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OTA技术正在引领和改变汽车行业

2022-01-26        产品可靠性报告

  受到汽车厂商追捧的整车OTA升级技术,究竟能给车主们带来多少驾驶上的体验?

  作为一项为普通大众服务的科技,OTA这项技术近几年才开始在汽车行业里广泛应用。

  汽车OTA最早出现是在2012年,特斯拉推出的Modes S首次采用OTA技术,更新范围包括人机交互、自动驾驶、动力电池系统等模块,当时特斯拉可以通过OTA完成钥匙卡漏洞、提升续航里程、提高最高速度、提升乘坐舒适度等,让车的功能迭代更加灵活和便捷。

  资料显示,OTA是指通过服务器、移动通信网络和终端等的网络连接,最终实现终端内存储数据的更新,进而改善终端的功能和服务的技术。OTA升级可以称作空间下载技术,最早应用于手机系统的在线更新功能,属于传统更新手段中借助ROM固件进行“刷机”的迭代科技。现如今安卓、IOS等移动平台操作系统的更新,也都是在沿用这一技术。

  汽车OTA,是指通过移动通信的空中接口对数据及应用进行远程更新和修补的技术。汽车 OTA 又分为 SOTA 和 FOTA 两种升级方式:SOTA(Software OTA) 又称软件升级,是指那些离用户更近的应用程序(App)、车载地图、人机交互界面等功能。FOTA( Firmware OTA)又称固件更新,用户可以通过特定的刷新程序进行FOTA升级,影响的是动力系统、电池管理系统等。

  与 PC、移动手机在短短二三十年广泛应用 OTA 技术不同,汽车行业由于 ECU(电子控制单元)复杂以及安全考量的原因,并没有很快接受这项新技术。有着近百年历史的车企们,大多按照机械思维制造车辆,然后再以大宗消费品的定位销售给世界各个角落的人们。

  这个过程中,一旦汽车出现机械故障或质量问题,厂商主要通过召回、授权 4S 店维修、换代等方式来进行改进。

  直到特斯拉出现,它可以通过 OTA 的方式实现改善车辆的底盘、信息娱乐、电池续航、ADAS 乃至自动驾驶等多项功能的效果,让车的功能迭代更加灵活和便捷,最终变成了一台可以不断进化的智能终端。

  如此一来,车的大宗消费品性质没变,但人们会发现一台车的功能开始丰富起来。

  近几年,OTA 技术开始被丰田、福特、大众、沃尔沃所尝试,在这期间,国内的蔚来、上汽、比亚迪等也陆续推出了可以实现部分功能或整车 OTA 的车型。

  部分车企开始认为,只有车辆具备了 OTA 能力才称得上智能汽车,而智能汽车会像苹果掀起的智能手机风暴干掉了传统功能机一样,最终替代传统车辆。

  OTA

  改过车的朋友都知道,提升动力的办法可以是刷 ECU,一阶不够刷二阶,二阶不行改进排气,接着是换涡轮,换高凸……乱七八糟一顿改,花的钱快够买一辆新车了,还得担心年检过不去。

  相比之下, OTA运用在电车上,一次云端更新就能轻松搞定。以特斯拉为例,Model X 100D经过 OTA 后百公里加速可以从 5.2 秒缩短至 4.7 秒。还有蔚来OS2.3重新设计的节能模式,让ES8的续航提升了10%。也就是说,你的车开了一段时间,性能还变强了。

  OTA所带来的升级,无需去4S店,更无需通过汽车改装去实现。整个过程,只需要一个升级包,车主要做的只是点击升级确认即可。

  不少用户会疑问?OTA只能让车跑得更快吗?实际上,OTA 能干的事情远超我们想象,能进行 OTA 就说明车辆系统的开放度高,你可以把爱车想象成是一个可以不断学习不断进化的机器人,OTA 可以开启一些厂商预留在车内但现阶段无法开启的功能,比如说奥迪A8达到了Level 3级自动驾驶。

