自动驾驶对整车算力和电子电气架构的升级需求推动，智能汽车销量持续高增，域控制器发展动能强劲，有望成为中期行业主流趋势。整车厂域控架构渗透率有望加速提升，高性能、集成化、可扩展或将成为域控制器的主要发展趋势。在此过程中，芯片厂商、集成商、整车厂均在域控制器有所布局，各环节竞争要素不同，格局空间各有特征。短期本土供应商围绕成本优势及集成能力进行布局，在整车厂智能化平台快速迭代过程中有望实现技术突破，进一步提升市场占有率。
电子电气架构集中化升级，域控制器快速发展。汽车传统分布式电子电气架构难以满足日益增长的智能化需求，能够集合算力、降低线束及制造成本、提升复用率的域集中式架构应运而生。高性能、集成化(成本控制叠加生产难度降低)、可扩展(软硬件解耦便于OTA升级)三大特征为中期域控制器发展提供动能。受此驱动，认为，域控制器渗透率有望提升，2025年全球自动驾驶与智能座舱域控市场空间有望扩容至千亿元人民币。
“芯片+集成商+整车厂”构成产业链上下游。观察到：芯片端竞争围绕性能、生态、开发落地、成本四大维度展开，Mobileye在存量市场地位稳固，英伟达及高通在增量市场快速突破，有望后来居上，实现全域领先；集成端竞争主战场在于软件开发、定制化需求把握及快速量产能力，国际厂商如博世、安波福等积累深布局广，协调产业链资源能力强；本土厂商借助产能扩张、产品快速迭代、软件能力持续提升强势崛起。
本土供应商实现突围，短期看降本与国产替代，长期需依赖技术迭代。在外部非经济因素的推动下，国产替代需求中长期确定性较强。受此带动下，国产芯片供应商实现了部分突围，华为、黑芝麻、地平线等方案得到采用；国内域控制器集成商则凭借客户协作和产能布局等先发优势实现了业务的突破。认为，通过客户资源的积累和配合验证，国内芯片厂商、集成商有望弯道超车实现技术突破及价值链环节上移。
盈利预测与估值
如果说车辆智能化是未来，那么智能电气架构一定是其基础。
本文将从特斯拉、大众与福特3款新型SUV的电气架构对比开始分析，看特斯拉为何能领先业界6年实现智能电气架构，而传统车企的历史包袱是如何阻碍其新技术落地的，从车辆的系统设计，到对成本模式认知及技术模式的认知，最后到落地时要面临哪些技术难点，详细分析如何实现智能电气架构的落地。
如今的汽车行业正在经历剧烈的电气化及智能化变革，这种变革必然导致车辆ECU数量增多及电气架构复杂度增加，传统车企在架构升级过程中会怎么做？有哪些考量？
从下图的ECU及网络类型节点对比表可以看出，ModelY、ID.4、MachE的ECU数量分别为26、52、51，特斯拉的集成度明显要高很多，这主要是因为特斯拉将众多小型ECU的功能全部集成到区域控制器中。前文讲过，比如特斯拉的Model3的FBCM，既负责配电，还负责一些左前灯控制、空调控制、热管理等功能，横跨了传统的车身、座舱、底盘及动力域。
之前就讲过，传统OEM是有很大历史包袱的，按以往的经验，基于现有成熟模块进行复用可以显著缩短车辆开发周期及降低开发成本，并保证车辆的可靠性。但如果步子迈得太大，一上来就搞大规模集成，就会牵一发而动全身。
所以，对传统车企来讲，任何的更改都需要很谨慎，因为制约因素很多，改起来就很困难，周期很长，涉及面很广，风险很大，成本也很高。
大家应该还都记得，ID.3在刚上市时，出现了众多软件bug，上万辆车停在大众工厂等待升级。大众尚且如此，其他家可想而知。所以可以看到，福特和大众尽管宣称是全新纯电架构，但是仍然复用了很多小型ECU。
但有一点不可否认的是，大众在电子电气架构的升级过程中已经做了很大的更新，大家有兴趣的话可以去看一下奥迪e-tron与ID.4的电子电气架构的对比，可以看出巨大的变化。
从上图Lin总线数量也能看出，ID.4和MachE的数量几乎是特斯拉的2倍，这也从侧面就说明复用了很多基于Lin通信的小型ECU，这是都是很典型的传统设计方式。
可以看到，ID.4和MachE在这方面仍然是传统设计，有3个配电盒，前舱1个，驾驶舱2个，并且有大量的继电器和保险丝，而ModelY则沿用了Model3的设计，全部采用半导体方案进行替代，传统继电器和保险丝的数量为0。
