摘 要:簡(jiǎn)述架構(gòu)造車引領(lǐng)著汽車工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代,它不僅是生產(chǎn)方式的革新,更是整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的重構(gòu),推動(dòng)汽車從“機(jī)械產(chǎn)品”向“智能終端”轉(zhuǎn)移,模塊化平臺(tái)正帶領(lǐng)汽車工業(yè)的變革與創(chuàng)新。本論文將探討架構(gòu)造車的概念、優(yōu)勢(shì)、挑戰(zhàn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),從技術(shù)維度、產(chǎn)業(yè)維度、商業(yè)維度的不同視角分析架構(gòu)造車對(duì)汽車工業(yè)帶來(lái)的深遠(yuǎn)影響。
關(guān)鍵詞:架構(gòu)造車 模塊化平臺(tái) 變革與創(chuàng)新 汽車工業(yè)發(fā)展
1 緒論
隨著全球汽車行業(yè)的快速發(fā)展和新勢(shì)力造車崛起的激烈競(jìng)爭(zhēng),汽車行業(yè)淘汰賽愈演愈烈,2024年北京車展將卷流量體現(xiàn)得淋漓盡致,而“流量”突圍的同時(shí),更要卷贏“技術(shù)”和“產(chǎn)品”,最近十年間29個(gè)汽車品牌逐步消失。
新時(shí)期汽車行業(yè)面臨的挑戰(zhàn),比如隨著AI時(shí)代的來(lái)臨與發(fā)展,受眾客戶及傳統(tǒng)車企對(duì)高端需求的認(rèn)知和定義發(fā)生了巨變,智能化成為汽車的標(biāo)配,相應(yīng)智能化技術(shù)的設(shè)計(jì)交付能力和架構(gòu)造車的平臺(tái)能力構(gòu)建,成了核心技術(shù)要素。
2 技術(shù)維度:模塊化平臺(tái)開(kāi)發(fā)與分層分級(jí)重構(gòu)
汽車制造行業(yè)是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)幾近瘋狂的市場(chǎng),涵蓋了從零部件制造到整車組裝的完整產(chǎn)業(yè)鏈。從豐田、大眾等傳統(tǒng)汽車制造商,到特斯拉、蔚來(lái)、小鵬、小米等新興電動(dòng)汽車制造商,到吉利、長(zhǎng)城、比亞迪等中國(guó)自主品牌,各家整車車企在不斷創(chuàng)新和提升銷量的同時(shí),也在努力提升研發(fā)技術(shù)水平和尋求降本,而平臺(tái)化/模塊化的設(shè)計(jì),技術(shù)與整車開(kāi)發(fā)解耦,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的獨(dú)立開(kāi)發(fā)和快速創(chuàng)新迭代,為車型項(xiàng)目持續(xù)提供最新的技術(shù)和方案,構(gòu)筑產(chǎn)品的卓越競(jìng)爭(zhēng)力。
2015年豐田發(fā)布了TNGA(Toyota New Global Architecture)架構(gòu),定義為精益管理“再模塊化”的進(jìn)階,涉及全產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值在內(nèi)的創(chuàng)新造車?yán)砟?,消費(fèi)者印象是降價(jià)、動(dòng)力強(qiáng)勁、接地氣、外觀。同年大眾發(fā)布了MQB和MEB架構(gòu),定義為奠定成功基石的模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略,代表創(chuàng)新技術(shù),靈活驅(qū)動(dòng)理念以及兼容并蓄產(chǎn)品組合,核心理念便是通過(guò)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新造車,開(kāi)發(fā)效率。而2016年吉利汽車發(fā)布了CMA架構(gòu),后續(xù)幾年更是發(fā)布了SEA架構(gòu)、SPA架構(gòu)、GEA架構(gòu),定義為未來(lái)的基石,囊括對(duì)汽車研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購(gòu)等整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的全面升級(jí)優(yōu)化,包含技術(shù)、工具鏈、工藝流程、供應(yīng)鏈體系等統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),消費(fèi)者印象是自動(dòng)駕駛、研發(fā)、成本降低、性價(jià)比[1]。
