無人駕駛產業鏈之域控制器行業深度報告：承啟汽車L3時代_ECU

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域控制器的背景

無人駕駛催生產業鏈新機遇

無人駕駛進程中的車輛架構發生較大改變——從EE到“計算+通信”。實現汽車軟件定義、持續創造價值。傳統電子電氣架構中，車輛主要由硬件定義，采用分布式的控制單元，專用傳感器、專用ECU及算法，資源協同性不高，有一定程度的浪費；計算+通信架構中，旨在實現軟件定義車，域控制器在這里發揮重要作用，通過域控制器的整合，分散的車輛硬件之間可以實現信息互聯互通和資源共享，軟件可升級，硬件和傳感器可以更換和進行功能擴展。

無人駕駛進程中車輛電子電氣架構從分布到集中

汽車電子電氣架構奠定車輛底層框架。汽車電子電氣架構是由車企所定義的一套整合方式，是一個偏宏觀的概念，類似于人體結構和建筑工程圖紙，也就是搭了一副骨架，需要各種“器官”、“血液”和“神經”來填充，使其具有生命力。具體到汽車上來說，EEA把汽車中的各類傳感器、ECU、線束拓撲和電子電氣分配系統完美地整合在一起，完成運算、動力和能量的分配，實現整車的各項智能化功能。

無人駕駛進程中的車輛架構從分布向集中發展。全球零部件龍頭企業博世曾經將汽車電子電氣架構劃分為三個大階段：分布式電子電氣架構-域集中電子電氣架構-車輛集中電子電氣架構，三個大階段之中又分別包含兩大發展節點，一共六個發展節點，細化了電子電氣架構將從分布式向車輛集中式演變的過程。伴隨汽車自動化程度從L0-L5逐級提升，目前大部分的傳統車企電子電氣架構處在從分布式向域集中過渡的階段。分布式的電子電氣架構主要用在L0-L2級別車型，此時車輛主要由硬件定義，采用分布式的控制單元，專用傳感器、專用ECU及算法，資源協同性不高，有一定程度的浪費；從L3級別開始，域集中電子電氣架構走向舞臺，域控制器在這里發揮重要作用，通過域控制器的整合，分散的車輛硬件之間可以實現信息互聯互通和資源共享，軟件可升級，硬件和傳感器可以更換和進行功能擴展；再往后發展，以特斯拉Model3領銜開發的集中式電子電氣架構基本達到了車輛終極理想——也就是車載電腦級別的中央控制架構。

車輛自動駕駛級別主要參照0-5級分類。目前全球公認的汽車自動駕駛技術分級標準主要有兩個，分別是由美國高速公路安全管理局和國際自動機工程師學會提出。中國于2020年參考SAE的0-5級的分級框架發布了中國版《汽車駕駛自動化分級》，并結合中國當前實際情況進行了部分調整，大體上也將自動駕駛分為0-5級。

L3級別是汽車自動化道路的一次躍升。從法規和技術兩個維度來看，L3級別自動駕駛都是汽車自動化道路上的一大躍升。從法規來看，SAE和中國《汽車自動化分級》規定L0-L2級別均是人類主導駕駛，車輛只做輔助，L0、L1和L2之間的差異主要在于搭載的ADAS功能的多少，而L3開始，人類在駕駛操作中的作用快速下降，車輛自動駕駛系統在條件許可下可以完成所有駕駛操作，駕駛員在系統失效或者超過設計運行條件時對故障汽車進行接管；從技術來看，L0-L2主要運用的傳感器有攝像頭、超聲波雷達和毫米波雷達，L3及之后原有傳感器配套數量上升，同時高成本的激光雷達方案難以避開，傳感器之間的協同要求提升，多傳感器融合算法愈發復雜，所需控制器芯片算力大幅提升。

2020年是L3級別車型量產年。奧迪A8是最早實現搭載了L3級別硬件的量產車型，雖然由于法律監管的約束A8始終無法向消費者實現L3級別功能落地，但其2017年推出的5攝像頭+12超聲波雷達+4毫米波雷達+1激光雷達的量產硬件方案，始終是行業的先驅者之一。奧迪之后，全球多數車企紛紛計劃在2020-2021年開始正式量產L3級別車型，如寶馬iNEXT、奔馳全新S/C級等車型。

中國的L3量產自2020年長安發布的UNI-T車型始，2020年是我國L3級別車型的量產年，將先后迎來小鵬P7、長安UNI-T、北汽新能源ARCFOXECFConcept、廣汽新能源AionLX、奇點iS6等L3級別車型的上市。

域控制器自L3始進入市場。由于L3級別“人車共駕”帶來的傳感器數量和融合算法的增加，現有廣泛使用的傳統分布式電子電氣架構面臨ECU數量增加冗余成本提升、傳感器數據耦合困難、布線復雜度提升、線束成本提升等問題，難以支撐車輛L3功能的實現，域集中的電子電氣架構自L3起進入舞臺。該架構下的核心處理模塊——域控制器開始進入市場。接下來的篇幅我們將圍繞域控制器的定義、作用、原理、分類、結構以及產業鏈進行展開。

域控制器的前世今生

前世：汽車ECU的出現及瓶頸

ECU電子控制器單元，又稱為汽車的“行車電腦”，它們的用途就是控制汽車的行駛狀態以及實現其各種功能。主要是利用各種傳感器、總線的數據采集與交換，來判斷車輛狀態以及司機的意圖并通過執行器來操控汽車。

ECU核心在于微處理器。ECU是汽車專用微機控制器，和普通的單片機一樣，由微處理器、存儲器、輸入/輸出接口、模數轉換器以及整形、驅動等集成電路組成。汽車ECU的核心在于微處理器，微處理器包括MCU、MPU、DSP和邏輯IC等。ECU領先企業包括博世、電裝、大陸、Aptiv、偉世通等。

ECU使用范圍越來越廣泛。1993年，奧迪A8上使用了5個ECU，最開始ECU僅僅用于控制發動機工作，隨著今天汽車技術的進步，ECU肩負起了越來越多的重擔，例如防抱死制動系統、4輪驅動系統、主動懸架系統、安全氣囊系統、自動變速箱都需要單獨的控制系統，越來越多的ECU出現在汽車上，汽車添加的諸多設備都需要ECU的管理，如今ECU已經成為汽車上最為常見的部件之一，依據功能的不同可以分為不同的類型。最常見的包括EMS/TCU/BCM/ESP/VCU等。

ECU數量迅速增加。隨著車輛的電子化程度逐漸提高，ECU占領了整個汽車，從傳統的引擎控制系統、安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統、車燈控制、空調、水泵油泵、儀表、娛樂影音系統。到現在已經廣泛使用的胎壓監測系統、無鑰匙進入啟動系統、電動座椅加熱調節，還有不斷成熟、方興未艾，正在普及推廣的輔助駕駛系統、矩陣大燈、氛圍燈。還有電動汽車上的電驅控制、電池管理系統、車載充電系統，以及蓬勃發展的車載網關、T-BOX和自動駕駛系統等等。這些應用帶動了電子控制單元ECU數量的大幅增加，高端車型里的ECU平均達到50-70個，電子結構較為復雜的車型ECU數量或超過100個。

ECU增加面臨成本和技術瓶頸，域控制器應運而生。自動駕駛要求更高的算力和更多傳感器件，ECU的增長終將迎來爆發，而傳統的汽車電子電氣架構都是分布式的，汽車里的各個ECU都是通過CAN和LIN總線連接在一起。這種分布式的ECU架構如果無限制擴張，將在成本端和技術端都面臨巨大挑戰。

Algorand以1億美元與無人機競賽聯盟DRL達成5年期的冠名贊助合作:9月14日消息，Algorand以1億美元與無人機競賽聯盟（Drone Racing League，DRL）達成5年期的冠名贊助合作，從本月29日開始的第六賽季開始，Algorand將接管DRL的冠名所有權。

