2025-12-01 14:33:45
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过去几年,关于“光纤要取代汽车线束”、“车内网络将全面光纤化”的讨论一直不断。特别是在智能驾驶、智能座舱、车路协同以及中央计算架构快速发展的背景下,“光纤上车”似乎拥有了更大的想象空间。有人认为这是下一代车载网络的终极形态,也有人认为这不过是“概念大于现实”的炒作。
那么,光纤上车究竟离我们有多远?
今天,我们就从技术、成本、产业趋势三个维度展开探讨,并结合某车企的最新实车测试案例,看看光纤上车究竟是“指日可待”,还是“仍需时日”。
01
为什么汽车行业开始认真谈“光纤”?
与传统铜线相比,光纤有三个天然优势:
大带宽:为智能汽车的数据洪流而生
抗干扰,适合复杂车内环境
重量更轻,降低整车能耗
如果只看技术特性,光纤简直完美,那为什么车上现在还是铜缆唱主角?
事实上,早期的车内多媒体系统(如音响和娱乐设备)已经尝试使用光纤总线,但未能形成主流生态,仅停留在特定车型和功能上。进入智能电动时代后,随着中央计算和高阶智驾兴起,车企重新把目光投向“高带宽、抗干扰”的光纤链路 ——但这一次,大家明显更冷静、更工程思维。
今年某车企研发总院在车载光通信行业活动上,给出了一个比较有代表性的两阶段研究路线:
阶段一:实现通信介质——车规级光缆总成
先把光“铺进去”,打通从工业级向车规级的鸿沟,让光纤真正能在车上“扛造”。
阶段二:实现控制器间的光通信
不再仅仅将光纤作为传输介质,而是让控制器之间能够直接通过光信号进行通信,建立真正的端到端光通路。
目前,该企业已经联合某光通信企业完成了第一阶段的研究工作:实现光缆总成从工业级向车规级的跨越,并通过了一整套严苛车规验证。研究过程中重点围绕光纤、光缆及连接器的设计与优化展开,目标是形成一套同时满足完整光学性能、机械性能与环境可靠性的车规级光缆线束总成。
在验证环节上也非常严格:高温可达 125℃;高振动可达 V3 等级。从总成到单体、从台架到实车,构建了完整验证闭环,适用座舱、底盘、顶棚等全车典型安装环境。具体验证内容包括:
单体验证:完成了 53 项关键测试,覆盖光学性能、机械强度、环境适应性等指标;
台架验证:对标国标(如 GB/T 24581、QC/T 2910)及企业标准,从以太网通信功能、鲁棒性、电压稳定性等十余项指标进行全面评估;
实车验证:将光缆总成搭载于其一款量产车型,在实际道路环境下完成 约 1.2 万公里极限路况测试,包括颠簸、高振动等场景,通信过程稳定、未出现丢包现象。
这一系列动作说明:对于光纤“能不能上车”这个问题,某些车企已经用实车路测给出答案:能,而且在高温、高振动等极端工况下也能保持稳定。
但这依然只是第一阶段——解决的是“物理通路”和“车规可靠性”的问题。
02
最大的阻力:不是技术,而是成本与产业链
光通信上车技术上可行,但并不代表商业上划算。降本增效大背景下,新技术的投入和产出比是每家车企必须考虑的重点,是绕不开的核心问题。
(1)成本仍然偏高,包括部署和维护成本
光纤本身不贵,贵的是:车规级光模块、光收发器、连接器与耦合结构、封装、可靠性测试体系,这些都叠加了成本。而在极度“算成本”的整车制造业,哪怕是几块钱的差价,都要计入毛利里。
车载光纤不仅是“零部件贵”,它的部署和维护成本也显著高于传统铜缆:
需要专门的熔接、测试、清洁等设备
对装配、弯曲半径、固定方式都有更严格的工程要求
维修环节对一线服务人员的技能门槛更高
在汽车实际使用过程中,振动、冲击、温度变化都可能影响光纤链路的长期可靠性。这也是为什么某车企在第一阶段就花了大量精力做高温、高振动和全车布设场景的验证——不是光纤“先天不可靠”,而是要用大量工程手段“把可靠性买回来”,这本身就意味着成本和复杂度的提升。
(2)标准不统一,兼容性成隐忧
