汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀解析

 來源：萬正科技   更新時間：2018/12/20   閱讀次數(shù)：3312

　　【導(dǎo)語】汽車電子行業(yè)是將電子信息技術(shù)應(yīng)用到汽車所形成的新興行業(yè)。從廣義上講，汽車電子從基礎(chǔ)元器件、電子零部件、車載電子整機、機電一體化的電子控制系統(tǒng)（ECU）、整車分布式電子控制系統(tǒng)、與汽車電子有關(guān)的車外電子系統(tǒng)等軟硬件。從系統(tǒng)看包括零部件系統(tǒng)、車內(nèi)、車際網(wǎng)絡(luò)。

　　行業(yè)現(xiàn)狀

　　世界汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與汽車工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，美國、歐洲、日本是全球傳統(tǒng)的主要汽車市場，也是汽車電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先者，掌握著國際汽車電子行業(yè)的核心技術(shù)與市場發(fā)展優(yōu)勢。

　　目前全球汽車電子產(chǎn)品主要市場仍集中于歐洲、北美、日本等地區(qū)，但是隨著汽車制造產(chǎn)業(yè)向新興國家和地區(qū)的逐步轉(zhuǎn)移，中國、印度、南美等發(fā)展中國家和地區(qū)汽車電子新興市場正快速發(fā)展。

　　當前新能源汽車中汽車電子成本占比已經(jīng)達到47%，隨著新能源汽車產(chǎn)量逐漸增加，汽車電子單車產(chǎn)值仍將持續(xù)提升。在不同檔次和科技含量的汽車中，汽車電子在整車成本中的占比情況如下：

　　行業(yè)特點

　　1、重視安全、環(huán)保和節(jié)能

　　汽車電子的應(yīng)用是解決安全、環(huán)保、節(jié)能的主要技術(shù)手段，例如：在節(jié)能方面，世界主要汽車生產(chǎn)國開始研究和應(yīng)用電子模塊控制的混合動力轎車、氫燃料電池混合動力轎車及純電動轎車等。

　　2、傳感器性能不斷提高、數(shù)量不斷增加

　　由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化，使其所需要的傳感器種類、數(shù)量不斷增加，并不斷研制出新型、高精度、高可靠性、低成本和智能化的傳感器。在性能上，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響，在特別嚴酷的使用條件下能保持較高的精度；在結(jié)構(gòu)上，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點，從而免受機械特性的影響。

　　3、車用微處理器不斷升級換代

　　隨著汽車電子占整車比重不斷提高，MCU（微控制單元）在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將超過家電和通訊領(lǐng)域使用的數(shù)量，成為世界上最大的MCU應(yīng)用領(lǐng)域。

　　4、數(shù)據(jù)總線技術(shù)應(yīng)用日益普及

　　大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)，其優(yōu)點為：減少線束的數(shù)量和線束的容積，可提高電子系統(tǒng)的可靠性和可維護性；采用通用傳感器達到數(shù)據(jù)共享的目的；通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化，以改善系統(tǒng)的靈活性等。

　　智能汽車及智能交通系統(tǒng)（ITS）開始應(yīng)用

　　以衛(wèi)星通信、移動通信、計算機技術(shù)為依托進行車載電子產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，實現(xiàn)計算機、通訊和消費類電子產(chǎn)品“3C”整合。如：車輛定位、自主導(dǎo)航、無線通訊、語音識別、出行信息通報、電子防撞產(chǎn)品、車路通訊以及多媒體車載終端等。

　　新技術(shù)在汽車電子產(chǎn)品中不斷得到應(yīng)用

　　光纖在汽車信號傳輸中的應(yīng)用、新的控制理論和方法的大量應(yīng)用、藍牙技術(shù)等都是汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　國際汽車巨頭紛紛將更多的電子信息技術(shù)設(shè)備裝備到整車中，而電子信息技術(shù)設(shè)備供應(yīng)商也紛紛將下一個經(jīng)濟增長點定位在汽車電子行業(yè)上。