DRL是一個第一人稱視角的競賽聯盟，無人機飛行員通過霓虹燈課程與設備進行比賽并爭奪獎金，該公司成立于2017年，目前估值2億美元。[2021/9/14 23:24:31]

成本端——

1）算力冗余浪費。ECU的算力不能協同，并相互冗余，產生極大浪費；

2）線束成本提升。這種分布式的架構需要大量的內部通信，客觀上導致線束成本大幅增加，同時裝配難度也加大。

技術端——

3）多傳感器融合算法需要域控制器的統一處理。ADAS系統里有各種傳感器如攝像頭、毫米波雷達和激光雷達，產生的數據量很大，各種不同的功能都需要這些數據，每個傳感器模塊可以對數據進行預處理，通過車載以太網傳輸數據，為了保證數據處理的結果最優化，最好功能控制都集中在一個核心處理器里處理，這就產生了對域控制器的需求；

4）分布式ECU無法統一維護升級。大量分離的嵌入式OS和應用程序Firmware，由不同Tier1提供，語言和編程風格迥異，導致沒法統一維護和OTA升級；

5）分布式ECU制約軟件生態應用。第三方應用開發者無法與這些硬件進行便捷的編程，成為制約軟件定義的瓶頸。

6）保障汽車安全的需求。隨著汽車ECU的增多，被外部攻擊的可能性也就增多了，現在的汽車與外部的數據交換越來越多，車聯網的發展也給黑客提供了攻擊的可能性，如果還是分布式架構，就不能很方便地把一些關鍵系統保護起來，比如引擎控制和制動系統這些屬于動力和傳動控制方面的。可以單獨把這些動力、傳動控制系統組成一個域，通過中央網關與其他域隔離開，使其受到攻擊的可能性減小，同時加強這個域的網絡安全防護，這也產生了對域控制器的需求。

7）平臺化、標準化的需求。集中式的架構相比分布式的架構，需要DCU的處理單元擁有更強的多核、更大的計算能力，而域里其它的處理器相對就可以減少性能和資源。各種傳感器、執行器可以成為單獨的模塊，這樣可以更方便實現零部件的標準化。DCU能夠接入不同傳感器的信號并對信號進行分析和處理，這樣就可以方便地擴展外接的傳感器，這樣就能夠更加適應不同需求的開發，從而為平臺化鋪平道路。

總結來說，隨著車載傳感器數量越來越多，傳感器與ECU一一對應使得車輛整體性能下降，線路復雜性也急劇增加，同時分布式ECU架構在自動駕駛功能實現上面臨諸多技術瓶頸，此時DCU和MDC應運而生，以更強大的中心化架構逐步替代了分布式架構。

今生：DCU走上舞臺

域控制器將車身劃分為多個功能模塊。所謂“域”就是將汽車電子系統根據功能劃分為若干個功能塊，每個功能塊內部的系統架構由域控制器為主導搭建。各個域內部的系統互聯仍可使用現如今十分常用的CAN和FlexRay通信總線。而不同域之間的通訊，則需要由更高傳輸性能的以太網作為主干網絡承擔信息交換任務。對于功能域的具體劃分，不同整車廠會有自己的設計理念，圖1給出了一種可能的劃分方法。在每個功能域中，域控制器處于絕對中心，它們需要強大的處理功率和超高的實時性能以及大量的通信外設。

域控制器網絡拓撲架構更為集中。域控制器的概念最早是由以博世，大陸，德爾福為首的Tier1提出，為了解決信息安全，以及ECU瓶頸的問題。根據汽車電子部件功能將整車劃分為車身與便利系統(Body&Convenience)、車用資訊娛樂系統(Infotainment)、底盤與安全系統(chassisandsafety)、動力系統(powertrain)，以及高級輔助駕駛系統(ADAS)等五個大域，大域下面包含各種子域。每個域或子域都有對應的域控制器DCU和各種ECU，所有這些構成了汽車電子電氣架構的網絡拓撲。利用處理能力更強的多核CPU/GPU芯片相對集中的控制每個域，以取代目前分布式電子電氣架構。

域控制器降低原分布式ECU功能復雜度。域控制器因為有強大的硬件計算能力與豐富的軟件接口支持，使得更多核心功能模塊集中于域控制器內，系統功能集成度大大提高，這樣對于功能的感知與執行的硬件要求降低。但是，域控制器的出現并不代表底層硬件ECU的大規模消失，很多ECU的功能會被弱化，大部分傳感器也可以直接傳輸數據給域控制器，或把數據初步處理后給域控制器，很多復雜計算都可以在域控制器里完成，甚至大部分控制功能也在域控制器里完成，原有ECU很多只需執行域控制器的命令，也就是說，外圍零件只關注本身基本功能，而中央域控制器關注系統級功能實現。此外，數據交互的接口標準化，會讓這些零部件變成標準零件，從而降低這部分零部件開發/制造成本。

域控制器的分類——經典的五域劃分

核心：以博世經典的五域分類拆分整車為動力域、底盤域、座艙域/智能信息域、自動駕駛域和車身域，這五大域控制模塊較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛的所有控制功能。

1.動力域

動力域控制器是一種智能化的動力總成管理單元，借助CAN/FLEXRAY實現變速器管理、引擎管理、電池監控、交流發電機調節。其優勢在于為多種動力系統單元計算和分配扭矩、通過預判駕駛策略實現CO2減排、通信網關等，主要用于動力總成的優化與控制，同時兼具電氣智能故障診斷、智能節電、總線通信等功能。

未來主流的系統設計方案如下：

1）以Aurix2G為核心的智能動力域控制器軟硬件平臺，對動力域內子控制器進行功能整合，集成ECU的基本功能，集成面向動力域協同優化的VCU，Inverter，TCU，BMS和DCDC等高級的域層次算法。

2）以ASIL-C安全等級為目標，具備SOTA，信息安全，通訊管理等功能。

3）支持的通訊類型包括CAN/CAN-FD，GigabitEthernet并對通訊提供SHA-256加密算法支持。

4）面向CPU\GPU發展，需要支持AdapativeAutosar環境，主頻需要提高到2G，支持Linux系統，目前支持POSIX標準接口的操作系統。

2020年1月16日，由合眾汽車工程研究院副院長鄧曉光帶領團隊開發的動力域控制器搭載哪吒汽車成功，并成功一次通過搭載車輛測試，標志著合眾PDCS動力域控制器正式進入量產應用階段。合眾動力域控制器系統采用英飛凌多核處理器200MHz主頻，具備DSP數字信號處理及浮點運算能力，是HozonPDCS的高速處理器。同時，HozonPDCS三核并帶鎖步核的主芯片實現更高功能安全，按照ASILC功能安全等級開發，僅次于飛機的D級，有效保證用戶出行安全。V模型開發，每一步可驗證，軟件失效率低于0.3%，兼具AUTOSAR架構+MBD建模與控制，有效提高軟件可靠性。可實時監控電控系統，智能協調及監控動力輸出，提升駕控性能及安全。同時保護電池安全，根據系統需求，同步優化能量分配、增加續航里程。

2.底盤域

底盤域是與汽車行駛相關，由傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統共同構成。傳動系統負責把發動機的動力傳給驅動輪，可以分為機械式、液力式和電力式等，其中機械式傳動系統主要由離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅動橋組成、液力式傳動系統主要由液力變矩器、自動變速器、萬向傳動裝置和驅動橋組成；行駛系統把汽車各個部分連成一個整體并對全車起支承作用,如車架、懸架、車輪、車橋都是它的零件；轉向系統保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉向行駛；制動系統迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對汽車進行一定程度的強制制動，其功用是減速停車、駐車制動。

