車載乙太網

車載乙太網（汽車乙太網），是為了滿足現代智能汽車高頻寬、低延遲通訊需求而設計的車載網絡技術。它基於傳統乙太網進行車規級改造，採用單對非屏蔽雙絞線實現數據傳輸，同時滿足汽車行業對電磁兼容性、寬溫範圍和可靠性的嚴苛要求。作為新一代汽車電子電氣架構的核心通訊骨幹，車載乙太網正逐步取代傳統匯流排，成為連接域控制器、區域控制器與各類智能感測器的「數據高速公路」。

技術背景與核心驅動力

傳統車載網絡（如 CAN、LIN、FlexRay）在頻寬和擴展性方面已無法承載智能汽車的海量數據。一輛搭載高級駕駛輔助系統（ADAS）和高分辨率座艙的智能汽車，其攝像頭、激光雷達等感測器產生的數據量動輒數百兆甚至數千兆，遠超 CAN 匯流排最高 1Mbps 的承載能力。

車載乙太網應運而生，其核心優勢體現於：

• 高頻寬：從 100Mbps（100BASE-T1）到 1Gbps（1000BASE-T1），並正向 2.5/5/10Gbps 乃至 25Gbps 演進

• 輕量化佈線：單對雙絞線替代傳統四對線束，可將線束重量降低 30%、安裝成本降低 80%

• IP 化通訊：天然支援 TCP/IP 協定棧，為 OTA 升級、車雲協同和 V2X 接入奠定基礎

物理層標準與速率演進

車載乙太網針對不同應用場景定義了一系列專用物理層（PHY）標準，形成了從邊緣到骨幹的完整速率覆蓋。

其中，10BASE-T1S被視為最有潛力取代 CAN 匯流排的低速乙太網方案，它通過 PLCA（物理層衝突避免）機制實現了多節點確定性通訊，將乙太網延伸至車門、座椅等邊緣控制節點。

關鍵技術：TSN 時間敏感網絡

普通乙太網採用「盡力而為」的傳輸方式，無法滿足煞車指令等關鍵控制信號對確定性時延的要求。時間敏感網絡（TSN）通過 IEEE 802.1 標準族解決了這一難題。

TSN 的核心能力包括時間同步（IEEE 802.1AS）、流量調度（如 802.1Qbv）、搶占機制等，確保高優先級數據能在嚴格的時間界限內到達目的地。2025 年正式發布的IEEE 802.1DG標準，專為車載乙太網定義了 TSN 配置規範，為行業提供了統一的實施依據。

架構演變：支撐「中央計算 + 區域控制」

車載乙太網不僅是通訊技術的升級，更是推動整車電子電氣架構從分佈式邁向集中式的核心引擎。

在「中央計算 + 區域控制」的新架構中，中央計算平台與分佈於車身前、左、右等位置的區域控制器（ZCU）通過高速乙太網骨幹網互聯。區域控制器就近連接該區域內的感測器和執行器，通過乙太網（甚至 10BASE-T1S）進行數據匯聚，再經由交換機接入主干網絡，實現「從基於信號到基於服務」的通訊模式轉變。這種架構極大地縮短了線束長度，為軟件定義汽車的快速迭代提供了物理基礎。

產業現狀與未來展望

車載乙太網正從高端車型向主流市場快速滲透。2025 年，中國市場前裝標配區域控制器的車型交付量已達 289.90 萬輛，同比增長 92.79%。在軟件定義汽車加速推進的背景下，車載乙太網的頻寬需求將持續攀升，未來 L4/L5 級自動駕駛和全場景智能座艙或將需要太比特級（Tbps）的骨幹網絡，光乙太網也被認為是最具潛力的演進方向之一。