这种设计差异就导致大众和福特虽然也都采用了域控架构理念，但是三者的电子电气架构还是有较大差异的。
特斯拉的架构更接近于区控制架构，这个可以从ModelS内部线束长度长达3km，到Model3只有1.5km的进步得到印证，因为区域架构对线束的节省具有明显价值。Aptiv也曾测算过使用区域架构后可以降低25%线束成本，而Visteon则认为区架构可以节省50%或更多的线束长度。
另外Visteon还专门阐述了区域智能配电的价值，包括：
1.双电源分级供电；
2.推动配电技术电子化，取消传统保险丝；
3.中央配电盒虚拟化，保护特性优化；
4.智能电源管理，基于电流及电压诊断的故障预测；
5.保险丝及负载优化带来的其它价值。
另外，3IS最后给的结论也很有意思——3IS说：“很难简单地说谁的架构是最好的，这取决于目的和约束条件。传统OEM使用沿用技术可以降低研发成本，虽然这并不是最好的。特斯拉别无选择地必须从零开始，所以可以走一条完全不同的路，它没有任何约束。”
另外，通过对特斯拉老款车型ModelX(2015-2020)及Models(2016-2020)的分析也能看出来，即使传统配电盒方案，特斯拉的设计也异于传统OEM。
从上图可以看出，特斯拉整车使用的Plug-in继电器数量极少，仅有5个（传统车接近20个），座舱配电盒上仅有保险丝，没有继电器，这为特斯拉在model3上采用区域智能配电的创新架构埋下了伏笔；相比之下，5年后量产的ID.4和MachE分别为7和22。
那么，大众、福特跟特斯拉在电气架构上的差距为何如此之大呢？接下来，将从系统角度、成本角度、认知角度、技术角度对智能电气架构落地中的难点进行详细的分析。
一.整车系统角度
上一章也讲过，汽车上很多设计其实是牵一发而动全身的，因为汽车是一个很复杂的集成系统，一台车有上万个零部件，很多系统是相互关联的。比如就拿特斯拉的“高压不下电”策略来说，这一点牵涉到了非常多的具体设计：
1.特斯拉Model3停车后高压动力电池会一直保持连接，高压电池以约每天1%的放电速度放电；
2.Model3的“静态”工作电流为2.6A，而传统高压下电的车辆静态电流在15mA～20mA左右，以保证蓄电池不亏电，下次能正常启动（低压没电是上不了高压的，因为BMS、VCU都是用的12V蓄电池的电）；
4.这个设计的初衷是为了支持所有的Online服务，比如哨兵模式；
5.这种设计进而推动特斯拉直接取消了高压预充电路，这估计也是全球首创的了；
6.特斯拉采用了大家闻所未闻的低压蓄电池DC-DC逆变进行高压预充，这种设计也不支持频繁的高压上下电，所以相对应的设计就是特斯拉的高压在首次上电后，一般就不下电了。
说起来比较绕，做了一个脑图，大家看一下：
从这里就能看出来，一项功能的实现需要整个系统设计进行配合。这里还仅仅是高压部分的，就涉及到了预充方案、BMS、DC-DC等模块及策略的全新设计；实际上，低压电源分配及控制方面特斯拉也有相应的设计来支撑。
所以说，如果不站在整车系统角度对一个功能的实现进行深入分析，步子迈得太大，一上来就搞很多新功能，做很多集成设计，就会牵一发而动全身，改了A就会导致B有问题，动了B才发现C又不行了。制约因素很多，改起来就很困难，周期很长，涉及面很广，风险就会很大，成本也很高。
上万辆ID.3停在大众工厂等待升级的画面还历历在目，甚至连特斯拉也要花好几年来升级老款车型，因此，传统OEM不得不谨慎，沿用设计就成了不得不用的“最好选择”。
二.成本角度
从传统车辆设计角度来看，成本是第一位的，智能电气架构大家都知道很好，但是OEM一看成本，项目肯定就黄了，连和往下讨论的冲动都没有了。
曾针对商用车电气架构和几大OEM进行过成本分析，整车电气零部件部分（不包含线束），升级到智能电气架构后，成本至少翻一番，即使对成本没那么敏感的商用车，这也是绝对不可接受的，对成本极敏感的乘用车，就更不用说了。