　　行業(yè)細分

　　從用途來看，汽車電子可以分為四大類：動力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)、通訊娛樂系統(tǒng)與車身電子系統(tǒng)等。汽車行業(yè)隨著信息技術(shù)與消費電子等應(yīng)用逐步滲透其中，傳統(tǒng)汽車行業(yè)或?qū)⒚媾R來自移動互聯(lián)網(wǎng)、消費電子行業(yè)等新型行業(yè)的沖擊。

　　1、動力控制系統(tǒng)：主要指基于汽車發(fā)動機、變速箱等動力系統(tǒng)的傳感器、控制系統(tǒng)等，通常用于進行發(fā)動機燃燒控制，汽車尾氣循環(huán)處理（如廢氣再循環(huán)EGR），自動變速箱控制（自動/手自一體）。

　　2、安全控制系統(tǒng)：分為主動安全系統(tǒng)與被動安全系統(tǒng)，主動安全控制系統(tǒng)是以提高汽車的主動安全性能為主要目標的控制系統(tǒng)，被動安全控制系統(tǒng)是使車輛在事故發(fā)生時大幅減低碰撞強度的控制系統(tǒng)。

　　主動安全系統(tǒng)包括汽車安全駕駛輔助系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)ABS、制動輔助系統(tǒng)BAS、驅(qū)動防滑裝置ASR、電子制動輔助系統(tǒng)EBA、電子穩(wěn)定程序ESP、車輛偏離警告系統(tǒng)、碰撞規(guī)避系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS、自動駕駛公路系統(tǒng)等。被動安全系統(tǒng)包括安全氣囊、預(yù)警式安全帶等。

　　3、通訊娛樂系統(tǒng)：車載信息系統(tǒng)（運用計算機、衛(wèi)星定位、通訊、控制等技術(shù)來提供安全、環(huán)保及舒適性功能和服務(wù)的汽車電子設(shè)備）、車載音響、車載電視、車載導(dǎo)航（GPS）等。

　　4、車身電子系統(tǒng)：轉(zhuǎn)向控制、儀表儀盤、空調(diào)控制系統(tǒng)、汽車防盜系統(tǒng)、中控鎖等。

　　通訊娛樂系統(tǒng)與車載電子系統(tǒng)開始步入增長期。根據(jù)德勤報告的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計2012-2016E通訊娛樂系統(tǒng)年復(fù)合增長率將達10.8%，為各細分行業(yè)中年復(fù)合增長率最快，安全控制系統(tǒng)年復(fù)合增長率將為10.2%，位居第二。

　　汽車電子行業(yè)未來發(fā)展方向和趨勢

　　目前，汽車的創(chuàng)新70%來源于汽車電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品成本占比已經(jīng)從上世紀70年代的2%，成長到現(xiàn)在的25%左右，未來仍將繼續(xù)提升。由于汽車技術(shù)的發(fā)展主要圍繞汽車安全性能、舒適便捷、節(jié)能減排/動力性能這三條主線進行，對應(yīng)的汽車電子應(yīng)用也可以分為底盤控制與安全系統(tǒng)、車載電子、車身電子、動力控制系統(tǒng)三個方面。

　　（一）安全系統(tǒng)電子技術(shù)：汽車技術(shù)發(fā)展的大趨勢之一要求是電子技術(shù)在汽車安全領(lǐng)域里的應(yīng)用，這也是我國汽車賀關(guān)鍵零部件能否進入歐美市場的關(guān)鍵所在。汽車用戶認為安全性比性能、娛樂、節(jié)能扥指標更重要。

　　最新安全法規(guī)的制定也推動安全技術(shù)的發(fā)展，歐美對ABS/ESC和TPMS都有強制安裝要求，最近歐洲正在制定安裝防追尾系統(tǒng)的要求。車載技術(shù)使駕駛員存在分心的可能，電話、導(dǎo)航，甚至電影、上網(wǎng)等功能增加了分心導(dǎo)致事故的概率。因此，汽車安全技術(shù)提升需求明確。

　　汽車安全系統(tǒng)電子技術(shù)的種類概況起來，主要是主動安全和被動安全。主動安全是能夠預(yù)防事故發(fā)生的技術(shù)，而被動安全是用于事故發(fā)生后為駕駛者和乘客提供保護，避免或降低傷亡程度的技術(shù)。