Loom項目疑似“歸還社區”，海內外社群已無人管理:Web3基金會員工Bruno Skvorce發推稱，Loom疑似已經成為了一個退出騙局。Skvorce寫到：“（Loom的）Telegram頻道關閉了，reddit社區死掉了，博客一片寂靜，核心團隊也走了。如果這（項目）還有任何沒走完的，我都不會叫他退出騙局。”據悉，Loom中文及海外社群已經幾乎無人交流，社群管理員也許久未在社群內發布項目相關信息。而在2019年11月，該項目還曾發布了2020年路線圖，此后項目動態就開始逐步減少。[2020/5/9]

智能化推動線控底盤發展。隨著汽車智能化發展，智能汽車的感知識別、決策規劃、控制執行三個核心系統中，與汽車零部件行業最貼近的是控制執行端，也就是驅動控制、轉向控制、制動控制等，需要對傳統汽車的底盤進行線控改造以適用于自動駕駛。線控底盤主要有五大系統，分別為線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛，線控轉向和線控制動是面向自動駕駛執行端方向最核心的產品，其中又以制動技術難度更高。

線控制動是未來汽車制動系統的發展趨勢。汽車制動系統經歷了從機械到液壓再到電子的發展過程，未來將向線控制動方向發展。L2時代的線控制動可以分為燃油車、混動、純電三大類，燃油車基本都采用ESP(ESC)做線控制動。混動車基本都采用高壓蓄能器為核心的間接型EHB。純電車基本都采用直接型EHB，以電機直接推動主缸活塞。在汽車智能化的趨勢下，考慮到對L3及以上等級自動駕駛汽車來說制動系統的響應時間非常關鍵，而線控制動執行信息由電信號傳遞，響應相對更快，剎車距離更短，是未來汽車智能化的長期趨勢。

線控制動系統可以分為液壓式線控制動EHB、機械式線控制動EMB兩種類型。EHB系統由于具有備用制動系統，安全性較高，因此接受度更高，是目前主要推廣量產的方案。由于缺少備用制動系統且缺少技術支持，短期內很難大批量應用，是未來發展的方向。

線控制動是汽車技術門檻較高的領域，全球主要的線控制動廠家是博世、大陸、采埃孚等零部件企業。EHB國外廠商技術發展已經比較成熟，但嚴格意義講還不適應于L4自動駕駛，國內此項技術在努力追趕；EMB還處在研究階段，目前看較難有突破。其中，博世的iBooster是典型的直接型EHB。iBooster通常與ESP配套使用，ESP在iBooster失效時頂上。不過因為ESP也是一套電液壓系統，也有可能失效，且ESP在設計之初只是為AEB類緊急制動場景設計的，不能做常規制動，所以博世在第二代iBooster推出后，著手針對L3和L4設計了一套線控制動系統，這就是IPB+RBU。

智能化的發展催促線控轉向的產生。轉向系統從最初的機械式轉向系統發展為液壓助力轉向系統，之后是電控液壓助力轉向系統和電動助力轉向系統。目前乘用車上以EPS為主流，商用車以HPS為主流，EHPS在大型SUV上比較常見，其余領域比較少見。智能化的趨勢下，L3及以上等級智能汽車要求部分或全程會脫離駕駛員的操控，對于轉向系統控制精確度、可靠性要求更高高，催促線控轉向的產生。

線控轉向系統是指，在駕駛員輸入接口和執行機構之間是通過線控連接的，即在它們之間沒有直接的液力或機械連接。線控轉向系統是通過給助力電機發送電信號指令，從而實現對轉向系統進行控制。SBW的發展與EPS一脈相承，其系統相對于EPS需要有冗余功能。目前SBW系統有兩種方式：1）取消方向盤與轉向執行機構的機械連接，通過多個電機和控制器來增加系統的冗余度；2）在方向盤與轉向執行機構之間增加一個電磁離合器作為失效備份，來增加系統的冗余度。

從廠商角度看，全球EPS廠家以博世、捷太格特、NSK、耐世特等國際巨頭為主，其中日本廠家多以精密軸承起家，向下游拓展到EPS領域；美國廠家則是tier1廠家，橫向擴展到EPS領域；歐洲廠家類似美國廠家，但是在上游的精密機械加工領域遠比美國要強。相比之下國內企業主要有三家，包括株洲易力達、湖北恒隆和浙江世寶，但是規模都比較小，技術較落后。

線控轉向系統由于技術、資本、安全等各方面的要求高，技術基本掌握在海外的零部件巨頭手中，進入壁壘非常高。目前聯創電子、浙江萬達等國內企業開始涉足SBW領域，國內企業未來有望開拓SBW新業務。

3.座艙域/智能信息域

傳統座艙域是由幾個分散子系統或單獨模塊組成，這種架構無法支持多屏聯動、多屏駕駛等復雜電子座艙功能，因此催生出座艙域控制器這種域集中式的計算平臺。智能座艙的構成主要包括全液晶儀表、大屏中控系統、車載信息娛樂系統、抬頭顯示系統、流媒體后視鏡等，核心控制部件是域控制器。座艙域控制器通過以太網/MOST/CAN，實現抬頭顯示、儀表盤、導航等部件的融合，不僅具有傳統座艙電子部件，還進一步整合智能駕駛ADAS系統和車聯網V2X系統，從而進一步優化智能駕駛、車載互聯、信息娛樂等功能。

智能駕駛輔助系統的構成主要包括感知層、決策層和執行層三大核心部分。感知層主要傳感器包括車載攝像頭、毫米波雷達、超聲波雷達、激光雷達、智能照明系統等，車輛自身運動信息主要通過車身上的速度傳感器、角度傳感器、慣性導航系統等部件獲取。而通過座艙域控制器，可以實現“獨立感知”和“交互方式升級”。一方面，車輛具有“感知”人的能力。智能座艙系統通過獨立感知層，能夠拿到足夠的感知數據，例如車內視覺、語音以及方向盤、剎車踏板、油門踏板、檔位、安全帶等底盤和車身數據，利用生物識別技術，來綜合判斷駕駛員的生理狀態和行為狀態，隨后根據具體場景推送交互請求。另一方面，車內交互方式從僅有“物理按鍵交互”升級至“觸屏交互”、“語音交互”、“手勢交互”并存的狀態。此外，多模交互技術通過融合“視覺”、“語音”等模態的感知數據，做到更精準、更智能、更人性化的交互。

座艙電子域控制器領域，采用偉世通SmartCore方案的廠家最多，其次就是Aptiv的ICC方案。其中偉世通的SmartCore旨在集成信息娛樂、儀表板、信息顯示、HUD、ADAS和網聯系統。據偉世通稱，它具有很高的擴展性和網絡安全的程度，可實現獨立的功能域。而Aptiv的集成駕駛艙控制器使用最新的英特爾汽車處理器系列，可支持到四個高清顯示器，可擴展，并且可以從入門級覆蓋到高端產品。ICC在圖形和計算能力方面提供了實質性的改進，ICC使用單芯片中央計算平臺驅動多個駕駛艙顯示器，包括儀表、HUD和中央堆棧等。

4.自動駕駛域

應用于自動駕駛領域的域控制器能夠使車輛具備多傳感器融合、定位、路徑規劃、決策控制的能力，通常需要外接多個攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等設備，完成的功能包含圖像識別、數據處理等。不再需要搭載外設工控機、控制板等多種硬件，并需要匹配核心運算力強的處理器，從而提供自動駕駛不同等級的計算能力的支持，核心主要在于芯片的處理能力，最終目標是能夠滿足自動駕駛的算力需求，簡化設備，大大提高系統的集成度。

