汽車電子行業專題報告1.

汽車電子化發展趨勢確立，自動駕駛成為行業新風口1.1.

政策引導行業快速發展，2020

年是發展元年車聯網產業發展行動計劃錨定車聯網發展目標2018

年底，工信部發布車聯網產業發展行動計劃，彰顯了國家對于車聯網產業發展的

高度重視，明確表示將加大對車聯網產業的政策支持力度。該計劃明確以

2020

年為時間

節點，分兩個階段實現車聯網產業高質量發展的目標，車聯網產業發展從示范應用階段向

規模應用階段跨越。具體為，2020

年前，具備高級別自動駕駛功能的智能網聯汽車實現

特定場景規模應用；2020

年后，高級別自動駕駛功能的智能網聯汽車和

5G-V2X逐步實

現規模化商業應用，“人-車-路-云”實現高度協同。在該發展計劃中，提出要推動

LTE網絡的改造和升級，滿足車聯網的大規模應用。提升

LTE-V2X網絡在主要高速公路和部分城市主要道路的覆蓋水平，完善路側單元的數據接

入規范，提高路側單元與道路基礎設施、智能管控設施的融合接入能力，推動

LTE-V2X網絡升級與路側單元部署的有機結合。在重點地區、重點路段建立

5G-V2X示范應用網

絡，提供超低時延、超高可靠、超大帶寬的無線通信服務。分階段、分區域推進道路基礎

設施、交通標志標識的數字化改造和新建，在橋梁、隧道等道路關鍵節點加快部署窄帶物

聯網（NB-IoT）等網絡。在數據方面，要促進各類車聯網平臺的互聯互通，推動智能網聯汽車、道路基礎設施、通

信基站、車聯網平臺和應用服務等信息交互與數據共享，構建數據使用和維護的市場化機

制，保障車輛安全有效地運行。鼓勵構建跨行業、跨部門的綜合大數據及云平臺，支撐車

聯網應用的規模發展和持續創新。在智能道路基礎設施方面，要促進網絡通信技術、人工智能技術與道路交通基礎設施的深

度融合，為車聯網、自動駕駛等新技術應用提供必要條件。面向典型場景和熱點區域部署

邊緣計算能力，構建低時延、大帶寬、高算力的車路協同環境。支持北斗衛星導航系統和

差分基站等設施建設，提升車用高精度時空服務的規模化應用水平，滿足車輛的高精度定

位導航需求。在部分高速公路和部分城市主要道路，支持構建集感知、通信、計算等能力

為一體的智能基礎設施環境。現階段的自動駕駛和高度自動駕駛衍生了幾個關鍵的技術挑戰，其一便是海量數據和信息

的處理能力，車輛聯網的不同場景的數據傳輸量激增就是例子。現階段應對這些挑戰的六

個關鍵推動因素：架構、高速數據、外部鏈接、可靠性、安全性、設計。1.2.

L1-L2

自動駕駛：ADAS多傳感器提高數據傳輸需求按照國際通用標準，根據智能化程度的不同，自動駕駛汽車可以被分為

5

個等級：L1-輔

助駕駛、L2-部分自動駕駛、L3-有條件自動駕駛、L4-高度自動駕駛、L5-完全自動駕駛

（無人駕駛）。從全球范圍來看，L1

和

L2

級別的自動駕駛汽車已經實現了大規模量產，

如我們通常見到的自適應巡航（ACC）、車道保持（LKA）、自動剎車輔助（AEB）等功

能就屬于這個級別的自動駕駛功能，該級別自動駕駛功能已經可以實現解放我們的雙手或

者雙腳，但駕駛員必須保持注意，隨時可能需要接管車輛。在產品層面，單車智能足以支撐

L2

及以下自動駕駛技術，所以

L2

及其以下的高級輔助

駕駛的實現需依賴于

ADAS（高級駕駛輔助系統）,及其配備的大量的傳感器（例如毫米

波雷達、激光雷達，攝像頭）。ADAS是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器，在第一時間收集車內外的環境數據，

進

行靜、動態物體的辨識、偵測與追蹤等技術上的處理，

從而能夠讓駕駛者在最快的時間

察覺可能發生的危險，

以引起注意和提高安全性的主動安全技術。ADAS采用的傳感器

主要有攝像頭、雷達、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用于監測汽車狀態

的變量，

通常位于車輛的前后保險杠、側視鏡、駕駛桿內部或者擋風玻璃上。比起傳統車輛，搭載了

ADAS系統的車輛需要安裝更多的傳感器。華為車聯網領域總經

理樊玉軻認為：“隨著人們對于安全、環保、舒適、通信和娛樂的需求日益增長，各種傳

感器和車載終端在數量和質量上也隨之增長，每輛汽車涉及的傳感器和車載終端數量已多

達

200

多只，而這個數字還在以

7.3%的年平均增長率增長。”高頻率數據傳輸需求不斷增加的傳感器數量帶來車載數據量激增，促使

ADAS配備更高帶寬的傳輸網絡。據

Intel測算，自動駕駛車輛每天將產生超過

4T的數據量。以單個傳感器的數據傳輸量測算，

自動駕駛車雷達和視頻傳感器各自產生的數據量達到了

100MByte/s，在此之上，附加的

ECU內的融合數據大約為

50MByte/s。以一臺配備有五個雷達傳感器和兩個視頻系統的車

輛（加上額外的其他測量值）為例，在采集和存儲期間，需要管理大約

1GByte/

s的海量

數據。1.3.

