引言
一 传统架构的桎梏:智能化转型的“不可能三角” 02
二 架构革新:ZCU的必然性与核心价
值
04
三 经纬恒润ZCU系统化解决方案:架构重构的实施路
径
05
四 实践验证:规模化量产应用与市场引领 14
℃.℃ 算力与成本的悖论 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 创新与惯性的对抗 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 功能与安全的博弈 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 设计哲学:平台化、集成化与软硬解耦 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 关键技术指标与平台化配置 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 核心能力体系:智能配电、区域控制与数据枢纽 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 智能能源管理:软件定义的精细配电 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 区域IO整合:统一接入与高效执行 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 服务化通信:基于SOME/IP的数据中枢 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 架构优势与关键技术突破 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 高集成度硬件与系统化工程设计 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 基于AUTOSAR的开放软件平台 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 全方位安全体系:功能安全与网络安全的融合 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 关键挑战与突破:跨域集成、热管理及EMC设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 深度协同:与多元客户的合作范式创新 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 典型案例:赋能主流车企的架构转型 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 市场引领:百万台级交付与行业标杆地位 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
五 迈向未来:ZCU技术的演进路径与行业协
同
18
结语:以区域控制为基石,共创智能出行新纪元
目
CON
录
TENTS
℃.℃ 势在必行:标准化、平台化与产业生态共建 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃ 技术前瞻:驱动架构深度演进的三大路径 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 基础革新:通信、能源与控制的深度融合 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 软件定义:从原子服务到开放应用生态 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
℃.℃.℃ 边缘智能:从功能执行到本地智能决策的演进 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙℃℃
引言
“