算法實現上，自動駕駛汽車通過激光雷達、毫米波雷達、攝像頭、GPS、慣導等車載傳感器來感知周圍環境，通過傳感器數據處理及多傳感器信息融合，以及適當的工作模型制定相應的策略，進行決策與規劃。在規劃好路徑之后，控制車輛沿著期望的軌跡行駛。域控制器的輸入為各項傳感器的數據，所進行的算法處理涵蓋了感知、決策、控制三個層面，最終將輸出傳送至執行機構，進行車輛的橫縱向控制。

聲音 | 中國民航科學技術研究院劉薇薇：未來無人機適航管理將利用區塊鏈等新技術:據新華網報道，在南昌召開的首屆中國通航適航審定發展論壇上，中國民航科學技術研究院航空器適航研究所副所長劉薇薇表示，未來無人機適航管理將推行基于運行風險的無人機適航管理模式，利用物聯網、大數據和區塊鏈等新技術，向“智慧化、數據化、生態化”方向發展，創新無人機適航管理體系和技術標準體系，促進無人機產業健康可持續發展。[2019/6/1]

由于要完成大量運算，域控制器一般都要匹配一個核心運算力強的處理器，能夠提供自動駕駛不同級別算力的支持，目前業內有NVIDIA、華為、瑞薩、NXP、TI、Mobileye、賽靈思、地平線等多個方案。但中間也會有一些共性,比如在自動駕駛系統中，算力需求最高的當屬圖像識別部分，其次是多傳感器的數據處理，以及融合決策。以奧地利TTTech公司的zFAS為例,這款基于德爾福提供的域控制器設計的產品，內部集成了英偉達TegraK1處理器、Mobileye的EyeQ3芯片，各個部分分處理不同的模塊。TegraK1用于做4路環視圖像處理，EyeQ3負責前向識別處理。

在自動駕駛技術快速發展背景下，國內外越來越多的Tier1和供應商都開始涉足自動駕駛域控制器。

5.車身域

隨著整車發展，車身控制器越來越多，為了降低控制器成本，降低整車重量，集成化需要把所有的功能器件，從車頭的部分、車中間的部分和車尾部的部分如后剎車燈、后位置燈、尾門鎖、甚至雙撐桿統一連接到一個總的控制器里面。車身域控制器從分散化的功能組合，逐漸過渡到集成所有車身電子的基礎驅動、鑰匙功能、車燈、車門、車窗等的大控制器。

車身域控制系統綜合燈光、雨刮洗滌、中控門鎖、車窗控制；PEPS智能鑰匙、低頻天線、低頻天線驅動、電子轉向柱鎖、IMMO天線；網關的CAN、可擴展CANFD和FLEXRAY、LIN網絡、以太網接口；TPMS和無線接收模塊等進行總體開發設計。車身域控制器能夠集成傳統BCM、PEPS、紋波防夾等功能。

從通信角度來看，存在傳統架構-混合架構-最終的VehicleComputerPlatform的演變過程。這里面通信速度的變化，還有帶高功能安全的基礎算力的價格降低是關鍵，未來在基礎控制器的電子層面兼容不同的功能慢慢有可能實現。

車身域電子系統領域不論是對國外還是國內企業，都尚處于拓荒期或成長初期。國外企業在如BCM、PEPS、門窗、座椅控制器等單功能產品上有深厚的技術積累，同時各大外國企業的產品線覆蓋面較廣，為他們做系統集成產品奠定了基礎。而大多數國內企業生產的產品相對低端，且產品線單一，要從整個車身域重新布局和定義系統集成的產品就會有相當的難度。

域控制器產業鏈機遇

核心：從生產流程來看，汽車電子控制器產業鏈主要經歷了：晶圓生產、封裝測試及系統應用。上游核心產品芯片，決定了域控制器的核心計算能力，芯片設計層面主要由海外壟斷，晶圓代工和封裝測試層面大部分國產化半導體龍頭企業具備實力；中游核心產品MCU，PCB板、無源器件；下游控制器總成廠商主要是全球零部件巨頭企業領先，近年來國內部分上市公司和初創企業逐漸實現了產品研發和訂單斬獲。

域控制器硬件拆解

域控制器的底層硬件仍然是汽車電子控制單元，只是相較于ECU而言，DCU的處理器算力更強、接口數目更多，軟件方法更新。但DCU和ECU外觀相似，硬件結構基本一致。

ECU和DCU硬件結構大同小異。如果拆解ECU和DCU后會發現，二者都是由印刷電路板、密封性金屬外殼、支架、散熱組件等構成。大部分ECU電路結構大同小異，控制功能的變化主要依賴于軟件及輸入輸出模塊的變化，隨控制系統完成任務的不同而存在差異。

汽車電子控制系統主要包括傳感器-ECU-執行器。汽車電子控制系統包括硬件和軟件兩部分，硬件有電子控制單元及其接口、傳感器、執行機構、顯示機構等；軟件存儲在ECU中支配電子控制系統完成實時測控功能。

汽車電子控制系統工作原理：輸入-轉換-處理-輸出。

在輸入處理電路中，ECU的輸入信號主要有三種形式，模擬信號、數字信號(包括開關信號)、脈沖信號。模擬信號通過A/D轉換為數字信號提供給微處理器。控制系統要求模數信號轉換具有較高的分辨率和精度(>10位)。為了保證測控系統的實時性，采樣間隔一般要求小于4ms。數字信號需要通過電平轉換，得到計算機接受的信號。對超過電源電壓、電壓在正負之間變化、帶有較高的振蕩或噪聲、帶有波動電壓等輸入信號，輸入電路也對其進行轉換處理。

在微處理器中，首先完成傳感器信號的A/D轉換、周期脈沖信號測量和其它有關汽車行駛狀態信號的輸入處理，然后計算并控制所需的輸出值，按要求適時地向執行機構發送控制信號。過去微處理器多數是8位和l6位的，也有少數采用32位的。現在多用16位和32位機。

在輸出電路中，微處理器輸出的信號往往用作控制電磁閥、指示燈、步進電機等執行件。微處理器輸出信號功率小，使用+5v的電壓，汽車上執行機構的電源大多數是蓄電池，需要將微處理器的控制信號通過輸出處理電路處理后再驅動執行機構。

在電源電路中，傳統車的ECU一般帶有電池和內置電源電路，以保證微處理器及其接口電路工作在+5v的電壓下。即使在發動機啟動工況等使汽車蓄電池電壓有較大波動時，也能提供+5v的穩定電壓，從而保證系統的正常工作，而電動汽車一般由蓄電池供電。

ECU就是由MCU和外圍電路組成。ECU作為汽車電子控制系統的核心部分，是嵌入式系統裝置，一般由中央處理機，存儲器，擴展IO口，CAN/LIN總線收發控制器，A/DD/A轉換口，PWM脈寬調制，PID控制，電壓控制，看門狗，散熱片，和其他一些電子元器件組成，特定功能的ECU還帶有諸如紅外線收發器、傳感器、DSP數字信號處理器，脈沖發生器，脈沖分配器，電機驅動單元，放大單元，強弱電隔離等元器件。整塊電路板設計安裝與一個鋁質盒內，通過卡扣或者螺釘方便安裝于車身鈑金上。ECU一般采用通用且功能集成，開發容易的CPU；軟件一般用C語言來編寫，并且提供了豐富的驅動程序庫和函數庫，有編程器，仿真器，仿真軟件，還有用于calibration的軟件。簡單來說，ECU就是由微控制器和外圍電路組成。微控制器-MCU，又稱單片機，就是在一塊芯片上集成了中央處理機，存儲器和輸入／輸出接口的單元。ECU的主要部分是MCU，而核心部件是CPU。