L3-L5

自動駕駛：車聯網全方位感知補足單車智能短板目前

ADAS系統的主要功能目前仍然不是完全控制汽車，而是為駕駛人提供車輛的工作

情形，與車外環境變化等相關信息進行分析，且預先警告可能發生的危險狀況，讓駕駛人

提早采取因應措施，避免交通意外發生。而成為無人駕駛智慧車技術基礎的目的，是

ADAS系統目前積極追求的方向。隨著物聯網的發展，相關的廠商需在不斷累積使用經驗與克服

盲點后，汽車的自動駕駛程度將會得到進一步提升。當然這一趨勢也將伴隨著車輛聯網需

求的進一步提升。L3

是自動駕駛系統的一個分水嶺，前面是以駕駛員為責任主體，機器為輔助；后面是機

器為責任主體，駕駛員逐漸脫離駕駛任務。國家工信部公示標準中將

L3

定性為“限定條

件下的自動化”：在自動駕駛系統所規定的運行條件下，車輛本身就能完成轉向和加減速，

以及路況探測和反應的任務；一些條件下司機可以將駕駛權完全交由自動駕駛車輛，但在

必要時需要進行接管。換言之，在

L3

級自動駕駛狀態下，駕駛員不光可以“脫手”“脫腳”，

還可以“脫眼”，即不用時刻監管車輛，只需保持能動態接管駕駛任務。伴隨著自動駕駛智能度的提升，單車智能或無法完全滿足車輛應對環境復雜性和滿足自身

安全性的訴求。首先是安全。單車智能在應對極端天氣、不利照明、物體遮擋等挑戰性交

通場景方面，能力仍然有待提升。其次是

ODD限制。自動駕駛運行設計域(OperationalDesignDomain，ODD)是指自動駕駛系統功能設定的運行條件，包括環境、地理和時段

限制、交通流量及道路特征等。目前車輛在限定路段中行駛時，仍然沒有徹底解決準確感

知識別和高精度定位問題。另外還有經濟性。為了確保自動駕駛安全，高等級的自動駕駛

車輛需要部署更多傳感器，大大增加了硬件成本，難以保證車輛的經濟性，從而阻礙了規

模商業化進程。因此除了單車智能外車輛還將需要的車聯網“云-管-端”架構作為補充來實現完全自動駕

駛的目標。通過“云”V2X（VehicletoX)所建立的車與車、車與基站、基站與基站的通

信通道，使車輛獲得實時路況、道路信息、行人信息等一系列交通信息，從而提高駕駛安

全性、減少擁堵、提高交通效率、提供車載娛樂信息等。車聯網對單車智能的進階補充至少體現在三個方面1、提升智能系統的感知能力。車端的傳感器在感知時依然會受到視角、視野范圍以及惡

劣天氣的限制，路側單元能夠幫助提升單車的感知能力，尤其是超視距的感知，能夠讓系

統在更充分信息的輔助下提前進行決策。2、降低單車的生產成本和開發周期，提升量產的可能性。完全依賴于單車智能實現

L4

及

以上的自動駕駛，首先成本高，根據賽文交通網公眾號顯示，以

Robo-taxi為例將會增加

10-20

萬美元的成本；其次開發周期也長，新產品完成車規級認證將耗費大量時間，再加

上系統與整車的驗證與測試，都會延長。3、實現全局的調度與規劃。單車智能只是進行車輛自身的規劃，缺乏全局意識，而從車

路協同的角度，可以實現全局的統籌調度，既輔助決策提供最優解，也能提升道路通行效

率，這是單車智能做不到的。換而言之車聯網可以讓車輛中控系統用上帝視角去看待這個世界。當車輛能夠從所有的智

能設備中獲得信息，就能夠快速處理這些信息并且得到最好的解決方案。回歸到具體駕駛

情景，車、道路、紅綠燈、哪怕是一個探頭，都將成為駕駛的感知系統，提供有價值的信息。車不再是駕駛在道路上，而是在數字高速之上。1.4.

行業發展進度：多城市試點，L3

汽車發布在即道路測試政策逐步跟進伴隨著技術和基礎設施的成熟，實驗數據的不斷豐富，相關政策也在逐步跟上。近年來，

中國和國外政府已紛紛出臺了自動駕駛的產業扶持和上路實驗的政策。中國的不少地方政府也出臺相關政策，加快自動駕駛汽車從道路測試。北京、

上海、天津、重慶、廣州、武漢、長春、深圳、杭州、無錫、長沙、保定、濟南、平潭、

肇慶等多座城市出臺了道路測試管理規范，劃定了具體道路開放區域。據不完全統計，截

至

2019

年

2

月

21

日，全國共有

22

個省市區出臺了智能網聯汽車測試管理規范或實施細

則，其中有

14

個城市發出測試牌照，牌照數量總計

100

余張。瓜熟蒂落：L3

車型預計量產在

19

年上海車展期間，L3

級自動駕駛汽車來到了臺前。無論是小鵬、威馬、零跑等新造

車勢力，還是大眾、BBA、北汽、上汽、廣汽等傳統車企，都亮出了自家的

L3

級自動駕

駛車型。以下表格的十家公司，不論是外資車企，自主品牌，還是新造車勢力，都將

L3

級自動駕駛汽車的量產時間定在了兩年之內。在自動駕駛技術、L3

及其以上產品、基礎設施和配套法規日益成熟的背景下，自動駕駛

的智能化有望在近年得到快速提升。而考慮到廣闊的下游可替代市場，這一趨勢對現有產

業格局的影響和沖擊將是驚人的。2.

