智能执行器及微电机研究：区域架构下，执行器端向边缘计算、48V、无刷电机等趋势发展

佐思汽研发布《2026年区域架构系列研究：智能执行器（微电机）及细分场景应用趋势》。

汽车Zonal架构的核心组成部分主要包括：中央计算单元、区域控制器、边缘节点（传感器和执行器）、高速通信网络、电源分配模块，以及软件和网络管理系统等。

与传统微电机+齿轮箱+ECU的分体式架构不同，智能执行器是将微处理器、通信接口、驱动电路、位置反馈用传感器直接与电机执行机构集成一体，成为具备本地计算、状态监测、故障诊断、通信交互、动作执行和毫秒级响应能力的“智能终端”，可大大减少传统的ECU和电机执行机构之间的线缆连接的数量，实现对车辆各种功能的智能化、精准化控制。从硬件组成来看，智能执行器集边缘感知、本地计算、通信、驱动于一体。

边缘感知：汽车执行器本身通常不需要传感器来直接驱动其基本功能，但在汽车的整体控制系统中，执行器与传感器是紧密配合的关系，是实现汽车电子“闭环控制”的核心。通过“传感器反馈+执行器调整”，传感器将物理量转化为电信号，反馈给ECU，ECU通过对比“目标值”和“实际值”，动态调整对执行器的控制指令，形成闭环控制。

边缘计算：汽车EE架构从传统的分布式、域集中式向“中央计算+区域控制”架构演进的过程中，执行器本地计算成为一个关键的技术发展方向。执行器的本地计算主要有两种技术路径，分别是远程控制边缘节点（执行器不含MCU）和智能边缘节点（电机控制算法下放执行器侧）。

远程控制边缘节点：通过RCP远程控制协议将边缘节点（如车灯、门窗、传感器等）的控制逻辑从本地MCU迁移至中央计算平台或区域控制器，使边缘节点仅保留基本的I/O驱动功能，成为可远程访问的外设；

智能边缘节点：是将部分计算任务从ZCU进一步下沉到更靠近物理动作的执行器端，在边缘节点保留一个轻量级的MCU或专用处理单元，执行器模块内包含MCU、驱动电路、传感器接口等。这种智能执行器具备一定的本地数据处理、决策与控制能力，独立完成实时的闭环控制（如电机PWM控制、电流监测、防夹算法执行），而并非完全依赖中央或区域控制器的指令。将电机控制算法下放至边缘侧执行器，具有更迅速的即时响应、分担中央计算平台/区域控制器的算力、功能安全隔离等优点；

高集成度电机驱动SoC：智能执行器本地计算的能力依赖于底层芯片技术的进步，需要高集成度的专用驱动与控制芯片，为执行器的本地计算提供动力和控制基础。全集成嵌入式电机驱动SoC产品将MCU、电源管理、CAN/LIN通信接口、栅极驱动、运放等功能集成于单芯片，无需额外搭配外围芯片就可以完成智能执行器的电机控制、通信、保护全流程。高集成度电机驱动SoC主要用于各种执行器和热管理泵类、风机类等的控制，为智能电动汽车的机电一体化演进提供了底层技术支撑；

边缘通信：域控制器下的各个边缘节点，由于应用功能不同，一些非实时应用对数据传输要求并不高，考虑到应用需求和成本等因素，CAN/CAN FD/FlexRay等传统总线通信技术，仍将为汽车中的大多数低速通信网络提供服务。不过在Zonal架构下，10M传输速率应用的竞争会比较激烈，主要集中在10Base-T1s与CAN-XL之间。

边缘微电机：微电机广泛用于汽车车身、智舱、底盘、热管理等领域中，如车窗升降器、座椅调节电机、座椅通风按摩、电动车门驱动器、车载显示屏幕调节结构、自动雨刮器、电子泵、电子阀、电动出风口等汽车末端调节机构，实现对汽车各项参数的精确控制。随着新能源汽车智能化的发展，新功能的增加以及舒适性改善对微电机的需求将持续增长。微电机正逐步向着48V电机、无刷电机、机电一体化等方向发展。

Zonal控制架构催生智能执行器的应用

区域控制架构的发展将进一步推动智能执行器的应用。在区域控制阶段，ZCU作为区域内的配电中心、通信网关、I/O控制中心，其上一级有中央计算机，下一级则有多个执行器。如果所有执行器的底层驱动控制（如步进电机的微步控制、无刷电机的换相逻辑、位置闭环反馈等）都由ZCU完成，这将消耗大量的实时算力，并增加ZCU的软件复杂度和代码量。从简化线束方面来看，由于ZCU仍需直接驱动大量电机，线束问题只是从中央转移到了区域，并未根本解决。这对于追求高效、简洁的区域控制架构而言是不经济的，也违背了其“简化软件管理”的初衷。

因此，新架构要求将大量简单的执行控制功能下放到靠近执行器的“端点”，边缘节点要求具有基本的通讯功能和一定的本地计算能力，来实现单一的传感信号处理或执行动作，从而催生了集成度更高、带本地智能的执行器需求，以简化线束、降低成本、提高系统可靠性。智能执行器将成为区域控制架构中ZCU的一个完美的补充。此外，随着汽车功能迭代速度加快，在区域控制架构下，新增功能只需在相应区域增加智能执行器，并将其接入现有网络即可，无需改动硬件架构或大量重新布线，增强系统灵活性与可扩展性。

汽车智能执行器的应用场景

来源：NXP

智能执行器广泛应用于车身、底盘、热管理、动力等领域，包括电子出风口、电子水阀/膨胀阀、隐藏门把手、电动充电口盖、智能座椅调节、AGS主动进气格栅、车载旋转/升降显示屏、随动转向大灯AFS、电子助力转向、制动执行器、主动悬架等。

