“告别保险丝”:通用汽车新架构如何同时变革燃油车
通用汽车(GM)表示,其正致力于打造“未来之车”。这类车型由可持续更新的软件驱动,具备丰富的先进功能,且自动化程度不断提升。但结合美国及全球近期的趋势来看,未来的这类车型中,显然仍有一部分将采用燃油动力。

当整个汽车行业都在探索打造电动汽车的高科技、低成本新方法时,通用汽车也希望为其燃油车沿用类似策略。不仅如此,该公司正研发一套统一的电气系统架构与软件配置,为旗下所有车型提供支撑——从拉美市场销售的紧凑型燃油车,到全尺寸电动凯迪拉克SUV,均涵盖在内。
通用汽车软件与服务工程高级副总裁戴维·理查森(David Richardson)表示:“2028年,我们将推出下一代中央计算系统,首搭车型为凯迪拉克凯雷德IQ(Cadillac Escalade IQ)。该系统不依赖特定动力类型,这意味着它既能用于电动车,也能适配燃油车……其带来的收益将十分可观。”
正如通用汽车高管与工程师昨日在纽约“GM Forward”科技大会上向我透露的那样,要实现这一目标绝非易事。但一旦成功,他们或许能将电动车研发中最独特的技术亮点,应用到燃油车上——让燃油车所需零部件更少、维护需求更低、能耗更少,且长期使用成本更低。
通用汽车将这套系统称为“中央计算架构”。要理解其重要性,不妨先了解一下汽车电气系统的发展历程。
最早的发动机控制单元(ECU)诞生于电子燃油喷射控制模块,这类模块在20世纪80年代开始普及。随着汽车技术的不断进步,各类计算机系统也逐渐增多:防抱死制动系统、空调控制系统、信息娱乐系统、导航系统、安全系统,以及车门和车窗控制机构。多数情况下,这些系统由汽车制造商之外的不同企业设计生产,各部件之间几乎没有通信,也缺乏通用性。此外,控制这些系统的软件,甚至可能由更多外部企业开发。
顾名思义,这种汽车制造方式堪称“零散拼凑”。这就像用孩子玩具箱里那堆杂乱无章的旧乐高积木拼凑东西,而非按照特定套装、有目的地搭建。如果现在从零开始设计汽车,绝不会采用这种方式。理想的设计思路是:尽量减少独立计算机的数量,并通过一套统一的现代软件栈将它们连接成网络。
如今,多数前沿电动车都采用这种设计模式,即“区域架构”——汽车内部不同“区域”由少量计算机系统控制。而过去的传统方式则被称为“域控架构”。区域架构由特斯拉率先开创,里维安(Rivian)及多家中国车企也纷纷采纳了这一理念。
电动车若仍沿用传统域控架构,意味着需要更多布线、更多零部件、更复杂的软件——但同时也具备更强的软件更新能力,可在全车范围内新增功能或修复漏洞。
显然,这些都是车企对下一代电动车的核心诉求。当前电池成本居高不下,因此需要在车辆其他部分通过降本和制造创新来平衡成本。此外,所有车企都怀揣着通过先进软件功能创造收入的远大愿景。
但问题在于:当前电动车销量增速放缓、税收抵免政策到期,且通用等车企也意识到短期内无法全面转向电动化,在这样的背景下,如何将这些创新技术应用到燃油车上?
通用汽车给出的答案,便是其所谓的“中央计算架构”。

通用的方案:兼顾电动车与燃油车
对专注于电动车的企业而言,采用区域架构并非难事。但通用汽车作为一家在全球范围内生产大量燃油车与电动车的企业,若同时采用新架构与传统架构,将面临高昂的成本问题。因此,它必须找到一套能兼顾两种车型的解决方案。
通用汽车平台工程总监加里·赛根(Gary Cygan)向我表示,中央计算架构恰好能实现这一点。该架构通过将多个车辆模块整合为少数几个小型单元,大幅减少了模块总数。
具体来看,这套架构包含三类核心组件:
1. 一台液冷式中央计算机,负责管理12个传统模块的功能,相当于整车的“大脑”;
2. 一个 connectivity 模块,负责处理收音机、蓝牙、WiFi及5G无线通信等连接功能;
3. 三个“聚合器”,作为信号中继站,将数百个不同传感器的信号传输至中央计算机。
赛根表示,这套架构将给消费者带来诸多实际影响。“我们已经摒弃了传统的保险丝盒,”他解释道,聚合器将接管保险丝盒的功能。同时,这也意味着车辆未来能更快地新增功能。“我们显著提升了系统的性能,这不仅仅是把现有功能整合到一个盒子里,”赛根补充道,“我们还升级了计算能力、连接能力以及车辆通信能力。”
他还指出,这套架构能降低成本、减少复杂性,但由于通用在系统中增加了更多功能,目前尚无法确定它对消费者购车价格的具体影响。“如果将现有车辆的功能原封不动地迁移到这套架构上,材料成本会更低,”他说,“但我们同时也在增加新功能、采用更先进的芯片,并且实现了对车辆电路的实时控制。”
从长远来看,这套架构将让通用汽车的燃油车与电动车生产流程更趋一致。但两种车型的动力系统仍有不同需求,通用仍在逐步解决这些问题。以中央计算机的冷却为例:
“电动车可以直接利用已有的电池冷却系统,”赛根说,“但燃油车(ICE,即内燃机车辆)的情况不同——发动机系统中的冷却液温度远高于中央计算机所需的温度,因此如何为燃油车的中央计算机寻找合适的冷却液,是一个亟待解决的难题。”
值得关注的是,这套系统将于2028年率先搭载在凯迪拉克凯雷德IQ上(通用已确认,该车型为当前在售款,而非未来新款),随后将逐步推广至通用旗下所有车型,包括当前世代的车型——因为这套架构的部署无需依托全新车型平台。
赛根还认为,该架构能提升车辆的可维修性。“可能出现故障的部件更少了,而且即便出现故障,需要诊断的时间也会缩短,”他说。
通用汽车的软件愿景
在“GM Forward”大会上,通用汽车明确表示,其未来发展方向聚焦于机器人技术、人工智能(AI)与自动驾驶汽车。但就目前而言,该公司仍需通过燃油车来落地部分这类技术。在通用看来,这套架构能为消费者带来更丰富的功能,因此是更优的选择。
“这意味着车辆将始终保持最新状态,软件更新频次将达到我们以往系统的10倍,”理查森说,“这意味着自动驾驶系统能以毫秒级速度响应,车辆网络带宽将提升1000倍以实现更快的连接,从而支持更丰富的娱乐功能与未来的AI负载。可以说,这是向‘能自主思考、协同反应’的车辆迈出的一大步。”
此外,这套架构还将实现所有车型软件的标准化,这同样有助于降低成本。但这套架构能否从一开始就稳定运行,并兑现所有承诺,目前仍有待观察。毕竟,包括通用汽车在内的许多车企,其新软件平台在初期都曾出现过不少问题。
不过有一点显而易见:即便消费者目前仍不愿放弃燃油车,他们接下来购买的任何一款通用车型,都将融入大量来自电动车的技术经验。毕竟,通用汽车在自动驾驶与软件领域的宏大愿景,正依赖于这一基础。