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博世根据现有的汽车电子发展情况，将整车控制分为五类域，分别是动力域、底盘域、车身域、智能座舱域和自动驾驶域，见表3-2。其中，智能座舱域量产难度相对低，成本相对可控，最先实现了量产装车；自动驾驶域为最具价值意义的域控制器。
表3-2 五大域主要包含的控制模块
不同的域控制器产品在技术要求上存在差异，智能座舱域对芯片性能和操作系统算法要求比较高；动力域、底盘域、自动驾驶域则因涉及的安全部件较多，对功能安全等级要求高见表3-3。
表3-3 五大域的算力系统要求及使用场景
（续）
底盘域与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统共同构成。随着智能化发展，底盘正在线控底盘发展，其中线控制动、线控转向为最核心技术。线控制动要求要求执行层的响应时间更短，电动汽车由于没有发动机产生真空助力，促使线控制动成为自动驾驶执行层面的最重要零部件。线控制动技术方向主要分为电液式（Electrical-HydrolicBrake，EHB）和电机式（Electrical Motor Brake，EMB），其中EHB是主流，EMB是未来发展方向。底盘域的转向目前主要为电动助力转向系统（EPS），转向盘与车轮之间仍采用机械连接。随着L3及以上自动驾驶车辆对转向系统控制精度、安全性要求的不断提高，线控转向将迎来高速发展期，但目前仍处于研发阶段，未大规模量产。
由于动力部件位置相近，因此动力网络的区域集成趋势更快，国内整车厂如长安、比亚迪、蔚来、零跑等公司均有自己的多合一动力总成。从最开始的四合一到五合一，直到现在的八合一电驱动系统，集成了最初的电机控制单元（MCU）、电机、减速器、直流变换器（DC/DC）、车载充电机（OBC）、电源分配单元（PDU）、电池控制单元（BCU）等八大部件，实现了机械部件和功率部件的深度融合。华为DriveONE、长安超集电驱及比亚迪E平台的电驱系统对比见表3-4。
表3-4 华为DriveONE、长安超集电驱系统和比亚迪E平台对比
（续）
从技术参数上看，多合一系统实现了开发简单、适配简单、布置简单、演进简单。可助力整车动力域极简布置，节省纵向空间、减少安装支架、缩短线束、减少插接器、减少冷却水管。
随着电动汽车的普及，对于动力电池的全生命周期管理的需求变得十分迫切。研发生产、车端使用、回收利用是动力电池全生命周期的3个主要环节。
在研发生产阶段，针对动力电池的研发创新基本围绕两个关键点：高性能电池管理系统（Battery Management System，BMS）与动力电池标准化。高性能BMS能够提高动力电池管理效率，而动力电池标准化发展能够降低生命周期成本。
从技术角度来看，BMS技术创新和动力电池模组标准化是完成电池全生命周期管理的关键所在。随着电动汽车智能网联化发展，无线BMS开始受到重视。动力电池的全生命周期管理环节和需求如图3-7所示。
图3-7 动力电池的全生命周期管理环节和需求
基于车载网联技术，搭建电池平台，实时监测电池的异常表现，记录故障事件。通过对故障事件的关联分析，预测电池的潜在失效，并根据售后的维修记录不断优化和完善故障报警系统，从而提升电池运行安全性。这种基于无线大数据的管理平台也将在如下几个方面产生价值：
1）电池安全保障，采用基于规则的敀障实时报警和基于事件关联分析的故障预测功能，确保电池的运行安全。
2）延长电池使用寿命。通过全历程周期数据的对比分析，确定电池寿命衰减的主要影响因素，幵有针对性地降低影响。
3）增加退役残值。最大化电池价值之后拆解，另外为电池运营增加收益。
4）电池故障溯源。历史数据分析，为失效机理分析提供数据支撑，从而优化设计。
5）电池资产的证券化。由于动力电池价值高、投入大，在个人电动车购置、储能投资等领域均存在大量风险，电池包硬件的标准化仅仅在技术上解决了生产互换性问题，基于高性能无线通信技术的电池管理系统为电池资产证券化提供了一种技术手段。
以锂电池安全保障为例，将实验室数据和道路运营的实时数据放入云平台进行综合对比（图3-8），通过诸如AI学习、基于特征工程的异常早期学习、疑似异常筛选等手段，对电池进行高精度预警，从而避免严重的财产损失。