下面大概列了一下各种方案的成本对比，大家可以感受一下。
举例来讲，对于一个10A回路，采用保险丝是一毛钱，芯片就要七八块钱。但是芯片成本随电流等级增加并不是线性的，比如30A的保险丝还是一毛钱，芯片就得二十几块钱了。电流再大，就没有HSD了，只能用MOS方案。整车那么多保险丝，尤其对于一级配电盒，大电流特别多，智能配电盒成本对比简直就不忍直视，要是Tier1都不好意思和OEM提成本。
怎么办？
智能电气架构作为一种颠覆式的技术创新，在其带来创新价值的同时，也带来了成本的大幅增加，技术要落地，要应用，就需要有人为创新的成本买单，但OEM又不想直接大幅增加成本，这会直接影响利润，对靠卖车赚钱的传统OEM来说，这是不能接受的。
一般来说，如果技术带来的成本增加在20%～30%之间，这个技术就比较容易落地，而对于智能电气架构，就需要从系统层面来考虑线束的成本降低、研发的成本降低等，但整个系统成本很难估算，告诉OEM是降低的，即使OEM认可，具体也不好算，这就导致成本这一关很难过，OEM的领导很难拍板说上这个技术。
NXP的PhilippeDupuy认为OEM是了解半导体解决方案的价值的，同时也是车辆电气化的主要推动者，并且经过计算，系统级及整车级的成本是节省的。但同时他也承认，时至今日，半导体解决方案并未获得显著进展。
“硬件预埋+软件付费”这种创新模式便是智能电气架构落地的一个破局点。前文分析过特斯拉引领了“硬件预埋+软件付费”的创新模式，把硬件成本作为价值预埋的一部分，硬件的成本后期可以通过软件付费模式进行回收了。
传统的车辆设计，需求在一开始就是被明确定义了的，整车在生命周期内是不更新的，所以可以采用高度定制化的低成本硬件，够用就行，不需要强大。但如果硬件不够强大，软硬件就很难解耦，软硬件无法分离，就无法应对新的需求的变化，硬件无法被软件重新定义，因而也很难实现“硬件预埋+软件付费”。
如果没有软件付费这种模式，OEM靠卖车是不可能有这种硬件预埋的创新做法的，甚至连想法都不会有。因为虽然创新产生了新的价值，但是这种价值当前并未体现在消费端，或者体现得不直接，那么就没有人愿意为创新的成本买单，创新的步伐就会被拉慢下来。
在这里想到何帆老师举的另外一个例子，比如非洲国家债务问题，西方国家的思路是，降低利率，或者减免一部分。而中国人可能会说，咱们讨论一下修路的问题吧。从小就知道，要想富，先修路。修了路，经济增长了，债务问题不就解决了吗。西方人考虑的是如何直接解决问题，而中国人考虑的是迂回解决，因为直接根本就解决不了嘛！
所以，基于目前阶段，针对智能电气架构的成本问题，惟一的办法可能只有迂回，而在未来，智能电气架构将作为区域架构的一部分，是支撑未来新能源卡车及高阶无人驾驶技术的基础设施。
三.认知角度
除了成本，另一个阻碍新技术或新事物发展的，应该就是人们的认知了吧。就像最初手机集成了分辨率只有30万像素的拍照功能时，谁也不认为这玩意儿有啥真正的价值，拍照时该用相机还是用相机。后来的事情大家都知道了，手机拍照的价值慢慢得到了认可，消费者也愿意为一亿像素的镜头付费了，甚至生产商还能以此为卖点进行宣传了，这个放到过去敢信？
01成本模式认知对现在以卖车为老本行的OEM来说，车辆售价必须按配置进行区分，因为材料成本就不一样。消费者想要更多的功能，买车时就得把钱给到位，如果买车的时候没有钱，这个配置没有买，后来想加装，基本上加不上的。
比如动力底盘部分，买了1.5T的，买完了觉着动力不行，和4S店说想换2.0T的，这就离谱了，不可能换个发动机啊，但电动车就可以在硬件有裕量的基础上，通过软件来实现部分的动力提升。
另外就是对产量和成本的认知，在特斯拉最初研究电动汽车时，电池成本大概600美元每千瓦时，而马斯克通过第一性原理分析后认为未来可以降到80美元，后来的趋势大家也都看到了，电池成本随着电动车产量的上升，的确是不断降低的，据估计到2029年，锂离子电池的价格可以降到每千瓦时60美元左右。
