作者 | 左成鋼
出品 | 汽車電子與軟件
#01 前 言
本文作為報價系列的最后一篇，將詳細(xì)分析產(chǎn)品的開發(fā)費用，也就是我們常說的ED&T費用。ED&T費用主要包含三部分，即工程費用、設(shè)計開發(fā)費用、測試及標(biāo)定費用。
隨著車輛的電氣化、智能化與自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，車載電子電氣產(chǎn)品包括ECU等數(shù)量一直在快速增加，傳統(tǒng)分布式的電子電氣架構(gòu)也在向中央集中式架構(gòu)邁進(jìn)。把原本高度分散的控制功能逐步整合并收歸車企，并建立起領(lǐng)先的電子電氣架構(gòu)，是車企在智能化上保持領(lǐng)先的前提。隨著這一進(jìn)程的加速，新車型需要開發(fā)的電子電氣模塊種類和數(shù)量也會越來越多，那么開發(fā)一個車規(guī)級電子模塊或者說ECU需要花多少錢呢？這個問題似乎很少有文章專門掰開來講的，正好最近一直在做幾個新項目報價，就想趁此機(jī)會也做一個匯總和整理，同時也和廣大同行做一個交流。#02 工程費用
工程費用主要包括以下幾部分：模具費用、軟件及工具鏈費用、三方服務(wù)費用（技術(shù)授權(quán)、技術(shù)服務(wù)、培訓(xùn)、認(rèn)證等）等。
1. 模具費
對于ECU來講，結(jié)構(gòu)件的模具費用通常是指殼體模具，主要和產(chǎn)品類型相關(guān)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，尺寸越大，精度要求越高，則模具成本也就越高。當(dāng)然模具費還與殼體材質(zhì)相關(guān)，比如注塑模具就比鋁壓鑄模具要便宜。 以下圖常見的塑料殼體ECU為例，會涉及到四個模具，分別為：上殼體、下客體、支架1與支架2。
產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案（來源：左成鋼）
將產(chǎn)品的3D設(shè)計數(shù)據(jù)也就是我們常說的數(shù)模發(fā)給模具廠家后即可讓供應(yīng)商進(jìn)行報價，報價通常與殼體材質(zhì)、顏色、表面處理工藝要求等有關(guān)。當(dāng)然，價格也與所選擇的模具廠家規(guī)模及所在地有關(guān)，規(guī)模較大的模具廠家報價肯定要比小廠家要貴，內(nèi)地的模具廠家報價通常要比長三角或珠三角的模具廠家要貴，這就是產(chǎn)業(yè)鏈的問題了。以上面的ECU結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，實際的模具費報價如下：
ECU模具費報價（來源：左成鋼）
除了殼體模具以外，根據(jù)產(chǎn)品類型的不同，還可能有其他需要開模的零部件，比如一些殼體密封用的橡膠條，大電流導(dǎo)電用的板載銅條，專用的螺栓等，只要市場上沒有標(biāo)準(zhǔn)件的零部件，通常都需要專門定制開模，這些費用都算是模具費。
對Tier1來講，模具費通常是要直接付給第三方的費用，不存在均攤。而對于OEM來講，模具費的支付方式通常有兩種：一是算在產(chǎn)品開發(fā)費里面分批支付，比如按照30%、20%、20%、30%的比例分四次支付；二是直接分?jǐn)偟疆a(chǎn)品售價里面，比如上面的21萬模具費，如果按照2年10萬套進(jìn)行均攤，那么就是產(chǎn)品單價在10萬臺內(nèi)時增加2.1元，這種在行業(yè)內(nèi)也比較常見。當(dāng)然，分?jǐn)偟脑捦ǔＲ矔幸粋€附加條款來防止產(chǎn)量不達(dá)預(yù)期。比如2年內(nèi)產(chǎn)量未達(dá)到10萬套，則OEM需將剩余的模具費一次性付清，也就是說，如果2年過去了，產(chǎn)品只生產(chǎn)了1萬套，那么剩余未分?jǐn)偟?0.5萬元模具費就需要OEM一次性付清，以保障Tier 1的權(quán)益。2. 軟件及工具鏈費用