汽车行业正经历百年未有之大变革,汽车电子电气架构正经历从“分布式”到
“域集中式”,最终向“中央计算+区域控制”架构的演进。在这一进程中,物理区域 控制
器(Zonal Control Unit, 以下简称ZCU)作为承上启下的关键节点,不仅是技术演进
的必然选择,更是产业迈向智能化的重要标志。
图1:汽车电子电气架构演变
经纬恒润作为中国领先的汽车电子供应商,凭借20余年技术积累,深刻洞察
行业痛点,率先在国内推出量产级ZCU解决方案,迄今已交付超百万台,市场占有率
位居国内首位,标志着国产ZCU技术从跟随到引领的跨越,为车企架构转型提供了
坚实保障。
”
创新与惯性的对抗
传统分布式电子电气架构在发展过程中,逐渐面临了“算力与成本”、“功能与安全”、 “创新
与惯性”交织的“不可能三角”困境,难以从容应对汽车行业日新月异的变革需求。
传统分布式ECU架构最显著的问题是形成了大量“信息孤岛”。在传统分布式电子电气 架
构下,一辆高端汽车往往搭载超过100个ECU,这些ECU各自为政,如同分散的“算力散 兵”,
导致算力资源被无效分割。单个ECU可能存在算力冗余,但整车算力却难以形成有效 合力,
整体效率极为低下。
这种低效的算力分配模式带来了巨大的成本压力:
线束复杂昂贵:线束作为汽车内部的“神经脉络”,其重量占整车重量的5%,成本占比 高
达10%。这些繁杂的线束不仅增加了车辆重量,降低了燃油经济性和续航里程,还大幅提升 了
制造成本和组装复杂度。
开发周期漫长:传统架构下,新功能的开发往往需要新增ECU和线束,开发周期长达3-5年,
使得汽车产品难以快速响应市场变化和技术迭代。
创新受限:在传统汽车产业生态和架构中,Tier1 供应商掌控着ECU 功能开发的主导权。
主机厂难以掌握底层技术,产品差异化创新受到制约,难以根据市场需求快速推出具有差异 化
竞争力的产品,软件定义汽车更是无从谈起。软件与硬件强耦合,扩展性差。
一、传统架构的桎梏:智能化转型的“不可能三角”
算力与成本的悖论
车型代际兼容性难题:燃油车与电动车平台共存的需求进一步加剧了架构的复杂性。不同
平台、不同车型之间的硬件和软件差异巨大,为了实现兼容,需要投入大量资源进行适配和
优化,增加了开发成本和周期。
OTA升级困难重重:传统的分布式架构下,OTA升级需要对大量分散的、来自不同供应商
的ECU进行操作,升级成功率低、风险高、效率低下,导致车辆功能无法及时优化升级,用户
体验难以持续改善。
随着智能驾驶、智能座舱等前沿技术的兴起,汽车对数据吞吐量的需求呈爆发式增长。
功能安全新需求对整车的电子电气架构,以及配电的安全性提出了更高的要求,然而:
通信带宽瓶颈:传统CAN总线仅1Mbps的带宽,如同一根狭窄的“数据管道”,根本无法 满
足多传感器融合(摄像头、激光雷达、雷达等)对高数据吞吐量的需求,成为高级别智能 功
能发展的硬约束。
安全验证复杂度激增:数百个ECU独立运行的模式,让功能安全(ISO 26262)与网络
安全(ISO/SAE 21434)的验证复杂度呈指数级上升。ISO 21434网络安全标准与ASIL等级要
求对ZCU的实时性、故障诊断能力提出严苛标准,传统方案难以满足L3+自动驾驶需求。
功能与安全的博弈
面对传统分布式架构的深刻困境,汽车产业迫切需要一场从底层架构到开发模式的全面
革新。“中央计算+区域控制”架构被视为面向未来的解决方案,其中ZCU扮演着承上启下 的
关键角色,ZCU的核心价值主要体现在以下几个方面:
简化线束,降低成本和重量:ZCU作为区域内的集成枢纽,将大量本地线束收束,通过
一根高速以太网主干线连接中央计算机,能显著减少线束长度、重量和复杂度。
实现硬件标准化与软件解耦:ZCU为“软件定义汽车”提供了物理基础。它实现了硬件 接
口的标准化,使得功能逻辑可由中央计算机的软件统一定义和下发,实现了功能的极致灵活 性
和OTA升级的便利性。
支撑集中式电源管理:ZCU可以集成智能配电功能,替代传统的保险丝盒和继电器盒,
实现软件定义的电路保护、能耗监控和睡眠唤醒管理,提升能源效率。
促进供应链关系重构:ZCU减少了ECU数量,改变了主机厂与Tier1的传统合作模式,使