架構(gòu)造車的整車架構(gòu)定義了系統(tǒng)功能關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)接口和模塊化開(kāi)發(fā),過(guò)程共享清單和工業(yè)結(jié)構(gòu)等。為整車平臺(tái)開(kāi)發(fā),架構(gòu)定義了平臺(tái)分割和開(kāi)發(fā)框架,依照要求來(lái)約束和可擴(kuò)展解決方案,架構(gòu)是“平臺(tái)開(kāi)發(fā)”的指令。而整車平臺(tái)包括下車體、底盤、轉(zhuǎn)向和安全系統(tǒng),選定的動(dòng)力總成集成零件(如:冷卻和排氣),電氣架構(gòu)及選定的內(nèi)飾件(如:空調(diào)、座椅骨架、儀表板骨架)。而電氣架構(gòu)則定義了整車電氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)框架,涵蓋系統(tǒng)、零部件及交互關(guān)系,且定義了電氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和迭代升級(jí)需遵循的一系列原則和策略,以便電子架構(gòu)開(kāi)發(fā)與屬性開(kāi)發(fā)、功能開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、零部件開(kāi)發(fā)進(jìn)行匹配,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品平臺(tái)化的方案落地。平臺(tái)基于架構(gòu)開(kāi)發(fā),是“架構(gòu)的物理表現(xiàn)”,每一個(gè)車型組/平臺(tái)內(nèi)的車型,其平臺(tái)開(kāi)發(fā)內(nèi)容除共享技術(shù)部分,還包括針對(duì)該車型所需要的專有部分開(kāi)發(fā)。車型項(xiàng)目是架構(gòu)帶寬范圍內(nèi),基于平臺(tái)開(kāi)發(fā)的整車項(xiàng)目。所以架構(gòu)、車型組/平臺(tái)、車型項(xiàng)目的關(guān)系可以簡(jiǎn)單如圖1所示。
架構(gòu)造車造就了模塊化平臺(tái)開(kāi)發(fā),推動(dòng)了產(chǎn)品模塊的集成能力——“產(chǎn)品開(kāi)發(fā)樂(lè)高化”,共享平臺(tái)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享和異步開(kāi)發(fā),提高平臺(tái)復(fù)用性和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率及競(jìng)爭(zhēng)力,滿足市場(chǎng)需求并快速集成至整車產(chǎn)品,同步可實(shí)現(xiàn)整體研發(fā)資源合理配比和降低投入[2]。
架構(gòu)造車的分層分級(jí),是管理業(yè)務(wù)及結(jié)構(gòu)化流程的基礎(chǔ)。不同層級(jí)交付的開(kāi)發(fā)將按照獨(dú)立的、有競(jìng)爭(zhēng)力的、面向客戶的業(yè)務(wù)來(lái)組織、管理和考核,同時(shí)每個(gè)層次都可以直接面向市場(chǎng)和客戶進(jìn)行銷售,每個(gè)業(yè)務(wù)分層的運(yùn)作又支撐著上一個(gè)更高層次的運(yùn)作,每個(gè)模塊化開(kāi)發(fā),均可自研自用或外購(gòu)或售賣。(圖2)
架構(gòu)造車同步實(shí)現(xiàn)了硬件標(biāo)準(zhǔn)化和軟件服務(wù)化,模塊化設(shè)計(jì)降低制造成本,預(yù)留硬件接口支持功能擴(kuò)展,平臺(tái)化開(kāi)發(fā)縮短新產(chǎn)品周期,軟件定義車輛功能,應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建和個(gè)性化配置。但這也意味著架構(gòu)造車需要和整車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解耦,才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先獨(dú)立異步開(kāi)發(fā)和共享通用,工程開(kāi)發(fā)交付產(chǎn)品化,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)交付樂(lè)高化。
