Ein Familienauto, weniger als 5 Meter lang und nur 1,5 Meter breit, enthält eine 5 Kilometer lange StreckeKabelbaum, wiegt etwa 5 % des Fahrzeuggewichts, also etwa 25 Kilogramm. Dieser Kabelbaum umschlingt das Auto 384 Mal, verbindet 20.000 bis 30.000 Teile und trägt die Kernverantwortung für die Stromversorgung und Signalübertragung.
1. Autos haben komplexe Funktionen, Layouts und Strukturen. Ein Auto kann aus 20.000 bis 30.000 Teilen bestehen. Um so viele Komponenten miteinander zu verbinden, ist zwangsläufig eine große Anzahl an Kabelbäumen erforderlich.
2. Der Innenraum eines Autos ist eine komplexe dreidimensionale Struktur. Um den Anforderungen des Brandschutzes oder der Verschleierung gerecht zu werden, gibt es vieleKabelbäume„Umwege gehen“ müssen, wodurch sich die tatsächliche Länge der Kabelbäume erhöht.
3. Gleichzeitig lassen die Hersteller aus Gründen der Redundanz und Skalierbarkeit auch Spielraum bei der Anordnung der Kabelbäume, wodurch die Länge der Kabelbäume weiter erhöht wird.
4. Andererseits ist der Standardisierungsgrad gering. Es gibt mehr als 200 Typen und aufgrund des Fehlens einer einheitlichen Norm müssen unterschiedliche Kabelbäume mit unterschiedlichen Steckverbindern ausgestattet werden. In einigen Fällen muss der Kabelbaum möglicherweise sogar mit mehr Abzweigungen und Adaptern konstruiert werden, was die Anzahl der Schritte und die Komplexität der Verkabelung erhöht.
Basierend auf der obigen Analyse ist ersichtlich, dass die grundlegende Aufgabe bei der Reduzierung von Kabelbäumen darin besteht, die Architektur des Fahrzeugs zu optimieren.
1. Die negativen Auswirkungen übermäßig langer Kabelbäume haben sich bereits auf den gesamten Lebenszyklus der Automobilproduktion, -nutzung und -wartung ausgewirkt. Auf der Produktionsseite können die dicht gepackten Kabelbäume nur manuell installiert werden, und die Prozesse des Spleißens, Bohrens und Verkabelns sind zeitaufwändig und arbeitsintensiv, was die Produktionseffizienz direkt verringert und die Herstellungskosten erhöht.
2. Auf der Benutzerseite behindern überfüllte und gestapelte Kabelbäume nicht nur die Wärmeableitung, sondern können auch Signalstörungen verursachen. Jeder zusätzliche Kabelbaum bedeutet zwei weitere Verbindungspunkte, wodurch sich das Risiko einer Lockerung und eines Ausfalls verdoppelt.
3. Noch wichtiger ist, dass Kabelbäume 3–5 % des Gewichts eines Fahrzeugs ausmachen. Basierend auf der weltweiten Produktion von 93,55 Millionen Fahrzeugen im Jahr 2023 hätte bereits eine Gewichtsreduzierung von 1 % pro Fahrzeug einen kumulativen Effekt zur Verbesserung der Energieeffizienz, der ausreichen würde, um den Entwicklungsverlauf der gesamten Branche zu beeinflussen.
1. Angesichts dieser misslichen Lage haben führende globale Automobilhersteller mit der technologischen Erkundung begonnen. Der Durchbruch von Tesla ist von großer Bedeutung: Durch die Förderung der Transformation der elektronischen und elektrischen Architektur von einer verteilten zu einer zentralen Architektur, die Integration von Systemen wie Karosserie und Fahrgestell in vier Hauptmodule, die Möglichkeit, dass Kabelbäume wie Türsteuerungen „lokal angeschlossen“ werden, anstatt sich an das zentrale Kontrollzentrum zu wenden, und mehr als 200 Anschlüsse in 6 Standardschnittstellen vereinfacht, konnte die Länge des Kabelbaums des Modells 3 erfolgreich auf 1,5 Kilometer reduziert werden, und der Cybertruck hat eine Reduzierung um 77 % erreicht eine Gesamtlänge von weniger als 1 Kilometer. Das ultimative Ziel besteht darin, den Kabelbaum auf 100 Meter zu verkürzen und so die Hürden für eine automatisierte Produktion vollständig zu beseitigen.
2. Inländische Automobilhersteller sind nicht zu übertreffen. Die zentrale integrierte Architektur „Clover“ von Leapmotor nutzt einen SOC-Chip und einen MCU-Chip, um zentrales Supercomputing zu erreichen und vier Funktionsbereiche zu integrieren: Cockpit, intelligentes Fahren, Leistung und Karosserie. Dadurch bleibt die Gesamtlänge des Kabelbaums bei 1,5 Kilometern und das Gewicht wird im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen um 15 Kilogramm reduziert. Li Auto verwendet Steuermodule durch patentierte Technologie wieder, um den Einsatz von Kommunikationskabelbäumen zu reduzieren. BYD optimiert seine Hochvolt-Systemarchitektur und reduziert die Anzahl der verwendeten Steckverbinder und Kabel. Diese Untersuchungen zeigen deutlich, dass die Vereinfachung von Kabelbäumen auf technischer Ebene kein schwieriges Problem darstellt, der eigentliche Engpass in der Branchenentwicklung jedoch zutage getreten ist – das Fehlen standardisierter Protokolle.
Wenn jeder Autohersteller seine eigene Kabelbaumlösung implementiert, wird der Markt zwangsläufig eine große Vielfalt an Kabelbaum- und Steckverbinderspezifikationen sehen. Dies wird nicht nur die automatisierte Produktion im großen Maßstab behindern, sondern auch kollaborative Innovationen in der gesamten Industriekette behindern, wodurch Skaleneffekte unmöglich werden. Dieses Dilemma zeigt sich auch im Batteriewechselsektor: Die unterschiedlichen Größen und Strukturen der Batterien verschiedener Marken erschweren die Kompatibilität der Wechselstationen mit mehreren Fahrzeugmodellen, was die betriebliche Effizienz und die gemeinsame Nutzung der Infrastruktur stark einschränkt.
Aus diesem Grund haben führende Unternehmen der Branche begonnen, die Standardisierung proaktiv voranzutreiben. Tesla hat sein Schnittstellendesign für elektronische Kabelbäume öffentlich veröffentlicht und lädt Zulieferer und Autohersteller dazu ein, sich an der Standardsetzung zu beteiligen. NO hingegen hat sich mit großen Automobilherstellern wie FAW, GAC und Changan sowie Energieinstitutionen wie China Southern Power Grid zusammengetan, um Markenbarrieren abzubauen und sich aktiv an der Formulierung nationaler Sicherheits- und Konstruktionsstandards für den Batteriewechsel zu beteiligen, indem es seine eigene Technologieakkumulation nutzt, um die Umsetzung von Industriestandards zu fördern.
Von 5 Kilometern auf 100 Meter ist im Wesentlichen ein Mikrokosmos einer Effizienzrevolution; während der Übergang von einer verwirrenden Vielfalt an Schnittstellen zu einem einheitlichen Standard das Kerngeheimnis der industriellen Modernisierung ist.