车载光纤标准尚未统一,也是制约其大规模应用的重要因素之一。目前行业内还没有形成统一的车载光纤标准,不同厂商在:光接口形式、协议栈实现、测试方法与判据、运维工具链上都存在差异。这意味着:不同供应商的产品之间可能存在兼容性问题,整车厂在选型和集成时就需要花更多成本去“打补丁”。
(3)铜缆阵营还在“疯狂进化”
与此同时,传统铜缆这边也并没有躺平:
100Mbps → 1Gbps → 10Gbps 车载以太网
编码方式、抗噪设计、PHY 芯片都在迭代
成本、工艺、供应链极其成熟
对大部分当前的车载应用场景来说,铜缆方案仍然“够用又便宜”。于是,短期内行业很自然地形成了一个判断:没有“非光纤不可”的压倒性需求之前,大家不会激进地大规模“上光”。
虽然困难重重,但光纤并不会被放弃,相反,它会在高带宽的自动驾驶传感器链路、域控制器/中央计算之间的高速互联等特定场景逐渐落地。
回到前文提到的某车企案例:完成车规级光缆总成开发与验证后,他们的思考也从“打通物理通路”,逐步转向“实现功能通信”。
当前大多数光纤方案仍然需要经过多次光电转换,而该企业在第二阶段的设想是:尽可能取消中间冗余的光电交换设备,实现控制器之间的直接光通信,让光真正成为整车控制系统的一部分,而不仅仅是“一根更高级的线”,但这不是单个车企可以独立完成的,而是需要产业链上下游协同努力,包括:上层协议如何选型?控制器硬件如何适配光接口?测试工具链如何构建、标准怎么统一?
03
全球“车载光纤阵营”逐渐成形
目前国内厂商产业链优势明显,已开始量产级探索。国内的长飞光纤、亨通光电、烽火通信已率先在车规光缆、光连接器、光模块、PON 方案等方向展开布局,打造从光纤光缆到系统方案的初步产业链雏形;国际市场方面,Corning、住友电工等全球光纤巨头也被视为汽车光纤潜在关键供应商,并在汽车高速互联方向保持技术储备;
而在车载塑料光纤(POF)与“光版车载以太网”方向,KDPOF(千兆塑料光纤解决方案领导者)是目前最具产业化基础的国际厂商,提供符合车规要求的千兆 POF 芯片、光模块和整套 GEPOF(Gigabit Ethernet POF)解决方案,已在多家海外整车厂进行前装验证,并推动 POF 在车载高速以太网中的应用标准化。
Timbercon、FSI、AOS 等专注工业与车载光互联的企业,也在积极推出车规光纤、光缆与模块化组件。
也就是说,整个产业链——从传统通信光纤巨头、汽车专用光模块/连接器供应商,到国内专注车载光缆方案的本土企业——都在“瞄准”这块市场。形成一种 “传统通信 + 汽车专用 + 光模块 + 系统集成” 的多层供应生态,提供从光纤原材到整套车载光通信方案的可能性。
但受制于标准统一、成本与车规验证等因素,目前仍处于“技术验证—试点落地—标准推进”的初期阶段,尚未出现主流方案的完全定型。
04
结语
那么“光纤上车”到底是不是指日可待?我们可以给出一个相对客观的判断:
短期(1–2年):“点状落地”, 大规模普及难
成本高、标准不统一、车企谨慎,铜缆方案仍然足够,车载光纤大规模普及比较难;光纤只会出现在少数高阶自动驾驶链路,属于“点状落地”,车企将战略层预研布局。
中期(2–5年):特定场景渗透加速
10Gbps及以上需求场景激增,铜以太网可能接近极限
光模块成本下探
自动驾驶更普及
中央计算架构进一步成熟
预计会在中央计算、传感器主链路出现更明显增长。
长期(5–10年):很有可能成为主流高带宽方案之一
一旦数据量进入“指数级增长时代”,光纤会从“可选项”变为“必要项”,但也可能出现新的竞争者:高速铜缆继续突破,无源高速背板,高带宽毫米波或太赫兹通信,光电混合缆,所以光纤是否会“全面取代铜缆”,现在下结论还为时过早。
虽然它不会在短期内“全面替代铜缆”,但将在高带宽链路中占据越来越重要的位置,并可能随着自动驾驶的进化而加速普及,成为高阶智能汽车落地的必然选择。
光纤不是汽车行业的“幻想”,而是一条正在逐步成熟的高速链路选择。它不是马上就能上车,但也绝不会缺席未来 10 年的汽车技术革命。
它不是“指日可待”,
但它正在稳步靠近,不可错过。