域控制器產業鏈梳理

1）硬件部分，汽車電子控制器硬件的核心在于微控制器。MCU=CPU+存儲+接口單元，CPU即芯片的一種類別。

從生產流程來看，汽車電子控制器產業鏈主要經歷了：晶圓生產、封裝測試及系統應用。晶圓的原始材料是硅，通過純化、融解、注入籽晶、拉出成單晶硅晶棒、硅晶棒再經過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片，即晶圓，也就是芯片制作的原料；芯片廠收到晶圓后，通過使用化學、電路光刻制版技術，將晶體管蝕刻到硅晶圓之上，蝕刻完成后將單個的芯片一塊塊地從晶圓上切割下來，并進行封裝測試，這一步芯片制作完成；將發去下游的控制器制造廠SMT產線上，進行PCBA。將需要的各種芯片貼裝到電路板上，最后進行Housing。

京東組建無人機救援隊，探索區塊鏈等技術在救災及公益領域的應用:5月9日，由京東無人機組建的首個全國性公益無人機救援隊正式成立。京東方面表示，將依托科技優勢開發救災無人機，探索區塊鏈、AI等高新技術在救災及公益領域的應用。未來還將與有關政府部門、公益機構開展多方合作，利用京東的核心競爭力和核心技術不斷在救災和公益領域創新應用。[2018/5/10]

總結來看，汽車電子控制器產業鏈上游在于芯片制造，中游為智能控制器設計制造，下游是汽車電子終端產品。產業鏈企業從上至下包括芯片設計方、晶圓制造方、外包封測企業、垂直整合芯片制造商、無源器件、電路板、MCU廠商、域控制器廠商。

上游芯片端——域控制器上游的芯片直接反映了技術應用和產品性能，國內在晶圓代工和封裝測試方面都有一定的積累，但在芯片設計方面尚較為空白，而這正是國內外汽車控制器差距所在。

中游MCU端——域控制器中游環節主要是微控制單元，又稱單片微型計算機或單片機，是把CPU的頻率與規格做適當縮減，并將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。MCU可以視為一個小型的控制器，大多數ECU會基于多個MCU、PCB板進行更為復雜的控制功能設計。

中游PCB端——PCB是汽車控制器內部元器件電氣連接的載體，主要材料是覆銅板，當前國產化率較高，中國PCB廠商在全球占據重要地位。

車用PCB板是PCB行業的重要應用，2017年中國PCB市場下游應用最多的三個領域分別是通信電子、汽車電子、消費電子，分別占據了35%、16%和15%的應用比例。汽車電動化、智能化、網聯化將加速汽車電子化的進程。Prismark預測2018至2023年汽車智能化中最重要的ADAS年均成長率為17%。根據N.T.Information報告，2017年全球汽車電子產值約1950億美元，每車的汽車電子價值占比預計為30%，到2030年每車的汽車電子價值占比預計增加到50%，汽車電子化程度的不斷加深將增加更多的高散熱、高多層、高密度PCB的需求。

國內PCB核心廠商中，汽車業務比例較高的主要有依頓電子、滬電股份、景旺電子、世運電路和崇達技術，車用PCB業務比例分別達到了39%、36%、23%、23%和12%。

下游客戶包括了法雷奧、德爾福、博世、大陸、小糸等國際主流TIER1和特斯拉等國際整車企業。

盈利能力來看，景旺電子、依頓電子和崇達技術三家PCB企業相對較為領先，整體毛利率均在30%以上，整體凈利率均在15%以上。

中游無源器件端——無源器件分為RCL和射頻元器件兩大類，其中RCL約占無源器件的90%，在RCL中，電容、電阻和電感是三種主要類型。電容的主要功能是旁路、去耦、濾波和儲能，產值約占無源器件整體的66%；電感的主要功能是濾波、穩流和抗電磁干擾，產值占比約14%；電阻的主要功能是分壓、分流、濾波和阻抗匹配，產值占比約9%

電容器主要包括陶瓷電容、鋁電解、鉭電解、薄膜電容等，其中陶瓷電容可以做到更小的體積、更大的電壓范圍，更低廉的價格，在整個電容器領域占比約50%，陶瓷電容器中又以MLCC為主導。MLCC按出貨量排名，全球MLCC廠商包括日本村田制作所、韓國三星電機、中國臺灣國巨、日本太陽誘電、TDK等；而在中國大陸，MLCC廠商主要有風華高科、火炬電子、三環集團、宇陽及鴻遠電子等。

下游域控制器總成端——域控制器總成的領先企業主要包括博世、電裝、大陸、TTTech、Aptiv、偉世通等國際TIER1巨頭，其中奧地利企業TTTech的自動駕駛域控制器和奧迪A8和上汽進行深度合作，偉世通的座艙域控制器已經在吉利、奔馳等車企進行裝配量產；國內以德賽西威為代表的零部件企業在座艙域和自動駕駛域方面近年來也和部分造車新勢力企業建立了配套關系，其余的域控制器布局企業還有華為、東軟睿馳、合眾汽車、布谷鳥、百度、環宇智行、知行科技、海高汽車、領目科技等等。

在自動駕駛域控制器領域，預計未來Tier1與整車廠之間將采取兩種合作方式。

其一，Tier1負責中間層以及硬件生產，整車廠負責自動駕駛軟件部分。Tier1的優勢在于以合理的成本將產品生產出來并且加速產品落地，因此整車廠和Tier1進行合作生產方式是必然，前者負責自動駕駛軟件部分，后者負責硬件生產、中間層以及芯片方案整合，比如德賽西威IPU03S。

其二，Tier1自己與芯片商合作，做方案整合后研發中央域控制器并向整車廠銷售，例如大陸ADCU、采埃孚ProAI、麥格納MAX4。

軟件部分，軟件算法是汽車電子控制器的另外一個核心。汽車軟件系統包括系統軟件和應用軟件兩大部分。

系統軟件包括操作系統和一系列實用程序，一般由處理器芯片廠家提供。

應用軟件包括：數據采集與過程監控模塊、數據處理模塊、控制算法模塊、執行機構控制模塊、故障自我診斷模塊。

隨著汽車智能化的不斷提高，軟件系統越來越復雜，整個汽車軟件代碼行數在1000萬以上，軟件價值占比不斷上升，開發成本占汽車電子系統總成本的一半以上，重要性凸顯。

域控制器帶來的硬件升級和附加軟件機遇

上一節我們梳理了汽車電子控制器產業鏈，從硬件上來看，決定各類控制器功能的核心在于芯片端，域控制器相較于普通ECU而言，

在硬件層面：域控制器芯片端發生了1）從原有的16Bit單核處理器升級到多核處理器；2）算力從低到高升級；3）芯片功能從標準到定制芯片升級。此外還有更多的輸入接口，更為合理的結構設計、散熱與電磁兼容性設計。

1）芯片從單核升級到多核處理器

昨日活躍的無人駕駛和區塊鏈板塊殺跌迅猛:早間開盤，三大指數集體低開，昨日活躍的無人駕駛和區塊鏈板塊殺跌迅猛，資金的風險偏好有所降低，兌現欲望較為強烈，隨后白酒和保險板塊略有拉升，帶動滬指回暖，盤面上看，今日市場個股跌多漲少，情緒較為謹慎。板塊方面地熱、白酒板塊領漲，盤中房地產（嘉凱城）異動拉升。區塊鏈、有色鈷板塊領跌。[2018/1/9]

十年前，大多數汽車電子控制單元一般為16Bit單核處理器，一輛汽車上平均MCU個數不足10個，而現在一輛車的MCU超過了100個，高端汽車的MCU甚至達到了300個。MCU數量迅速增長下，會帶來很多問題。智能汽車ADAS功能越來越復雜，ECU性能面臨瓶頸。

