對我國汽車(chē)電子發(fā)展趨勢與困境分析探討

　　目前，汽車(chē)上的電子系統成本可能占汽車(chē)整車(chē)成本的25~30%左右，今年將超過(guò)40%。2012年中國汽車(chē)電子市場(chǎng)規模預計已經(jīng)突破3000億元。另一方面新能源車(chē)的迅速發(fā)展也加速了電子控制系統在汽車(chē)上應用和發(fā)展的步伐。汽車(chē)電子控制技術(shù)已成為汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和和市場(chǎng)競爭的主戰場(chǎng)。

　　從市場(chǎng)發(fā)展趨勢看，汽車(chē)電子技術(shù)的系統化、一體化集成和智能化是必然方向，三個(gè)趨勢沿著(zhù)汽車(chē)安全性、節能減排和舒適便捷/增強性能三條主線(xiàn)發(fā)展。而貫穿這三條主線(xiàn)的技術(shù)主流則是汽車(chē)系統的電子化、系統化、集成化和智能化。

　　汽車(chē)電子三條主線(xiàn)

　　1、汽車(chē)安全技術(shù)

　　汽車(chē)安全性技術(shù)的市場(chǎng)和社會(huì )需求主要來(lái)源于三方面的因素：消費者對安全性的要求、最新安全法規的制定、駕駛員越來(lái)越分心。調查發(fā)現，57%的消費者認為，幫助他們防止偏離車(chē)道的駕駛員輔助系統或行車(chē)道導向系統是他們購買(mǎi)汽車(chē)時(shí)要考慮的十分重要的因素。為了降低汽車(chē)事故發(fā)生，很多國家已經(jīng)制定了各種法規對汽車(chē)的安全性做出具體要求。

　　另一方面，智能手機、車(chē)內娛樂(lè )系統和導航系統在車(chē)上的應用使駕駛員越來(lái)越分心，使用不當就很有可能引發(fā)交通事故。因此，政府法規和用戶(hù)要求決定了市場(chǎng)的發(fā)展規律，現代電子技術(shù)使避免事故和車(chē)禍成為可能，或能夠大大降低車(chē)禍的損失程度，推動(dòng)安全性技術(shù)的發(fā)展。

　　汽車(chē)安全性技術(shù)可分為主動(dòng)安全性系統和被動(dòng)安全性系統兩大類(lèi)。主動(dòng)安全系統指能夠預防事故發(fā)生的安全性技術(shù)如ABS/ESC，各種駕駛員輔助系統如碰撞報警、車(chē)道保持系統、盲點(diǎn)預警系統和車(chē)尾監視系統，胎壓監測系統(TPMS)、電動(dòng)助力轉向系統(EPS)以及車(chē)身電子安全系統等;被動(dòng)安全系統指用于事故發(fā)生后避免或降低傷亡程度的安全性技術(shù)如安全帶、安全氣囊、側翻乘客保護系統等。

　　2、汽車(chē)節能減排電子技術(shù)

　　對于傳統能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，包括發(fā)動(dòng)機電子控制和管理系統、電控自動(dòng)變速器(ECAT)、電控轉向系統和車(chē)輛啟動(dòng)/停止系統等。而對于新能源車(chē)而言，汽車(chē)電子控制技術(shù)是實(shí)現新能源車(chē)的基本技術(shù)條件，反過(guò)來(lái)新能源車(chē)的發(fā)展給汽車(chē)電子帶來(lái)了更多新的機會(huì )，包括驅動(dòng)電機和驅動(dòng)控制系統、電池和電池管理系統(BMS)、整車(chē)電控系統、熱管理系統、EPS或線(xiàn)控轉向系統、制動(dòng)能量回收系統等。

　　3、舒適便捷/增強系統性能

　　乘坐舒適、網(wǎng)絡(luò )信息化和系統性能改善也是汽車(chē)系統電子化的主要驅動(dòng)力。主要包括：車(chē)身控制模塊(BCM)：汽車(chē)內部車(chē)身上的控制模塊的網(wǎng)絡(luò )化集成，包括車(chē)門(mén)、車(chē)窗、雨刮器、大燈、座椅控制、除霧/除霜等;車(chē)載信息系統(Telematics)即車(chē)聯(lián)網(wǎng)：汽車(chē)與外界網(wǎng)絡(luò )連接。電話(huà)、GPS導航、實(shí)時(shí)交通信息、上網(wǎng)、遠程故障診斷/防盜、娛樂(lè )、C2C通信等使汽車(chē)成為一臺“移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )終端”的各種電子模塊;智能導航/智能交通系統(ITS)：可實(shí)現目標監控、調度以及道路交通信息服務(wù)、車(chē)輛輔助導航等。系統可獲取沿途天氣、前方道路車(chē)流量、交通事故、交通堵塞等信息，根據駕駛員提供的目標數據項，提供距離最短且能繞開(kāi)車(chē)輛密度相對集中處的最佳行駛路線(xiàn)，實(shí)現智能車(chē)輛輔助導航。其他：如自動(dòng)空調控制系統、車(chē)內主動(dòng)噪聲消除技術(shù)等。