到这里就不得不提一个在汽车领域里预测价格走势非常准确的定律——莱特定律，即产量每累计增加一倍，成本价格就会下降15％，而且会持续降低，再翻一倍又降15%。汽车行业从1900年就遵循这一规律。
基于莱特定律进行分析，一种新产品或技术，在产量翻四番后，成本即可下降到原来的一半。但如果不具备这一认知，就会面对高成本的时候“知难而退”。
前文专门分析过智能电气架构对成本的影响，包括线束设计、电气设计、EMC、车辆运营维护。
举个例子，比如利用能量管理算法就可以实现智能节能节油，博世研究表明，发电机输出100W电功率，相当于100km油耗0.17L，在24V系统也就3.7A电流，比一个70W大灯灯泡多一点。所以电能管理策略是可以提高整车电气系统的经济性的。
02技术模式认知之前也讲过，汽车产业作为一个拥有上百年历史的产业，其很多设计是有传承的，传承的意思就是有延续性、变动较少。传统保险丝继电器技术悠久，可靠性够用，使用成本低，综合考虑下来，目前是可靠性和成本后均衡后的最佳方案。
在和众多OEM进行过技术交流后，大家首先的反应就是，这不使用保险丝的技术方案可靠吗？不会保护不了把线烧了吧？方案装过车吗？验证过吗？谁家用过？
汽车行业的技术人员在面对新技术时，首先考虑的是这种设计可靠不可靠，有没有人这么干过？传统技术，保险丝烧了换一个就好了，而半导体技术坏了必须换掉整个模块，成本太高，不可靠根本不行。
关于新的电气架构，大家的认知不足主要体现在以下几个方面：
（1）可靠性
用一句话来概括，那就是：传统电气架构的可靠性下限比较高，但上限很低，而基于半导体方案的智能电气架构，可靠性下限比较低，但是上限非常高！
所以，不能根据经验说传统的方案就已经很可靠了，那是因为还没有更高的可靠性需求。半导体方案不成熟，一开始可能会不可靠，但要相信，它可以非常可靠。就像有句话说的，鹰有时会飞得比鸡低，但鸡永远飞不了鹰那么高。
最后放个可靠性参数表格对比一下：
（2）冲击电流
再放几张冲击电流波形图：
从上图可以看出来，容性负载冲击电流在10倍左右，感性负载在3～5倍之间，再来看一下半导体器件的耐冲击电流能力：
从上表可以看到，HSD芯片的耐冲击电流能力（即限制电流limitationcurrent）是额定电流的10倍，这足以应对所有类型的容性负载（纯电容除外，大电容必须采用预充），同时，HSD芯片仅仅限制输出电流到一个值，而并不是发生保护，把负载关掉，这是在芯片设计时，芯片设计人员已经考虑到的一个应用场景。
至于针对3～5倍冲击电流的感性负载，那就更没有问题了。
下面再来看一下MOS管的耐冲击电流能力，就以特斯拉使用的一颗功率MOS来进行参数分析：
这是一颗40V的NMOS，可用于12V系统，参数为1.3mΩ，235A，意思就是要是给足了散热，它能给干到235A的电流，但实际上没人敢这么用，总不能给它上液氮冷却吧，要考虑工程实现。根据笔者经验，1.3mΩ的MOS给予一定散热设计，全温度范围（-40度～85度）干到40A以上应该问题不大，参数表里是按100度，给到了29A，比较保守。
但是再看脉冲，100度是166A，注意前面的参数是RJC，表示这是一个较长的瞬态电流，类似于感性负载冲击，这个参数也是额定电流的5倍以上了，应对感性负载3～5倍冲击完全没有问题，而且，再看备注3,1秒的脉冲都是没问题的。
（3）额定电流
一般情况下，对比原有保险丝设计，芯片设计的额定电流都可以更小一点，甚至可以是原来的一半，相应的，线径设计也就降下来了。
（4）电源属性
电源属性这个概念在汽车行业无人不知，毕竟已经用了这么久了，连大家熟知的KL15/KL30这种叫法，也是博世在1984年就提出来的，可见其历史之悠久。过去定义供电属性的原因就是为了便于进行能量管理，但是切换到智能电气架构后，会突然发现，电源可以没有属性之分了，所有的线路都可以被定义为任意供电属性，固定的电源属性自然就不再需要了。
任意电源属性带来的价值包括但不限于：支持更自由更复杂的能量管理策略、整车电气架构设计优化、线束系统优化、网络管理设计优化等。
