特斯拉是如何革新汽车线束连接方式的？

特斯拉Cybertruck革新线束连接方式，对线束行业有何启发？

导读

通过改变，特斯拉能够将 Cybertruck 中的总布线减少 77%，并减少一半的铜使用量……

线束对汽车到底有多重要？

我们知道，汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。线束是指由铜材冲制而成的接触件端子（连接器）与电线电缆压接后，外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成连接电路的组件。

不过，很多人可能对一辆汽车线束有多少没有概念。与传统燃油车相比，新能源汽车除了在驱动硬件总成上存在明显差异外，新能源汽车中存在复杂且精密的高压零部件、高压插接件等高压电气部件。这些电气部件想要正常运转，就得依靠大量高压线束；而即便是要使用车辆电子电气架构中的低压电器，也需要低压线束的支持。线束的长度和传输效率，关乎动力响应、能耗、电池续航等等关键环节。

这是因为汽车上的每个组件都需要自己的一组线缆，连接到中央ECU，才能发挥作用。包括每个扬声器、每个开关、每个传感器、每个执行器、每个按钮。因此，线束成了整车上最容易被人忽略，但却是“牵一发而动全身”的重要零件。

TESLA是如何革新汽车线束连接方式？

然而，这次特斯拉为 Cybertruck 抛弃了传统的汽车连接系统。

他们使用了 48v 电源 + dataCAN 总线运行千兆位以太网布线，将所有组件连接到同一根电缆上。也就是我们常见的六类线缆就可以代替传统复杂冗长的线束。

然后，他们就无需将一根线束连接到驾驶员车门扬声器，再将另一根线束连接到驾驶员车门车窗电机，而是可以在同一个独立电缆接口上将它们以菊花链方式连接在一起。计算机可以使用已经穿过扬声器、窗户、环境灯和方向盘的“同一根”线缆连接到门把手。

汽车中这些设备和组件中的每一个都监听连续的数据流以获取与其操作相关的命令。

通过这样做改变，特斯拉能够将 Cybertruck 中的总布线减少 77%，并减少一半的铜使用量。

线束缩短，带来的第一大好处，就是“降本减重”。所谓“降本”不仅仅是减少线束原材料的使用，还可以提升制造过程中的装配速度，有利于车企进一步扩大产能。而在“减重”方面，汽车线束的重量大概占整车重量3-5%，对于“体重基数”庞大的汽车来说，哪怕1%的重量改变已然可以带来更好的操控性和更低的能耗。

此外，中央超算和周边感知元件之间，或是区域控制模块与各个小电子模块之间的线束缩短后，就像山与山之间架起了桥梁，线束布局不再是山路十八弯。路程近了，“山区”之间交流更便捷，提升了传输效率与车机敏捷性，为车主提供更便利、更智能的用车体验。

对线缆行业将带来哪些影响？

可能很多人没有概念，传统分布式架构车型的线束至高可达5000米，常见的家用车型线束长度约为3000米；就算是目前采用了域控制架构的智能电动车型，线束长度已经缩减，但仍然还有2000米左右。

当马斯克当着全世界观众的面宣布特斯拉Model Y整车线束只有100m的时候，很多人都以为他是数错了演讲稿上的“0”，可即便是1000m这样的数据，其也已经比同平台上生产的Model 3少了一半还要多……

由此可见，基于全球汽车的产销量，我们不难看出这对于线缆行业未来必将产生深远的影响。而最为关键的是，汽车还仅仅是未来众多智慧空间应用场景之一。未来的大量的智慧空间的连接方式也将会迎来更多革命性的变革，对于连接线缆技术规格、产品形态、需求数量都将带来深刻的变化。

对于特斯拉而言，成本是减少了，但安全性又如何呢？我们先来看看群国外网友对这事的评论：

“专为世界末日而设计，鼠标轻轻一点就可以破坏整个电气系统......哈哈。”

“感谢上帝，马斯克还没有开始制造商用飞机。”

“只要一根保险丝烧断，你就可能被困在这个怪物里面。”

“现在，由于 1 根电线损坏，我的窗户和扬声器都失去了该有功能？或者现在我的门打不开。”“幸运的是，窗户很容易被打破。”

“太空和火箭公司的首席执行官怎么从未听说过“冗余”？现在我为星舰上的宇航员感到担心。”

“这是在告诉我们 15 个扬声器正在从以太网电缆获取模拟信号吗？或者每个扬声器都自己将数据解码为声音？”、“我怀疑他们会使用 CAN 总线来传输高质量的多通道音频 - 我认为它不够快”

“CAN 总线于 80 年代中期发明，正是为了完成 特斯拉现在正在做的事情。”

“CAN总线的创建是为了允许以前隔离的电子控制单元(ecu)相互通信，这样汽车或机器就可以拥有传感器，可以提供更真实的机器运行状态，而不会在各个系统之间有明显的重叠。在规范或编写规范的委员会会议中，没有任何地方设想将这些系统减少到单线。”

“CAN总线减少了复杂性和通常不必要的冗余，但目标绝对不是去除所有冗余。坦率地说，这样做在客观上是糟糕的工程。”

“对于偷车贼和恶意黑客来说……你懂的”、“哈哈想象一下绝望到偷一辆网络卡车”

“汽车以太网总线确实是未来。但这不仅仅适用于Cybertruck。”