E/E架構變革，車載以太網迎來黃金發展期2.1.

自動駕駛提高車載通訊需求，數據傳輸需求快速提升車聯網對車輛的傳感器數量及數據傳輸性能提出了更高的要求，傳統車輛的對外通信需求

主要是對

AM/FM收音機信號接收、或者無網絡下的定位導航天線，其傳輸速率要求較低，

數據延時性要求不高，而在

5G車聯網框架下所衍生出的新應用場景普遍對數據的傳輸速

率、發送頻率、延時性、可靠性范圍、定位精度都有較高的要求。以遠程駕駛和信息娛樂場景為例：遠程駕駛類場景，包括遠程端為駕駛員，向車輛發送控制指令或形式建議的遠程駕駛，如

遠程接管等場景，以及遠程控制端為平臺程序，對車端進行控制實現自動泊車，如自動代

客泊車等。遠程駕駛類場景通常都屬于連續性有大帶寬上行以及低時延下行需求的場景，

需滿足高速移動性需求，平臺需滿足大數據存儲能力需求，部分場景對時延和計算能力要

求較高。具體來說，上行時延≤100ms，下行時延≤20ms;上行速率≥60Mbps，下行速

率約

400kbps;可靠性上行一般大于

99.9%,下行大于

99.999%;定位精度≤1m。信息服務類場景包括基于車路協同的遠程軟件升級、車載娛樂信息、差分數據服務等。信

息服務類場景通常都屬于連續性有大帶寬需求的場景，需滿足高速移動性需求，平臺需滿

足大數據存儲能力需求，部分場景對時延和計算能力要求較高。具體來說，與中心平臺交

互時延≤100ms，與

MEC交互時延≤20ms;部分場景上行速率>200Mbps，下行速率最

高可達

500Mbps~1Gbps。自動駕駛智能化提升，帶來傳感器數量激增比以駕駛員為責任主體的高級駕駛輔助技術，以機器為責任為主體的自動駕駛系統需要面

對更復雜的環境和更小的容錯空間。因此，自動駕駛程度的提升還將伴隨著兩個趨勢，即

冗余性傳感系統的配置和各傳感器之間融合程度的提升。

今年

4

月，滴滴自動駕駛升級推出了新一代自動駕駛硬件平臺——滴滴雙子星。該平臺搭

載了

50

多個傳感器，算力超過

700TOPS（處理器運算能力單位），每秒超千萬級點云成

像，而且整體造價較上一代保持不變。該平臺設計了多重冗余，不僅有核心高性能傳感器

冗余，而且還擁有車載自動駕駛系統冗余、遠程協助系統冗余、前裝量產車型冗余等，整

體上實現了硬件的多層冗余性配置。比如，傳感器冗余保證了自動駕駛汽車在各個方向、各類型的毫米波雷達、攝像頭、激光

雷達等感知設備都能交叉驗證，進一步提升了車輛在隧道、雨霧、逆光、黑夜等復雜場景

中的感知能力。如果自動駕駛汽車中有一個傳感器壞了，或者因為各種其他原因，導致傳感器帶來的數據無效，那么還會有其他傳感器能夠覆蓋同一場景，交叉驗證能讓自動駕駛

達到更高的安全等級。但是冗余結構的設計雖然帶來了更好的安全性，但也額外增加了倍

數成本。綜上所述，隨著自動駕駛和車聯網的發展，車內傳感器數量激增帶來數據傳輸量大幅提升，

汽車電子電氣架構和車內網絡都將面臨著重大變革。2.2.

域集中式架構：從分散的

ECU到集中的

DCU汽車電子電氣架構是汽車上所有電氣系統的有序集合，包括了所有電氣系統的線束連接和

接口，數據交互，也包括了所有電氣系統的運行環境，是整個汽車設計的靈魂。總線的發

展是汽車電子電氣架構變革的直接體現。隨著

ADAS的快速發展，分布式架構無已經無法適應需求。因為

ADAS系統里有各種傳感

器，產生的大量的數據，每個傳感器模塊可以對數據進行預處理，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。目前的汽車電子電氣架構都是分布式的，各個

ECU都通過

CAN或

LIN總線連接在一起，

通過工程師預設好的通信協議交換信息。StrategyAnalytics統計數據顯示，各級別汽車

ECU數量都在逐年遞增，每臺汽車搭載的

ECU平均

25

個，而在一些高端車型中這一數量通常

會超過

100

個。ECU數量越多，總線數量必將更長，2000

年奔馳

S級轎車的電子系統已

經擁有

80

個

ECU，1,900

條總長達

4km的通信總線。為了控制總線長度、降低

ECU數量（或者保持數量不變），從而降低電子部件重量、降低

整車制造成本，分散的小傳感器被逐漸集成為功能更強的單個傳感器，將分散的控制器按

照功能域劃分、集成為運算能力更強的域控制器（DomainControlUnit，DCU）的想法應

運生。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，利用處理能力更強的多核

CPU/GPU芯片相對集中地控制

每個域，以取代目前的分布式電子電氣架構。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。在域集中式汽車架構設計中，域控制器處于絕對中心，它們需要強大的計算能力、超高的