  再以特斯拉举例来说,OTA 之后车载地图可以显示超级充电站桩位的使用情况、可以通过 APP 提前加热电池以降低冬季能耗、缩短刹车距离、车辆动能回收时带有缓冲降低拉扯感,加入远程限速功能,可以用 APP 限制别人开自己车时不能超速、以及更高级别的辅助驾驶功能持续升级。

  为什么燃油车没有

  早期的OTA升级作用于燃油车平台中,主要实现偏娱乐功能的车机系统,比如音乐播放器、导航、CarPlay等软件。如今各大车企厂商的OTA升级技术,却是针对整车电气化架构的固件升级,能够通过程序更新,对整车的性能、驾驶体验、能耗进行不断优化。

  据了解,电驱动是OTA的基础,而这些系统上的升级是在 OTA 基础上的应用,OTA 使得特斯拉在短短10年左右的时间快速进步,并且在电驱动和自动驾驶两方面成为世界领先,并给与其他优秀车企榜样作用。

  电动汽车是数字化控制的整体,所用运行能量和工作系统都来自于电池,全数控化的 OTA 才有意义,反观燃油机汽车为什么从来不提OTA呢?

  分析认为,一是难度大,目前 OTA 功能成熟的供应商并不是很多,因此即使是传统车厂发布的电动车上这一功能也很少出现,就比如捷豹 I-PACE和奔驰的EQC都不具备OTA,更别提传统燃油车了;二是必要性不高,传统意义上的安全性绝不会因潮流性而作出妥协;三是 OTA 功能会对于传统 4S 店的服务利润会有影响,你想都能 OTA 了,谁还去 4S 店任人宰割呢;再者内燃机车型繁琐多样,并不是适合 OTA 升级的车种。

  由于传统车企主要采用的是分布式电子电气架构,车企集成不同供应商的系统,也同时带来了ECU数量庞大、统一更新效率低等难题,最多时能达到近百个 ECU。而在传统车企最初的架构设计中,ECU的RAM 内存容量有限。

  通过采用集中式的电子电气架构,2015 款的 Model S 大约有15个ECU,此后发布的 Model 3则直接通过Hardware3.0和三个车身控制器执行来控制行驶、转向和停止等功能。

  据悉,目前阶段的OTA升级技术和新能源汽车一样,仍处于培育市场的阶段,但并不意味着OTA升级不能够成为一条独立的赛道,以额外附加服务的名义进行研发和经营。从天眼查的OTA升级相关搜索中,能够发现已经有154家从事相关业务的公司,而且不小一部分企业都有着多年的积累。

  OTA

  在2019年,特斯拉CEO马斯克宣布在OTA更新中,为Model S“凭空”增加了50匹马力,以及12km的续航里程。这一升级也直接缓解了新能源汽车车主对于里程上的焦虑。

  然而,并不是所有的“OTA”升级,都是那么美好?至少,在过去的2021年里,关于新能源汽车“OTA”升级后被锁电的案例的确不少。

  2021年上半年开始,广汽丰田的一些车主投诉称广汽丰田iA5通过OTA升级的方式,远程对车辆进行“锁电”。据悉,广汽丰田iA5搭载的是宁德时代NCM811三元锂电池组,能量密度达到170Wh/kg,电池容量为58.8kWh,官方宣称续航里程为510km。

  然而,通过广汽丰田对iA5车型BMS电池管理系统程序的“OTA升级”操作后,车辆原58.8kWh的可用电池容量减少了近10kWh,实际续航里程也缩短了近100km。同时,135kW的驱动电机输出功率被限制在60%(81kW)以下,导致车辆性能变差。

  除此之外,2021年当中,威马、荣威、长城等品牌旗下的纯电都遭遇了车主维权,用户也直指车企利用OTA空中升级技术,悄无声息地将电池输出功率进行了“上锁”,导致续航里程严重缩水。

