2号站网址在汽车智能化时代，传统的分布式电子电气架构已无法满足整车数字化转型的需求，基于“域”的电子电气架构开始出现。关于智能汽车域控制器，目前行业普遍认可博世的经典五域划分：动力域、底盘域、座舱域、自动驾驶域和车身域，总体来看，竞争焦点主要集中于智能座舱域和自动驾驶域，本文也将重点对智能座舱域和自动驾驶域展开介绍。
域控制器通过将汽车电子各部分功能划分为不同的领域，利用多核CPU/GPU芯片相对集中的控制域内原本归属各个ECU的大部分功能，以此来取代传统的分布式架构。
目前大多数整车厂处于分布式向域集中式架构发展的路上，“中央集成+区控制器”架构是汽车行业未来5年研发重点。特斯拉、安波福、丰田、沃尔沃主要是基于车身区域集成的架构，而大众、华为等其他企业则更多采用功能域集成的架构。
目前汽车架构中域控制器包括座舱域、ADAS域、动力域、底盘域及车身域等等。其中，座舱域和辅助驾驶/自动驾驶(ADAS)域属于性能域控制器，是由中控系统升级而来。动力域、底盘域和车身域属于集成型域控制器，是传统功能的集成。
主要负责汽车座舱电子系统功能，可融合传统的车载信息系统(仪表)和车载娱乐系统(IVI)等功能，同时集成驾驶员监控系统、360环视系统、ARHUD、行车记录仪和空调控制器等功能。其发展过程经历了由传统的“机械物理按键”到“中控液晶显示屏”，再到“中控+仪表盘一体化设计”的进程。同时，由于其涉及安全等级较低、成本相对可控，发展速度将显著快于自动驾驶域控制器。根据ICVTank数据统计，2020年全球智能座舱域控制器有望达到80万套，预计2025年全球智能座舱域控制器出货量将达到1300万套。
承担了自动驾驶所需要的数据处理运算及判断能力，包括对毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯性导航等设备的数据处理工作。同时，自动驾驶域控制器亦负责车辆在自动驾驶状态下底层核心数据、联网数据的安全保障工作，是推动自动驾驶迈向L3及以上更高等级的核心部件。此外，由于自动驾驶域控制器需要更强的AI算力以及算法的支持，因而参与研制的厂商众多。除传统汽车产业链内的整车厂及供应商以外，还包括有英伟达、高通、地平线、黑芝麻等海内外AI芯片龙头厂商，以及阿里、谷歌、QNX、华为等自动驾驶操作系统供应商。
主要集合动力总成相关功能，负责动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。在新能源车中主要是指电驱和电控系统的集成化。其中，电驱系统的集成以三合一技术路线为主流，即将电机、电控(逆变器)与减速器集成为电驱桥。电控系统的集成则倾向多合一模块，通常将变压器、车载充电机、加热器等进行集成，甚至会将整车控制器(VCU)等包含在内。2020年1月，合众汽车团队研发的PDCS动力域控制器搭载于哪吒汽车并通过了搭载车辆测试，正式进入了量产应用阶段。2020年9月华人运通发布的首款智能汽车高合HiPhiX，亦搭载有由联合电子合作研制的动力域控制器。
主要负责具体的汽车行驶控制，需要对包括助力转向系统、车身稳定系统、电动刹车助力器、安全气囊控制系统等在内的系统进行统一的控制。与动力域类似，底盘域内所涉及的控制系统大多都具备较高的安全等级要求，需要符合ASIL-D安全等级(ASIL系列中最高安全等级)。因此底盘域亦具备着较高的行业门槛，目前多数底盘域控制器仍处于实验室阶段。
主要负责车身功能的整体控制，本身技术门槛较低且单车价值量不高，其本质是在传统车身控制器(BCM)的基础上，集成了无钥匙启动系统(PEPS)、纹波防夹、空调控制系统等功能而成。此外，由于涉及安全等级较低，随着汽车E/E架构的进一步集中化，有望率先实现与智能座舱域的融合。
据麦肯锡预测，全球域控制器(ECU/DCU)市场规模在2025/2030年有望达到1290/1560亿美元，其中自动驾驶+智能座舱域控制器，2025/2030年市场规模有望达到520/710亿美元，约占汽车域控制器总市场的40%/46%，ECU市场规模分别占据79.8%和56.4%份额。