（5）每路单独可控
在传统架构下，绝大多数的回路都是不可控的，比如常电回路，整车一上电，这些回路就有电了，想关是关不掉的，乘用车没有总闸，就必须有静态功耗管理，卡车就靠总闸来管着了。
在智能电气架构中，每路单独可控，但做传统电气设计的人很难具备这一认知，在传统经验看来，怎么可能那么多回路全部是独立可控的？因而，也就无法意识到这种独立可控带来的价值。
（6）每路独立保护
传统架构下，电源分配必然是分级的，类似于瀑布架构，所有的二级回路都是经过了一级大保险丝，再分配到多路二级小保险丝，然后到用电设备的。如果一级出了问题，很多个二级就会受到影响。
还有，在传统设计中，保险丝负责保护，继电器负责控制，保护和控制自然是分开的，如果保护共用，控制分开，一路负载出了问题，所有负载就会全部断电。
智能电气架构中，因为可靠性提高，加上没有电源属性之分，二级配电的供电电源要少得多，所以，可以认为所有的二级终端用电设备和一级是并联的，而非串联的，相当于二级的保护其实是独立的。
所以采用智能电气架构带来的天然优势就是，线路保护和控制融合了，所有的回路保护自然都是独立的，不受其他回路故障的影响。
（7）保护及诊断功能
有特斯拉爱好者在2022款Models上测试了一下eFuse的自恢复保护功能，发现的确可以在故障解除后自动恢复，比如12V辅助电源插座（12vaccessorypowersocket）。有的就不好说，比如驱动控制按钮（drivecontrolbutton），测试者从400mA的带载，拉到了1.5A，就发现输出立即保护了，同时也喜提中控屏故障报警，信息精确到了哪个功能出现了故障，以及怎么去查看。测试者说这个故障并没有自动恢复，而是等到整车软件升级后才恢复的，所以说，具体的恢复条件取决于软件策略。
因为传统架构根本就没有诊断功能，所以大家对这一块儿可以说基本上是没有认知的，是空白的，就像用功能手机的时候，是无法想象智能手机带来的影响的，包括移动支付、扫码等应用，都是在智能机逐渐普及后才衍生出来的新应用。基于智能电气架构的保护和诊断功能，同样可以衍生出各种新的应用，产生新的价值，并对车辆的智能化产生巨大的影响。
抛开前面讲的系统维度和成本因素，改变人们对一种新事物的认知，从某种意义上讲，可能比其他所有努力都要重要。智能电气架构作为一种颠覆性的创新技术，它所能带来的价值其实远超想象，所以只有先改变对它的认知，打破传统思维的局限，才能进而发掘其潜在的价值，并评估其对汽车产业带来的影响，进而共同推动其尽快落地。
四.技术角度
前面从系统、成本及认知角度分析了智能电气架构面临的问题，这一章，再从技术落地的角度来谈一下，如果要上智能电气架构，会遇到哪些技术问题。
01技术范畴谈这个问题之前，先讲一个经历。打车时如果遇到纯电动的，一般会和师傅多聊两句，问一下续航、百公里电费成本、驾驶体验、和燃油车的差别等等。发现师傅们普遍反馈一个问题就是，纯电车修起来很贵，即便是小问题，师傅也不敢自己动，必须开到4s店，普通的路边店是搞不定的，也不敢搞，为什么呢？大家思考一下。
燃油车的问题大都是机械问题，是肉眼可见的问题，电动车在电气化后，机械问题极少，问题变成了电子电气问题或软件问题，肉眼不可见了，对故障排查的技术要求就随之变高了，加上电动车是新生事物，大家都不懂，自然也不敢动。
智能电气架构和传统架构配电盒设计对比
从传统架构到智能电气架构，也会面临类似的问题——传统电气架构全部都是机械和电气范畴内的，在OEM那里是属于电气部门的，和电子不搭界，但升级到智能电气架构后，全电子化了。
传统配电盒属于劳动密集型产业，拼的是低成本，设计方面技术含量不高，但电子化后，原来的传统配电盒厂家就懵了，根本就不懂，这触及到了认知盲区。OEM的电气部门也不懂，虽然智能配电盒的电气原理图看起来更简单了，但在看来就是个黑盒子，因为中间还有软件逻辑和配置，单看原理图根本没用。
除了认知层面和技术能力层面，这里还涉及到了一些以前不太重视的技术问题。
