1.车身域控制芯片
车身域主要负责车身各种功能的控制。随着整车发展,车身域控制器也越来越多,为了降低控制器成本,降低整车重量,集成化需要把所有的功能器件,从车头的部分、车中间的部分和车尾部的部分如后刹车灯、后位置灯、尾门锁、甚至双撑杆统一集成到一个总的控制器里面。
车身域控制器一般集成BCM、PEPS、TPMS、Gateway等功能,也可拓展增加座椅调节、后视镜控制、空调控制等功能,综合统一管理各执行器,合理有效地分配系统资源。车身域控制器的功能众多,如下图所示,但不限于在此列举的功能。
车身域控制器功能表
(1)工作要求
汽车电子对MCU控制芯片的主要诉求为更好的稳定性、可靠性、安全性、实时性等技术特性要求,以及更高的计算性能和存储容量,更低的功耗指标要求。车身域控制器从分散化的功能部署,逐渐过渡到集成所有车身电子的基础驱动、钥匙功能、车灯、车门、车窗等的大控制器,车身域控制系统设计综合了灯光、雨刮洗涤、中控门锁、车窗等控制,PEPS智能钥匙、电源管理等,以及网关CAN、可扩展CANFD和FLEXRAY、LIN网络、以太网等接口和模块等多方面的开发设计技术。
在总体上讲,车身域上述各种控制功能对MCU主控芯片的工作要求主要体现在运算处理性能、功能集成度和通信接口,以及可靠性等方面。具体要求方面由于车身域不同功能应用场景的功能差异性较大,例如电动车窗、自动座椅、电动尾门等车身应用还存在高效电机控制方面的需求,这类车身应用要求MCU集成有FOC电控算法等功能。此外,车身域不同应用场景对芯片的接口配置需求也不尽相同。因此,通常需要根据具体应用场景的功能和性能要求,并在此基础上综合衡量产品性价比、供货能力与技术服务等因素进行车身域MCU选型。
(2)性能要求
车身域控制类MCU芯片主要参考指标如下:
(3)产业格局
车身域电子系统不论是对国外企业还是国内企业都处于成长初期。国外企业在如BCM、PEPS、门窗、座椅控制器等单功能产品上有深厚的技术积累,同时各大外企的产品线覆盖面较广,为他们做系统集成产品奠定了基础。而国内企业新能源车车身应用上具有一定优势。以BYD为例,在BYD的新能源车上,将车身域分为左右后三个域,重新布局和定义系统集成的产品。但是在车身域控制芯片方面,MCU的主要供货商为仍然为英飞凌、恩智浦、瑞萨、Microchip、ST等国际芯片厂商,国产芯片厂商目前市场占有率低。
(4)行业壁垒
从通信角度来看,存在传统架构-混合架构-最终的Vehicle Computer Platform的演变过程。这里面通信速度的变化,还有带高功能安全的基础算力的价格降低是关键,未来有可能逐步实现在基础控制器的电子层面兼容不同的功能。例如车身域控制器能够集成传统BCM、PEPS、纹波防夹等功能。相对来说,车身域控制芯片的技术壁垒要低于动力域、驾舱域等,国产芯片有望率先在车身域取得较大突破并逐步实现国产替代。近年来,国产MCU在车身域前后装市场已经有了非常良好的发展势头。
2.座舱域控制芯片