實時性能以及大量的通信外設。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。加之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。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。對于功能域的具體劃分，不同整車廠會有自己的設計理念，如博世分為

5

個域：動力域、

底盤域、座艙域、自動駕駛域、車身域，大眾

MEB平臺車型為

3

個域：自動駕駛域、智

能座艙域、車身控制域。博世用六個階段來描述

E/E架構的發展趨勢，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。這種劃分的核心思想是電子控制單元（ECU）從分

布到集中。寶馬在其下一代

E/E架構中致力構建可升級、可擴展、可復用以及可移植的全新中央集中

式架構，計劃于

2021

年左右量產。硬件方面采用英特爾的至強服務器

CPU+3

顆

EyeQ5

共同組成一個中央計算平臺；在軟件方面開發基于

ClassicAutoSAR和

AdaptiveAutoSAR混合的通用軟件框架，自研操作系統。在這場電子電氣架構變革的浪潮下，國內整車企業將自己定位成標準平臺的提供商，紛紛

推出各自的全新電子電氣架構，采用模塊化的開發方式，致力于構建更加開放的零部件與

功能開發生態。華為提出基于計算和通信的“CC架構”，由

MDC智能駕駛平臺、

CDC智

能座艙平臺和

VDC整車控制平臺三大域控制器構成跨域融合架構方案，每個平臺接入分布

式網關構成的骨干環網。在執行部件生態上，華為希望打造接口標準，讓

MDC與執行部

件更容易配合。在

2020

北京車展上，華為就以一款透明車，展示了其目前研發設計的域

控制器架構。從各主要車企和零部件供應商對未來汽車電子電氣架構的規劃來看，集中化已成為主流趨

勢。國內自主汽車目前的電子電氣架構主要還是分布式的，正處于集成化和集中化演進階

段。2.3.