所以模塊化平臺(tái)開(kāi)發(fā)的啟動(dòng)點(diǎn),一般比整車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的啟動(dòng)點(diǎn)早一半的周期。畢竟技術(shù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)完成,形成模塊化平臺(tái),技術(shù)平臺(tái)集成時(shí),才能在模塊化平臺(tái)的基礎(chǔ)上做適配優(yōu)化,快速出產(chǎn)品,提高交付和上市效率。意味著早期規(guī)劃和預(yù)研時(shí),需要充分考慮異步開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)層和相互配合關(guān)系。就像豐田的TNGA平臺(tái),始于豐田全球化增長(zhǎng),是集團(tuán)層面的經(jīng)營(yíng)變革。當(dāng)時(shí)面臨產(chǎn)量增加,開(kāi)發(fā)周期緊張、新車切換緊迫、供應(yīng)鏈負(fù)擔(dān)大、多發(fā)故障及客戶抱怨等問(wèn)題。策劃7年,開(kāi)發(fā)2年,試點(diǎn)2年,TNGA規(guī)劃使用10年,從2004年開(kāi)始提出,2015年正式發(fā)布,涉及商品力、開(kāi)發(fā)模式、制造改革、全球標(biāo)準(zhǔn)、采購(gòu)戰(zhàn)略、組織管理等,要求10年不過(guò)時(shí)(2015-2025年)。
3 產(chǎn)業(yè)維度:價(jià)值鏈重構(gòu)與生態(tài)體系競(jìng)爭(zhēng)
基于架構(gòu)造車的模塊化平臺(tái)開(kāi)發(fā)與分層分級(jí),汽車傳統(tǒng)價(jià)值鏈開(kāi)始瓦解與重構(gòu)。曾經(jīng)的傳統(tǒng)車企,主要以整車制造為核心,上下游供應(yīng)商分工明確的價(jià)值鏈模式,而模塊化、電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的新趨勢(shì)下,架構(gòu)模塊化開(kāi)發(fā)和整車開(kāi)發(fā)解耦,核心零部件開(kāi)發(fā)再重組,端到端的開(kāi)發(fā)及價(jià)值鏈成了首要選擇,鑄就了不一樣的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。
第一方面是高端需求的重新定義,隨著人工智能時(shí)代的來(lái)臨,汽車受眾的需求和對(duì)高端的認(rèn)知,傳統(tǒng)車企對(duì)高端的認(rèn)知發(fā)生著巨大變化,因此對(duì)高端的重新定義和價(jià)值鏈影響幾乎成為必然。
第二方面是智能化產(chǎn)品的標(biāo)配,人工智能、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等新興技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化成為汽車的標(biāo)配,必然影響傳統(tǒng)車企在電池、電機(jī)、電控等核心三電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。
第三方面是技術(shù)能力的構(gòu)建,智能化技術(shù)的設(shè)計(jì)交付能力在AI時(shí)代已經(jīng)成為傳統(tǒng)車企的核心技術(shù)要素,也是造車新勢(shì)力、科技公司等不同參與者在價(jià)值鏈重構(gòu)中的競(jìng)爭(zhēng)策略和合作模式。
第四方面是交付能力的構(gòu)建,技術(shù)成為業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型、核心競(jìng)爭(zhēng)力重塑及高效率交付的必然,而技術(shù)交付能力的關(guān)鍵在于架構(gòu)造車模塊化平臺(tái)能力的構(gòu)建。