域控制器要想利用其強大的運算處理能力為龐大的汽車軟件集中運算提供幫助，就需要用到復雜的多核電控單元。對ECU框架進行優化，根據汽車電子部件功能將整車劃分為動力總成，車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個域，利用處理能力更強的多核CPU/GPU芯片相對集中的去控制每個域，以取代目前的分布式汽車電子電氣架構。

2）芯片算力從低到高升級

隨著汽車智能化的發展，座艙域和智能駕駛域對汽車處理器性能的要求越來越高。根據地平線的數據，自動駕駛等級每提高一級，算力就增加一個數量級；L2級別需要2個TOPS的算力，L3需要24個TOPS的算力，L4為320TOPS，L5為4000+TOPS。

3）芯片功能從標準到定制化升級

汽車計算芯片主要包括三種典型產品：ASSP、ASIC和FPGA。當前主流的域控制器處于多核CPU/GPU芯片階段，隨著人工智能計算的快速發展，傳統的CPU、GPU已經開始難以滿足越來越多新的需求，在能效上也處于劣勢。而半定制的FPGA和定制型的ASIC將迎來高速的發展。

第一階段：從以CPU為核心的ECU轉變為以GPU為核心的智能輔助駕駛芯片。

汽車電子發展的初期階段，ECU主要是用于控制發動機工作，為保證傳感器ECU控制器回路的穩定性，采用ECU與傳感器對應的分布式架構。后來隨著車輛的電子化程度逐漸提高，ECU占領了整個汽車，從防抱死制動系統、4輪驅動系統、電控自動變速器、主動懸架系統、安全氣囊系統，到現在逐漸延伸到了車身各類安全、網絡、娛樂、傳感控制系統等。

隨著汽車電子化的發展，車載傳感器數量越來越多，傳感器與ECU一一對應使得車輛整體性下降，線路復雜性也急劇增加，此時DCU和MDC等更強大的中心化架構逐步替代了分布式架構。將整車劃分為動力總成，車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個域，利用多核CPU/GPU芯片相對集中的去控制每個域。

GPU和CPU最大的區別是設計結構及不同結構形成的不同功能。CPU的邏輯控制功能強，可以進行復雜的邏輯運算，并且延時低，可以高效處理復雜的運算任務。而GPU邏輯控制和緩存較少，使得每單個運算單元執行的邏輯運算復雜程度有限，但并列大量的計算單元，可以同時進行大量較簡單的運算任務。此外，CPU的核心數量只有幾個，每個核都有足夠大的緩存和足夠多的數字和邏輯運算單元，并輔助很多復雜的計算分支。而GPU的運算核心數量則可以多達上百個，每個核擁有的緩存大小相對小，數字邏輯運算單元也少而簡單。

第二階段：從ASSP到FPGA、ASIC。

摩爾定律使AI芯片性能增加速度越來越飽和，起作用的過程也正在放緩。用于通用計算的CPU和用于高性能計算的GPU在AI計算能效上也開始處于劣勢，下一代計算越來越需要異構系統，傳統的CPU、GPU已經開始難以滿足越來越多的新的需求，半定制的FPGA和定制型的ASIC被各大AI公司青睞。

其中ASIC具備體積小、功耗低、計算性能高、計算效率高等優勢，大公司如谷歌、阿里也在出芯片，眾多創業公司都在做各種各樣的ASIC，希望在特定的定制領域提供一些場景和應用。但由于ASIC在很多領域都還沒有標準的算法，需要針對特定算法進行設計，不僅不能修改，而且生產周期長達一至兩年。故在全定制的自動駕駛芯片成熟之前，半定制的FPGA是較佳選擇。

FPGA的核心優點在于可編程靈活性高、開發周期短，FPGA可隨意定制內部邏輯的陣列，并且可以在用戶現場進行即時編程，以修改內部的硬件邏輯，從而實現任意邏輯功能。形象點來說，傳統的ASIC等于一張出廠時就寫有數據且不可擦除的CD，用戶只需要放到CD播放器就可以看到起數據或聽到音樂;而FPGA是一張出廠時的空白的CD，需要用戶自己使用刻錄機燒寫數據內容到盤里，并且還可以擦除上面的數據，反復刻錄。

在軟件層面：域控制器1）形成了多核異構集成平臺；2）感知層面融合算法和交叉驗證；3）支持更靈活高速的通信網絡；4）新建高級網關；5）Autosar架構；6）安全機制要求更高；7）支持OTA升級。

1）各軟件組件的集成平臺：基于復雜接口、更高算力和多核處理器芯片，域控制器建立了一個集成平臺，兼AI感知、融合、決策控制一體化平臺型架構，靈活支持客戶定制化的系統配置、傳感器組合、通訊接口與協議等。

2）多傳感器融合算法：感知層面采用多冗余與交叉驗證機制，保證目標檢出可信度；決策層面采用先進狀態估計與判斷算法，準確判斷動態場景，在邊緣處理器側即可實現原始數據層面的高效融合與處理。

3）車內通信網絡及網關升級：當前CAN，LIN代表著傳統汽車車內通信網絡，但CAN最大1MB/s的帶寬以及非確定性的Message傳輸時間，在高算力和高度融合的域控制器階段有所不足，未來更高速、更開放的以太網有望取代CAN成為骨干網絡，和CAN等傳統車載網絡在較長的一段時間內共存。也就是說，①在車身控制域內部，各部件通過CAN、LIN溝通實現數據共享；②在娛樂子網中，娛樂域控制器與其子部件的通信將通過以太網實現；③當一個域需要與其他域交換信息時則經由網關、以太網路由實現。

4）AUTOSAR標準軟件架構：AUTOSAR是全球各大汽車整車廠、汽車零部件供應商、汽車電子軟件系統公司聯合擬定的一個符合汽車電子軟件開發的、開放的以及標準化的軟件架構。該架構旨在改善汽車電子系統軟件的更新與交換，同時更方便有效地管理日趨復雜的汽車電子軟件系統。AUTOSAR規范的運用使得不同結構的電子控制單元的接口特征標準化，應用軟件具備更好的可擴展性以及可移植性，能夠實現對現有軟件的重用，大大降低了重復性工作，縮短開發周期。

5）系統安全升級：ISO26262是汽車電氣／電子系統相關的“功能安全”國際標準，于2011年11月正式發布第一版本，于2018年12月發布修訂后的第二版。ISO26262采用車輛安全完整性等級來判斷系統的功能安全程度，ASIL由ASILA、ASILB、ASILC及ASILD四個等級組成，ASIL等級越高表示系統的功能安全評估越嚴格,相應的表示系統正確執行安全功能，或者說的避免該功能出錯的概率越高，即系統的安全可靠性越高。域控制器作為范圍內核心計算平臺，牽一發而制全身，功能安全要求更高，功能安全目標多數在ASILD等級。

6）更為高效的OTA升級：模塊越少、系統越統一越容易實現整車OTA，域控制器更為集中的EEA架構將車內各個分散的ECU部件的控制功能集成在一個DCU中，僅對DCU進行控制功能進行更新升級完成OTA，同時規避了各ECU的不同傳輸協議和兼容性風險，減少了每個ECU進行安全性確認防篡改的工作量。特斯拉作為車輛OTA升級的鼻祖，一定程度上就是得益于其DCU組件的電子電氣架構。

域控制器的未來

域控制器是車輛OTA升級的基石

OTA技術從PC/手機延伸到汽車。OTA英文全稱Over-the-AirTechnology，亦即“空中傳輸技術”或“遠程升級”，是指通過服務器、移動通信網絡和終端等的網絡連接，最終實現終端內存儲數據的更新，進而改善終端的功能和服務的技術。OTA技術最早應用在PC機上，后來廣泛應用在移動手機行業，與PC、移動手機在短短二三十年廣泛應用OTA技術不同，汽車行業由于其復雜的分布式電子電氣架構及安全考量的原因，并沒有很快接受這項新技術，近幾年隨著電子電氣架構的升級才逐漸在汽車行業里普及。