　　除了傳統(tǒng)的設(shè)計更安全的車身和結(jié)構(gòu)來提高汽車被動安全保護外，現(xiàn)代汽車的安全性主要通過電子技術(shù)來實現(xiàn)。最重要的安全性系統(tǒng)是通過底盤系統(tǒng)的電子化來實現(xiàn)的，電子技術(shù)在底盤系統(tǒng)的應(yīng)用首先反映在主動安全領(lǐng)域，電子技術(shù)提供了最重要的技術(shù)保障。

　?。ǘ┲鲃影踩娮蛹夹g(shù)：防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、牽引力控制和汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESC）、輪胎氣壓監(jiān)測和報警系統(tǒng)（TPMS）

　　駕駛員輔助系統(tǒng)，如碰撞報警和防撞避免系統(tǒng)，車道保持系統(tǒng)，盲點預(yù)警系統(tǒng)，車尾監(jiān)視系統(tǒng)；

　　汽車碰撞避免系統(tǒng)：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），用于車道保持和碰撞避免；

　　車身電子安全系統(tǒng)：自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）、汽車電子燈光控制系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng)；

　　線控技術(shù)：線控制動、線控轉(zhuǎn)向等。

　　目前，全球最重要的主動安全技術(shù)是ABS/ESC，而ESC更是核心所在，該系統(tǒng)的普及推廣和市場前景高于EPS和ACC等。值得一提的是，ESC也是一體式汽車底盤控制系統(tǒng)的核心和集成基礎(chǔ)，系統(tǒng)的集成都是圍繞ESC來實現(xiàn)的。

　?。ㄈ┍粍影踩娮蛹夹g(shù)

　　電控/智能自動收緊安全帶；電控/智能安全氣囊；主動頭部保護系統(tǒng)；側(cè)翻乘客保護系統(tǒng)；事故安全助手等。

　?。ㄋ模┸囕d電子系統(tǒng)技術(shù)

　　1、智能導(dǎo)航系統(tǒng)：智能導(dǎo)航/智能交通系統(tǒng)（ITS）。通過車載終端的定位及通信系統(tǒng)收集車輛和道路信息，智能交通系統(tǒng)可以實現(xiàn)目標監(jiān)控、調(diào)度及道路交通信息服務(wù)、車輛輔助導(dǎo)航等。

　　ITS的開發(fā)將于電子、衛(wèi)星定位、通訊等多個學(xué)科相結(jié)合。從全球定位衛(wèi)星和智能交通網(wǎng)絡(luò)獲取沿路天氣、前方道路車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，根據(jù)駕駛員提供的目標資料，向其提供距離最短并能繞過擁堵區(qū)域的最佳行駛路線。

　　2、車載信息系統(tǒng)：車載信息系統(tǒng)（Telematics，車聯(lián)網(wǎng)）。實現(xiàn)汽車與外界的網(wǎng)絡(luò)連接，提供如車載電話、GPS導(dǎo)航、實時交通信息、多媒體娛樂、Car2Car通訊等。車聯(lián)網(wǎng)通常也包括與安全相關(guān)的功能，如遙控門鎖、防盜報警、遠程故障診斷及其他緊急事故發(fā)生時的必要裝置。在這里，汽車相當于一臺移動的網(wǎng)絡(luò)終端，并與ITS連接，共享信息。

　　3、自動汽車空調(diào)控制：根據(jù)設(shè)置在車內(nèi)外的溫度傳感器輸出的信息，由ECU中的微機計算出經(jīng)過空調(diào)熱交換后進入車內(nèi)應(yīng)該達到的出風(fēng)溫度；自動將車內(nèi)溫度保持在設(shè)定的溫度值范圍，是車內(nèi)溫度、濕度始終處于最佳值，為駕駛員和乘客提供一個舒適的乘車環(huán)境。

　　（五）汽車電子系統(tǒng)趨勢：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化

　　現(xiàn)代汽車通過電子化的滲透，完成安全、舒適、節(jié)能等要求，汽車上的電控單元越來越多，傳感器和線束也成倍增長。汽車計算機系統(tǒng)與駕駛員、乘客的交互也越來越多，“人機交互”的關(guān)注度快速提升，觸摸屏、聲控等新技術(shù)也逐漸融入汽車電子領(lǐng)域。未來汽車電子系統(tǒng)將向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化趨勢演進。