第五方面是生態(tài)體系的構(gòu)建,商業(yè)模式創(chuàng)新、產(chǎn)品集中度提升、跨界競(jìng)爭(zhēng)加劇、服務(wù)化轉(zhuǎn)型等,促使形成以整車企業(yè)為核心,整合上下游企業(yè)、科技公司、基礎(chǔ)設(shè)施提供商、內(nèi)容服務(wù)商等多元主體的生態(tài)體系。而由于智能化的發(fā)展,生態(tài)業(yè)務(wù)(1+n+k)的模型也成了各類車企的必然選擇,關(guān)鍵要素就是平臺(tái)建設(shè)、數(shù)據(jù)共享、標(biāo)準(zhǔn)制定、利益分配等。
而生態(tài)體系的競(jìng)爭(zhēng),正是基于上述生態(tài)體系的構(gòu)建和開(kāi)放協(xié)同、資源共享、價(jià)值共創(chuàng)等生態(tài)體系特征。最重要的用戶生態(tài)之爭(zhēng)其實(shí)是數(shù)據(jù)資源之爭(zhēng),比如造車新勢(shì)力企業(yè),將自己在手機(jī)、家電等各個(gè)生態(tài)鏈上的用戶,做存量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化,真正摸透一線用戶需求,再依此模塊化開(kāi)發(fā)出最符合客戶需求的技術(shù)及新車型,做到錨定用戶的定制開(kāi)發(fā),哪里還缺銷量。把某車企從創(chuàng)建至今沉淀的幾百萬(wàn)用戶數(shù)據(jù),做數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化,從而服務(wù)企業(yè)的整體產(chǎn)業(yè)鏈。
比如吉利汽車模塊化架構(gòu)造車的第一個(gè)架構(gòu)CMA(Compact Modular Architecture),由吉利與沃爾沃聯(lián)合開(kāi)發(fā)和共享使用的新一代世界級(jí)模塊造車架構(gòu)。重構(gòu)了汽車產(chǎn)業(yè)鏈,打造了涵蓋吉利、領(lǐng)克、沃爾沃、極星四個(gè)品牌下十余款車型,提供了統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái),提升了資源利用效率,實(shí)現(xiàn)了研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈的協(xié)同優(yōu)化,滿足從A級(jí)車到混動(dòng)SUV不同細(xì)分市場(chǎng)的差異化需求。CMA架構(gòu)是“科技吉利4.0時(shí)代”的核心,猶如變幻無(wú)窮的智能魔方一樣,具有高度靈活性、延展性、世界級(jí)安全性的特點(diǎn),可兼容內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力和純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),可全面兼顧運(yùn)動(dòng)與舒適不同的駕乘需求,還面面俱到電子模塊的高互聯(lián)性與科技感,而世界級(jí)的安全品質(zhì),如同魔方的幾何結(jié)構(gòu)一般堅(jiān)固穩(wěn)定,讓吉利汽車乃至中國(guó)汽車保持未來(lái)10-15年的技術(shù)領(lǐng)先,完全滿足用戶最前沿、最高端的用車需求。
而吉利架構(gòu)造車的價(jià)值鏈重構(gòu)和生態(tài)體系競(jìng)爭(zhēng),還體現(xiàn)在領(lǐng)克(Lynk amp; Co)的全球化戰(zhàn)略。
(1)共享技術(shù)平臺(tái):領(lǐng)克基于CMA(Compact Modular Architecture)架構(gòu)開(kāi)發(fā),與沃爾沃共享技術(shù)和供應(yīng)鏈資源。
(2)訂閱模式:在歐洲市場(chǎng),領(lǐng)克推出了車輛訂閱服務(wù),用戶無(wú)需購(gòu)買車輛,只需按月支付費(fèi)用即可使用車輛。
(3)數(shù)字化服務(wù):領(lǐng)克通過(guò)APP和線上平臺(tái),提供車輛管理、共享出行等服務(wù),增強(qiáng)了用戶黏性。
4 商業(yè)維度:從“產(chǎn)品交付”到“服務(wù)運(yùn)營(yíng)”的商業(yè)模式轉(zhuǎn)型
架構(gòu)造車的模塊化開(kāi)發(fā)應(yīng)用及運(yùn)營(yíng),硬件標(biāo)準(zhǔn)化和軟件服務(wù)化,自然而然造就了從“產(chǎn)品交付”到“服務(wù)運(yùn)營(yíng)”的商業(yè)模式轉(zhuǎn)型。
