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面对特斯拉的挑战 传统车厂人才队伍急需“整顿”

2003年,特斯拉进入电动汽车领域,用时17年市值超过丰田,成为世界上市值最高的汽车公司。传统车厂德国大众急起直追,成立了涵盖燃油车的全公司研发部门,抛弃了多年的“分布式”控制架构,提出“域控制”架构。然而此后第一个车型ID.3和高尔夫软件故障频现,今年5月份解雇了“大众品牌CEO”迪斯,大量雇用软件工程师,重组了领军大众的研发公司。

大众是目前追赶特斯拉最紧的车企。它是一家非常严谨的汽车公司,在架构转型时的遭遇是中国汽车行业今后一定会碰到的,其经验值得我国的汽车行业借鉴。

2019年,特斯拉把车厂建到了上海,它的Model 3纯电动车在美国的售价降到$3万美元,在中国卖¥25万人民币,极具竞争力。国产新能源车企感受到巨大压力。 


汽车行业100多年来唱主角的一直是机械工程师,注重车身底盘发动机,那时候汽车里电器很少。后来发明燃油喷射电子点火引进了微处理器MCU,汽车开始需要电子工程师了,但是人数并不多。等到电动汽车出现,需要控制电池和电机,才使硬件和软件工程师的需求大大增加。但是一般会C语言的软件工程师就可以应付,大学的汽车系自己就可以培养,不需要专业做软件的工程师。这个阶段生产的电动汽车我称之为“传统电动汽车”以区别特斯拉架构的电动汽车,现在世界上大多数车厂都属于这个阶段,使用分布式控制架构,每个微处理器MCU里的软件很小。

由于新能源汽车在国外的发展时间也不长,远不如燃油车的历史。我国燃油汽车历史虽短,但是在新能源汽车方面与国外的起步时间差不多,于是我们就提出在新能源汽车方面要“弯道超车”。这个理想在特斯拉出现以后似乎不再提了,因为我们显然在这方面已经落后了。我们应该想一想,原因出在哪里? 

我的答案是:问题就在于我们的“干部队伍”。 

“传统电动汽车”的控制工程师,只要掌握了CAN总线、Matlab建模和“嵌入式编程”技术,在“传统”新能源汽车领域就基本上够应付了。但是在新的特斯拉控制架构中,这些“分布式”技术都已经不大量使用了,于是就产生了新的问题。CAN网络是基于硬件的,有很大局限性,特斯拉的控制架构称为“集中式”,CAN通讯被软件内部的程序调用代替掉了。Matlab是一种“过程式”语言,早在上世纪80年代计算机理论就已经证明了,过程式语言容易导致“死循环”,在大程序中使用是不安全的,早就应该退出市场了(除非它脱胎换骨成为OOP)。嵌入式编程解决处理器最底层的驱动任务,不可缺少,但是远不是控制的中心问题。 

直到高级防撞汽车的需求出现,情况发生很大的变化。使用多年的微处理器MCU其能力成为瓶颈,于是出现了强大的图像处理器GPU。人们发现需要雇佣那些开发电子游戏的程序员,他们在处理汽车经过十字路口和交通信号灯的雷达图像时能够得心应手。这些工程师是大学的传统汽车系不会培养的。 

直到无人驾驶汽车的需求出现,情况则发生戏剧性的变化。由于需要处理的数据量实在太大,以前的汽车数字信息和图像信息处理变成了一个零头。微电子工业重新开发了以神经元为基本单元的人工智能处理器,引入了全新的人工智能软件。从架构方面说,特斯拉在控制汽车的基本运行那一部分的软件就很大,这在IT工程师看来稀松平常,但是对习惯使用Matlab的汽车软件工程师就不能得心应手了(因为是大软件)。传统汽车控制的分布式架构不易与自动驾驶顺利对接,将逐步退出历史舞台。过去人们熟悉的几十个ECU(电子控制单元)被几块新的芯片取代,所以,打开特斯拉的控制盒,过去的专家看不懂了。至于软件,如果对图像处理和人工智能没有基础,那就是读天书了。 

现在特斯拉新款的硬件让那些“传统电动汽车”的专家看起来是“杂乱扔在一起的”,用CAN总线的工具来“窥测”竞争者汽车的控制布局已经没用了,因为秘密都“在软件里面”。 

今后,汽车将从一个单纯的交通工具变成人们的“出行解决方案”,将成为人们的休闲和工作场所。这样,汽车软件的复杂程度已经超过手机,设计一款新车将从其软件开始,这称为“软件定义汽车”,远不是从车身、动力这些“标配”开始。这些都是革命性的变化。既然是软件定义汽车,那么设计汽车(以及领导设计)的人就必须是软件专家,而不仅仅是汽车机械专家。 

现在世界上造新能源汽车的大致有两种人,一种来自传统车厂的;一种来自专业搞软件的,如谷歌和特斯拉最初的团队。看来前者搞不过后者,这是因为汽车这一商品的性质发生了变化。

传统车厂在燃油汽车“电动化”这一波已经感到很吃力,只懂机械不懂电的技术领导的日子已经不好过了。后来,好不容易追赶上了“传统电动汽车”、使用“分布式”控制这一波,现在特斯拉又领先进入了“集中式”控制架构,世界上的传统车厂从领导到技术队伍都面临一场大洗牌,这从德国大众就已经看出来了。 

中国的现状是,新能源汽车由传统车厂领头。在过去的10年中,大多数的技术领导是从燃油车的背景转过来的,很多人更新了知识结构,掌握了“传统电动汽车”,只有少数还存在“外行领导内行”现象,把电控仅仅当做一些“零部件”。现在,新的集中式控制架构要求对大软件系统、车联网、高级处理器、人工智能、大数据能够总体把控,我认为很多领导是力不从心的,德国大众就是一个例子。从我们的汽车专家队伍看,大学教授和院士们也完全有必要扩大原有的知识面。总之,由于特斯拉的“搅局”,汽车行业面临大洗牌,中国如果迟迟不动,必将更加落后。 

令人欣喜的是,最近,国家出台了《2021~2035年新能源汽车产业发展规划》,对新能源汽车继续补贴,这是一个很及时的举措,希望能够有力地促进我国的汽车事业。

来源:第一电动网

作者:纯义

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/131643

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原郑州日产汽车新能源技术总监

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