隨著車輛電氣及化智能化的發(fā)展，ECU開發(fā)中軟件及工具鏈的費用也在逐步提高，比如行業(yè)內(nèi)通用的Autosar。OEM通常都會對ECU等電子模塊開發(fā)提出Autosar的要求，但是Autosar的授權(quán)又通常是項目制，也就是說項目結(jié)束后授權(quán)就結(jié)束了，每個新項目都得再重新購買一次授權(quán)。Autosar的具體花費和要購買的模塊數(shù)量及服務(wù)相關(guān)，當(dāng)然除了Vector、EB等傳統(tǒng)大廠，目前也有國產(chǎn)Autosar可選，比如東軟、普華、恒潤等，授權(quán)模式也更為靈活，比如可以按照MCU型號或系列進(jìn)行永久授權(quán)而非按照項目，價格也要比國外的低不少，做項目的話性價比就非常高，而且國內(nèi)供應(yīng)商的工程服務(wù)也要比國外的好得多，特別是對于體量較小Tier 1來講，國產(chǎn)化是一個非常好的選擇。以國內(nèi)Autosar供應(yīng)商為例，單MCU授權(quán)費用大概在200萬左右，具體費用取決于要購買的模塊數(shù)量及服務(wù)，模塊方面比如說通信是CAN還是要以太網(wǎng)，CAN是否需要標(biāo)定協(xié)議、是否需要1939協(xié)議棧，服務(wù)方面，是否需要完整的工程服務(wù)也就是常說的交鑰匙服務(wù)等，費用都是不同的。另外，如果有功能安全、信息安全等需要，也是有額外費用的。 除Autosar外，產(chǎn)品的軟件開發(fā)可能還會涉及到很多其他的軟件及工具鏈，根據(jù)產(chǎn)品類型的不同，軟件及工具鏈費用也大不相同。比如可能要采購一些編譯及調(diào)試工具、仿真軟件、代碼檢查軟件、代碼生成軟件等。整體來講這些費用在開發(fā)費中的占比都不低，所以在產(chǎn)品開發(fā)時一定要搞清楚軟件及工具鏈需求，然后找第三方進(jìn)行報價，以確定具體費用。3. 三方服務(wù)費
在ECU開發(fā)過程中，經(jīng)常還會涉及到一些三方服務(wù)費用，如技術(shù)授權(quán)、技術(shù)服務(wù)、培訓(xùn)、認(rèn)證等，這些根據(jù)產(chǎn)品類型及OEM的要求，差異就比較大，也比較復(fù)雜。舉例來講，比如OEM要求產(chǎn)品某個功能要達(dá)到功能安全ASIL C等級，并通過認(rèn)證，那么Tier 1可能就需要找第三方來提供技術(shù)服務(wù)，包括咨詢、培訓(xùn)、輔導(dǎo)、工程服務(wù)等，最后還需要找TUV、SGS等機(jī)構(gòu)來進(jìn)行認(rèn)證，這也需要不少費用。另外，目前行業(yè)內(nèi)比較火的信息安全，Tier 1通常也需要找三方來做，這也同樣涉及到費用，和功能安全一樣，如果要過認(rèn)證也需要認(rèn)證費用，費用也不低。如下圖即為一個三方功能安全服務(wù)報價部分舉例：
功能安全工程服務(wù)費用（來源：左成鋼）
#03 設(shè)計開發(fā)費用
設(shè)計費用主要是人力成本支出，即企業(yè)需要耗費的人力資源成本。人力成本支出通常可以通過工作量來進(jìn)行統(tǒng)計，而通過項目計劃來進(jìn)行工作量的統(tǒng)計就是一個比較好的量化統(tǒng)計方式。以軟件開發(fā)工作為例，如下圖所示，根據(jù)項目計劃時間，再疊加投入的人員數(shù)量，即可得到在一段時間內(nèi)的人員投入。
軟件開發(fā)工作計劃表（來源：左成鋼）
在得到一段時間的人員工作量后，即可通過以下示例表格來確定一年的人員工作量，工作量的統(tǒng)計可以按天，也可以精確到按小時。然后再根據(jù)整個項目時間計劃，比如一個項目按計劃需要3年時間，需要投入多少職能人員，那么就可以詳細(xì)地統(tǒng)計出每個職能人員在每個月的工作量。
