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整车厂商系统中国汽车电子企业的发展机会

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现在人们驾驶汽车时,会发现车上增加了很多诸如:油耗显示、ABS、ASR、EBA、ESP、安全气囊、侧气帘、车内温湿度控制、CD/DVD播放机、GPS导航仪、电动门窗、电动后视镜、电动座椅记忆调节、led车灯、自适应巡航,以及其他很多以前只在军用、航空上使用,而价格只是现在民用消费类水平的汽车电子产品。电子产品目前在整车成本中所占比例普遍为23%--30%,在高档豪华轿车上更是占到50%-60%。今后汽车的发展将更多地由汽车电子技术驱动,可能人们驾驶汽车的感觉就像在操作一台复杂的电子设备。

然而,起自去年的一场全球金融危机造成了整个汽车业的衰退,因此很多整车厂商对汽车电子供应商也提出了进一步压低成本的要求。汽车电子业从前几年快速增长到了面临巨大调整压力的时期。

  加强本土研究机构之间的合作

  乐观来看,上述严峻形势对于国内自主品牌电子厂商来说,也意味着机遇。目前的中国汽车电子领域正处于提升自主研发能力的关键阶段,电子厂商要利用这样的契机,不断加大与国内已经具有较高汽车电子技术研究开发能力的高校、科研院所的合作深度和广度,并注意多开展与同行的合作与交流。

  目前,清华、同济、上海交大、北京理工大学、北京航空航天大学等高校在引擎管理、底盘、车身电控、网络总线控制、车用智能技术、混合动力/电动车技术等方面已经取得了具有很高市场应用价值的成果。

  包括国家工程实验室在内的各级科研院所,也在重点开发一些关键技术:发动机、自动变速箱和电池;各电控系统中的核心执行器,如喷油器、电磁阀、VVT、离合器、液压阀等。以及动力和电驱动系统、底盘和安全系统、车身和网络控制系统。

  汽车整车的开发是根据市场的需求、产品目标客户的定位、相关的法律法规要求、价格等因素,来确定产品的设计开发方案、产品技术规范等设计资料。汽车电子供应商按整车设计开发的技术指标要求进行电子系统的结构设计和功能定义,最后形成电子系统和子系统的技术规范。各汽车电子零部件供应商开发、测试试验后,交给整车厂商生产。

  整车厂商选用同步开发的电子产品时,对其供应商要有技术储备和以前成功的产品作保证。对于整车开发,由整车厂商、设计公司、配套商三方共同完善功能需求,与已知产品、开发能力、时间周期和成本相协调,确定同步开发配套产品。

  所以在建立与完善自主开发体系方面,要注意以下几方面:首先,培养一支高素质的技术开发团队;其次;建立完整的产品质量管理体系,拥有高可靠性的产品;第三,建立完整的软硬件开发平台,规范的开发管理流程,以及测试设备和方法;第四,经常参加高水平的国际技术论坛和技术研讨会,积极与国际厂商和各标准组织建立联系,熟悉他们的各种先进标准和体系,密切关注国际市场的发展,不断进行产品的超前研发,形成现在与未来各代技术的梯形连贯研发机制。第五,积极与国内外整车厂商联系,努力寻求与他们的工程配套机会,积累宝贵的工程经验。

  所以,国内自主品牌汽车电子厂商的发展必须得到整车企业的支持,在汽车整车企业的开发架构体系下进行汽车电子产品的规划、设计和开发。通过产品的开发,形成符合整车企业开发要求的开发管理体系、技术队伍和有市场竞争力的产品。现阶段来看,还是从国内自主品牌整车厂商那里比较有希望获得订单,不过由于他们要与外商进行激烈的竞争,整车质量压力很大,所以电子厂商的产品质量一定要非常过硬,要珍惜机会,认真、诚信合作。

  另外,汽车电子领域利润高,技术含量高,市场发展空间大,可能会吸引很多电子厂商进入,对于新进入者,要准备足够的资金、开发时间和耐心去获得整车厂商的认可。

  对于国内自主品牌汽车电子厂商来说,目前比较适合进行以下技术产品的开发:1.动力控制领域,节气门/直喷引擎,智能涡轮增压,电子阀门驱动,自动变速箱系统,混合动力系统等。2.在能量效率和管理方面,刹车能量转化、热能转化、电动燃油泵、LED灯等。3.底盘电子控制:电子转向助力系统(EPS)、胎压监测系统(TPMS)等。4..车身控制:电动后视镜控制、电动座椅记忆调节系统、雨刮控制、电动门窗控制、自动空调、数字式仪盘等。5.信息娱乐系统:GPS导航仪等。6.网络总线控制:CAN/LIN通信协议、控制器、收发器等。7.混合动力、电动汽车:驱动马达控制、动力电池管理系统(BPMS)、多能源管理系统、DC/DC模块等。

  下面具体介绍未来较有发展前景的汽车电子技术。

  1.FlexRay总线

  如今包括传动系统、车身、底盘、驾驶辅助系统、主/被动安全系统都在由电子系统控制。由于系统越来越复杂,车载网络不仅要提供更快的数据传输,还要提高具有确定性、容错性的通信连接。因此,需要比CAN和LIN总线更加复杂精密的控制方法。采用FlexRay很快将成为确保安全和性能必不可少的一环,最终成为所有安全及驾驶功能的首要通信渠道。进而降低制造成本,大幅提高汽车的可靠性。相比CAN总线的1Mbps带宽,FlexRay达到了10Mbps,该技术可以实现X-by-wire控制,极大地提高汽车性能。

  要在芯片上成功实施FlexRay协议,需要对其控制的系统和使用这些系统的应用及环境有非常深入的了解。另外,FlexRay对容限要求很高,且要适合线性节点、无源星形、有源星形及上述几种组合的网络拓扑结构,因此,FlexRay控制芯片和收发器芯片的设计相当复杂、精密。

  FlexRay的复杂性使芯片公司无法通过在原有芯片上简单集成新IP核的方法参与竞争,他们需要从整体角度更宏观地分析解决问题的方法。要实现这一目标,需要对标准开发进行长期投资,需要制定严格的现实环境仿真计划,还需要拥有在上一代汽车电子技术领域的成功经验。

  2.GaN器件

  为了降低油电混合动力和电动汽车的成本,需要对冷却系统进行优化。GaN器件具有的耐高压,耐高温,电流密度大,开关速度快,导通电阻小等特性,非常适用于油电混合动力和电动汽车的电源|稳压器电路和马达驱动电路。有关国际厂商正在进行开发,国内开发商应密切关注这一技术。

  3.MEMS技术

  近几年,MEMS技术在国内外发展非常迅猛,汽车电子对MEMS的需求也在不断增加,如安全气囊里的加速度传感器、偏航速率传感器(Yaw Rate Sensor)、制动系统压力传感器、发动机进气歧管压力传感器、悬挂系统双歧路压力传感器、轮胎压力监测系统(TPMS)等均在采用。

  4.TPMS技术

  TPMS包括直接式和间接式,间接式TPMS成本低,准确性不够高,直接式则相反。直接式TPMS将传感器和射频发射器芯片安装在轮胎气门附近,在轮胎压力过高、过低、快速或慢速漏气,及轮胎温度异常变化时,及时向车载无线接收器报警,从而有效防止爆胎。无论汽车在行驶还是停靠状态,均可随时监测轮胎压力状况,包括备胎。

  为了加强行车安全,美国已经立法强制新生产的车必须使用TPMS系统。吉利的李书福在2009年的两会上提出了《建议出台胎压监测与爆胎安全强制性标准》提案,如获通过,对广大驾驶人的行车安全则是个福音。
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