　　汽車(chē)電子三大主流技術(shù)

　　汽車(chē)上的電控單元越來(lái)越多，嵌入式系統集成控制技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展和成熟，使汽車(chē)電子控制系統的一體化集成、網(wǎng)絡(luò )化和智能化成為汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

　　1、一體化集成。協(xié)調和加強汽車(chē)系統的安全性、燃油經(jīng)濟性、操縱穩定性、舒適性等性能，提高汽車(chē)的價(jià)值，降低總成本。當前最典型的兩個(gè)集成領(lǐng)域在于底盤(pán)和動(dòng)力傳動(dòng)系統的集成。

　　2、網(wǎng)絡(luò )化。數據的快速交換、高可靠性及低成本是對汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò )系統的要求，可實(shí)現數據通信、信息共享和各個(gè)系統間的功能協(xié)調和優(yōu)化。

　　總線(xiàn)技術(shù)將汽車(chē)中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等連接起來(lái)，構成汽車(chē)內部局域網(wǎng)，通過(guò)協(xié)議進(jìn)行相互通信，實(shí)現各系統間的信息等的共享。主要優(yōu)點(diǎn)包括：大大減少汽車(chē)線(xiàn)束的數量、連接點(diǎn)和種類(lèi)，提高系統的可靠性和可維護性;采用通用傳感器，達到數據信息共享目的;改善系統的靈活性，即通過(guò)軟件可實(shí)現系統功能的變化。

　　3、智能化?，F代汽車(chē)技術(shù)正朝著(zhù)更加主動(dòng)智能化趨勢的方向發(fā)展，以達到“人-車(chē)-環(huán)境”的智能協(xié)調。智能系統的主要特點(diǎn)是以技術(shù)彌補認為因素的缺陷，使得即便在很復雜的道路環(huán)境情況下，能自動(dòng)地更精確地操控汽車(chē)，使汽車(chē)更安全，更舒適，更節能，性能更好，汽車(chē)電子產(chǎn)品在整車(chē)中的價(jià)值和效能得到進(jìn)一步的提高。

　　智能化的特點(diǎn)是系統能夠主動(dòng)協(xié)助駕駛員采取必要的動(dòng)作，體現在系統必須具有三個(gè)方面的特征，即具有實(shí)時(shí)感知能力、判斷決策能力和操控執行的能力。實(shí)際上，目前正在開(kāi)發(fā)的具有高度反應性的駕駛員輔助系統等(主動(dòng)安全性系統)都具有相當高的智能化程度，例如：車(chē)道偏離防止系統/車(chē)道保持系統、主動(dòng)碰撞避免系統、自適應巡航控制系統、智能導航/智能交通系統、智能駕駛系統-無(wú)人駕駛汽車(chē)、智能化安全氣囊等。

　　汽車(chē)電子系統關(guān)鍵核心技術(shù)

　　國內汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與競爭力的提高，有賴(lài)于國內上游半導體產(chǎn)品和集成模塊的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，芯片和核心零部件技術(shù)是汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎和保障。而現在國內這一領(lǐng)域被外企壟斷，基本靠進(jìn)口，在此基礎上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在技術(shù)和成本上都不具有優(yōu)勢。

　　汽車(chē)電子系統的關(guān)鍵核心技術(shù)包括：

　　電控單元(ECU)：電控系統的核心。開(kāi)發(fā)和制造性能強，耐久可靠，質(zhì)量高，成本低并能在復雜和惡劣環(huán)境下工作的汽車(chē)嵌入式電子芯片和PCB的能力，是汽車(chē)電控系統對電控單元的基本要求?？刂坪蛙浖夹g(shù)：控制算法和嵌入式軟件是汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展的最關(guān)鍵部分，也是最大的技術(shù)瓶頸，要實(shí)現核心的控制功能，故障診斷和故障安全保護，與其他系統和零部件的通信。電控執行機構：是電控系統的關(guān)鍵部件。其工作精度、性能和可靠性直接決定了控制系統的性能和質(zhì)量。對執行機構的基本要求是精度高、反應快、功率密度高(體積小重量輕)，噪音低、耐久可靠，質(zhì)量高、成本低。傳感器技術(shù)：所需的傳感器種類(lèi)和數量不斷增加高精度、高可靠性、高質(zhì)量且低成本是系統應用的基本需求。未來(lái)傳感器技術(shù)也正朝著(zhù)多功能化、集成化、智能化和微型化方向發(fā)展。