以太網有望成為骨干網絡，全面替代其他高速總線“多拓撲并存+網關集中控制”是當前汽車總線的基本形態，總線作為一種車輛網絡拓撲

結構，是車上所有的電子和電氣部件的互聯結構的線束表現，直接影響到控制器功能分配、

數據網絡的規劃。典型的拓撲結構有總線拓撲、環形拓撲、星型拓撲、網狀拓撲以及他們

之間的各種組合形式。總線的應用可以簡化線束的復雜程度，主要類型有

CAN、LIN（本

地互連網絡）、FlexRay、MOST、車載以太網等。CANCAN總線的出現很好的解決了眾多功能模塊控制單元之間的數據交換實時性和穩定性問

題，是一種能有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網絡，在現代汽車的網絡化應用

中起到了基石的作用。CAN總線采用

5V差分信號的雙線傳輸，理論上速率可達

1M/s，汽

車上一般為

125~500Kb/s。2011

年

Bosch發布了第二代

CAN通信技術

CANFD（FlexibleData-rate），優化了通信帶寬和有效數據長度，使得

CANFD的通信速率可達到

5Mbit/s，

在大眾第八代高爾夫上獲得應用。2020

年第三代

CAN通信技術

CANXL啟動，可實現高

達

10+Mbit/s的比特率，填補了

CANFD與

100BASE-T1（以太網）之間的空白。LIN局部互聯協議

LIN是一種低成本的、面向“傳感器/執行器控制"的低速串行通訊網絡協議。

1998

年由多個汽車生產商提出，作為低速

CAN的低成本替代方案，2001

年梅賽德斯奔馳

SL上第一次量產使用了

LIN總線；LIN采用單主控制器/多從設備的模式,僅使用一根

12V無屏蔽信號總線和一個無固定時間基準的節點同步時鐘線。其最高傳輸速可達

20kbit/s。FlexRayFlexRay總線是由寶馬、飛利浦、飛思卡爾和博世等公司共同制定的一種新型通信標準，在

實時性、可靠性和靈活性方面具有一定的優勢。寶馬公司在

07

款圖片

X5(參數|圖片)系列

車型的電子控制減震器系統中首次應用了

FlexRay技術，目前在寶馬的高端車上主要應用

于事關安全的線控系統和動力系統。傳輸方式：FlexRay系統中使用雙絞線電纜，兩個通道

的每一條都由兩根電纜組成。FlexRay的目標是提供一種具有高傳輸速率的系統，能以確定

性的方式可容錯得進行工作，并可實現靈活的應用和拓展，主要用于動力總成系統和主動

安全系統，以及線控系統。MOSTMOST表示“多媒體傳輸系統”，是一種專門針對車內使用而開發的、服務于多媒體應用

的數據總線技術。1998

年由

BMW、Daimlerchrysler等建立

MOST聯盟，管理定義

MOST總線相關規范；自從寶馬

7

系列汽車首次采用

MOST技術以來，該技術的普及速度突飛猛

進，實現實時傳輸聲音、視頻，滿足高端汽車娛樂裝置的需求。各控制單元之間通過一個

環形數據總線連接，該總線只向一個方向傳輸數據，一個控制單元擁有

2

根光纖，一根用

于發射機，另一根用于接收機。各控制單元之間通過一個環形數據總線連接，該總線只向

一個方向傳輸數據，一個控制單元擁有

2

根光纖，一根用于發射機，另一根用于接機。在

ADAS和車聯網的發展勢頭下，現存的車載網絡架構急需變革。伴隨著

ADAS的傳

感器數量不斷增加（攝像頭、毫米波雷達和激光雷達等）和包括停車輔助、車道偏離預警、

夜視輔助、自適應巡航、碰撞避免、盲點偵測、駕駛員疲勞探測等的使用場景不斷豐富，

帶來車載數據量的激增。以上文所列的配備有五個雷達傳感器和兩個視頻系統的車輛（加

上額外的其他測量值）為例，在采集和存儲期間，需要管理大約

1GByte/

s的海量數據。

車聯網對數據傳輸速率的要求也相當高，以信息服務類場景需求為例，下行速率可達

500Mbps-1Gbps。傳統

MOST的速率為

150Mbit/s，很難滿足高清視頻、圖像數據等相關需求。隨著車輛需要越來越多的數據來支持高級駕駛員輔助系統（ADAS）和自動駕駛，未來汽

車中需要有一個通用的高帶寬網絡，來替代目前的部分網路。這種協議因支持較高的速率

傳輸，又對于鏈路連接形式有歸一性，使整車鏈接種類降低，成本降低，同時能將汽車輕

松簡便扁平化的連接世界。以太網是從雷達，LiDAR和此類系統所需的眾多攝像頭傳輸數

據的合適選擇。車載以太網具有大帶寬、低延時、低電磁干擾、低成本等優點，成為智能

網聯汽車應用的關鍵選擇。車載以太網工作在10~10000Mbit/s之間，可廣泛應用于娛樂、

ADAS、車聯網等系統中。以太網會成為域間控制器網絡的網絡骨干介質，并用于代替現

有串行網絡（如

MOST和

FlexRay），未來高速總線將以以太網為主。并且以太網會在中

速總線領域和

CAN形成競爭關系，這兩種總線都有機會被應用于底盤控制、主動安全和

ADAS系統。汽車以太網融入汽車應用的發展大致分為三個階段。第一代以太網用于車載診斷系統和

ECUflashing，以太網和

CAN相比，刷新時間可以縮短至其

1%，大幅度提升了診斷和刷新

效率，從而節省了時間和成本。（汽車以太網起源）。第二代以太網主要用于

ADAS和信息

娛樂系統，車載以太網以單節點或多節點的形式搭載，如使用高分辨率

IP攝像頭的全景泊

車、多屏互動的高清信息娛樂系統等。第三代以太網作為汽車主干網，集成動力總成、輔

助駕駛、車身、底盤、多媒體，真正形成域級別的車載網絡結構。(10BAST-T1)。上述應用推測僅僅是站在當下的時間維度可對汽車以太網應用給出的限定和設想而已，而

汽車以太網未來還有更多的應用可能性。正如

6

年前無法想象

4G網絡的主流使用場景是

在線聽歌、看視頻，高速流量帶來的直播產業、發達的云應用、便捷的手機支付。車載以太網新定義，新標準新氣象雖然帶寬要求已經滿足，但是傳統以太網不能支持具有時間敏感性或安全性需求的應用程