當前汽車OTA又分為SOTA和FOTA兩種升級方式。早期的汽車OTA自TBOX開始，通過內置SIM卡的TBOX為車主用戶提供如道路救援、車廠客服、110緊急通話、遠程車況查詢、遠程控制車門、車窗和空調開關等網絡服務。隨后一些車企開始針對IVI如導航地圖、音樂等升級進行OTA升級。這都是汽車OTA的早期應用，針對應用程序等軟件的升級。發展到現階段，汽車OTA已經不僅僅滿足于軟件升級，固件升級成為汽車OTA升級的一大趨勢。

SOTA、車載地圖、人機交互界面等功能。

FOTA又稱固件更新，用戶可以通過特定的刷新程序進行FOTA升級，影響的是動力系統、電池管理系統等。FOTA可以深層次改變汽車控制系統、管理系統及性能表現，甚至還能通過預留的硬件，通過后期的OTA開放一些新功能。

特斯拉依靠其集中式電子電氣結構率先實現整車OTA升級。特斯拉是整車OTA升級的開創企業，它不僅可以通過OTA將軟件升級發送到車輛內的車載通訊單元，更新車載信息娛樂系統內的地圖和應用程序以及其他軟件，還可以直接將軟件增補程序傳送至有關的電子控制單元，以實現安全、可靠的固件功能升級。具體思路就是，在汽車上預先搭載可能多年都不會使用的硬件，隨著法規、測試數據和算法的逐漸完善，再逐漸更新軟件來一步步解鎖新功能已達到最終的無人駕駛。特斯拉之所以成為整車OTA升級的先行者，核心得益于其超前的汽車電子電氣架構，傳統車企分布式電子電氣架構中ECU數量龐大，單個ECURAM內存容量有限，同時供應商的底層代碼和嵌入軟件各異，難以完成整車功能的統一更新。而特斯拉采用集中式的電子電氣架構，2015款的ModelS大約有15個ECU，此后發布的Model3則直接通過Hardware3.0和三個車身控制器執行來控制行駛、轉向和停止等功能，集中的架構和高算力的控制模塊支撐了特斯拉整車OTA升級。目前特斯拉已經可以通過OTA的方式實現改善車輛的底盤、信息娛樂、電池續航、ADAS乃至自動駕駛等多項功能，讓車的功能迭代更加靈活和便捷，最終變成一臺可以不斷進化的智能終端。

傳統車企開始發力布局OTA技術。特斯拉之后，全球傳統龍頭車企也紛紛致力于改進自身電子電氣架構，選擇優質域控制器供應商合作，發力布局OTA升級。近年來國內各造車新勢力在特斯拉領路下，疊加自身不同于傳統制造業的互聯網思維，相較于傳統車企，造車新勢力們在汽車OTA升級方面也呈現出“后來居上”的態勢。

域控制器未來走向中央控制器時代

終極階段——車輛集中式電子電氣架構。如博世的經典六段圖所示，以域控制器為代表產品的域集中式電子電氣架構再往后走，就是集成化程度更高的車輛集中式電子電氣架構——Vehiclecomputerandzoneconcept，終極階段就是Vehiclecloudcomputing，形象來看就是從春秋五霸走向大一統的中央集權制。未來車輛通過用高性能的中央計算單元取代現在常用的分布式計算的架構，將實現“軟件定義車輛”的終極目標。

中央控制器更具空間、輕量化、可擴展性優勢。相較于域控制器時代的Domaincentralized電子電氣架構，基于新一代Central&Zone電子電氣架構的汽車設計，能通過ECU集成進一步降低成本，較域控制器更具空間優勢、輕量化、車型覆蓋多、可擴展性特點，其目標是設計簡單的軟件插件和實現物理層變化的本地化。

特斯拉最新款的Model3結構就是車輛集中式電子電氣架構的典型代表，也是該架構下的第一款量產車型。Model3全車主要有三大控制模塊構成，一個是類中央控制模塊的自動駕駛及娛樂控制模塊Autopilot&InfotainmentControlModule，另外兩個分別是右車身控制器BCMRH和左車身控制器BCMLH。

寶馬和奧迪也進行中央計算平臺的電子電氣架構設計。除特斯拉以外，寶馬與奧迪也都在進行全新的電子架構設計，命名略有不同，奧迪將新架構命名為中央計算集群，而寶馬叫做中央計算平臺。在寶馬的體系結構中，中央計算平臺劃分主要的軟件功能，這些功能主要在內部開發。這些平臺提供高性能，并滿足最高的安全要求。集成ECU填充了中央計算平臺和普通ECU之間的差距——例如，部署需要直接訪問傳感器或執行器的時間關鍵功能。對于簡單和非特定于OEM的功能，可以接受普通ECU和傳感器和執行器。理想情況下，這些ECU、傳感器和執行器基于常見的OEM或者一級供應商的零件。

車載中央計算平臺有望最后走向車云計算。車內E/E架構和云端架構越來越接近。云端為各種應用程序提供了基礎，可以通過云端為司機提供移動服務。可以對從汽車傳輸到云端的信息進行分析。車內和云端架構的無縫結合，將成為使我們的E/E基礎設施能夠處理即將到來的創新的重要一步。

投資建議和推薦標的

汽車電動化、智能化是大勢所趨，在車輛向更高級別自動駕駛進化過程中，汽車電子電氣架構進入春秋時代，發生了從分布式向域集中式的升級，域控制器應運而生，作為車身區域性的“大腦”，DCU向上接收來自傳感器端的信號，向下發送決策信息給執行系統。DCU的普及，將帶來硬件和軟件的一系列投資機遇。我們基于域控制器產業鏈進行推薦：

硬件方面——

4）上游芯片端方面，芯片設計工序多由海外壟斷，晶圓生產和封裝測試工序國內代工企業較多，推薦1）域控制器上游芯片制造工序端的中芯國際、封測龍頭長電科技；

5）中游PCB方面，推薦PCB龍頭企業滬電股份、景旺電子，建議關注其他車用PCB占比較高的廠商如依頓電子、世運電路等。同時建議關注無源器件MLCC產業相關上市公司；

6）下游控制器總成方面，推薦德賽西威、科博達。同時建議關注域控制器下游核心執行器廠商如線控底盤、ADB車燈等。

軟件方面——

關于賦能域控制器的各項軟件性能升級，包括多融合傳感器算法、標準化軟件開發架構AUTOSAR、系統安全ASIL升級、車內以太網應用、整車OTA升級等等，或將帶來一系列聚焦算法、安全等計算機和通信企業的發展機遇。

德賽西威：智能座艙龍頭企業，智能駕駛推進有序

基本面：質地優秀、財務健康

德賽西威前身歷經飛利浦、曼內斯曼威迪歐、西門子等三代外資企業，2010年完成國有化，技術和管理團隊基本沿襲老牌歐洲企業，公司質地優良、客戶結構突出、員工激勵到位，是當前國內自主車機企業龍頭。

行業端：座艙電子是智能汽車核心升級零部件，行業增量前景巨大

車機是座艙電子核心組件，是未來智能汽車人機交互的入口，近年來駕駛者對于車載娛樂系統的需求經歷了內容、質量、形式的升級。整體趨勢是從分區到集成，從按鍵到一體化屏，單車價值量由原來的600-700提升至2000元以上。