比如负载特性，在传统电气架构下做电气设计时大差不差就行，因为保险本来就是分档的，只能10A、15A地来选择，线径裕量一般也足够，不需要很详细地了解负载特性，按经验来问题就不大，不行就保险丝就升一档，问题就解决了。但在智能电气架构下做电子设计时，不了解负载特性就完全不行，这个随后再详细分析。
上表可以看出，没有保险丝能抗住5倍电流达到5s。
所以，传统配电盒厂家在涉足智能电气架构时面临的问题包括但不限于：
那说传统搞配电盒的厂家搞不定，做电子模块的厂家呢？懂电子设计啊，没错，但这句话只说对了一小半，只是懂专业内的小电流电子设计，而整车电气架构、大电流设计却触及到了知识盲区。
传统电子模块设计厂家在涉足智能电气架构时面临的问题包括但不限于：
对板级大电流设计方案，传统电子模块厂家应该是很欠缺相应经验的。不说别的，就特斯拉板子上那么大，那么多的busbar载流设计，一般人都没见过。因为电子设计一般情况下电流不会超过10A，大多是mA级别的，静态功耗一般是μA级别的，对几百安的电流大家都是没有概念的，无法想象；甚至，传统电子模块厂家可能连相应的直流电源设备都没有（常用的直流电源在30A内，最大的不超过100A），超过4平方的导线也没怎么见过（家里入户电线线径一般也就4平方）。
传统配电盒厂家转型难度较大，因为涉及的知识盲区太多了，从硬件设计，软件开发，到电子产品测试经验，知识架构都不一样，想补起来很难。
传统电子模块厂家跨界做电气设计，难度也不小。比如对整车电气原理、电气设计的理解，负载特性的深入了解等，还有传统配电盒的结构、电气、线束等方面的设计，知识架构也不同。这方面的坑也很多，比如大电流导线配多大的螺栓，装配时要求扭矩范围多大，这个传统电子模块厂家根本没有概念。
最有可能实现智能电气架构落地的，是兼具传统配电盒和电子模块设计能力的Tier1，可以集合内部这两个过去完全不搭界的部门，和OEM一起完成智能电气架构的设计，并逐步落地。
02芯片方案问题
大电流解决方案，乘用车目前已经有量产30A的HSD芯片可供选择了，未来电流等级会持续增加。但是商用车方面，据笔者了解，各大芯片供应商暂时没有新的roadmap。大电流方案只能用驱动芯片+MOSFET分立方案，这个方案存在以下问题：
此方案需要根据应用需求增加相应的分立电路，需要电流检测就必须增加shunt和amp，包括保护功能和诊断功能，功能越多，电路越复杂。因为保护功能大多由MCU来实现，速度慢不说，软件策略也复杂。
先来欣赏下特斯拉的方案，大家有点直观感受。下图黑色的小方块就是功率MOSFET，银白色的是PCBBusbar，用来做大电流载流，黄铜色的是shunt，用来进行电流检测，大电流的shunt全球能做得不多，别看就是个铜片，但是对材料的精度和温度系数要求极高，算是基础材料学科，德国一家做得非常好，当然也不便宜。
特斯拉的驱动芯片+MOSFET分立方案
还有就是针对更大电流等级所必须采用的MOSFET并联设计问题，这个对MOS器件本身的一致性及产品的硬件设计要求很高。比如PCB的均流、瞬态能量、峰值关断电压、寄生震荡等问题，特别是针对感性负载应用时的感性能量释放问题，处理不好就容易出问题，最脆弱的或者阻抗最小的那个回路就会先炸掉。
下面这个是英飞凌对PowerMOSFET并联应用的总结，第一条和第三条都提到了电流均衡问题，即使MOSFET是正温度系数器件，天然能带来一些自均衡优势，但也有其限制（稳态和开关态没问题，但短路问题就很大，下面没提）。第二条就是SOA问题，可见其重要性。
在这里顺便普及下MOSFET的一些基础知识，MOS的RDSON即导通阻抗，单位是mΩ，值越小电流越大，就越贵。车规级MOSFET的一致性和稳定性本身就是高于消费级及工业级的，但是即使同批次的MOS也存在巨大的参数差异，因为可能来自不同的wafer。当然这些差异并不会超出datasheet规定的参数范围，但这些差异依然会造成并联应用时的许多问题。
