電子電氣架構(gòu)簡稱 E/E 架構(gòu)，有時也被稱為 EEA（Electrical/Electronic Architecture）。是首先由德爾福公司提出的，集合汽車的電子電氣系統(tǒng)原理設計、中央電器盒的設計、連接器的設計、電子電氣分配系統(tǒng)等設計為一體的整車電子電氣解決方案的概念。通過EEA的設計，可將動力總成、驅(qū)動信息、娛樂信息等車身信息轉(zhuǎn)化為實際的電源分配的物理布局、信號網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、診斷、容錯、能量管理等的電子電氣解決方案。E/E 架構(gòu)這一概念最早由汽車供應商德爾福提出，后來被行業(yè)廣泛采用。

近幾年，隨著汽車行業(yè)走向智能化，傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)開始受到挑戰(zhàn)。先是特斯拉以新一代集中式布局的 E/E 架構(gòu)率先發(fā)力，后有供應商如博世、安波福、大陸等強調(diào) E/E 架構(gòu)要從分布式向集中式轉(zhuǎn)變。在主機廠中，也出現(xiàn)了大眾、通用和豐田這樣的變革者，正在布局新一代 E/E 架構(gòu)。

在很長一段時間內(nèi)，研發(fā) E/E 架構(gòu)是 Tier 1 的專業(yè)。Tier 1 配合主機廠進行 E/E 架構(gòu)設計和優(yōu)化，最終目的是通過開發(fā)一套合理的整車電子電氣系統(tǒng)，來實現(xiàn)性能提升與成本控制并重的效果。

最初，這件事很容易。因為自 1886 年第一輛三輪汽車被發(fā)明出來之前，車上的電子設備并不像今天這么復雜，更談不上 E/E 架構(gòu)。直到 20 世紀初，開始出現(xiàn)更多需要電力進行啟動的設備如起動機、車載收音機等，電子電氣系統(tǒng)才逐漸成型。以車燈為例，最早的車燈是在燈罩下點煤油，直到發(fā)明了電燈，汽車開始采用鎢絲白熾燈進行汽車照明。

越來越多的電子電氣系統(tǒng)出現(xiàn)后，一些問題隨之出現(xiàn)。比如，這些系統(tǒng)內(nèi) ECU 之間的通信。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。再過幾年，也就是 1991 年，世界上首款基于 CAN 總線系統(tǒng)的量產(chǎn)車型正式亮相。由于采用了 CAN 總線設計，車內(nèi)各個控制模塊之間的傳輸速率為到 83.3-500 kbit/s，其中用于發(fā)動機信號的 CAN 總線傳輸速度500kbit/s。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡的標準協(xié)議。

CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設備、工業(yè)設備等方面?，F(xiàn)場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術支持。2007 年，德爾福首次提出 E/E 架構(gòu)的概念，對發(fā)動機系統(tǒng)、車窗控制、車載娛樂系統(tǒng)等一切需要電力控制的軟硬件進行系統(tǒng)設計和不斷優(yōu)化，這一名為「E/E 架構(gòu)」的方案解決了汽車電子的通信和效率問題。如果沒有后來興起的電動車和自動駕駛，傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)也許還能延續(xù)輝煌。但是，如你我所見，電動車和自動駕駛技術席卷了整個行業(yè)，大量新出現(xiàn)的 ECU 和信號傳輸效率需求，讓原來的分布式 E/E 架構(gòu)受到挑戰(zhàn)，甚至正在成為技術發(fā)展的桎梏。

事實上，直到 2017 年特斯拉 Model 3 發(fā)布時，整個汽車行業(yè)都沒有一款產(chǎn)品嘗試對傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)進行革新。換句話說，正是 Model 3 出現(xiàn)，全新一代的集中式 E/E 架構(gòu)才呈現(xiàn)在人們面前。同樣在 2017 年，從德爾福拆分出來的安波福提出 smart architecture（智能架構(gòu)），將汽車內(nèi)部的大量模塊，整合為三類：分別是發(fā)動機模塊、信息娛樂模塊以及自動駕駛與主動安全模塊，并提出「神經(jīng)」和「大腦」的概念，神經(jīng)代表傳輸網(wǎng)絡架構(gòu)，大腦代表計算平臺。這種新的定義方式意味著供應商開始注重軟件算法對 E/E 架構(gòu)的影響。與此同時許多車企也紛紛意識到軟件對于汽車的沖擊，均提出要從分布式向集中式轉(zhuǎn)變的新一代 E/E 架構(gòu)，以適應時代變化。

用六個階段來描述 E/E 架構(gòu)的發(fā)展趨勢，從簡單到復雜依次為模塊化、集成化、集中化、域融合、車載電腦和車-云計算。每演進一個階段，E/E 架構(gòu)的效率會更高。比如，在集成化階段，CAN 總線的傳輸速率最大可達 100 kBit/s。按照模型預測，如果采用車載以太網(wǎng)，可以實現(xiàn)比 CAN 總線高 1000 倍的帶寬，也即達到 100Mbps 高實時帶寬。如果搭載車規(guī)級芯片，還可以讓汽車擁有中央計算機的處理能力，可以滿足車輛向智能終端演變的算力需求。在滿足算力和信號傳輸速度等各項要求后，圍繞新一代的 E/E 架構(gòu)的角逐也正式拉開帷幕。

提出新一代 E/E 架構(gòu)的背后，是汽車行業(yè)里掀起的兩股浪潮。第一股浪潮是插電式混合動力汽車和純電動汽車的出現(xiàn)，它們引入了三電系統(tǒng)，從而增加了汽車 E/E 架構(gòu)的復雜程度；第二股浪潮是智能座艙和自動駕駛。OTA 升級需求、大量的傳感器出現(xiàn)，產(chǎn)生了 OTA 更新、大量數(shù)據(jù)處理和信號傳輸?shù)男枨螅瑢λ懔蛙囕v安全提出挑戰(zhàn)。在面對這兩股浪潮時，傳統(tǒng)的分布式 E/E 架構(gòu)的問題在于，算力不足、信號傳輸慢以及無法實現(xiàn) OTA 統(tǒng)一升級?，F(xiàn)在車載 ECU 的數(shù)量相比汽車早期出現(xiàn)數(shù)倍增加，以及日益增加的海量數(shù)據(jù)等待處理，直接讓傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)不堪重負。


為了解決這些問題，便出現(xiàn)了車規(guī)級芯片，利于傳輸信號的以太網(wǎng)，以及解決了統(tǒng)一升級問題的域控制器。前來看，搭載新一代 E/E 架構(gòu)的車企如特斯拉等，在架構(gòu)設計上均采用了集中式布局。集中式布局有幾點好處：縮短信號傳輸、因減少線束而降低車重、更好的信息安全性。

拿Model 3 來說，其 E/E 架構(gòu)由中央計算模塊（CCM）、左車身控制模塊（BCM LH）、右車身控制模塊（BCM RH）三個部分組成，用以控制車輛的行駛、轉(zhuǎn)彎和停止等操作。在這一架構(gòu)下，全車線束只有 1500 米，遠低于行業(yè)的平均水平。

E/E 架構(gòu)決定車企的未來，E/E 架構(gòu)的發(fā)展命運也被車企掌握在手中。站在 2020 年初，基于傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)的車型仍占有很大市場，但新一代 E/E 架構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)。在汽車消費者做出選擇的同時，部分車企已經(jīng)率先行動，傳統(tǒng) E/E 架構(gòu)迎來滑坡的這件事恐怕不會太遠。