据预测，中国域控制器市场规模在2025/2030年有望达到1087/2307亿元，其中自动驾驶+智能座舱域控制器，2025/2030年市场规模有望达到760/1860亿元，约占总市场的70%/80%。
ECU市场增速趋缓，但市场空间绝对值仍处于高位，随着E/E汽车架构不断集中，ECU集成为DCU的趋势明显，中长期DCU市场必将高速增长。根据麦肯锡数据，2020年全球DCU市场仅约为20亿美元，占据汽车控制器市场规模不足2%，至2025年和2030年将分别增长至260亿美元和680亿美元，CAGR分别高达68%和43%。
1、车道偏离预警、夜视辅助、自适应巡航、驾驶员疲劳探测等辅助驾驶功能的应用带来集中式架构需求的增长。
2、云计算和5G的铺设速度加快，云平台的计算、存储能力和5G的传输速度为域控制器的大数据量、低延迟需求提供了保障。
3、新能源汽车以及动力电池技术的迅速发展、芯片的运算能力指数级提升为域控制器的硬件和软件提供支持。(四)行业发展趋势
在域控制器发展趋势上，Vector将汽车电子电气架构发展分为三个阶段：以控制器为中心的阶段、域控制器阶段、中央计算机阶段。最终，智能汽车将成为一部移动的超级计算机兼数据中心，并诞生新的Wintel。未来高级自动驾驶汽车时代的核心技术将是计算平台、操作系统和应用软件，同时，多媒体多域控制器则有可能和中央域控制器合二为一。
从生产流程来看，汽车域控制器产业链主要包括：晶圆生产、芯片封装测试及系统应用(MCU及各类控制器等)。上游核心产品芯片，决定了域控制器的核心计算能力，芯片设计层面主要由海外垄断，晶圆代工和封装测试层面大部分国产化半导体龙头企业具备实力；中游核心产品MCU(海外为主)，PCB板(国产化率较高)、无源器件(一定程度国产化)；下游控制器总成厂商主要是全球零部件巨头企业领先，近年来国内部分上市公司和初创企业逐渐实现了产品研发和订单斩获。
域控制器上游主要包括芯片设计、晶圆生产和封装测试，直接反映了技术应用和产品性能，国内在晶圆代工和封装测试方面都有一定的积累，但在芯片设计方面尚较为空白，而这正是国内外汽车控制器差距所在。
全球主要MCU企业市场份额趋于稳定，主要由美国、欧洲、日本等地区企业占据。根据IHS数据，2020年，全球汽车电子用MCU龙头企业为瑞萨电子、恩智浦、英飞凌等，其中瑞萨电子市场份额大幅提升，达到30%，而布局汽车电子MCU的中国厂商有四维图新、芯旺微电子、比亚迪半导体等。
PCB(印刷电路板)是汽车控制器内部元器件电气连接的载体，主要材料是覆铜板，当前国产化率较高，中国PCB厂商在全球占据重要地位，全球排名前十的PCB企业依次是臻鼎科技(中国台湾)、欣兴电子(中国台湾)、东山精密(中国大陆)、旗胜(日本)、迅达科技(美国)、华通(中国台湾)、健鼎(中国台湾)、深南电路(中国大陆)、Lbiden(日本)、瀚宇博德(中国台湾)。
无源器件分为RCL和射频元器件两大类，其中RCL约占无源器件的90%，在RCL中，电容、电阻和电感是三种主要类型。电容产值约占无源器件整体的66%，电容器(capacitor)主要包括陶瓷电容、铝电解、钽电解、薄膜电容等，其中陶瓷电容可以做到更小的体积、更大的电压范围，更低廉的价格，在整个电容器领域占比约50%，陶瓷电容器中又以MLCC(片式多层陶瓷电容器)为主导(占比超90%)，因存在资金门槛和技术门槛等，目前，全球MLCC厂商数量不多，主要公司包括：村田(日本)、三星电机SEMCO(韩国)、国巨(中国台湾)、太阳诱电(日本)、TDK(日本)、京瓷(日本)，市场份额合计85%。中国大陆厂商，比如风华高科和三环集团，在全球份额较低，主要以中低端产品为主。