主机厂能够更深入地掌握底层架构和软件定义权,强化自主创新能力。
表1:采用ZCU的区域控制架构核心优势——以Tesla为例
优化类别 传统分布式架构 区域控制架构(采用ZCU)
ECU数量 100+个 约15-25个(根据区域/功能域划分)
线束长度 超5km(高端车) 减少约+(参考Tesla Model 3/Y)
整车重量 / 减轻约25-30kg(Tesla案例,得益于线束与ECU精简)
材料成本 / 降低约20%-30%(Tesla案例,规模化与设计简化)
碳排放 / 减少约15%-20%(Tesla案例,来自轻量化与能效提升)
二、架构革新:ZCU的必然性与核心价值
类型 特征 主要功能 技术挑战 代表厂商/方案
面对前述“不可能三角”的桎梏,架构革新势在必行。经纬恒润ZCU系统化解决方案, 正
是以平台化集成破解算力与成本悖论,以软硬解耦应对创新与惯性对抗,以高安全通信 与
配电架构满足功能与安全博弈的需求,为车企提供了一条清晰的架构重构实施路径。与 传
统按功能划分的控制单元不同,ZCU采用物理区域划分理念,将车辆划分为多个物理区域
(前舱、左舱、右舱、后舱),每个区域部署一个ZCU,作为该区域内所有电子设备的集成
控制枢纽。
设计哲学:平台化、集成化与软硬解耦
按产品形态与集成度划分 ZCU 的发展体现了集成度不断提高的过程,其形态大致可以分为
三类:基础性ZCU、增强型ZCU和融合性ZCU,如下表所示:
表2:三种ZCU形态的功能特点
基础性ZCU 区域网关+基础IO
协议转换
(CAN/LIN to Eth)
简单信号采集与驱动,
基本配电
多协议兼容、
接口管理 早期ZCU方案
融合型ZCU +跨域功能集成
在增强型上,进一步集成
部分底盘、动力、车身域
的功能执行与信号处理
跨域功能安全隔离、
实时性保障、
复杂软件架构
特斯拉
Cybertruck
三、经纬恒润ZCU系统化解决方案:架构重构的实施路径
多数主流Tier1
智能功率器件的选型
与散热、安全诊断
在基础型上,集成eFuse
(电子保险丝)、智能
高边/低边开关,取代传
统保险丝盒和继电器盒
增强型ZCU +智能配电集成
经纬恒润已实现规模化量产的ZCU产品属于增强型类别,其定位是“区域融合网关” 和
“智能配电中心”,其主要设计理念包括:
区域整合:替代传统分布式ECU架构,将特定物理区域内的多种控制功能集成到单一
控制器中,显著减少ECU数量和线束复杂度。
接口统一:提供丰富的接口选项,支持多种网络协议和IO接口,实现区域内异构设备的统
一接入和管理。
资源集中:通过集中化配电和通信架构,优化资源利用,降低系统总成本。
软硬解耦:采用硬件平台化、软件服务化设计理念,支持功能OTA升级和灵活部署。配
电管理:包含隔离器和整车所有的配电,合理的整个电网结构为自动驾驶功能安全
提供保障。
通信革命: ZCU支持以太网通信,致力于推动从传统的“基于信号”的CAN/LIN通信
向“基于服务”的以太网(SOME/IP)通信的范式转换。这是实现软硬件解耦、软件定义 汽
车的通信基石。
经纬恒润ZCU系列产品已针对不同区域位置进行了优化设计,其主要技术参数如下表所示:
关键技术指标与平台化配置
关键参数
配电方式 F-ZCU包含全车配电(隔离器,一级配电,区域配电),L-ZCU/R-ZCU:区域配电
OTA AB分区,支持OTA无感刷写
防护等级 FZCU:IP6K9 LZCU/RZCU: IP5K2
表3:经纬恒润ZCU系列产品基本技术参数
MCU能力 3核*300MHZ,32位,6M flash,ASILD
功能部署
车身相关功能(门锁,门窗,后视镜,座椅,尾门,尾翼,前舱盖,加油/充电口盖,
内外灯,雨刮洗涤等),热管理相关功能(鼓风机,冷却风扇,空调风门电机,
出风口电机等),区域网关功能
驱动模块 高边,低边,桥驱
静态电流 <@25℃
功能安全 ASILB/D
核心能力体系:智能配电、区域控制与数据枢纽
经纬恒润ZCU集成了三大核心功能体系,实现了区域内电子电气系统的统一管理与控制,
大幅提升了整车架构的集成度和效率。
通信模块 CAN,LIN,ETH