“我同意以太网和PoE是一个好主意，但所有共享总线而不是星形拓扑的东西都是愚蠢的。”

“Cat5 电缆对于汽车来说太重了。它们的连接器不适合振动环境。”

“现代汽车已经有了相当简化的线路，并且在需要的时候可以在CAN总线上运行。简化的最简单方法是为组件运行较小的单个模块。一个是驾驶员车门控制模块，一个是驾驶员座椅控制模块等等。

我刚换了一个F150的门窗模块。花了半小时，一共76加元。

我很好奇Cybertrck系统的集中化程度。节省电线是件好事，而且一直是我们的目标，但如果它由于腐蚀/破损/引脚配合而造成单一故障点，甚至单个ECM故障而导致所有系统瘫痪，我就非常担心了”

“特斯拉推动新的 48V 标准的配件电路。这是非常聪明的，因为它立即意味着只需要大约以前所需的四分之一的金属布线。更便宜、更轻、更环保。还可以使用更高功率的设备。”

“除了切换到 48V 之外，他们还将使用以太网电缆 (PoE) 来实现大部分供电。因此，与此同时，他们摆脱了 CAN 总线布线，让一切都在以太网上运行以进行通信和供电，这意味着布线更少，因为使用 CAN 总线，每个设备都需要自己的电线，但使用以太网，更容易拥有“集线器” ' 为其他设备提供通信通道和电源。”

“这完全是对特斯拉所作所为的误解。汽车内有一个 48V 组件和整个汽车采用 48V PoE 架构是完全不同的事情。可悲的是，这些公司实际上已经有了 48V 系统，但从未真正推动并完成这一切。”

“特斯拉已经采取了更进一步的做法，这很有趣，而且可能很有用——但整辆车都采用 48V 电压并不完全正确，他们已经说过，约 20% 的常见/供应商提供的组件仍然是 12V。对于纯电动汽车来说，坚持使用更高的电压非常有意义，而特斯拉非常适合在这方面引领潮流，因为他们从头开始构建了如此多的供应链，并且可以将所有东西都指定为 48V，而其他电动汽车制造商大多只是重复使用组件从他们的 ICE 汽车。”

“从长远来看，随着汽车配备越来越多的电子设备，它变得越来越重要

这是几十年来每个人都明白的事情，但没有人有足够的长远眼光来实现它。汽车公司在盈利方面举步维艰。在 2000 年代，像通用汽车这样的公司确实破产了。

是的，OEM 可以告诉供应商该做什么。但如果你想要供应商手头没有的东西，你就得为开发付出代价。如果您是通用汽车公司，要转向 48v，您实际上需要协调 100 家左右供应商的工作，以将产品整合在一起。

请记住，自 90 年代以来，这些 OEM 已经外包了大部分电子设备并浪费了大部分软件。他们是否拥有管理此类转变的内部专业知识？

看看无线更新，它仍然不标准。即使是那些可以无线更新的汽车，也大多只针对一些核心主要部件。许多供应商交付的零件仍然无法像这样升级。

汽车行业在 2000 年代遇到了很多麻烦，所以他们没有做这样的事情也就不足为奇了。”

“我在另一家电动汽车制造商工作。我很想从 CAN 切换到以太网。我们已经拥有太多 CAN 总线，我们正在考虑添加更多总线。但我们的供应商甚至需要几十年的时间才能考虑这种转变。我们刚刚向博世支付了 1500 万美元来升级我们的制动器，他们承诺在六个月内进行更换，但他们花了两年时间和数百万美元，而且充满了错误。我们将不得不多付给他们数百万美元，并等待数月或数年，让他们纠正自己的错误。这就是为什么特斯拉几乎所有事情都在内部完成。”

“CAN总线是多主机访问，节点之间自动仲裁。这是以太网完全无法做到的，这也是 CAN 总线长期存在的原因。

以太网需要有源交换机将星形网络的每个分支彼此隔离。因为以太网工作在总线模式下绝对是个笑话，如果你在这样的网络中添加足够多的节点，它会比 CAN 总线慢。但是，当您需要将所有传感器和 ECU 拖到星形中心时，哪里可以节省电缆呢？

更糟糕的是，由于 CSMA/CD 规定如果发生冲突则随机断开连接，因此无法保证此类网络上的节点能够向其他节点传递消息。好吧，你猜怎么着？您的车轮在制动过程中刚刚锁住，我们需要将此信息告知 ABS/ESP 装置。使用 CAN 时，您可以通过使用低 CAN ID 来纠正它，从而提高仲裁优先级。当使用以太网时，你只是向 RNG Jesus（随机之神）祈祷”

“CAN 总线上的 PoE 将更多复杂性从 EE 领域转移到软件领域。尽管特斯拉目前拥有最好的汽车软件，但这对于传统汽车制造来说仍然是一种非常陌生且不同的思维/管理方式。这不仅仅是使用一组不同的电缆，还将彻底颠覆他们的工程部门。”

好吧，看完这么多网友的评论，大家最为关心的是安全性始终放在第一位，但勇于创新、面向未来同样重要。无论对于汽车企业还是综合布线企业都一样。因此，对于线缆企业而言，时刻关注创新技术的发展与应用尤为关键，未来应用场景与产品形态可能与今天的主流方式截然不同。

审核编辑：黄飞