序，為了支持這些要求，需要在

OSI模型的較低層進行更改。為了使以太網面向汽車，開

發者一直致力于開發滿足汽車行業需求的標準。在

IEEE802.3bw標準中已經定義了可以跨

非屏蔽雙絞線電纜運行的

100

Mbits/

s全雙工物理接口（100BASE-T1），使用（PAM-3）

3

級信令，數據速率為

66.67

Mbit/

s，傳輸長度可以達到

15

m的長度，如果被屏蔽則可

以達到

40

m。IEEE802.3bp標準則涵蓋了一個

1000

Mbit/

s的接口，稱為

1000BASE-T1。

兩個速度等級在關鍵

ECU之間實現了超高速數據主干，并提供了更具成本效益但仍是高速

的與終端節點的接口。車載以太網的的差異：1、100BASE-T1（車載以太網）利用回音消除技術實現了在一對雙絞線上的全雙工通信。

一些車輛使用

100BASE-TX作為車載診斷（OBD）掃描工具。但是，100BASE-TX無法在汽車生態系統中發展，因為它需要兩根雙絞線。100BASE-T1

將車載生態系統標準化為網

絡體系結構。2、100BASE-T1

可通過單對非屏蔽雙絞線電纜使用以太網協議的音頻視頻橋接（AVB）集

合，實現車輛內音頻，視頻，聯網汽車，固件/軟件和校準數據的通信。用于音頻和視頻數

據的以太網與

AVB配對的

100BASE-T1

可以傳輸音頻和視頻數據。這為信息娛樂和

ADAS域中的以太網創造了機會。以寶馬為主要例子，闡述以太網與域控制器之間的相互聯系關系。在

2019

年推出的寶馬

3

系車型中，配備了更多的

ADAS功能，

寶馬

3

系的

ADAS系統中

前置攝像頭和遠程雷達發揮重要作用。中前置攝像頭是由

ZF公司開發的三鏡頭攝像頭，

其具有車輛周圍監控，中距監控和遠距監控三個功能。另外，將前置攝像頭與遠程雷達結

合，為寶馬

3

系提供了先進的

ADAS功能，實現了自動泊車，后視攝像頭，變道警告，車

道偏移警告系統，倒車輔助系統，主動保護，HUD，主動巡航控制等功能。為了監控車輛周圍的環境，將短距雷達放置在車輛的四個拐角處，這些雷達可以檢測接近

車輛的物體。安裝在車輛前后的超聲波傳感器用于實現輔助停車功能，位于后視鏡的攝像

頭和位于車尾的攝像頭和前格柵中間的攝像頭用于實現

3Dview的功能。超聲波傳感器由

bosch提供，其最小檢測具體為

15cm，最大檢測范圍為

5.5m，寶馬

3

系

總共采用了

10

個超聲波傳感器，其中前保險杠

6

個，后保險杠

4

個，這些傳感器由博世

的停車距離控制模塊管理(PDC)。車輛配備了博世的

3D視覺系統，該系統有四個攝像頭組

成，其中左右后視鏡各一個，前格柵一個和一個后置攝像頭。其相機

ECU的主芯片為飛思

卡爾的

32

位處理器，接口是以太網。寶馬

3

系

ADAS系統與信息系統通過單獨的以太網連接，同時所有的網絡都連接至車身域

控制器(BDC)，同時

BDC還扮演著將

ADAS和信息系統的數據進行物理隔離的作用，同時

也處理接收的數據，這樣就可以在中控上顯示

ADAS信息，并通過

HMI控制

ADAS功能。

隨著車載以太網的應用普及以及對法規方面的進一步加強，車輛的需求將會進一步被滿足。3.

自動駕駛智能化顯著提升高速連接器單車用量從高速連接器廠商的角度來看，每個冗余的傳感器都需要配備單獨的高速連接器，整車的

車用連接器用量將會有一個顯著增幅。提升各傳感器的融合度目前車輛上搭載的大多數

ADAS系統都是獨立運作的，這就意味著它們不會與其他車輛

上的系統交換信息。此外，車上的后置攝像頭、360

度全景系統、雷達和前置攝像頭都有

自己的獨立任務，它們之間幾乎沒有交流。每種傳感器都有自己無法克服的缺陷，在使用

多個傳感器的情況下，要想保證安全性，就必須對傳感器進行信息融合。多傳感器融合可

顯著提高系統的冗余度和容錯性，從而保證決策的快速性和正確性，是自動駕駛的必然趨

勢。想做到完美的傳感器融合，就要接受不同傳感器的輸入，并利用綜合信息更準確的感

知周邊環境。將不同傳感器進行融合還能換來一定程度的冗余，即使某個傳感器出了問題

也不會影響車輛的安全。為了提高傳感器的總體融合度，不同的

ADAS系統需要互相連

接，這有可能會提高諸如以太網連接器等連接器的單車用量。總結下來，自動駕駛智能化提升所帶來的對車聯網依賴度的提升和其余兩個技術趨勢，即

傳感器的冗余配置和傳感器冗余度的提升都有利于單車高速連接器和其他連接器的用量

提升，所以自動駕駛智能化的發展會拉動整個車用高速連接器件的市場。3.1.

EE架構變革催化下，高速連接器迎來快速發展高速連接器可以分為

Fakra、MiniFakra、HSD和以太網連接器，以下是泰科電子高速連接

器產品系列情況3.1.1.

