目前汽車電子所面臨的機遇與挑戰
汽車電子產業日新月異的發展給電子廠商帶來了巨大的市場,同時,也使他們面臨更大的挑戰。如何應對這些挑戰,在在激烈的市場競爭中立穩腳跟,業內人士均有各自不同的看法:有人認為構建經濟型轎車電子技術平臺意義重大,有人認為為汽車安全系統應提供更多保護功能,還有人認為標準化應該在汽車計算平臺的搭建中受到重視。為此,我們特別編輯了這個版版塊,讓讀者從不同方面了解目前汽車電子所面臨的機遇與挑戰。
清華大學汽車工程系學術委員會主任連小珉:
汽車計算平臺應重視標準化
汽車電子技術未來的發展應該是智能總成+整車網絡+中央計算。所謂智能總成就是將來汽車上的東西都是可控的,比如說后備箱蓋,現在是用手掀,將來都可以用電子控制。當車上所有的總成都變成智能的以后,再通過網絡連接起來,用一個中央計算系統協調。
如今汽車并行計算平臺很受業內關注。“計算平臺”實際上是一個控制器網絡,每一個控制器里都有一個CPU,這個網絡上有很多的CPU。汽車并行計算平臺主要用來協調各個控制器之間的工作,完成一些復雜的計算。這個計算平臺將產生很多產業化機會,其中之一就是中央計算機的設計和生產。生產PC機的廠商很多,但是沒有生產汽車用的計算機,因為中央計算機是一個非常高度集成化的計算系統,除了主板和外部設備以外,還有衛星接收器、無線通信、數字通信及多媒體等等,都要集成在里面,它的需求量很大,我們國家每年生產500多萬輛汽車,全世界要生產6000多萬輛,而且每年還在繼續增長。
產業化的機會還包括硬件的設計生產制造。比如說CPU,可能是一個汽車的專用CPU,還有一個東西就是嵌入式的操作系統,這時候,汽車計算機將成為軟件行業的另一個機會。還有就是應用軟件,有了應用軟件計算機才能廣泛應用。
此外還有電控單元及車用執行器。車上有很多的電控單元,一個車的電控單元包括幾十個甚至上百個,現在的設計五花八門,沒有統一性和標準性,就不能形成一個產業,應該把它分門別類進行標準化、系列化。汽車專用執行器也是一個機會,它是把電子的命令變成一個機械操作,控制要求很高,這個制造難度系數也很大,當然如果做出來,產品附加值也是很高的。
該如何整合汽車電子發展力量呢,我們實際上有三組力量:國家、高校與研究機構及企業。首先從國家政策來看,應該組織三件事情:一個是應用環境建設,一個是標準制定,另外一個是關鍵技術攻關。高校與科研院所,應該做系統集成及新技術研發,再加上復合型人才的培養。企業實際上做的是生產、市場開拓和產品研發等工作。
與中國的汽車電子產業不同,國外汽車電子產業的發展是隨著汽車工業一步步發展起來的。我們國家現在要搞汽車電子,面臨雙重壓力:一個是技術上的壓力;另外一個就是缺乏市場。在這種情況下,不能讓企業自己打拼,還需要國家、政府和科研力量聯合起來做這些事,最重要的就是國家環境的建設。
國家要做的另外一件事就是標準的制定,這樣對推進并行計算平臺是有好處的。比如說智能總成做完以后,要建成平臺,必須要聯網,聯網有什么問題?就是協議公開,就是要標準化。現在我們車上有很多的智能總成,發動機、變速器、ABS、電噴系統,但是他們不愿意對外人開放,因為這是企業的技術秘密,但是過度的技術保密必然導致產業的退化。所以說通信協議一定要標準化,那樣才能促進網絡的發展,否則沒有人能做了。車用中央計算機的標準也很重要,因為車用中央計算機現在還是一個空白,國際上也沒有生產,都是拼裝起來的。如果可以進行系列化的生產,這也是一個好機遇。
富士通天研究開發公司總經理助理王照民:
多功能、低成本、小型化成車載娛樂系統趨勢
收音機、電視、DVD還有汽車導航以及以后更新的技術,像車載電話系統等等都是車載娛樂系統。車載娛樂系統主要和汽車的發展相關。眾所周知,微型轎車的發展速度很快,已經達到了21%。它對娛樂系統產品的設計提出了更高的要求:第一需要汽車娛樂系統具有自己的特點;第二要求汽車娛樂系統要確保自身的競爭力。
通過調查分析,我們總結出車載娛樂系統應具備的特點:第一,多功能;第二,低成本;第三,小型化;第四,高品質。從全球汽車娛樂系統的技術發展來看,汽車音響從收音機發展到帶CD,在日本又發明了帶MD及帶CDROM的音響。到2000年又發展到了數字收音機,現在汽車音響里帶MP3的也比較普遍。目前出現了DVD的音響,這也是比較普遍的。
從車載顯示方面來看,一開始的時候,是帶CRT的顯示器,到2000年左右的時候,出現了液晶的顯示器,后來又出現了DVD的視頻系統,再后來的發展是后坐席上設計了娛樂系統。下面的發展就是高清晰度的顯示器,2005年以后還會有新的發展。
在導航方面,一開始是地圖的導航,后來又出現了CT導航。在導航過程中又出現了語音提示,現在比較普遍的是DVD導航,而最新的技術是HVDV的導航。將來的發展趨勢會是什么樣的呢?據我們的分析,今后的趨勢將是多媒體,就是綜合汽車音響、收音機、DVD、導航集于一體的導航趨勢。
在汽車娛樂系統里面還有一項就是汽車的通信,通信一開始只是汽車的求救信號,現在已經開始使用無線Bluetooth的方式,再發展就是可以瀏覽網頁,以后我們要在這個平臺上再開發新的產品。
據我們分析,對國內來講,汽車娛樂系統的發展現在比較前沿的課題就是設計人員的培訓。今年國家的一些政策也進行了一些調整,就是要發展我們自主的技術。這就產生了一個課題,怎樣對設計人員進行培訓?中國汽車電子的設計人員技術水平相對比較薄弱,人員數量相對來講比較少。我認為應該從三個階段對技術人員進行培養:第一個階段要實現世界先進技術的移植。第二個階段是實現移植以后,要進行面向國內市場的自主開發和自主設計。在不斷積累技術和設計經驗的基礎上就進入第三個階段,達到面向世界市場的開發與設計,也就是說我們設計的產品要走向世界。
富士通天公司主要的產品一個是車載娛樂產品;另一個是移動通信;再一個是汽車電子產品。預計2005年銷售額能達到207億元,富士通天集團在全世界雇傭的人數有1萬人,在中國有3500人,可以看出富士通天在中國的發展速度是相當快的。
從業務方面,近幾年我們主要的工作就是技術移植。怎樣把世界先進的技術移植過來?即把基礎的東西先學過來,再配合設計實踐,面向國內市場進行產品設計,對國內的顧客進行服務。
我們在設計移植方面要集中設計的產品是將收音機、CD、電視、導航所有這些娛樂系統的功能集于一身。通過富士通天自己開發的一個基本軟件及三維的設計軟件對產品進行設計。設計完成以后,我們要對我們的產品進行常溫和可靠性模擬試驗,包括高溫、高濕、振動、自由落體等來模擬汽車的環境,汽車內的環境在這個實驗室里面幾乎全部可以模擬。這個試驗完成以后,我們需要放在汽車里進行試驗,提高產品的質量,比如汽車發動機的發動問題、雨刷的擺動、車門的關閉、大燈的關閉等等,這些試驗都要去做,我們要從顧客實際使用的角度上進行確認,最終的目的就是提供給顧客一個高品質、多功能、低成本的小型化的產品。
一汽夏利產品開發中心張群:
電子技術平臺的構建意義重大