　　電子系統網(wǎng)絡(luò )化和整車(chē)集成：系統的性能和成本取決于零部件在系統中的優(yōu)化匹配。集成包括電控系統自身的系統或整車(chē)的，網(wǎng)絡(luò )通信的集成，必須具有機電集成的技術(shù)知識和經(jīng)驗，具有對系統知識的精深了解，甚至對整車(chē)動(dòng)力學(xué)和有關(guān)系統的深入掌握。

　　以MCU(微控制器)為例，英飛凌、飛思卡爾、NXP、瑞薩、TI等國際廠(chǎng)商占據了90%以上的市場(chǎng)，每臺車(chē)使用數量超過(guò)100個(gè)，一些高端車(chē)甚至達到250個(gè)以上，MCU占PCBA(PrintedCircuitBoard+Assembly)總成本1/4以上，外企和本土企業(yè)采購成本存在巨大差別。

　　又例如ASIC(專(zhuān)用集成電路)，目前國內芯片制造商還沒(méi)有真正開(kāi)始在汽車(chē)領(lǐng)域有大量應用芯片的案例，再加上基本所有專(zhuān)用芯片都有專(zhuān)利限制，因此，國內零配件廠(chǎng)ASIC的購買(mǎi)主要是從一家在國際大廠(chǎng)采購應用或正在應用的簡(jiǎn)化版，國內零配件廠(chǎng)商基本沒(méi)有選擇余地，也喪失了議價(jià)能力。

　　而掌握以上幾方面關(guān)鍵核心技術(shù)是具備汽車(chē)電控系統開(kāi)發(fā)能力，并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，制造出高性能、高質(zhì)量、低成本的高端電子技術(shù)產(chǎn)品目標的關(guān)鍵所在。

　　國內汽車(chē)電子技術(shù)困境和突圍之路

　　上海航天汽車(chē)機電股份有限公司汽車(chē)電子技術(shù)中心總經(jīng)理潘定海曾表示，“我們的汽車(chē)市場(chǎng)仍處于戰國時(shí)期，是全世界汽車(chē)行業(yè)的戰場(chǎng)，但在汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，可以說(shuō)是一盤(pán)散沙。”他指出，國內整車(chē)和配套企業(yè)至今還基本沒(méi)掌握核心技術(shù)，尤其是缺乏汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵前沿技術(shù)保障：汽車(chē)電子技術(shù)。

　　盡管從整體市場(chǎng)數據上看中國汽車(chē)電子市場(chǎng)前景似乎一片光明，但國內市場(chǎng)利潤幾乎被外國廠(chǎng)商瓜分，本土企業(yè)最多只能搶到剩下的1/10。

　　首先，汽車(chē)電子面臨著(zhù)外企的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷。盡管大部分技術(shù)已在國外發(fā)展的很成熟，但核心技術(shù)都控制在歐美日等配套商的手里，并實(shí)行技術(shù)保護和壟斷，國內的市場(chǎng)也幾乎被其壟斷。

　　其次，缺乏核心技術(shù)和研發(fā)能力。國內企業(yè)研發(fā)能力弱、缺乏核心技術(shù)和創(chuàng )新能力，產(chǎn)品在低級和小規模水平徘徊。

　　同時(shí)，還缺乏長(cháng)遠戰略和合作精神。大家都開(kāi)發(fā)-重復開(kāi)發(fā)，研發(fā)技術(shù)力量分散，資源浪費嚴重。汽配產(chǎn)業(yè)得不到主機廠(chǎng)實(shí)質(zhì)性和戰略性的支持，情況并不樂(lè )觀(guān)。

　　針對這些困境，潘定海提出了幾點(diǎn)思路：

　　首先整車(chē)廠(chǎng)與國內汽配供應商之間長(cháng)期性的戰略合作不可或缺。整車(chē)廠(chǎng)應有計劃有目的有針對性地培育國內電子技術(shù)供應商，與其建立長(cháng)期的戰略合作，給予市場(chǎng)支持和成長(cháng)的機會(huì )，這是對國內電子技術(shù)發(fā)展最有效最直接的支持。

　　其二是汽車(chē)電子企業(yè)直接的戰略合作。汽車(chē)電子技術(shù)難度高、研發(fā)周期長(cháng)投入大、競爭對手實(shí)力強大。如果大家聯(lián)合起來(lái)，可以大幅增強研發(fā)實(shí)力，降低投資風(fēng)險，也許是一條突圍之路。

　　再次，呼吁國家加大政策支持，但決策要科學(xué)、資源要集中。最后，建議建立相對獨立的國家級核心技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺。從國家層面進(jìn)行核心技術(shù)的研發(fā)，在基礎技術(shù)和共性技術(shù)等方面力圖實(shí)現突破，包括核心零部件供應鏈體系的建立和培育。