  所谓的锁电,通俗来说就是通过修改BMS电池管理系统,重新定义电池的电压范围,继而影响电池的容量与充放电性能。这样做对车企的好处便在于,制造电池衰减慢的假象,以及人为地降低充电上限,还有部分车企会利用提高续航里程为由,进行二次收费。

  威马车主的维权延续到了2022年。

  2022年伊始,威马车主再次发起维权,据“威马被锁电用户维权群”里显示,1月10日,有173名威马车主联名上书,要求威马停止“虚假宣传”,侵害用户权益的行为。

  据了解,威马车主在慢充时,动力电池电压从之前的410V左右下降到了400V左右;满电时动能回收仍然比较强劲;电量较低的时候续航降低更快以及在充满电时有充电枪拔不下来等情况,这些都是在车主“升级”前没有遇到的现象。

  车主们原本期待“OTA”升级是向着更好的方向,但目前,很多新能源车企都不得不面临OTA升级所带来的一些负面影响。

  OTA

  今年1月20日,市场监管总局召开“强化产品召回监管 保护消费者合法权益”专题新闻发布会。会上,市场监管总局质量发展局副局长王贇松表示,在汽车召回领域,坚持深化改革和强化监管一体推进,完善召回管理制度、规范和标准,加强汽车远程升级(OTA)技术召回监管,推进新能源汽车事故调查体系建设和安全评估。截至2021年底,累计召回汽车9130万辆,问题主要集中在电子电器、发动机等总成。

  市场监管总局缺陷产品管理中心主任王琰在会上介绍:在互联网多模式发展和工业智能化趋势的背景下,智能网联汽车作为创新发展的新方向,将汽车产业带入到多领域、大系统融合的高速发展时期。相关机构调查数据显示,目前全球市场搭载智能网联功能的新车渗透率约为45%,预计至2025年可达到接近60%的市场规模。2020年,我国智能网联汽车渗透率保持在15%左右,预测2025年市场渗透率超过75%以上,高于全球市场的装配率水平。

  随着智能网联汽车的快速发展以及OTA技术的应用普及,OTA逐渐成为汽车后市场车辆安全改进和服务的重要手段,根据企业OTA报告数据显示,2021年企业OTA升级涉及数量呈爆发式增长趋势;2021年企业报告OTA升级351次,涉及车辆3424万辆,较2020年同期分别上升了55%和307%;2021年新能源汽车OTA升级占比64%,同时传统燃油车OTA升级也在增加,OTA升级不是智能电动车的专属,传统燃油车领域也在不断发劲;OTA升级主要涉及娱乐系统、整车系统和信息与数据系统三大主流系统,占比为涉及车辆的86%。

  在召回方面,2021年,OTA召回共有10起,涉及缺陷车辆292万辆。企业通过远程升级OTA方式对已销售车辆某些功能或性能进行改进、优化,节约时间,降低成本,大部分OTA召回在3个月完成90%,汽车召回完成率显著提高。需要说明的是,汽车安全的远程升级是汽车召回的重要内容,要严格按照汽车召回法规实施并受到监管。市场监管总局缺陷产品管理中心鼓励企业用OTA的方式实施召回,但是企业不管是以OTA作为召回措施还是技术服务活动,都要履行备案等法定义务,要能够更好地保护公共安全和消费者权益。

  王琰表示,下一步,市场监管总局缺陷产品管理中心将积极推动车辆安全信息共享机制,加快《基于远程升级技术的汽车产品召回实施要求》等关键标准研制,推进智能网联汽车OTA大数据云平台和相应测试分析能力建设,为监管政策制定提供有效技术支撑和平台基础,共同促进汽车新技术新产品高质量发展和安全运行。