目前經濟型轎車成為中國汽車產銷的主要動力,主要反映在幾個車型的增長速度上,比如說伊蘭特、夏利和QQ,都有近200%的增長速度。經濟型轎車產銷量快速增長的原因在于私人購車比例增加,消費心理逐漸成熟,不再追求奢華,更加突出代步功能。而油價上漲進一步起到了推動作用,政府潛在支持力度明顯增加。經濟型轎車不等于其技術落后,對它的要求具有特殊性:首先是受眾面寬,需要"買得起、用得起",以便宜、省油、耐用為特征;再一個就是要滿足低成本及與高級別轎車相同的安全性和環保性,這也是經濟型轎車面對的一個關鍵問題。
目前國內汽車電子技術尚處于起步階段,國外的平臺在成本上難以接受,所以構建經濟型轎車的電子技術平臺必須立足于本土化。經濟型轎車電子技術平臺的特殊性就是要突出"經濟的特征",要以產品"生命周期"的綜合經濟性為出發點,主要表現在幾個方面:系統方案上體現低成本;生產和裝配上也要體現低成本;在產品的研發和匹配過程中體現低成本;使用和維修服務上也要體現低成本。
夏利公司的電子技術平臺的規劃主要是集中在以下方面:在發動機方面以VVT和電子節氣門作為汽油機的方向,柴油機做增壓、高壓共軌和EGR,混合動力要做輕度的混合動力;技術特征為ISG(起動機/發動機一體化總成);變速器規劃中要做AMT/自動操縱的機械變速器與離合器;轉向系統是做EPS(電動助力轉向);車載總線網絡等等。
動力系統總線,連接EMS、ISG、AMT等等;輕度混合動力技術主要做ISG的方案,這是一個比較適合于經濟型轎車的方案,功能就是讓怠速停機和快速起動。還有驅動助力和制動能量再生,它對降低燃油消耗與排放有幫助,在城市工況燃油消耗能降低10%-15%。AMT技術對經濟型轎車也非常適合。這種技術在舒適性上不是很理想,但在效率和成本等方面都是很理想的。
電動助力轉向系統(EPS)的技術特點與液壓助力相比有這樣的優勢:低成本結構,能夠提高燃油經濟性;電子轉向可以保障低速度、輕便性和高速路感要求,也能夠解決小排量汽車在起步和加速階段的要求。我們在做電動助力轉向開發時充分利用和整合國內優勢資源,采取科學的產品開發和組織方式,形成核心開發能力,此外,還要控制好可靠性、耐久性和安全性。另外就是舒適性和噪聲的控制,一定要與整車品質相當,這實際上也是一個很現實的問題。當你的車子整個噪聲水平、舒適性水平都不高的時候,沒有必要多花錢追求電子助力轉向系統的低噪聲和高舒適性。車載總線技術的優勢主要是提高電氣系統的抗干擾性和可靠性,實現綜合控制。提高電氣設備的互換性和效率,也提高維修效率,降低維修成本。這對于經濟型轎車方案比較具有挑戰性,應該說對于中、高級轎車來說,做總線技術綜合成本會更低一些。因為經濟型轎車相對來說裝備較少,如果完全采用中、高級轎車的技術方案并不適合,所以這個技術具有很大的挑戰性。
西門子威迪歐汽車電子中國安全電子系統部經理霍斌:
汽車安全系統將提供更多保護功能
按照安全電子系統的發展方向,西門子威迪歐汽車安全系統主要致力于四個方面,一是安全氣囊控制系統。這里有15年到20年的發展歷史,主要包括安全氣囊控制器和周邊傳感器。第二個系統是更智能化判斷乘客和駕駛員狀態的系統,這個系統現在也已批量生產。第三個系統是高級的駕駛員輔助系統,屬于一個主動的安全系統。他們以真正發生碰撞為界限,要在碰撞發生之前避免碰撞的發生。第四個系統是在研發狀態的系統,上面談到的系統都是保護車內駕駛員或者是乘客的系統,這個系統不光要保護車內的人員,還要保護車外的人員。下面具體介紹一下各系統的構成:
首先介紹安全氣囊控制系統,它只是實現一個保護的作用,而真正發出判斷及決定是否彈開命令的是由傳感器控制的。從硬件角度來說,控制器主要是由CPU和EEPROM組成。我們現在大的客戶像一些主機廠他們對我們報價的要求會定義到CPU、運行位數,包括閃存,最終決定芯片的價格。西門子VDO完全可以根據客戶的要求,提供不同的包括16位和32位的芯片,非常靈活。
第二個系統是“乘客感應系統”。剛才說的主要是備用保護,是靠數據驅動的。但是在這些碰撞數據的基礎上,還有一些其他的數據,就是關于車內情況的數據需要處理。現在有兩個系統分別是:乘員分級系統和高端的駕駛員輔助系統。乘員分級系統主要通過傳感器單元接收信號起到一個更加準確的判斷作用。高端的感應傳感器是一個電感傳感器,根據乘客的重量產生不同的分類。同時也會把信號傳遞給中央處理器,來判斷是否起動安全氣囊。
第三個系統是“機動起爆系統”。根據市場調查,在實際的車禍中,車內的乘客和車外的行人傷亡比率是非常高的。我們致力于和主機廠進行IPPS智能行人保護系統的研發。在這個系統里,我們主要做了前面的控制和執行系統。它驅動的原理是由光纖傳感器采集到數據以后,分辨出撞到了人的哪個部位,然后執行命令,中央控制器做最終的決定。
最后一個系統就是高端的駕駛員輔助系統。我們現在想到就是在碰撞發生之前,總是要采取一些高科技的技術避免碰撞的發生。我們采用了盲區的檢測,還有便道的診斷功能,夜視系統,這些系統組成了駕駛員輔助系統。這個系統根據控制方式,通過各種雷達或者紅外系統幫助駕駛員能夠充分知曉周邊的情況,這里分為近距離及中距離的感應。這種產品正處在研發的后期,預計在2008年左右投產。
飛思卡爾半導體汽車電子經理康曉敦:
汽車廠商與電子廠商要共同加強平臺建設
從我國各大乘用車廠商上半年的生產量,我們可以高興地看到,一些自主品牌的生產廠在轎車的生產量方面有了一個長足的進步,奇瑞和吉利的銷量都有所增長。相對來講,合資品牌有一個比較大的下降。在全球性汽車市場的分類中,在西歐、北美和日本,他們的產量比較穩定,每年都在4000多萬輛左右,增長也比較低,他們都非常注重能源的消耗排放、安全、方便,當然現在舒適性方面要求也越來越高了。
據統計,2005年汽車電子系統的總市值可以達到57億美元,2010年平均每一輛車用到半導體器件的總值將達到400美元。全球汽車電子應用的趨勢也有一些新的增長空間,包括混合動力、車載網絡、汽車音響等等發展是非常快的。
現在全球主要的汽車電子廠商大部分已經進入中國了,中國本地的生產廠商比較少。
通常來講,國外的汽車廠都會和汽車電子系統設計公司進行非常深入的合作。飛思卡爾在美國和歐洲都有這樣的合作,而國內因很多轎車的合資廠掌握的技術比較有限,他們很難提出自己的要求,也很難和我們合作。拿韓國汽車和中國汽車做一個簡單的對比,韓國的汽車廠商也不多,最大的就是"現代"了。"現代"是在1967年底建廠,是與福特合作的。但是很快到1976年就有了自主品牌了;到1984年出口已經達到了50萬輛,去年的總產量是190萬輛,出口100萬輛。大家可能也或多或少地知道我們國家真正意義上第一個合資的品牌成立于1983年,到現在已經超過20年了,基本上沒有自己的東西,這值得我們好好反思一下。
