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特斯拉Cybertruck革新線束連接方式，對線束行業有何啟發？
導讀
通過改變，特斯拉能夠將 Cybertruck 中的總布線減少 77%，并減少一半的銅使用量……
線束對汽車到底有多重要？
我們知道，汽車線束是汽車電路的網絡主體，沒有線束也就不存在汽車電路。線束是指由銅材沖制而成的接觸件端子（連接器）與電線電纜壓接后，外面再塑壓絕緣體或外加金屬殼體等，以線束捆扎形成連接電路的組件。
不過，很多人可能對一輛汽車線束有多少沒有概念。與傳統燃油車相比，新能源汽車除了在驅動硬件總成上存在明顯差異外，新能源汽車中存在復雜且精密的高壓零部件、高壓插接件等高壓電氣部件。這些電氣部件想要正常運轉，就得依靠大量高壓線束；而即便是要使用車輛電子電氣架構中的低壓電器，也需要低壓線束的支持。線束的長度和傳輸效率，關乎動力響應、能耗、電池續航等等關鍵環節。
這是因為汽車上的每個組件都需要自己的一組線纜，連接到中央ECU，才能發揮作用。包括每個揚聲器、每個開關、每個傳感器、每個執行器、每個按鈕。因此，線束成了整車上最容易被人忽略，但卻是“牽一發而動全身”的重要零件。
TESLA是如何革新汽車線束連接方式？
然而，這次特斯拉為 Cybertruck 拋棄了傳統的汽車連接系統。
他們使用了 48v 電源 + dataCAN 總線運行千兆位以太網布線，將所有組件連接到同一根電纜上。也就是我們常見的六類線纜就可以代替傳統復雜冗長的線束。
然后，他們就無需將一根線束連接到駕駛員車門揚聲器，再將另一根線束連接到駕駛員車門車窗電機，而是可以在同一個獨立電纜接口上將它們以菊花鏈方式連接在一起。計算機可以使用已經穿過揚聲器、窗戶、環境燈和方向盤的“同一根”線纜連接到門把手。
汽車中這些設備和組件中的每一個都監聽連續的數據流以獲取與其操作相關的命令。
通過這樣做改變，特斯拉能夠將 Cybertruck 中的總布線減少 77%，并減少一半的銅使用量。
線束縮短，帶來的第一大好處，就是“降本減重”。所謂“降本”不僅僅是減少線束原材料的使用，還可以提升制造過程中的裝配速度，有利于車企進一步擴大產能。而在“減重”方面，汽車線束的重量大概占整車重量3-5%，對于“體重基數”龐大的汽車來說，哪怕1%的重量改變已然可以帶來更好的操控性和更低的能耗。
此外，中央超算和周邊感知元件之間，或是區域控制模塊與各個小電子模塊之間的線束縮短后，就像山與山之間架起了橋梁，線束布局不再是山路十八彎。路程近了，“山區”之間交流更便捷，提升了傳輸效率與車機敏捷性，為車主提供更便利、更智能的用車體驗。
對線纜行業將帶來哪些影響？
可能很多人沒有概念，傳統分布式架構車型的線束至高可達5000米，常見的家用車型線束長度約為3000米；就算是目前采用了域控制架構的智能電動車型，線束長度已經縮減，但仍然還有2000米左右。
當馬斯克當著全世界觀眾的面宣布特斯拉Model Y整車線束只有100m的時候，很多人都以為他是數錯了演講稿上的“0”，可即便是1000m這樣的數據，其也已經比同平臺上生產的Model 3少了一半還要多……
由此可見，基于全球汽車的產銷量，我們不難看出這對于線纜行業未來必將產生深遠的影響。而最為關鍵的是，汽車還僅僅是未來眾多智慧空間應用場景之一。未來的大量的智慧空間的連接方式也將會迎來更多革命性的變革，對于連接線纜技術規格、產品形態、需求數量都將帶來深刻的變化。
對于特斯拉而言，成本是減少了，但安全性又如何呢？我們先來看看群國外網友對這事的評論：
“專為世界末日而設計，鼠標輕輕一點就可以破壞整個電氣系統......哈哈。”
“感謝上帝，馬斯克還沒有開始制造商用飛機。”
“只要一根保險絲燒斷，你就可能被困在這個怪物里面。”
“現在，由于 1 根電線損壞，我的窗戶和揚聲器都失去了該有功能？或者現在我的門打不開。”“幸運的是，窗戶很容易被打破。”
“太空和火箭公司的首席執行官怎么從未聽說過“冗余”？現在我為星艦上的宇航員感到擔心。”
“這是在告訴我們 15 個揚聲器正在從以太網電纜獲取模擬信號嗎？或者每個揚聲器都自己將數據解碼為聲音？”、“我懷疑他們會使用 CAN 總線來傳輸高質量的多通道音頻 - 我認為它不夠快”
“CAN 總線于 80 年代中期發明，正是為了完成 特斯拉現在正在做的事情。”
“CAN總線的創建是為了允許以前隔離的電子控制單元(ecu)相互通信，這樣汽車或機器就可以擁有傳感器，可以提供更真實的機器運行狀態，而不會在各個系統之間有明顯的重疊。在規范或編寫規范的委員會會議中，沒有任何地方設想將這些系統減少到單線。”
“CAN總線減少了復雜性和通常不必要的冗余，但目標絕對不是去除所有冗余。坦率地說，這樣做在客觀上是糟糕的工程。”
“對于偷車賊和惡意黑客來說……你懂的”、“哈哈想象一下絕望到偷一輛網絡卡車”
“汽車以太網總線確實是未來。但這不僅僅適用于Cybertruck。”