域控制器总成的领先企业主要包括博世、电装、大陆、TTTech、Aptiv、伟世通等国际Tier1巨头，其中奥地利企业TTTech的自动驾驶域控制器和奥迪A8、上汽等进行深度合作，伟世通的座舱域控制器已经在吉利、奔驰等车企进行装配量产；国内以德赛西威为代表的零部件企业在座舱域和自动驾驶域方面近年来也和部分造车新势力企业(车和家、小鹏汽车等)建立了配套关系，其余的域控制器布局企业还有华为、东软睿驰、合众汽车、布谷鸟、百度、环宇智行、知行科技、海高汽车、领目科技等等。
域控制器作为未来汽车运算决策的中心，其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统及中间件、应用算法等多层次软硬件的有机结合。分别来看，主控芯片目前多采用异构多核的SoC芯片，竞争的焦点主要在于AI单元的有效算力、算力能耗比、成本等。软件操作系统及中间件主要负责对硬件资源进行合理调配，以保证各项智能化功能的有序进行。其中，软件操作系统竞争格局较为稳定，多以QNX和Linux及相关衍生版本为主。应用算法则是基于操作系统之上独立开发的软件程序，是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一。为实现智能汽车的持续进化，整车厂往往会选择“硬件超配、后续软件迭代升级”的方式。
域控制器的主控芯片目前多采用异构多核的SoC芯片，由AI单元、计算单元和控制单元三部分异构而成，每个单元完成各自功能。SoC芯片集成了CPU、AI芯片(GPU、FPGA、ASIC)、深度学习加速单元(NPU)等多个模块，SoC芯片算力主要来自于AI芯片，是自动驾驶域中最核心的单元。目前海内外领先的车载AI芯片厂商包括英伟达、Mobileye、高通、地平线、华为、黑芝麻智能科技等。
软件操作系统包含系统内核、基础软件以及中间件等，主要负责对硬件资源合理调配，以保证各项智能化功能有序进行。其中系统内核竞争格局稳定，主要以QNX、Linux及其衍生版本为主。中间件则多由Vector、ETAS、德赛西威等第三方厂商或整车厂进行开发。
应用算法则是基于操作系统之上独立开发的软件程序，亦是各个品牌汽车差异化竞争的焦点。更灵活的整车OTA可带来应用算法的不断更新，使车企有能力为用户提供不断迭代升级的功能体验。
自动驾驶域控制器对于AI芯片的算力要求很高，目前自动驾驶AI芯片市场能实现大规模量产的厂商主力有英伟达、Mobileye和特斯拉(自研FSD)等，高通正在加速推进，国内华为、地平线和黑芝麻等公司发展潜力巨大。国际Tier1开始加速推出自动驾驶域控制器，如安波福、伟世通、大陆等。国内自主企业也开始推出自身的域控制器产品，较为典型的包括德赛西威采用英伟达Xavier芯片方案，给小鹏P7车型提供IPU03自动驾驶域控制器，以及华为为北汽极狐阿尔法SHi版提供MDC810自动驾驶域控制器。
域控制器集中式EE架构的核心部件，整车企业掌握主导权的动机强烈。如特斯拉自研中央计算机CCM+区域车身控制模块(BCM)的架构，但短期内能够实现全部自研仍是少数，大多数整车企业仍将依赖Tier1厂商及科技公司。
目前外资Tier1巨头基本都已布局自动驾驶域控制器，代表产品包括伟世通DriveCore、博世DASy、大陆集团ADCU、采埃孚ProAI、VeoneerZeus、麦格纳MAX4、安波福CSLP等。其中博世与英伟达合作开发的DASy2.0，支持L2级高速公路辅助(HWA)及L3级交通拥堵引导(TJP)功能；安波福逐渐将域控制器升级为融合了道路规划、定位、认知等算法的软件平台，也就是被外界所熟知的CSLP平台。
德赛西威绑定英伟达，为小鹏P7提供自动驾驶域控制器IPU03，其2020年出货量超过一万台，已实现规模化量产。基于英伟达ORIN计算平台的IPU04也已量产，算力达254TOPS，计划2022年在理想汽车车型搭载，作为英伟达全球六大合作伙伴之一，德赛西威已占据了核心卡位优势。
