驾又不想换方案，大家直接在分布式架构中加入了必须的模块。

        未来，架构变化是必然趋势，今年就已经有很多人开始动了。通信高速化、安全化、功能服务化（SOA）的需求目前的分布式架构一定是实现不了的，中央集中式其实也不太现实，我有个大胆的想法，未来可能会出现整车分布式系统，就像鸿蒙那样，大家拭目以待。

四、参考资料

 2025年新能源市场占有率分析：中国新能源汽车市场占比超过60%_报告大厅

 国务院：大力发展新能源和清洁能源 到2025年电能占终端能源消费比重达30%左右 _ 东方财富网

 新能源电动车动力总成（三电系统）介绍 - 知乎

 2025年1-4月份新能源与传统燃油车销售占比-有驾

权威发布！我国新能源汽车保有量超3000万辆，纯电动汽车占比达到70.34%【附新能源汽车行业 现状分析】|新能源汽车_新浪财经_新浪网

【电动车工作原理】 https://www.bilibili.com/video/BV19M4y1s7ps/?share_source=copy_web&vd_source=14a18fc17fc55c8c188a7883c6a4c42e

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编程日记 2025/6/9 23:25:16

sql列中数据通过逗号分割的集合，按需求剔除部分值

前置 不会REGEXP 方法的需要在这里学习一下下 记sql字段逗号分隔&#xff0c;通过list查询 功能点 现有一个表格中一列存储的是标签的集合&#xff0c;通过逗号分割 入下&#xff1a; 其中tag_ids是逗号分割的标签&#xff0c;现在需要删除标签组中的一些标签&#xff0c;因…...

编程日记 2025/6/9 23:24:14