傳感器帶動

FAKRA用量增長，集成化帶來

HFM新增量FAKRA是德國天線標準，為

FAchKReisAutomobil（汽車專家團隊由來自

BMW、

Huber-Suhner，Rosenberger等公司的工程師組成，后

Huber-Suhner相關連接器業

務及技術在

2010

年并入

Rosenberger）縮寫。起初為

BMW需求用于車載收音機天線

連接，如今

FAKRA已成為汽車行業通用標準的高速連接器，被業內廣泛應用。HFM連

接器廣泛應用于各類

ADAS傳感器中，因此伴隨著自動駕駛帶來的

ADAS傳感器數量激

增，單車對

HFM連接器的用量或有顯著提升。HFM為

FAKRA連接器的升級版產品，

最大程度的適配了傳統

Fakra的抗阻性。Fakra的出現在當時是車內連接技術的一場革命，因為傳統的“燈籠頭”（或香蕉頭）既

不能保證良好的接觸，更無法實現射頻信號的低損耗傳輸。在收音機系統中，限于成本，

“燈籠頭”即使不符合車規但也勉強可用。但涉及

GPS，3G/LTE等應用，該連接器是

完全無法滿足數據傳輸需求的。而

FAKRA良好地解決了這些問題。在性能上，FAKRA連接器達到

6GHz，符合

50，

60（限制）和

75

歐姆版本的汽車行業的堅固耐用的機械和環境要求。并且它能通過允許

連接器的中心同軸插入件和連接的電纜旋轉

360

度，來確保

RF性能。這樣的特性可能可

以防止因電纜扭曲產生的影響電纜阻抗和信號傳輸完整性等問題。

而

FAKRA的鎖定系

統具有主要和次要鎖定機構，可以防止在汽車行駛中產生的連接器脫離事故。目前，FAKRA連接器已成為汽車

RF應用的主要解決方案。除日本國內市場外，全球幾

乎所有汽車制造商都需要

FAKRA連接器作為汽車中射頻信號的傳輸標準，應用領域包括

收音機天線、GPS天線或導航、車載移動通信、射頻藍牙應用以及射頻遙控無鑰匙進入

和車輛輔助加熱。FAKRA一般采用同軸電纜，單線單芯。常見的

FAKRA連接器由塑殼，

外導體，中心導體，絕緣體，壓接套管（僅線束端連接器）和二次鎖（僅線束端連接器）

組成。高速迷你

FAKRA（HFM）隨著傳感器數量的激增和汽車電氣架構的集中化，未來車輛對高速連接器的傳輸頻率要求更高。最新的車輛數據傳輸速率可到

9.6GHz。傳統

6GhzFAKRA連接器將無法滿足新

的需求。根據

Molex和

Rosenberger宣布的雙向采購協議的內容，Rosenberger新推

出的

HFM連接器的頻率可達

15GHz，支持高達

20GB/秒的高速數據速率傳輸。除了高

頻率的特性意外，FAKRA-Mini連接器與傳統的連接器相比，結構更小，節省空間超過

80%。隨著車聯網的進程速度加快，單車高速連接器的用量大幅度提升，MiniFAKRA的

節省空間的優勢將會變得非常有價值。因為

MiniFAKRA的高傳輸速率和小體積的優勢，

更符合域集中式汽車的需求，預計會在接下來幾年或出現

MiniFAKAR對傳統

FAKRA的替代浪潮。考慮到

Fakra在市場的保有量，HFM作為其升級版產品，最大程度的適配了傳統

Fakra。

HFM特性阻抗與

Fakra一致為

50

歐姆，最大承載電流也是

1A。

HFM線纜與傳統

Fakra通用，在集成度要求高、空間小的區域，可以使用

HFM連接器，在分向各功能執行器處

使用傳統

Fakra。即線束一端為

HFM，另一端為

Fakra。想要了解車用高速連接器的具體使用情境，可以以比較常見的環視

Adas架構為切入口。

在該架構下，汽車會通過攝像頭捕捉道路周邊的信息，緊接著攝像頭通過具備防水功能的

Fakra高速連接器將數據傳輸到線束上，線束的另一端會連接到

HFM連接器的連接上。

采集到的數據就通過這樣的連接方式傳輸到了

AVM即車輛的環視系統。再由

HSD連接

器、連接線束將數據傳輸到主機，最終通過

HSD+2

連接器將數據傳輸到顯示屏上。至此

司機就可以看到由攝像頭所拍攝的影像了。從這個例子就可以看出，車輛僅實現環視需求，

就需要使用多個連接器件包括防水

Fakra、HFM和

HSD。3.1.2.