东软睿驰于2021年7月发布新一代自动驾驶中央计算平台，采用4颗地平线TOPS，支持多路激光雷达、16路高清摄像头、毫米波雷达、超声波雷达接入，可实现整车360°的感知冗余，支持L3/L4级别自动驾驶功能。
均胜电子旗下均联智行与黑芝麻科技签署了自动驾驶域控制器开发协议，计划于2023年量产自动驾驶域控制器。
经纬恒润则基于MobileyeEyeQ4视觉感知方案以及英飞凌AURIX计算平台研发自动驾驶域控制器，可实现在高速公路及城市快速路场景自动行驶，2020年为一汽红旗E-HS9配套。
百度自动驾驶域控制器已发展到第三代“三鲜”平台，算力升级至508TOPS，支持停车场自主泊车(PAVP)以及领航辅助驾驶功能(ANP)。创时智驾脱胎于TTTech与联创汽车电子，结合二者硬件设计、生产的优势，基于英伟达Orin将推出iECU3.0域控制器，算力达500TOPS。福瑞泰克则基于成熟的L2系统，设计了模块化、可裁剪、可扩展的软硬件一体化技术架构，包括ADC20、ADC25、ADC30域控制器，为主机厂提供灵活配置的自动驾驶系统。其他如大疆、智行者、布谷鸟、宏景智驾、超星未来、踏歌智行、大轩科技等初创企业也都积极参与自动驾驶域控制器的研发和推广应用。
目前智能座舱域控制器主要目的是将分别呈现的液晶仪表、液晶中控、HUD、流媒体后视镜等显示端进行“功能域”集中统一控制，实现“一芯多屏”等功能。国内外Tier1厂家纷纷推出智能座舱域控制器产品，包括伟世通的SmartCore，搭载在广汽埃安LX上；德赛西威最新的一芯双屏座舱域控制器产品，已搭载在奇瑞品牌上；延锋科技座舱域控制器，已经搭载在智己上等。智能座舱产业链中主机厂、Tier1、科技/芯片公司跨界融合趋势明显。Tier1作为中间商，根据主机厂需求提供定制操作系统、中间件，适配域控制器芯片、电子元器件等硬件，从而提供域控制器全套解决方案。
外资Tier1代表产品包括伟世通SmartCore、佛吉亚歌乐座舱域控制器、哈曼DigitalCockpit等。
伟世通2018年就在奔驰A级上推出了SmartCore域控制器，2021年第三代SmartCore域控制器搭载在吉利星越L上，首次采用第3代高通骁龙汽车数字座舱平台，整合车内多屏显示环境，实现了涵盖仪表信息、资讯交互、后排娱乐、信息安全以及车载信息系统的舱内联动。
佛吉亚歌乐为红旗H9配备了集成多个系统的座舱域控制器，将前后排硬件独立的各个子系统在软件层面进行统一，实现“五屏联动”(液晶仪表、中控屏、HUD、后排双屏)。
在国内智能座舱领域，德赛西威产品线布局完整，且率先量产域控制器。诺博基于高通8155芯片和BlackBerry实时操作系统打造的智能座舱域控制器IN9.0现已投入量产，华阳集团已定点多个车企的座舱域控制器项目。博泰、东软睿驰基于高通芯片的座舱域控制器即将进入量产阶段。中科创达推出座舱域方案可兼容适配高通、瑞萨、恩智浦三个主流芯片平台，支持一芯多屏(仪表、中控、副屏、空调座椅屏)多系统(Android、Linux、QNX、INTEGRITY)。均胜电子与华为在智能座舱领域达成合作，华为提供座舱芯片核心模组、鸿蒙操作系统以及应用生态，均胜智行主要负责智能座舱中与操作系统适配的算法、软硬件架构设计、系统集成开发。
域集中式架构是行业公认的汽车架构变革方案，“中央集成+区控制器”架构是长期趋势，远期形态或为车-云互通模式。目前大多数整车厂处于分布式向域集中式架构发展的路上，“中央集成+区控制器”架构是汽车未来5年研发重点。目前域控制器行业呈现整车企业、科技公司、Tier1三方玩家各显身手的竞争格局，其中少数领先车企实现自动驾驶域控制器自研，而具备域控制器软硬件全栈能力的Tier1有望取得领先，其中国内Tier1以大算力芯片寻求差异化突破，科技公司则以软件开发优势切入域控制器供应链，三方合作研发是必然趋势。
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