智能能源管理:软件定义的精细配电
ZCU集成了传统车辆中的保险丝盒和继电器盒的配电功能,同时集成隔离器,满足L2
以上级别自动驾驶的功能安全要求,实现了整车智能配电功能。当然,不同整车厂可根据
自己的电器架构来灵活配置是否增加F-ZCU(隔离器+一级配电)。
图2:经纬恒润ZCU的配电架构
包括:
两级配电管理:同时支持一级配电(从电池直接取电)和二级配电(通过其他控制器
取电),优化整车的电力分配架构。
电子保险丝功能:替代全车所有传统机械保险丝,支持软件可配置的过流、过压、过温
保护策略,保护参数可通过OTA动态调整。
智能功耗管理:实时监测各通道的负载电流,支持休眠唤醒管理,显著降低静态功耗,
提升电动汽车续航里程。
故障诊断与记录:提供精确到每个输出通道的故障诊断能力,记录故障历史数据,便于
售后维修和故障分析ZCU的智能配电,由半导体取代了传统熔断熔丝,以实现智能熔断。
这种方案具有诸多优点:
· 智能配电能够对整车所有用电设备进行集中式精细化管理,从而显著提升能源利用效
率。这对于电动汽车而言尤为重要;如果电池电量不足,系统可以通过智能保险丝智能地 暂
时关闭某些非关键车辆功能;
· 智能配电可以实时检测到线路的电流,实现更为便捷的保护;故障去除后会自动恢复,
不需要人为的更换保险丝;并且可以将故障信息实实时传递回中央系统。相比较传统的配电
形式,售后的维护更便捷和高效;
· 智能配电可以通过更为精准的线束保护曲线、降低线径,从而达到节约线束成本、减轻
重量目的。
区域IO整合:统一接入与高效执行
ZCU作为区域IO中心,实现了对输入输出信号的统一管理和控制,能够与各种传感器、
执行器等设备无缝连接,确保信号的准确传输和高效处理。这种集中化的管理方式简化了
系统复杂度,提高了整车的可靠性和安全性。
ZCU直接负责区域内各类传感器信号的采集和执行器的驱动控制:
多样化IO接口:提供GPIO、PWM、ADC等多种IO接口,支持直接连接传感器和执行器,
减少中间转换环节。
表4:经纬恒润ZCU的资源汇总
F-ZCU L-
ZCU
R-ZCU
eFuse配电 13 1 3
其它配电(I²T) 36 33 32
HSD 25 46 36
HBD 8 56 68
5V-Power 3 2 2
Digital Input 2 34 28
Analog Input 27 26 36
PWM IN 3 17 17
CAN/CANFD 6 6 6
LIN
4 8 8
100BASE-T1 1 1 1
ZCU 集成控制功能
区域功能整合:根据不同区域位置,集成了差异化的控制功能,具体功能分配如下图
所示:
表5:经纬恒润ZCU区域功能分配
F-ZCU(前) 前灯控制、雨刮系统、热管理系统、雷达接口、空调控制
R-ZCU(右) 右门控系统、座椅控制(副驾)、空调控制、内灯控制、出风口控制、PLG尾门控制、前舱盖控制
机电算法集成:内置多种车身舒适控制机电算法,如门窗防夹算法、座椅控制算法、
灯光渐变调节算法等。
服务化通信:基于SOME/IP的数据中枢
ZCU作为区域数据枢纽,提供强大的网络协议转换和数据路由能力:
多协议支持:内置百兆/千兆以太网接口、CAN-FD控制器、LIN总线控制器,支持多种
车载网络协议的无缝转换。
服务化通信:基于SOME/IP协议提供车控域的原子服务能力,支持服务发现和订阅发布
机制。
实时数据交换:在区域设备与中央计算平台之间提供低延迟、高带宽的数据传输通道,
满足实时控制需求。
网络管理:支持车辆网络状态管理,协调各节点的睡眠和唤醒时序,优化整车能耗。
左门控系统、座椅控制(主驾)、转向柱调节、电动踏步、内灯控制、
出风口控制、充电口控制L-ZCU(左)
经纬恒润ZCU采用先进的硬件和软件架构设计,在多个维度展现出显著的技术优势,
为整车制造商带来实实在在的价值提升。
高集成度硬件与系统化工程设计
ZCU的硬件采用高度集成化设计,在单一块电路板上实现了多种功能组件的有机整合:
多核处理器架构:采用高性能多核MCU,预留充足算力资源(CPU和内存),支持客户
部署自定义应用软件和第三方软件组件。