不建议多个MOS并联应用，认为单个低RDSON的MOS更好，即使并联n个，最终肯定达不到n倍的效果（除非不差钱，第1、2条算是无价值建议，其实这个大家都知道，就是成本不允许）。最后建议如果实在要并联，不要超过3个，再多就分组并联，特斯拉就是这么玩的。
感兴趣的小伙伴可以去看NXP和Infineon的应用文档，在此不再详述。
NVMFS5C410N-D是特斯拉在用的最大的MOS，0.92mΩ，1.8美金一颗；比它更大一点的，0.63mΩ的就到了5.2美金，价格翻了3倍，电流其实没大多少；小一倍的2.3mΩ，价格降到了37%，越大越贵，且价格完全不成比例。所以前面图片能看到特斯拉全是4个一组并联起步。DC-DC输入直接是2*4并联，用法和NXP建议的一样，进行了分组。但是特斯拉胆大，直接干到了4个一组（就问大众福特敢不敢）。
03负载特性-可靠性问题这里说的可靠性不仅包含reliability，更多涉及到robustness鲁棒性。
平常所说的可靠性一般是指耐久性和失效率，其实就是说可以用很久，但是坏的很少（MTBF及FIT值维度）。而在智能电气架构中，作为实现配电和控制功能的配电盒，功能不失效往往比盒子本身不坏更重要。功能如果失效了，盒子虽然保护了没坏，这对实际应用来说是没有意义的，从用户角度来讲就是不可靠，老是坏。
所以这里的可靠性更多地需要考虑鲁棒性、稳健性和健壮性，这个和半导体器件保护的灵敏性和精确性是一对矛盾体，而设计就是要均衡这个矛盾，做到稳定工作，可靠保护，但针对千差万别的车辆负载特性，这种设计就很难，比如：
线路正常时：
1)对负载冲击电流不应保护；
2)负载短时过载时不应保护；
3)保护可以重启，线路故障消除后，线路应恢复正常；
线路异常时：
1)硬短路需要快速保护；
2)软短路根据需求进行保护；
3)保护速度适当，保证导线不能发生损坏；
4)器件保护后不能发生损坏或参数劣化；
上面已经提了一些负载特性问题，传统电气设计容错能力较强，因为各方面裕量够大，设计约束条件少，比如不同电流等级的保险丝成本差异极小，加上保险丝本就是需要更换维护等，这导致了传统电气设计的粗放。
所以要想实现成本和可靠性的均衡设计，就必须详细了解芯片特性及负载特性，比如HSD芯片都有额定电流、限制电流参数及温度特性等，保护方面有过流保护特性、短路保护、热保护特性等，驱动芯片+MOS方案就复杂一些，很多保护特性取决于具体的硬件设计及软件策略。
负载特性前面分析过，但实际应用中会发现，有些用电器是兼具多种负载特征的。比如某些控制器，上电时是容性，因为控制器有输入电容，工作起来后，如果控制器控制的负载是电机就有感性，负载是加热装置就类似阻性。另外不同负载工况也不尽相同，这个还需要了解整车电气原理及具体功能应用。
所以，最终功能的可靠性一定是依赖于前期假定的负载特性及工况，如果负载特性发生了变化，应用就可能会出问题。如果针对不确定的负载特性，保护特性就非常难设计，严一些就可能会和负载特性相冲突，导致误动作，宽一些就需要增加芯片裕量，导致成本升高，或者该保护时不保护，增加使用风险。
前面已经详细分析过了负载特性对保护策略的影响，但是没有具体数据对比，可能大家还没用直观感受，就上一组数据对比一下：
文中为什么要一直强调负载特性呢？就上面这些个负载特性及故障参数，且不说针对通用性设计，就是针对特定类型负载，给定个保护策略试试？所以说，通用设计或通用负载类型保护设计都是很难的。设计必须针对具体负载，设计的可靠性和成本才能平衡。从这个角度来讲，乘用车设计难度要远低于商用车，做商用车的小伙伴们可以小小地傲娇一下，虽然技术落后点，但是难度更大。
04静态电流问题
前面也分析过，传统保险丝是有很多好处的，包括简单好用、便宜、皮实，但还有一点是一直被大家忽略掉的，那就是作为被动器件的电流消耗。保险丝只是一段金属材料，作为完全的无源器件，它不消耗任何额外电流，可以持续地保护线缆，防止出现任何短路故障，随时都能起到保护作用。