對于國內廠商,我們希望一些汽車生產廠商在汽車電子方面有一個比較大的投入,國外的廠商都是這樣做的。比如說汽車電子的平臺,汽車廠商一定是這個平臺的主導,至少會參與進來掌握汽車電子系統平臺的技術。對供應商來說就比較簡單,這方面隨著我們國家自主品牌的發展,也在逐漸開展,我們公司最近也和奇瑞做電子汽車系統的平臺,我們認為是很好的模式。我們希望現有的汽車電子廠商做大,這樣看來不是特別容易,因為受國外汽車電子廠商的打壓也比較厲害,這樣的公司在國內有兩個缺點:一個是規模比較小,一個是技術開發能力確實比較差。如果他們在這方面提高的話,應該還是能夠做大的。另外其他領域的一些公司正在進入,這對原有的一些汽車電子和汽車生產企業的供應鏈有一些沖擊。
汽車電子設計公司在現有的情況下,應該盡快提高設計能力的弱項。汽車電子設計公司和整車廠的合作及與汽車電子廠商的合作如果做得比較好的話,可以很快提升我國汽車電子的研發能力
2010年汽車電子市場將超260億美元
北京商報
根據賽迪顧問對主要汽車電子廠商的跟蹤調查,2005年中國全年汽車電子市場銷售額達78億美元,比2004年增長36.3%。預計未來5年中國汽車電子市場將持續保持快速的增長趨勢,市場規模年均復合增長率在25%以上,到2010年,中國汽車電子市場規模將超過260億美元。
有專家預測,本世紀30年代中后期,中國汽車保有量將趕上或超過美國。汽車產量的高速增長帶動了汽車電子同步增長。
傳統產品占有率高
據調查數據顯示,傳統汽車電子產品已經達到較高的普及率,EMS、ABS、汽車音響、安全氣囊和汽車儀表分列汽車電子產品市場份額的前五位,占有率分別為29.1%、15.9%、9.2%、8.5%和8.1%。
產品的持續升級確保我國車載音響市場保持快速增長,銷售額從2002年的23.2億元猛增至2005年的57.4億元,2001-2005年的市場年平均增長率高達38.1%。同時,我國汽車改裝業的發展對車載音響市場發展也起到一定的推動作用。
可以說,與汽車消費配套的汽車電子市場已成為一個龐大的、持續高速發展的“黃金”市場。
新興產品開始普及
隨著車載電子產品市場份額不斷提升,一些新興的電子產品也開始普及,市場占有率從2002年的12.2%提升到2005年的16.5%。除了車載音響等傳統車載電子產品進入產品升級階段外,車載GPS、TPMS等新興車載電子市場潛力逐步釋放,市場規模迅速擴大。
賽迪顧問的統計數據表明,GPS的銷售額從2002年的1.8億元猛增至2005年的20.2億元,同期的市場年平均增長率達到驚人的123.6%。
而計世資訊的預測數據也顯示,2006年-2009年中國汽車GPS導航系統市場年增長率將超過50%,GPS導航系統終端的銷售額將接近100億元。
就TPMS產品而言,我國TPMS市場仍處于起步階段,TPMS產品雖然開始在國產轎車中應用,但是目前只有部分中、高級轎車配有此類產品。未來幾年,TPMS產品的大范圍普及將推動市場進入又一個快速增長時期。
本土企業由大變強
盡管目前國內的一些汽車電子廠商增勢良好,但國外廠商仍在我國汽車電子市場占據主導地位,其中博世、Denso、Delphi和西門子VDO分列市場占有率的前四位,市場占有率為12.2%、10.8%、9.2%和8.8%。
對于國內汽車電子市場而言,能在國際上與這些洋品牌形成競爭寥寥可數,為了能與國外企業在市場競爭中一較高低,建立國內自主品牌已成為當務之急。
一位業內人士表示,目前國內的電子產品制造商,還處于做大階段,有些企業在局部領域形成了規模態勢,消費者開始接受品牌的概念。而一些家電企業的介入汽車電子業,可以大大延伸我國電子產品的銷售領域。
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