  据悉,2021年8月,工信部发布了《工业和信息化部关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》,对加强汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理,保证产品质量和生产一致性提出明确要求。意见指出,企业在对具备OTA升级功能的车辆实施在线升级活动前,应当确保汽车产品符合国家法律法规、技术标准及技术规范等相关要求并向工业和信息化部备案,涉及安全、节能、环保、防盗等技术参数变更的应提前向工业和信息化部申报,保证汽车产品生产一致性。未经审批,不得通过在线等软件升级方式新增或更新汽车自动驾驶功能。

  数据显示,2021全年,新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,市场占有率达到13.4%,高于上年8个百分点。2021年12月新能源汽车市场渗透率达到19.1%,其中新能源乘用车市场渗透率达到20.6%。

  尽管渗透率和销售数据都有了明显的增长,但电动汽车的普及,以及对市场环境的培育依旧任重道远。国家规定涉及到安全、节能、环保、防盗的参数,要向工信部申报,因此申报对于整车的基本性能将有很大的调整,主机厂需要思考在什么范围内能为用户提供适当的需求。

  此外,将汽车OTA置于监管之下,无疑会使得车企更加重视车辆相关功能上的技术成熟度,不再敢让可靠度低的功能上线,再偷偷“打补丁”,合理的监管,也更有利于汽车智能化的发展。

  对于消费者来说,汽车OTA纳入召回监管并不会影响车辆的正常使用和OTA升级,同时让消费者获得更多的保障。

  OTA

  业内认为,汽车界现在有点像物联网的概念,OTA最大的意义是可以修复缺陷,增加功能推送,可以让电动汽车从小学生一路升级到大学生、研究生、博士生,即使现在具备可深度OTA升级的电动车型仍为数不多,但很多厂家都已经开始尝试,因为在未来,纯电汽车只有两种,一种是可以 OTA 升级的,另外一种是无法 OTA 升级的,但我更希望未来的电动车型里的 OTA 可以成为标配。

  据车云菌的统计近两个月共有17款车型进行了OTA升级,其中岚图FREE是优化功能最多的。从岚图首次发布OTA计划到正式上线用时两个月,优化60多项功能,覆盖娱乐、交互、体验、视觉四大方面。

  OTA能够带给用户的价值方面,并且通过软件增值。

  目前年轻用户对产品的个性化是呈积极态度,主要是在造型、空间和性能方面,在行业里五菱、长城、吉利纷纷都推出了个性化的产品。在这一趋势下,各个主机厂都在规划未来几年软件增值的技术和服务。在自动驾驶和泊车上,是用户感知最明显的方面,也是目前正在不断迭代升级的领域。从智能座舱方面,如何让车内的声、光、电嗅觉这之间关联,给用户自己创造一个场景,也是在软件技术端不断开发的方向。

  不难想象,未来汽车的商业模式也将被改变,车企卖出一辆车,不再是销售的终点,而是客户关系的起点,软件与服务收益将成为车企重要收入来源。

  汽车OTA收费问题同样引人关注。除了OTA升级的流量费之外,解锁不同功能价格不菲,这一点在特斯拉上已经有所体现。比如2400元在线解锁座椅加热功能,1.41万元在线升级加速包得到0.5秒的百公里加速提升,5.6万元升级FSD(全自动驾驶)功能等。还有特斯拉Model3此前推出加速升级包,“只需”14100元,就能将百公里加速从4.6s提升到4.1s;蔚来推出“能量无忧”、“服务无忧”,一年“只需”一万多就享受随叫随到的移动充电车和免费的维修保养。

  FOTA是智能汽车的基本能力,也是传统汽车与智能汽车的“分水岭”。它带来的也不仅仅是汽车的进化能力,更是一种全新的汽车行业运营模式。

  目前来看,自动驾驶、车联网、智能座舱等都是当下新一代汽车的发展趋势,而汽车OTA与上述各项都息息相关,虽然汽车OTA还有诸多问题,其可靠程度依然需要历史的检验,但随着汽车智能化的程度越来越高,汽车OTA总有一天会真正到来。


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