工作量統(tǒng)計表格示例（來源：左成鋼）
以此類推，分別計算出每個職務(wù)每年的工作量，然后把所有工作量進(jìn)行相加，得到總工作量，然后再根據(jù)人員工時，即可得出人力支出費用，如下表所示。
產(chǎn)品價格矩陣（來源：左成鋼《廣義車規(guī)級》）
當(dāng)然，如果是多地協(xié)同開發(fā)或者是跨國公司，每個國家和地區(qū)的人力成本是不同的，比如軟件開發(fā)團(tuán)隊在上海，硬件開發(fā)團(tuán)隊在鄭州，那么兩地的人力成本便有較大差異。又比如跨國公司，系統(tǒng)開發(fā)在歐洲，硬件開發(fā)在中國，軟件開發(fā)在印度，測試放在東南亞，那么每個地區(qū)的人力成本都是不同的，就需要單獨進(jìn)行計算，然后再進(jìn)行匯總。#04 測試及標(biāo)定費用
測試及標(biāo)定費用主要包括：測試臺架（軟件臺架、EMC臺架、DV臺架、EOL臺架等）費用、測試樣品（A樣、B樣、DV樣品等）費用、測試項目（耐久、環(huán)境、機(jī)械、EMC等）費用，試驗室的測試費用主要和測試項目及所需測試時間即測試小時數(shù)有關(guān)，標(biāo)定費用則涉及到靜態(tài)標(biāo)定、實驗室標(biāo)定、實車路試標(biāo)定等（如VCU、熱管理、空調(diào)等很多參數(shù)都需要實驗室加實車路試進(jìn)行標(biāo)定）。
測試項目、分組、測試等級要求、依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)等等都會影響到測試費用，這些要求都會在OEM的SOR中進(jìn)行詳細(xì)描述，如下即為一個SOR中的DV測試要求。
SOR中的DV測試要求（來源：左成鋼）
根據(jù)SOR中的測試需求，Tier 1向符合要求的三方實驗室進(jìn)行詢價，即可得到具體的測試費用報價，以DV測試中的部分EMC測試為例，測試費用的報價如下所示： 
EMC測試費用-部分（來源：左成鋼《廣義車規(guī)級》）
另外，根據(jù)產(chǎn)品的不同，DV測試通常都需要制作專用的測試臺架，如下圖所示。不同的產(chǎn)品，不同的試驗要求，臺架的差異通常也是比較大的，所以臺架的制作成本也會有很大的差異。同時根據(jù)試驗分組的不同，DV測試通常需要多個測試臺架，如果測試過程中還需要大電流帶載測試，那么臺架的制作成本就會非常高。
產(chǎn)品DV測試臺架（來源：左成鋼《廣義車規(guī)級》）
另外，在汽車行業(yè)，電子零部件的EOL下線測試通常通過專門設(shè)計的EOL測試臺架來實現(xiàn)，整個測試過程由設(shè)備自動化完成并輸出測試報告。產(chǎn)品EOL測試是一種常用的產(chǎn)品下線測試方法，而非試驗。EOL測試的目的是保證工廠制造出的產(chǎn)品功能符合設(shè)計要求。EOL測試臺架如下圖所示。
產(chǎn)品EOL測試臺架（來源：左成鋼《廣義車規(guī)級》）
EOL臺架的價格取決于ECU的類型、需要測試的項目，以及具體的實現(xiàn)手段等，不同的測試臺架價格差異較大，比如輸入輸出資源較多、輸出電流較大、需要測試的信號量較多、需要上的測試儀器設(shè)備較多等，都會影響到臺架的價格。同時，因為此類ECU測試臺架通常都是非標(biāo)定制化產(chǎn)品，需要投入大量的人力物力進(jìn)行臺架結(jié)構(gòu)、臺架設(shè)備（如工控機(jī)、程控電源、六位半、示波器、信號發(fā)生器、電子負(fù)載等）、線束、連接器、板卡等設(shè)計及采購，還需要對板級軟件、上位機(jī)Labview軟件、設(shè)備與工控機(jī)及板卡之間的通信軟件等進(jìn)行設(shè)計調(diào)試，所以價格通常都會比較高。如下圖即為一個EOL測試臺架的報價。 
一個EOL測試臺架的報價（來源：左成鋼）