在车辆运行时，保险丝的这个优势无法体现，但是当车辆处于停放状态时，整车对静态电流的消耗就提出了要求，这时候保险丝的优势就体现出来了。它可以静悄悄地为整车提供保护，同时不增加任何额外的静态电流消耗，而半导体芯片则不行。单维持芯片导通还好一点，但至少要几十μA，如果同时还需要保护功能（废话，不保护车停那里就有烧掉的风险），那电流等级就要到mA级别了。
这里再普及一个小知识，一般高边驱动方案，不管是用HSD集成芯片还是驱动芯片外加MOSFET，一个通道维持导通外加保护功能，一般需要5mA左右，这是OEM打死都不能接受的（一般乘用车OEM要求整车15mA～20mA左右）。
乘用车车辆蓄电池容量、静态电流与停放天数关系对比如下：
商用车比如中重卡，蓄电池普遍偏大，动辄100Ah以上，加上有总闸，还有就是卡车是用来赚钱的，使用模式不一样，一般也不大可能十天半个月停着不动，贷款还得还呢。所以商用车这方面问题要比乘用车好一点。
另外，针对纯电动车，现在的趋势是蓄电池小型化。比如特斯拉就采用了33Ah的小电池，因为不需要承担起动机启动任务了嘛，同时只要不下电，就有高压电池在那里撑着，也用不着它。但是一旦高压下电，低压静态功耗控制不好，导致蓄电池亏电，即使高压有电，车辆也无法启动。当然了，纯电动车因为只要能让高压接触器吸合，车辆就能上高压并启动，高压DC-DC就可以给低压蓄电池充电了，这个比燃油车的起动机对电池剩余电量的需求要小得多，但相应要求是否可以降低一些还有待商榷。
所以针对电子化后静态功耗增加这个问题，斯拉别出心裁，高压根本不下电，这是个系统工程设计，主要是为了支持所有Online服务的，也顺便解决了采用半导体设计带来的静态功耗问题，当然几十mA的功耗增加在特斯拉2.6A的静态电流面前就是个弟弟。
但这个问题对别的OEM来说，可能就真是个问题，除非纯电动车能照抄特斯拉这个系统设计，并且用户还能买账。因为并非所有用户都能接受停车后高压电池每天1%掉电的，没有额外带来一些价值就无法说服客户。同时不同品牌的受众群体也差异较大，认知不在一个频道，对有些设计的接受程度就存在极大差异，比如iPhone用户对信号差、电池小和没快充就能接受，换安卓用户敢想？
对燃油车来讲，因为只有低压铅酸蓄电池，如果要求常电负载较多，静态电流就降不下来，这个问题就是无解的，必须要有一款uA级的解决方案才行。
针对这个问题，ST新推出了一款车规级驱动芯片，专门用于高边驱动外置MOSFET应用，耐压达到60V，可以用于乘用车及商用车领域。ST的这款芯片待机电流低至70μA，在待机时可以进行持续供电，同时还具有保护功能。
最后做一下总结，本文从系统、成本、认知、技术等四个维度分析了智能电气架构落地的难点，笔者认为，这四点中，认知可能是最重要一点，也是最难改变的一点。智能电气架构作为一种颠覆性的技术创新，改变人们对其的认知，从某种意义上讲，可能比其他所有努力都要重要。
限于篇幅，有些技术点并没有涉及到，比如为什么可以考虑MOSFET采用并联设计，而HSD不能直接并联呢？为什么高边供电设计一定要耗电呢？汽车电子的工程设计思维和传统电子设计有哪些差异呢？欢迎小伙伴们留言，后续可以继续分析。
本文参考文献链接
参考文献：
1.MunroAnd3ISCompareTesla,Ford&VWElectricalArchitectures，3IS
2.Zonal_EE_Architecture-TowardsaFullyAutomotiveEthernet–BasedVehicle，Visteon
3.NXPPhilippeDupuy-Improvingtheautomotivepowerdistributionarchitecture
4.特斯拉为什么要干掉保险丝和继电器？九章智驾
5.自动驾驶商用车需要什么样的电气架构？九章智驾
6.干掉保险丝和继电器，自动驾驶才能更安全，九章智驾
7.FuseFunctionwithPROFETapplicationnote，Infineon
8.ParallelingOfPowerMOSFETsForHigherPowerOutput，InternationalRectifier