域集中式架構需高性能以太網連接器支持汽車電子電氣架構的集中化趨勢對高速連接器的數據傳輸性能提出了更高的要求。在現有

的域集中化解決方案里是將數

10

個

ECU集成到

1

個域控制器里面，這勢必對高速連接器

的數據傳輸速率以及穩定性提出了更高的要求，一個合格的車用域控制連接器至少具備良

好的屏蔽性能、電性能、機械和環境性能。以羅森伯格生產的

H-MTD為例，他適用于車載以太網的

360

度全屏蔽的系統，由于良好

的屏蔽性能，使得其可傳輸更高的頻率的信號，非常適用于未來預控制系統的連接，可避

免駕駛所出現的黑屏、花屏以及閃屏等現象。在電性能方面，因為在連接器的使用過程中

會有回撥損耗、插入損耗以及串擾等不利影響。H-MTD良好的連接器結構設計和設計驗

證，使這些損耗降到最低。機械和環境性能主要跟連接器的抗振動抗溫度沖擊能力和對差

后的牢固性相關，H-MTD連接器一旦鎖死，至少需要

110

牛的力才能拔開，100

牛的力量

大概可以提起

10

千克的重物，所以連接器自脫落或者被人為拉開幾乎不可能。泰科所生產的

MATEnet連接器也有相當好的屏蔽性能、數據傳輸性能、機械和環境性能。

除了

MATEnet系列產品外，面向高速數據傳輸應用，TE還開發出了支持高達

100Mbps的

數據速率的

NanoMQS連接器、為滿足信息娛樂連接需求而設計的光信號連接器平臺

MOST連接器以及可以通過單端解決方案來實現最高的數據傳輸速率的

FAKRA和

MATE-AX連接器系列等。從以太網未來傳輸數據增長情況上看，由百兆到千兆的上升還僅僅是在自動駕駛的

L1、L2

的階段，而泰科公司內部預計到

L3、L4

的時候將會達到

10Gbps甚至更高。因此，高速連

接器將在未來汽車電子化的發展中，進行逐步的迭代升級。據蓋世汽車每日速遞公眾號的

信息來看，泰科將有從

100Mbps、1Gbps到之后的

12Gbps、24Gbps速率的連接器。在具體應用領域方面，以太網連接器用于汽車以太網的模塊化和可擴展小型化數據連接器

系統，還是以泰科所生產的

MATEnet連接器舉例，MATEnet可應用于包括連接器以太

網和

PCIe在內的車載網絡、后視攝像頭、多媒體、激光雷達、板載診斷、環繞攝像。符合未來市場需求的以太網連接器的設計和制造是頗為不易的，隨著市場需求不斷推動解

決方案逼近物理限制，連接器的實際系統性能已越來越接近物理極限，因此，組件開發人

員的穩健性評估和對所有關鍵容差的考量變得越來越重要。此外，所需帶寬較大時，鏈路

預算較低，在進行與組件選擇和最大鏈路長度相關的架構設計時，自由度會受到限制。但

是，當考慮所有元件公差（例如，電纜和連接器阻抗）與環境影響（例如，溫度影響、濕

度和老化）時，差距會大大減小，如右側曲線陣列所示。因此，必須在系統設計過程中綜

合考慮所有這些系統參數，以便在考慮了所有上述影響的最差情況下也能滿足應用要求。據羅森伯格亞太副總裁兼汽車產品事業部總經理丁磊的發言，隨著

GPS、ADAS、360

環視等技術不斷集成到汽車中，對于速率和車內干擾都提出了全新要求，在近兩年車內高

頻連接器已經從過去的

1

根增長到

30

根了。”據此可以推測整個高速連接市場將有一個數

量級的成長空間。市場預測據羅蘭貝格(RolandBerger)公司的預測顯示，至

2025

年，中國預計有

30%的車輛無

ADAS功能，30%的車輛具有

L1

級功能，35%的車輛具有

L2

級功能，5%的車輛具有

L3

級或更高

功能。因為自動駕駛車輛的銷售增量主要貢獻于

2021

到

2025

年期間，故推測

2025

年當

年具有

L2

級及以上的功能的汽車出貨量不低于汽車總出貨量的

40%。據中國汽車工業協會、天津大學中國汽車戰略發展研究中心發布對中國汽車市場的總銷量

中長期預測顯示

2025

年預測值中值為

2697

萬輛。以

L1

及其以下功能的汽車單車高速連

接器價值為

200

元，L2

及其以上功能的汽車單車高速連接器價值為

1000

元進行推測，2025

年中國車用高速連接器市場總規模為

140.24

億元。3.2.

技術復雜、供應鏈滲透難度大，行業準入壁壘高車用微型電連接器的行業準入門檻較高，連接器的規模生產本身就有較高的技術資金和人

員壁壘，想要實現對海內外主流車廠的批量供貨，又要符合較為嚴格車廠自身和第三方驗

證的相關要求，等待時間較長的驗證考核周期。3.2.1.

微型電連接器：技術、規模、人才三重壁壘技術壁壘生產微型電連接器的技術壁壘較高。微型電連接器從開發到批量生產需要經過產品開發設

計、模具開發、規模化生產、產品技術指標測試等環節，這些環節技術水平的高低直接影

響微型電連接器產品的性能和質量。微型電連接器供應商的技術水平和研發經驗還直接影

響新的微型電連接器產品的開發周期、開發成本，因此影響產品的供貨速度和最終成本。

因此，微型電連接器企業的技術領先程度，特別是研發人員實力、檢測手段直接影響著產

品質量和供應速度。近年來，下游領先的智能移動設備廠商為了保證產品線的質量穩定、

快速出貨，對元器件供應商掌握核心技術的多寡、自主開發能力的強弱要求越來越高，因此微型電連接器的技術壁壘正在快速提高。以羅森伯格的質控系統為例，羅森伯格在組裝

時至少要用到四個系統對器件進行檢查，分別是：重復精度高的精密機器人系統、具有工

業圖像處理能力的相機系統、連接維度測量系統、力位移測量系統。資金壁壘在微型電連接器的供應商中，規模較大的企業具有顯著的優勢。首先，較大規模的企業可

以有充裕的生產能力滿足多個客戶的試制、開發新產品的需求，有利于企業儲備更多技術

和擴充業務線；其次，較大規模的企業可以在短時間完成大規模的訂單，滿足大客戶在響

應速度上的需求，同時在生產效率、采購成本、管理費用上能獲得規模優勢；較大規模的

企業有較多的彈性產能，易于把握市場機會、應對市場波動，增強企業發展壯大的實力，

降低企業生產經營風險。為了實現擴充規模，微型電連接器供應商需要投入大量資金，這是因為微型電連接器的產

品開發、模具開發、生產制造、檢測環節都需要較多資金。以模具開發環節為例，微型電

連接器供應商需要使用高精度的模具加工設備，如高精度的線切割、放電火花機、磨床等

設備，價格高昂，部分設備的單價在百萬元以上，這對企業的資金實力提出高要求。因此，

資金實力雄厚、規模化程度高的微型電連接器供應商有著顯著優勢，行業有較高資金和規

模化壁壘。人才壁壘在微型電連接器的產品設計上，國內的對口設計人才較為緊缺，構成行業的人才壁壘。目

前，國內大學缺少連接器方面的專業學科，國內也缺少對連接器相關的基礎理論進行系統

研究的專門機構，從事連接器設計的專業人才基本上都是企業培養的，而國內有較高設計

水平的微型電連接器企業還比較少，因此國內培養微型電連接器設計人才的能力較為有限。

同時，微型電連接器產品更新換代速度加快，技術水平日益提升，對設計人員提出的要求

也不斷提高。設計人員既要有多年的設計經驗積累，又要有較強的學習能力，始終掌握行

業的領先技術方向，這加劇了國內微型電連接器設計人才的緊缺程度。3.2.2.

汽車廠商的供應商篩選：標準嚴、周期長對零部件制造企業而言，由于整車制造企業的動力平臺具有相當的穩定性和較長的生命周

期（一般會在

5-7

年，期間若有局部優化，生命周期將獲得適當延長），一旦整車制造企

業將其選定為零部件供應商，就傾向于同其建立長期固定的合作關系。整車制造企業會從

供應商歷史交付業績、質量管理、生產能力控制的角度考慮，傾向于保持現有的供應商數

量和供應鏈體系的穩定。汽車零部件制造企業必須滿足整車制造企業的內部標準和要求，具備客戶認可的技術研發

能力、質量保證能力、生產制造能力、成本控制能力等多方面的能力認定。一般來說整車

制造企業對供應商的認證過程包括技術評審、質量體系評審、價格競標、模具開發與制造、

試驗、檢測、小批量生產、裝機試用產品試制、小批量試用、批量生產等多個階段。由于

認證過