EOL臺架可以對產(chǎn)品的所有硬件功能進(jìn)行全自動化測試，測試項包括產(chǎn)品的基本信息、CAN/LIN通信、EEPROM、輸入通道、輸出通道、參數(shù)標(biāo)定、靜態(tài)電流等，在產(chǎn)品通過EOL測試后，即可認(rèn)為產(chǎn)品的各項功能達(dá)到了出廠要求。如下圖即為一個產(chǎn)品的EOL測試報告。 
一個產(chǎn)品的EOL測試報告（來源：左成鋼）
根據(jù)以上分析，我們便可以得到開發(fā)一個車規(guī)級ECU的最終報價明細(xì)，匯總?cè)缦卤硭?，共計需要投?472萬元。作為參考，以常見的車身控制器BCM為例，目前國內(nèi)開發(fā)費用通常在1000萬元左右。另外，隨著目前行業(yè)的發(fā)展，電子電氣產(chǎn)品開發(fā)過程中軟件及工具鏈的成本占比也在不斷地提高，軟件投入也在不斷增加。 
開發(fā)費報價（來源：左成鋼《廣義車規(guī)級》）
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，我們還可以對各項費用進(jìn)行分項，得到分項費用的占比，如下圖所示。從圖中可知，設(shè)計開發(fā)費用即人力成本占了大頭，接近50%，而工程費用也很高，占到了整體費用的1/3還多，相對來講測試費用反而是最低的，而模具費的占比僅為3%。
開發(fā)費分項分析數(shù)據(jù)（來源：左成鋼）
另外，隨著車輛的電氣化、智能化與自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，OEM軟件自研比例一直在逐步上升。以大眾軟件公司CARIAD 為例，其計劃自研60%的軟件，到2025年擁有10000名工程師，大眾汽車計劃每年投入25～30億歐元于CARIAD。另外，長城汽車也計劃到2023將軟件開發(fā)人員占比提高到1/3，約1萬人左右。據(jù)估計，如果做一個全新的整車架構(gòu)，把所有控制器都開發(fā)到量產(chǎn)狀態(tài)，在軟件bug比較少的情況下上市交付，至少得幾十億投入。然后我們再看下各大主機(jī)廠軟件中心的投入，一個軟件開發(fā)人員的年度綜合成本約在100萬左右，1000人的年度投入就需要10個億，如果再加上工具鏈等其它相關(guān)投入，一年支出可能就要達(dá)到20億以上。在人均研發(fā)投入占比方面，以國內(nèi)新勢力中最具代表性的蔚小理為例，我們來看一下人均研發(fā)投入，如下表所示：
2021及2023年新勢力人均研發(fā)支出（來源：財報）
通過上面對OEM的研發(fā)支出可見，開發(fā)一個ECU的成本的確是很高的，不光Tier 1需要巨大的投入，OEM也需要巨大的投入，以1000人的軟件開發(fā)團(tuán)隊計算，如果開發(fā)100個ECU，那么平均到每個ECU上，每年的人力投入就需要1000萬元。整個報價階段通常需要3個月左右的時間，當(dāng)然隨著目前行業(yè)競爭的加劇，很多項目的報價并不會給Tier 1留太多時間，有時候可能連1個月時間不到，那么就需要Tier 1有非常豐富的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗及應(yīng)對報價的經(jīng)驗，能夠在最短時間內(nèi)評估出產(chǎn)品的單價，并給出產(chǎn)品的開發(fā)費用。 另外，隨著目前行業(yè)競爭的加劇，原來能直接報給OEM的開發(fā)費，也逐漸出現(xiàn)了均攤到產(chǎn)品售價的模式，類似于模具費的分?jǐn)偡绞?。比如一個ECU的開發(fā)費為1000萬元，其中50%即500萬元按照2年50萬臺進(jìn)行均攤，每個產(chǎn)品的單價就需要提高10元。剩余50%開發(fā)費500萬元，按照產(chǎn)品的開發(fā)階段如商務(wù)協(xié)議簽訂、下達(dá)開模指令、PPAP、SOP等節(jié)點，按照30%、20%、20%、30%的比例進(jìn)行支付。