图3-8 基于大数据的安全预警平台
传统的电池管理系统ECU组织架构如图3-9所示，单体电池的巡检单元（温度、电压等采集）通过私域总线把信息传递到主控单元，而主控单元则具备云端链接能力，形成所谓的网联BMS设计方案。
图3-9 电池管理系统ECU组织架构
针对电池包内部线束问题，德州仪器、恩智浦和凌特公司分别提出了基于无线通信的组网方案，如图3-10所示。凌特的方案中采用的是Smart Mesh，符合Wireless HART（IEC 62591）标准；德州仪器的无线通信协议满足标准IEC 62280—2014。
无线BMS的好处很明显：①能够减少90%的低压线束，减少了控制器之间的线束链接，避免了振动导致接插件松动或者短线的可能性，尤其是对大型电池包而言，大幅度减少了低压线束的链接，减少了失效点；②系统的扩展性更好，更换模组更容易，电池系统安装及维修更加方便。但劣势也很明显，增加了控制器成本和软件的复杂度。
图3-10 无线通信架构的电池管理系统
自动驾驶的重要性日益凸显，世界各国都在加速布局，自动驾驶是汽车产业与人工智能互联网高性能计算等新一代信息技术深度融合的产物，是当前汽车与交通出行领域智能化和网联化发展的主要方向，是解决交通安全、道路拥堵、能源消耗等问题的重要手段，是智能网联汽车发展的核心基础技术。车载智能计算平台成为行业竞争热点，国内外企业纷纷发力，支撑实现自动驾驶功能的车载智能计算平台，受到国内外机构和企业的高度重视，产业界正在加速推进相关探索和实践。以英特尔、英伟达、恩智普、Mobileye为代表的来自传统IT行业企业以及特斯拉等整车厂都在研发专用解决方案。
车载智能计算基础平台需要软硬件协同发展促进落地应用。车载智能计算基础平台结合车辆和传感器等外围硬件，同时采用车内传统网络和新型高速网络（如以太网、高速CAN），根据异构分布硬件架构指导硬件平台，设计装载运行自动驾驶操作系统和功能软件，向上支撑应用软件开发，最终实现整体产品化交付。
车载智能计算基础平台参考架构主要包括自动驾驶操作系统和异构分布硬件架构两个部分，其中自动驾驶操作系统是基于异构分布，硬件架构包含系统软件和功能软件的整体框架软件，车载智能计算基础平台侧重于系统可靠、运行实时、分布弹性、高算力等特点，实现感知规划控制、网联、云控等功能，最终完成安全实时、可扩展的多等级自动驾驶核心功能。
和一般的电子控制单元不同，未来车载智能计算平台硬件构架包括AI单元、计算单元和控制单元，如图3-11所示。AI单元主要用于处理高实时的传感器数据融合、智能驾驶、自动决策、机器学习等功能，已超出本书涉及的范围；计算单元用于执行车辆自动驾驶的核心算法；控制单元加载运行AUTOSAR平台软件，完成车辆纵向和横向动力学底层控制逻辑，也是本书讲解和案例使用的主要内容。其软件架构的核心功能软件主要包括下列5点。
图3-11 车载智能计算基础平台参考架构
1）自动驾驶通用框架模块，用于底层核心器件的驱动。
2）网联模块，是实现网联通信、处理网联信息交换的功能子模块。
3）云控模块，是与云控基础平台交互的功能模块。
4）深度学习和视觉模块，需要支持深度学习和嵌入式推理成熟算法移植和适配。
5）传感器模块用于规范和模块化各类传感器，传感器数据融合处理提供基础。
自动驾驶域控制器领域的参与方主要有整车厂商、Tier 1、科技公司。目前只有特斯拉等少数整车企业可以实现自研，而芯片厂商提供芯片，Tier1负责中间层及硬件生产，整车厂商负责自动驾驶软件是主要研发模式。国际性大型Tier1凭借在自动驾驶域控制器领域的多年布局，已经取得领先优势。未来硬件+底层软件+中间件+应用软件算法+系统集成的软硬件全栈式能力将成为竞争核心。主流Tier1的产品有：①采埃孚的ProAI是一个模块化可升级的域控制器平台，已经升级到第5代产品，2024年将实现量产；②博世DASy基于英伟达芯片研发，目前已经升级到2.0版本；③华为已经发布MDC300F、MDC210、MDC610、MDC810多个高性能计算平台，提供48～400+TOPS算力，实现L2～L4/5自动驾驶以及多场景覆盖；④德赛西威的自动驾驶域控制器IPU目前已经升级至第4代产品IPU04，于2022年6月量产装配理想汽车的大型增程式SUV。IPU04相较于IPU03，算力实现大幅提升，可达254TOPS。