智能功率驱动:集成高边/低边开关芯片,支持高精度电流检测和诊断,最大驱动能力 可
达30A/通道。
硬件接口标准化:标准化的硬件接口和资源,与软件逻辑解耦。可以根据客户的架构,
在不同区域间灵活配置功能,同时,也可以根据车型的配置情况灵活的裁剪ZCU的个数,做到
成本的最优化。
紧凑型结构设计:针对不同安装位置优化机械结构设计,前区控制器采用IP6K9高防护
等级,左右区控制器采用IP5K2防护等级,适应苛刻的车载环境。
ZCU系统的高集成度体现在:
功能集成:其ZCU产品高度集成信号采集、负载驱动、电子保险及区域网关等功能。
配电集成:集成整车一级、二级配电功能,这意味着它取代了传统的保险丝盒和继电器盒。
跨域集成:ZCU集成车身舒适、动力、空调热管理等功能的输入输出,表明了其向融合型
ZCU发展的方向。
这种高度集成的硬件设计使整车线束长度减少30%以上,连接器数量减少40%以上, 显
著降低系统成本和重量。可以根据客户架构需求,适配不同车型及功能。
基于AUTOSAR的开放软件平台
ZCU软件平台采用AUTOSAR自适应平台架构,支持面向服务(SOA)的软件开发模式:
架构优势与关键技术突破
第一种架构:车身相关的软件逻辑
功能上移集成到Central HPC中,ZCU
主要负责底层的机电算法,及驱动和执
行。
此架构各部分都是独立模块,功能
划分比较清晰,整体实现也更为简单。
Classic AUTOSAR 基础软件:提供标准化的基础软件模块,包括通信栈、内存管理、系
统服务和诊断功能。
自适应应用框架:支持基于POSIX标准的应用程序开发,提供更丰富的计算资源和软件
生态。
原子服务封装:将传统ECU的信号接口封装为可重用的原子服务,支持服务组合和灵活
部署。
无感OTA升级:支持AB分区双备份机制,实现无感刷写和故障回滚,确保升级过程的
安全性和可靠性。
软件架构的开放性和可扩展性使OEM能够快速部署自定义功能,具备快速适配不同的
架构和软件部署方案的能力,缩短开发周期,支持"软件定义汽车"的持续演进。
经纬恒润的ZCU支持如下两种软件架构:
图3:ZCU常见的两种软件架构
全方位安全体系:功能安全与网络安全的融合
ZCU从功能安全和网络安全两个维度构建了完善的安全保障体系:
第二种架构:上层座舱和Central
HPC做了进一步融合,所有车身软件逻
辑功能下沉到ZCU上来完成。
整个架构进一步的简化,HPC的复
杂度更高,算力要求更高。
跨域功能安全隔离 01
在同一硬件平台上处理车身、动力等不同ASIL等级的功能,需精密的硬件隔离机制和软件监控机制,
确保单一故障不会蔓延。经纬恒润ZCU的系统功能安全等级可满足ASIL B/D要求。
功能安全:系统架构遵循ISO 26262标准,支持ASIL B/D安全等级,提供故障检测、隔
离和处理机制。
信息安全:集成硬件安全模块(HSM),支持安全启动(Security Boot)、安全通信
(SecOC)、安全诊断和密钥管理。
故障容错:采用冗余设计和故障隔离策略,确保单一故障不会影响整体系统功能。
预期功能安全(SOTIF):通过传感器融合和算法优化,减少功能不足和误操作风险。
关键挑战与突破:跨域集成、热管理及EMC设计
经纬恒润已实现规模化量产的ZCU产品属于增强型类别,其高集成度和技术难点主要
体现在:
图4:关键挑战与突破
复杂软件架构与SOA化 02
需要基于AUTOSAR Adaptive等平台,采用面向服务(SOA)的架构,将传统信号接口抽象并封装为
可重用的原子服务。这对软件设计和开发能力要求极高。经纬恒润ZCU支持SOME/IP服务部署。
热管理与功耗控制 03
高度集成导致功率密度显著提升,对散热设计提出了严峻挑战。需精确计算热耗,并采用先进的散热
材料和工艺,确保在高温环境下稳定运行。
EMC/EMI设计 04
ZCU集成了高速数字电路、模拟电路和功率驱动电路,极易产生内部干扰。电磁兼容性设计至关重要,
需从芯片选型、PCB布局布线、屏蔽等方面进行全方位优化。
供应链与国产化替代 05
ZCU高度依赖高性能MCU、智能功率器件、以太网PHY等芯片。在全球供应链存在不确定性的背景
