4.Vector Informatik——稳健发展,专注细分
随着汽车领域不断加速电动化和智能化“内卷”,“高阶”智能驾驶已不再是一种奢望,而是决胜的制高点。车企纷纷破茧而出,寻求如何将智驾技术推向更高峰。但对于智驾系统来说,传统的道路测试不仅耗时漫长,成本高昂,而且其能够涵盖的场景及工况范围有限。尤其在应对那些罕见但危险的“Corner Case”时,它的局限性和风险性更为明显。此时,仿真测试展现出了令人赞叹的灵活性和全面性:不仅测试过程更为安全,还能有效地复现各种情境,大幅度提高测试效率。近年来,硬件在环(Hardware-in-the-Loop,HiL)仿真测试技术凭借其无可争议的优势,开始脱颖而出。作为一种独特的测试策略,HiL能在真实环境中的嵌入式控制单元(ECU)上进行可重复的测试,从而实现全天候、全场景的实验室验证。这不仅大幅缩短了产品上市的时间,而且拓宽了测试场景的覆盖范围。在复杂和高度互联的电动和自动驾驶系统中,HiL测试成为确保系统可靠性的关键因素。
硬件在环仿真作为一个全面的测试解决方案,其应用还不仅限于汽车领域。从供应链的角度看,它涉及到多个层次,从上游的芯片和电子模块供应商,到中游的系统制造商和服务提供商,再到下游的广泛应用场景,如航空航天、电力电子、轨道交通等。但其中,汽车领域占据了近五成的应用比例,可见其在该领域的关键性。
多年的发展和不断的技术迭代让HiL行业从曾经的百家争鸣逐渐走向了“四分天下”的格局。dSPACE GmbH、ETAS LABCAR、National Instruments和Vector Informatik,这四家是HiL仿真行业内的“先行者”,并凭借其先发优势和核心技术,已经稳占市场主导地位,成为了业界公认的“四大龙头”。那么,它们分别是什么背景?接下来,我们将一一进行深入剖析。
01 dSPACE GmbH — HiL行业先行者 —

dSPACE公司在HiL领域的成就备受认可。从工程项目经验积累的角度上看,dSPACE是行业早期的玩家之一,至今已经具备30年的嵌入式系统开发和测试工具的经验,为全球整车厂和Tier1供应商提供HiL系统解决方案。例如,dSPACE自2005起就是通用汽车HiL全球供应商;戴姆勒和奥迪也在最近10年中为其新车平台均配备了dSPACE虚拟整车(Virtual Vehicle)硬件在环测试系统。
长期以来与全球各大整车厂和Tier1供应商的合作,确保了dSPACE的各类仿真测试解决方案的成熟稳定。这样的可靠性和稳定性又推动其几乎被全球整车厂和Tier1供应商所采用,得到了行业内的广泛认可。同时,dSPACE一直紧跟行业内最新的技术标准,例如功能安全认证ISO26262,并参与推动了AUTOSAR架构的落地。
以全球视野和领先的技术解决方案, dSPACE在HiL领域享有极高的声誉。但这一优势也造成了其在海外市场中相对较高的价格和使用门槛,比如dSPACE模型并非100%白盒交付,用户较难进行二次开发,这也给了其他企业“后来居上”的机会。
02 ETAS LABCAR — 中西合璧,新的希望 —
公司全称:ETAS GmbH (Robert Bosch subsidiary)
1994年,德国博世公司的全资子公司ETAS GmbH成立,开始为汽车制造商、其供应商、工程服务供应商以及嵌入式行业其他领域的客户提供嵌入式系统工具,例如用于乘用车和卡车 ECU 的开发工具(软件和硬件形式)、工程服务、咨询、培训和支持。

03 NI — 解决方案丰富,布局全面 —
公司全称:NI(National Instruments)
总部地点:美国德克萨斯州奥斯汀
成立时间:1976年
主要业务:提供测量、自动化和嵌入式系统的硬件和软件解决方案,提供丰富的培训资源以及技术支持、咨询、集成和硬件服务
主要产品:NI硬件平台和LabVIEW软件,用于开发和测试各种应用领域的系统
应用领域:包括汽车行业,近年来NI开始尝试进入HiL领域,提供相关解决方案

04 Vector Informatik— 稳健发展,专注细分 —
公司全称:VECTOR Informatik GmbH总部地点:德国斯图加特成立时间:1988年
主要业务:具有全球领先的分布式系统设计开发工具、网络节点测试验证工具和嵌入式软件组件提供商,为汽车总线网络的设计、建模、仿真、分析、测试以及ECU的开发、测试、标定和诊断等过程提供一系列强有力的软硬件工具和组件
主要产品:CANoe、CANalyzer等软件工具,用于开发、测试和诊断车载电子系统和网络
应用领域:主要在汽车行业,近年来VECTOR也开始切入功能相对简单的电子模块的HiL测试
Vector 软件有限公司由 Eberhard Hinderer、Martin Litschel 和 Helmut Schelling 于 1988 年 4 月 1 日创立。自成立以来,Vector始终承担的使命就是简化汽车电子开发。“以工程师的视角,为工程师提供解决方案和工具,加速开发过程,判断问题所在,让测试变得更简单。”
05 结论 并购整合,HiL迎来新阶段
经过三十余年的发展,硬件在环(HiL)仿真技术行业已从老牌“四大龙头”的统领走向了开放与多元化的新时代。整合与并购成为了不可或缺的战略途径,如中国企业蔚赫信息收购ETAS LABCAR和美国艾默生电气公司收购National Instruments,这两起收购案例令人瞩目。
去年12月,中国企业蔚赫信息收购了LABCAR,这一事件给HiL行业的发展注入了新的活力。LABCAR得以率先直面中国客户,还有可能借助蔚赫信息在中国的供应链优势,推动LABCAR在全球范围内的技术创新。目前,中国电动汽车保有量逐步赶超欧美,蔚赫信息的加入或将促使LABCAR走上新阶段,并给HiL行业带来新的变化。
同样,艾默生电气公司的加入也给HiL行业带来了新的繁荣。今年3月,艾默生以 82 亿美元收购National Instruments,以提高自身在自动化控制和虚拟仪器等领域的技术实力,这一举措不仅拓宽了HiL技术的应用领域,而且重新定义了其在全球市场中的位置。它不再是一个小众而垂直的市场,更是世界巨头角逐的对象。
事实上,随着全球电动汽车市场的不断扩张,HiL行业的前景也愈加光明。数据显示,2022年,全球上路电动汽车超过2600万辆,较2021年增长60%。智驾市场爆发出的新潜力由此助推了HiL技术的再度繁荣。新资本和新势力的加入,也无疑会让这个行业更加多元和充满活力。
未来的HiL行业仍由“四大龙头”继续主导,还是出现“一超多强”的新格局?这还有待市场的进一步检验。然而,可以肯定的是,它正走向一个创新与变革并行、充满无限可能的未来之路。
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