首先是價(jià)值主張的轉(zhuǎn)變,從“銷售硬件產(chǎn)品”到“提供移動(dòng)服務(wù)”,從一次性交易到全生命周期價(jià)值管理,從標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品到個(gè)性化體驗(yàn)。
其次是收入模式創(chuàng)新,傳統(tǒng)模式是以整車銷售為主,售后配件為輔,而新型模式是訂閱服務(wù)(功能訂閱、車輛訂閱),按使用付費(fèi)(里程計(jì)費(fèi)、功能按需開(kāi)通),數(shù)據(jù)變現(xiàn)(匿名數(shù)據(jù)分析、精準(zhǔn)廣告),生態(tài)分成(應(yīng)用商店、第三方服務(wù)接入)。
比如特斯拉的軟件付費(fèi)模式(FSD Full Self-Driving,完全自動(dòng)駕駛)訂閱服務(wù),是汽車行業(yè)從硬件銷售向軟件服務(wù)轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿案例,實(shí)現(xiàn)了硬件預(yù)埋+軟件解鎖,所有特斯拉車輛出廠時(shí)預(yù)裝FSD硬件(攝像頭、雷達(dá)、計(jì)算平臺(tái)等),用戶通過(guò)付費(fèi)逐步解鎖軟件功能(從基礎(chǔ)Autopilot到FSD完全版),實(shí)現(xiàn)“一次生產(chǎn),多次變現(xiàn)”的邊際成本遞減效應(yīng)。同時(shí)體現(xiàn)了車道保持等基礎(chǔ)版免費(fèi)、自動(dòng)變道等增強(qiáng)版付費(fèi)、FSD完全版(一次性購(gòu)買或訂閱)的分層訂閱體系。這也指引了架構(gòu)造車的未來(lái)方向,拆解FSD為更細(xì)顆粒度服務(wù)(如“高速NOA包”“城市代客泊車包”)的功能模塊化+結(jié)合使用場(chǎng)景收費(fèi)(如“長(zhǎng)途旅行模式”按天計(jì)費(fèi))的場(chǎng)景化訂閱+將FSD與其他服務(wù)(如超充網(wǎng)絡(luò)能源服務(wù)、保險(xiǎn)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)定價(jià))的跨平臺(tái)整合。
在汽車產(chǎn)業(yè)百年未有的變革與創(chuàng)新浪潮中,架構(gòu)造車正從底層重構(gòu)行業(yè)的發(fā)展邏輯。這一變革絕非簡(jiǎn)單的技術(shù)迭代,而是推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)從“制造導(dǎo)向”向“服務(wù)導(dǎo)向”、從“產(chǎn)品中心”向“用戶中心”、從“線性價(jià)值鏈”向“網(wǎng)狀生態(tài)圈”的全面躍遷。傳統(tǒng)車企、造車新勢(shì)力和科技公司各具優(yōu)勢(shì),傳統(tǒng)車企擁有規(guī)模優(yōu)勢(shì)和制造經(jīng)驗(yàn),新勢(shì)力具備用戶思維和創(chuàng)新能力,科技公司則掌握關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)。但最終勝出的,正如智能手機(jī)行業(yè)的發(fā)展軌跡所示,未來(lái)的產(chǎn)業(yè)格局很可能呈現(xiàn)“平臺(tái)型企業(yè)+專業(yè)服務(wù)商”的形態(tài),其中掌握架構(gòu)定義權(quán)的企業(yè)將占據(jù)價(jià)值鏈的核心位置[3]。
展望未來(lái),汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷從交通工具到移動(dòng)智能終端的本質(zhì)蛻變。在這個(gè)充滿不確定性的轉(zhuǎn)型期,唯有深刻理解架構(gòu)造車的本質(zhì)內(nèi)涵,系統(tǒng)構(gòu)建核心能力,企業(yè)才能在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中贏得先機(jī)。這場(chǎng)變革與創(chuàng)新,不僅將重塑產(chǎn)業(yè)格局,更將重新定義人類出行方式,其影響將遠(yuǎn)超汽車產(chǎn)業(yè)本身,深刻改變城市形態(tài)和生活方式。
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