　　1、智能化：信息輸入輸出：汽車電子在快速發(fā)展的過程中，傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代汽車技術(shù)正朝著更加主動智能化趨勢的方向發(fā)展，以達到“人、車、環(huán)境”的智能協(xié)調(diào)。傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能化中具有至關(guān)重要的作用。

　　控制系統(tǒng)的智能化特點是系統(tǒng)能夠主動協(xié)助駕駛員采取必要的動作，體現(xiàn)在系統(tǒng)必須具有三個方面的特征，即：具有“實時感知”、“判斷決策”、“操控執(zhí)行”的能力。

　　系統(tǒng)的“感知”能力是空過各種傳感器和網(wǎng)絡(luò)提供的環(huán)境信息得到的；電控單元通過算法軟件，對傳感器信號進行處理，對駕駛員的動作意圖進行分析判斷、對系統(tǒng)自身狀態(tài)和周邊環(huán)境狀態(tài)進行分析，最終做出適當?shù)呐袛?，發(fā)出必要的控制指令，執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)控制器的指令采取動作，協(xié)助駕駛員操控或自主操控汽車。

　　實際上，目前正在開發(fā)的具有高度反應(yīng)性的駕駛員輔助系統(tǒng)等都具有相當高的智能化程度。

　　2、網(wǎng)絡(luò)化：總線信息共享：隨著越多越多的電子系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，汽車電子技術(shù)功能的日益強大和系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信共享和各個系統(tǒng)間的功能協(xié)調(diào)變得越來越重要。數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及低成本是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。

　　利用總線技術(shù)將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成汽車內(nèi)部局域網(wǎng)，并通過協(xié)議進行相互通信，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息等資源的共享。

　　在系統(tǒng)中，各子處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時也為其他電子裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展，并正在快速推廣應(yīng)用。汽車總線技術(shù)使汽車形成一個網(wǎng)絡(luò)。

　　3、集成化：跨系統(tǒng)一體化：電控系統(tǒng)本身是一個機電一體的集成系統(tǒng)，包括傳感器、執(zhí)行器、ECU，但單一的機電一體系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了汽車技術(shù)發(fā)展的需要和市場的要求，這里所講的一體化集成，更重要的是系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的一體化集成，這是當前汽車電子技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。

　　集成控制系統(tǒng)通過總線進行網(wǎng)絡(luò)通訊，通過傳感器和系統(tǒng)之間的信息共享，控制器對各子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)和優(yōu)化，使車輛的整體系統(tǒng)性能水平達到最佳，保證車輛行駛的安全性，改進汽車的操縱性，優(yōu)化汽車的穩(wěn)定性，提高舒適性，燃油經(jīng)濟性等。除系統(tǒng)性能的加強外，一體化集成可以達到降低系統(tǒng)總體成本或提高汽車價值的目的。

　　當前最典型的的兩個集成領(lǐng)域在底盤一體化集成和動力傳動系統(tǒng)的集成。如碰撞避免系統(tǒng)ACC，ESC&EPS系統(tǒng)的集成。該系統(tǒng)在應(yīng)用防撞雷達和ACC功能的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，系統(tǒng)集成影像系統(tǒng)技術(shù)，識別行車道，也可以在汽車兩側(cè)裝有雷達或其他類型的傳感器，用以探測本身車輛與兩邊鄰近行車道上車輛/物體的距離。根據(jù)需要和道路狀況，系統(tǒng)通過與ESC系統(tǒng)的集成，能夠?qū)崿F(xiàn)高強度的緊急制動能力，實現(xiàn)防撞。

　　隨著汽車的大量應(yīng)用，人們對汽車的安全性和舒適性要求越來越高，解決這些問題，很大程度上依賴于電子技術(shù)。近十幾年來汽車工業(yè)的技術(shù)進步很大程度上是應(yīng)用電子技術(shù)，特別是應(yīng)用計算機(微處理機)和集成電路的結(jié)果。電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)改變了汽車的面貌，已成為影響汽車發(fā)展的核心技術(shù)。

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