下, 推动关键元器件的国产化替代是保障量产和成本控制的重要环节,但也面临性能、可靠性和长期验证
的挑战。
经纬恒润ZCU自推出以来,已在国内主流车企的多款热门车型上实现量产应用,取得了
显著的市场成绩和用户认可。
深度协同:与多元客户的合作范式创新
经纬恒润与客户构建了超越传统“供应-采购”关系的深度协同、合作共赢的伙伴模式。 对
于ZCU产品,经纬恒润为客户提供多样化的合作模式:
与造车新势力:前瞻共研,快速迭代的深度协同研发。经纬恒润会早期介入客户的电子
电气架构定义,提供ZCU硬件平台、基础软件及开发工具链(如INTEWORK,ModelBase,
OrienLink等自研工具),支持客户进行上层应用软件的开发与快速迭代。这种模式紧密配合
了新势力车型高速上市和持续OTA升级的需求。
与本土传统车企:经纬恒润更多提供平台化的ZCU解决方案,支持客户从传统的分布式
控制器(BCM)向区域架构平滑过渡。这不仅帮助车企减少线束、降低成本,还通过软硬件
解耦为未来功能扩展和OTA升级预留空间,助力传统车企稳步迈向智能化。
与国际品牌OEM及Tier1:技术赋能与联合开拓 。经纬恒润的角色更侧重于技术赋能者和
联合开发者。可以为客户提供符合国际标准的车规级ZCU产品和技术方案,满足海外市场 严格
的法规和性能要求,帮助客户将产品推向全球市场。
特殊场景定制化:定制化解决方案 在商用车和特定场景(如港口集装箱运输、无人配送),
合作模式更具定制化。经纬恒润会与客户深度合作,开发适应特定运营场景和功能需求的
ZCU及相关域控产品,并整合其高级别智能驾驶整体解决方案,共同推动智慧物流等特定 场
景的商业化落地。
四、实践验证:规模化量产应用与市场引领
典型案例:赋能主流车企的架构转型
某国内头部新势力OEM客户:经纬恒润ZCU产品为某头部新势力OEM的两个爆款车型
提供配套量产,实现了区域控制架构在新兴造车企业的首次大规模应用。ZCU实现了前舱、
左舱、右舱的全区域覆盖,集成了灯光控制、门控、座椅控制、配电管理等多种功能。通过
采用ZCU架构,客户车型成功减少线束长度约35%,降低生产成本约20%,并支持了丰富的
个性化场景功能。
某国内自主品牌头部OEM客户:经纬恒润ZCU产品为国内自主品牌头部OEM的超过10
款车型提供配套量产。经纬恒润ZCU与多合一控制器(XCU)协同工作,实现了车身区域控制与
动力控制的深度集成。ZCU在该项目中主要负责车身舒适功能和配电管理,支持了无感OTA 升
级和个性化驾驶场景配置功能,提升了用户体验。
某Global OEM客户:经纬恒润还获得了某Global OEM客户的多个车型项目定点,进一步
扩大了ZCU产品的市场应用范围。该项目中,ZCU与中央计算平台协同工作,实现了真正
意义上的"中央计算+区域控制"架构。
市场引领:百万台级交付与行业标杆地位
截至2025年7月,经纬恒润ZCU累计产量突破100万台,本土市场占有率位居第一, 创
造了行业新品量产速度的新纪录。
图5:高工智能2025年1-5月中国市场乘用车前装ZCU供应商市场份额
经纬恒润ZCU的量产历程如下:
2023年:正式推出首款ZCU产品,完成研发、试验和小批量生产;
2024年8月:开始大规模量产交付;
2025年7月:实现第100万台产品下线,不到一年时间达到百万产量里程碑;
2025年12月:实现第200万台产品下线,第二个百万件用时仅个月。
图6:经纬恒润ZCU第100万件下线
图7:经纬恒润ZCU第200万件下线
百万量产不仅是商业上的成功,更证明了区域控制架构在汽车行业的接受度和成熟度,
为整个行业向新一代电子电气架构转型提供了信心和动力。
随着汽车电子电气架构向“中央计算+区域控制”的持续演进,ZCU的战略地位将愈发 关
键。其未来发展将呈现标准化与平台化的行业趋势,并沿着深度集成、软件定义与边缘 智
能三大技术方向持续深化,从而更高效地支撑下一代智能汽车的实现。
势在必行:标准化、平台化与产业生态共建
随着区域架构成为主流,行业将逐步形成统一的硬件接口、通信协议与服务接口标准,
以降低开发复杂度与成本。经纬恒润积极参与相关标准制定,推动产业协同发展。同时,