汽车智能执行器部分厂商及产品方案总结

来源：佐思汽研《2026年区域架构系列研究：智能执行器（微电机）及细分场景应用趋势》

以尼得科的EPS PP一体化产品为例，该产品将ECU控制器与EPS电机集成，可以取代分体式电机控制，为汽车行驶转向系统提供辅助输出。

坑洼路段：尼得科的EPS PP会通过识别路面反馈到传感器的力矩，进行力矩补偿。让驾驶员手感平稳，更易于控制方向。

高速路段：尼得科的EPS PP会收集车速信号信息，在高车速时提供较小的转向力矩，使方向更加稳定。

在泊车或者在低速路段行驶时：尼得科的EPS PP获取低速车速信号信息后会提供较大的转向力矩，转动方向更加顺滑，方便停车或掉头。

尼得科EPS PP一体化产品将EPS电机与ECU集成

来源：尼得科

48V低压供电架构下，高功率的执行器端优先往48V电机升级

从12V转换成48V汽车系统，对执行器的影响较大。传统的12V电机、继电器等组件无法直接用于48V环境，需重新设计绝缘等级与耐压能力。此外，48V电机的匝数也需要调整。从产业链成熟度层面来看，48V电机等执行机构、负载类产品的成熟度偏低，与PMIC的匹配需优化。

从12V配电架构升级到48V配电架构，主要分为两个阶段：第一阶段是12V和48V电气网络并存，第二阶段是全48V电气网络。目前正处于12V和48V电气网络并存的阶段，控制器区域内12V/48V负载混用。

目前来看，并非所有执行器都需要升级到48V，主要基于功率大小和成本收益分析。负载功率至少在50W以上，48V才会表现出明显的优势。而在50W以下，48V架构优势并不明显。因此，48V电机的升级中，耗电量大的高功率负载首先受到影响，随着成本的逐步降低及系统效益的提升，48V电机的应用比例将持续扩大。

48V电机的应用

来源：意法半导体

优先升级大功率负载：大功率负载（通常指50W或4A以上）是优先升级的对象，因为能显著减少线径、减轻重量、提升效率。如冷却风扇一般350W，鼓风机250W左右，水泵120W等，还有转向电机、主动悬架电机、制动电机、电动压缩机等，以上电机很多功率都非常大，这些是非常有必要切换到48V系统的。

中等功率的12V负载逐步转换为48V：如座椅电机、雨刷电机、照明系统等中功率负载，采用48V系统后，电机的功率输出能够提升，从而提升车辆在恶劣天气下的行驶稳定性和安全性。此外，还可以更有效地管理功率需求，并减少系统复杂性。

部分小功率负载可能维持12V：对于部分低功率负载，一般功率在几瓦左右，通过转换成48V减少线束成本和提高效率带来的收益并不明显，相反却增加了不少成本，盐雾、EMI、静电等可靠性测试验证的周期大大增加。因此，部分小功率负载维持12V不变，通过内部电压转换实现驱动，反而简单。

48V电机的部分细分应用类型

来源：佐思汽研《2026年区域架构系列研究：智能执行器（微电机）及细分场景应用趋势》

以德昌电机48V电子风扇为例，冷却风扇总成模块通过单电机/双电机冷却风扇总成模块、前弯/后弯风叶设计、有刷/无刷电机方案等设计，可满足风量、功率需求和效率、重量、噪音和振动、二氧化碳排放等要求。

无刷电机平台：全功率覆盖从100W-1500W，12V和48V；长寿命，高效率，可靠性；轻量化；自带/不带 PCBA；

有刷电机平台：功率覆盖80W-500W；长寿命和可靠性；重量、包装、成本和效率的最佳权衡；堵转保护；

德昌电机48V电子风扇

来源：德昌电机

以马瑞利的全主动悬架机电执行器方案为例，该方案的物理硬件由四个机电执行器组成，每个执行器由一个48V无刷电机和一个高速比减速齿轮组成，连接到悬架臂，能够主动移动悬架。电机由专用逆变器控制，逆变器从托管车辆动力学软件的中央单元接收冲程目标。

该系统由集成到车辆电网中的48V 电路供电，并保证正确的能量流。中央电子控制单元通过电子硬件和专用软件控制每个执行器。该软件监控各种信号，如加速度、悬架行程、转向角、主推进装置参数、制动踏板、扭矩需求等，并预测每个执行器必须应用于悬架臂的动作，以设置适当的反作用力。集成在执行器中的驱动单元接收来自中央ECU的力需求，并使用嵌入式算法计算参数（目标电流）以驱动执行器的电动机。

马瑞利全主动悬架机电执行器采用48V无刷电机

来源：马瑞利

直流无刷电机逐步取代有刷电机，成为高性能车型的车用电机首选

直流无刷电机（Brushless DC Motor，BLDC）是一种使用电子换向的直流电机，通过电子控制器实现换向取代传统带碳刷的直流电机。因为直流无刷电机本身没有电刷的存在，其寿命远高于直流有刷电机，同时由于没有电刷的摩擦阻力，所以它具有更高的转换效率和低噪声的优势，另外无刷电机可以配合编码器实现更加精准的速度和位置环的控制。无刷直流电机（BLDC）因其高效率、长寿命和低噪音的特点，目前已成为车用电机的首选。智能控制算法的加入，让电机运行更加精准平顺。

但无刷直流电机的内部结构比较复杂，驱动电路和算法也相应的更加复杂，因此成本会高于直流有刷电机。目前主要用于对座舱内舒适性、底盘和热管理性能要求高的中高端车型当中。

部分汽车无刷电机布局厂商及产品方案总结