公司端：中短期看車機系統價量雙升，遠期看ADAS

德賽西威是國內自主車機龍頭企業，受益于1）近年來中控屏大屏化和液晶儀表趨勢，配套價值量逐年上升；2）2018年以來新客戶拓展，配套數量未來可期；同時是國內罕見的日系產業鏈標的，中短期看公司傳統車機主業的客戶、產品拓展；長期來看，公司研發水平行業翹楚，ADAS產品進入收獲，當前ADAS三款產品量產，貢獻超1億營收，未來看好公司在77HZ毫米波雷達、L3級別智能駕駛域控制器以及車聯網產品方面的增長。

盈利預測：未來兩年營收復合20%增速，研發費用有望貢獻利潤彈性

公司2018年在手訂單年化70億，對應未來兩年20%營收復合增速，基于研發絕對值保持穩健的假設前提，我們預計公司19/20/21年利潤分別為2.9/4.5/6.6億，維持增持評級。

科博達：一體兩翼，汽車電子核心標的

投資邏輯：汽車控制器領域龍頭，汽車電子核心標的

科博達是國內為數不多汽車智能、節能電子部件制造商，深耕汽車控制器領域多年，核心客戶突破南北大眾、大眾全球等一流車企，短期受益于車燈LED化趨勢量價齊升，長期受益于汽車電子裝載率提升下的產品品類擴張。

主業介紹：一體兩翼，汽車電子業務多管齊下

公司當前業務一體兩翼，車燈控制器：電機控制器：車載電子電器約2:1:1營收比例，其中車燈控制器作為公司傳統優勢業務，行業受益于LED化市場擴容，全系LED化后國內市場空間近200億，全球市場空間近600億；電機控制器和車載電子電器業務在汽車智能化電動化趨勢下單車使用量逐漸提升，市場前景廣闊。

邏輯一：汽車電子滲透率提升，帶動公司產品品類擴張

目前汽車電子在緊湊車型中的成本占比為15%左右，在中高端車型中的成本占比可達30%-40%，而純電動車中，汽車電子成本占比高達65%，隨著汽車新能源、智能化趨勢，我國汽車電子成本占比仍將持續提升，預計汽車電子行業全球15000億、國內6000億市場。科博達在產控制器產品市場前景廣闊，募投項目新增1.4倍產能，汽車電子研發中心啟動建設，未來品類有望持續擴張。

邏輯二：車燈產業鏈核心環節，受益于未來車燈LED、智能化趨勢

當前車燈主流光源分為鹵素-HID-LED三類，LED車燈是未來車燈主流，科博達車燈控制器主要在HID/LED產品上應用。車燈控制器在LED車燈成本中占比15%-20%，車燈LED化過程中主控制器單元核心受益，1）前大燈：科博達LED主光源控制器收入占比快速上升，毛利率有望改善。2）后尾燈：LED尾燈控制器試產大眾、在研寶馬。3）氛圍燈：氛圍燈控制器全車使用量提升。

投資建議：客戶優質、發展前景廣闊

科博達作為具備優質客戶的汽車電子標的，受益于車燈結構升級和汽車智能化，發展前景廣闊。我們預計19/20/21年EPS分別1.28/1.52/1.86元。當前新股上市估值相對較高，維持中性投資評級。

星宇股份：好行業+好公司+好格局，具備全球車燈龍頭潛質

星宇股份是我們持續重點跟蹤和推薦的優質汽車零部件標的，公司作為國內主板主營車燈稀缺上市公司，主業高度專注，崛起于中國汽車工業快速發展期，規模穩健擴張。邏輯：好行業、好格局、好公司，業績仍有望維持較高增速，毛利率進入上行通道，具備全球車燈龍頭潛質。

好行業：國內500億OEM，智能化+LED看未來

國內車燈前裝市場具有約600億元市場空間，行業將受益于進口替代、產品升級等，行業集中度有望逐步提升，自主品牌份額有望加大。未來車燈發展趨勢在于LED大燈、激光燈和智能車燈。星宇通過內生研發布局行業前沿，募投研發中心和LED產能，LED收入占比持續提升，激光大燈研發成功，ADB大燈拿下走量客戶訂單。

好格局下的好公司：競爭優勢顯著，突圍國內合資車燈競爭圈

行業格局方面，全球車燈市場寡頭壟斷，區域性龍頭占據高地；中國車燈市場”一超多強”，星宇自主突圍多強競爭圈。星宇銷售凈利率全球領先，產品升級速度遠超同業。我們認為，中國汽車市場份額高。新車型推出快，為本土車燈品牌提供了絕佳的生長土壤，星宇已經擁有優質客戶支持，正向研發+快速響應，或逐漸“擠出”合資車燈企業，是國內最有可能走出全球格局的車燈企業。

高成長：客戶擴展+產能擴張+產品升級

客戶升級：經歷自主-合資-外資的客戶升級，2019年以來日系客戶進展加速，后期有望伴隨日系在華產能擴張穩健增長；產能擴充：佛山二期投產，常州智能制造產業園規劃五期，首個海外工廠2020年3月在塞爾維亞進入開工建設，提升前大燈和后組合燈產能；產品升級：公司未來計劃降低低價低毛利率的小燈產品占比，提升高附加值占比。

收入穩增，毛利率上行，維持買入

星宇處在起點高、彈性大、持續時間長的車燈賽道上，向高端化、全球化邁出步伐。收入穩健增長，毛利率進入上行通道。我們維持19/20/21年EPS分別為2.90/3.71/4.72元，維持買入評級。

伯特利：線控制動產品切入ADAS執行層，客戶高端化升級

掌握制動領域核心技術，實現機械-電控-線控全領域布局

伯特利主業為汽車制動相關產品，主要分為機械制動產品和電控制動產品，機械類產品主要包括盤式制動器、輕量化制動零部件以及真空助力泵，電控類產品主要包括電子駐車制動該系統、制動防抱死系統、電子穩定控制系統以及線控制動系統。目前公司以及完全具備EPB、ABS、ESC等電子類產品獨立開發與制造能力，后期逐步向線控制動領域技術滲透。公司客戶主要以自主品牌為主，包括長安汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、北京汽車、比亞迪等，公司的輕量化制動零部件目前已經獲得上汽通用、上汽大眾、通用全球、沃爾沃、福特等合資以及外資品牌訂單。2019年公司實現營業總收入31.57億元，同比增長21.29%，歸屬于上市公司股東的凈利潤4.02億元，同比增長69.21%，

持續斬獲通用全球大訂單，合作持續深化

公司于2019年2月于通用汽車簽署供貨合同，首次成為通用汽車鑄鋁轉向節以及供應商，對應項目為T1XX鑄鋁前轉向節，項目生命周期為7年，2019年開始批量供貨，該平臺對應車型在墨西哥銷量為35萬輛/年，自2019年初至2019年10月T1XX平臺項目輕量化產品累計實現收入1.46億人民幣。

此外，公司于2019年11月公布近期與三家通用汽車公司新簽署26份產品供貨合同，共涉及7個平臺項目，12種產品。該項目從2019Q4開始批量供貨，均為100%獨家供應，項目周期4個月至7年不等，主要依據項目車型的生命周期終止時間。公司預測本次簽署的全部供貨車型單年度最高產量近130萬輛，前述合同預計2020年給伯特利帶來新增收入約4億元人民幣，項目車型的生命周期內產品銷售收入累計預計將超過18億元人民幣。

投資建議：賽道優質與客戶結構優化，維持增持評級

公司所處賽道具備產品升級邏輯，從機械式制動到電控制動再到線控制動，此外，制動系統是智能駕駛執行端的重要組成部分。此外，公司客戶結構逐漸優化，前期主要以國內自主品牌為主，近期突破通用、福特、沃爾沃等合資以及外資客戶，并且逐步深化與通用全球的合作關系。我們預計公司19/20/21年實現營收31.6/35.6/42.0億，實現歸母凈利潤4.0/4.9/6.0億，實現每股收益為0.98/1.20/1.46元，維持增持評級。

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