ZCU硬件自身也将向系列化、平台化方向演进,通过提供不同性能等级与接口配置的产品
版本,覆盖从经济型到豪华型等各类车型的需求,最大化研发资源的复用效率,助力主机厂 快
速、灵活地打造差异化车型。经纬恒润不仅积极参与行业标准制定,更通过百万台级量产 实践,
为ZCU的接口规范、通信协议等提供了事实上的参考标准,助力产业生态高效共建。
技术前瞻:驱动架构深度演进的三大路径
ZCU的技术创新是架构演进的核心驱动力。其未来图景将由以下几项关键技术路径共同
塑造。
基础革新:通信、能源与控制的深度融合
ZCU将推动更深度的跨域功能融合,实现这一目标依赖于底层基础的革新:
五、迈向未来:ZCU技术的演进路径与行业协同
通信骨干:以太网环提供高可靠、低延迟的冗余网络,是支撑深度集成的“神经系统”。 连
接范式:10BASE-T1S与RCP的组合,为区域架构提供了轻量级、标准化的物理连接
与通信协议,实现了“智能集中、执行简化”,是减少线束、降低节点成本、提升扩展性的 关
键。
能源基础:48V电气架构与ZCU结合,实现了从被动配电到主动的智能能源管理,为高
功率负载提供高效供电。
软件定义:从原子服务到开放应用生态
在坚实的集成架构之上,ZCU是“软件定义汽车”的软件核心。其发展聚焦于:
服务化架构:广泛采用SOA,将硬件能力抽象为可复用原子服务,实现软硬件彻底解耦。
容器化部署与升级:支持软件组件的独立部署、更新与回滚,实现安全、高效的无感
OTA。
开放平台与开发者生态:通过硬件抽象层、服务市场与开放工具链,吸引开发者丰富应用
生态,激发创新。
边缘智能:从功能执行到本地智能决策的演进
ZCU的演进路径将超越基础的数据路由与指令执行,通过集成更强的本地算力与专用AI
加速引擎,实现向智能边缘节点的跨越。其核心价值在于将实时性要求高或数据吞吐量大的
计算任务(如多路传感器数据的预处理、滤波与融合,或基于本地传感器状态的实时控制
策略决策)在物理区域内部完成。这种分布式计算模式能显著减轻中央计算单元的负载,
从根本上降低系统通信延迟,提升整车控制的实时性与可靠性。在此趋势下,ZCU的智能化
应用将呈现多元化发展:
智能感知与预处理:对来自本区域摄像头、雷达的数据进行初步处理和特征提取,仅将
有效信息上传至中央单元,极大优化数据带宽。
预测性控制与舒适功能:基于本地传感器(如车内摄像头、座椅传感器)数据,实现
预测性的座舱环境调节(如分区空调、座椅通风/加热)或个性化的场景化灯光控制。
分布式音频:作为典型范例,ZCU可利用其边缘算力,独立管理本区域的音频流处理、 音
效优化与播放,实现“独立音区”、“语音助手本地唤醒”等“千人千面”的个性化体验。 这标志着
ZCU正从被动的信号网关,向能支持丰富本地化智能应用的主动式边缘节点演进。 总而言之,
ZCU技术的持续迭代,正通过更深度的硬件集成、更开放的软件生态与更普
适的边缘智能,共同推动汽车电子电气架构向更高效、更灵活的方向发展。
结语 以区域控制为基石,共创智能出行新纪元
汽车电子电气架构的跨时代变革已然开启,“中央计算+区域控制”不再是未来蓝图, 而
是正在落地的产业共识。在这场深刻的变革中,ZCU作为重构整车神经与骨骼系统的核心 载
体,其价值已超越单个零部件,成为驱动汽车向“软件定义”智能体演进的关键使能者。
经纬恒润凭借前瞻的行业洞察、深厚的技术积淀与卓越的量产能力,不仅率先在国内将
ZCU技术推向百万台级的规模化应用,更以领先的市场占有率印证了解决方案的先进性与
可靠性。经纬恒润的ZCU产品作为历经市场严苛检验的系统级解决方案,为客户带来的远
不止于线束简化、成本降低等显性价值,更是为其赢得了架构转型的主动权、功能创新的
敏捷性以及面向未来的扩展能力。
展望前路,架构的演进永无止境。经纬恒润将继续作为行业可靠的合作伙伴,深耕ZCU
与中央计算平台的深度融合,并积极推动人工智能在边缘计算中的应用,探索开放式软件
架构的持续演进。我们坚信,以区域控制为基石的新一代架构,将彻底释放智能汽车的潜能。
经纬恒润愿与业界同仁携手,共同推动中国汽车产业在这场百年变革中抢占先机,携手迈向
更智能、更高效、更个性化的出行未来。