“我同意以太網和PoE是一個好主意，但所有共享總線而不是星形拓撲的東西都是愚蠢的。”
“Cat5 電纜對于汽車來說太重了。它們的連接器不適合振動環境。”
“現代汽車已經有了相當簡化的線路，并且在需要的時候可以在CAN總線上運行。簡化的最簡單方法是為組件運行較小的單個模塊。一個是駕駛員車門控制模塊，一個是駕駛員座椅控制模塊等等。
我剛換了一個F150的門窗模塊。花了半小時，一共76加元。
我很好奇Cybertrck系統的集中化程度。節省電線是件好事，而且一直是我們的目標，但如果它由于腐蝕/破損/引腳配合而造成單一故障點，甚至單個ECM故障而導致所有系統癱瘓，我就非常擔心了”
“特斯拉推動新的 48V 標準的配件電路。這是非常聰明的，因為它立即意味著只需要大約以前所需的四分之一的金屬布線。更便宜、更輕、更環保。還可以使用更高功率的設備。”
“除了切換到 48V 之外，他們還將使用以太網電纜 (PoE) 來實現大部分供電。因此，與此同時，他們擺脫了 CAN 總線布線，讓一切都在以太網上運行以進行通信和供電，這意味著布線更少，因為使用 CAN 總線，每個設備都需要自己的電線，但使用以太網，更容易擁有“集線器” ' 為其他設備提供通信通道和電源。”
“這完全是對特斯拉所作所為的誤解。汽車內有一個 48V 組件和整個汽車采用 48V PoE 架構是完全不同的事情。可悲的是，這些公司實際上已經有了 48V 系統，但從未真正推動并完成這一切。”
“特斯拉已經采取了更進一步的做法，這很有趣，而且可能很有用——但整輛車都采用 48V 電壓并不完全正確，他們已經說過，約 20% 的常見/供應商提供的組件仍然是 12V。對于純電動汽車來說，堅持使用更高的電壓非常有意義，而特斯拉非常適合在這方面引領潮流，因為他們從頭開始構建了如此多的供應鏈，并且可以將所有東西都指定為 48V，而其他電動汽車制造商大多只是重復使用組件從他們的 ICE 汽車。”
“從長遠來看，隨著汽車配備越來越多的電子設備，它變得越來越重要
這是幾十年來每個人都明白的事情，但沒有人有足夠的長遠眼光來實現它。汽車公司在盈利方面舉步維艱。在 2000 年代，像通用汽車這樣的公司確實破產了。
是的，OEM 可以告訴供應商該做什么。但如果你想要供應商手頭沒有的東西，你就得為開發付出代價。如果您是通用汽車公司，要轉向 48v，您實際上需要協調 100 家左右供應商的工作，以將產品整合在一起。
請記住，自 90 年代以來，這些 OEM 已經外包了大部分電子設備并浪費了大部分軟件。他們是否擁有管理此類轉變的內部專業知識？
看看無線更新，它仍然不標準。即使是那些可以無線更新的汽車，也大多只針對一些核心主要部件。許多供應商交付的零件仍然無法像這樣升級。
汽車行業在 2000 年代遇到了很多麻煩，所以他們沒有做這樣的事情也就不足為奇了。”
“我在另一家電動汽車制造商工作。我很想從 CAN 切換到以太網。我們已經擁有太多 CAN 總線，我們正在考慮添加更多總線。但我們的供應商甚至需要幾十年的時間才能考慮這種轉變。我們剛剛向博世支付了 1500 萬美元來升級我們的制動器，他們承諾在六個月內進行更換，但他們花了兩年時間和數百萬美元，而且充滿了錯誤。我們將不得不多付給他們數百萬美元，并等待數月或數年，讓他們糾正自己的錯誤。這就是為什么特斯拉幾乎所有事情都在內部完成。”
“CAN總線是多主機訪問，節點之間自動仲裁。這是以太網完全無法做到的，這也是 CAN 總線長期存在的原因。
以太網需要有源交換機將星形網絡的每個分支彼此隔離。因為以太網工作在總線模式下絕對是個笑話，如果你在這樣的網絡中添加足夠多的節點，它會比 CAN 總線慢。但是，當您需要將所有傳感器和 ECU 拖到星形中心時，哪里可以節省電纜呢？
更糟糕的是，由于 CSMA/CD 規定如果發生沖突則隨機斷開連接，因此無法保證此類網絡上的節點能夠向其他節點傳遞消息。好吧，你猜怎么著？您的車輪在制動過程中剛剛鎖住，我們需要將此信息告知 ABS/ESP 裝置。使用 CAN 時，您可以通過使用低 CAN ID 來糾正它，從而提高仲裁優先級。當使用以太網時，你只是向 RNG Jesus（隨機之神）祈禱”
“CAN 總線上的 PoE 將更多復雜性從 EE 領域轉移到軟件領域。盡管特斯拉目前擁有最好的汽車軟件，但這對于傳統汽車制造來說仍然是一種非常陌生且不同的思維/管理方式。這不僅僅是使用一組不同的電纜，還將徹底顛覆他們的工程部門。”
好吧，看完這么多網友的評論，大家最為關心的是安全性始終放在第一位，但勇于創新、面向未來同樣重要。無論對于汽車企業還是綜合布線企業都一樣。因此，對于線纜企業而言，時刻關注創新技術的發展與應用尤為關鍵，未來應用場景與產品形態可能與今天的主流方式截然不同。
審核編輯：黃飛
工商網監
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