汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展趨勢
在過(guò)去10年里,汽車(chē)工業(yè)發(fā)生了兩個(gè)顯著(zhù)變化。一是,增長(cháng)的基點(diǎn)正在從經(jīng)歐美市場(chǎng)向以亞洲國家為主的發(fā)展中地區市場(chǎng)轉移。數據顯示,2007~2012年亞洲和歐洲將會(huì )主導全球汽車(chē)產(chǎn)量的89%,BRICs和亞洲的其他國家將成為汽車(chē)消費的主力軍。二是,在市場(chǎng)成熟的歐美國家,汽車(chē)的性能的提高更多地依賴(lài)于電子技術(shù)。有研究表明,從1989年至2005年,電子設備在整車(chē)制造成本所占比例,由16%增至30%以上。而目前每部新車(chē)的IC的成本約在310美元左右,估計到2010年將增長(cháng)到350美元左右。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/81494.htm 無(wú)論是市場(chǎng)重心向發(fā)展中國家轉移,還是技術(shù)重心向電子技術(shù)傾斜,都將勢必影響到汽車(chē)電子發(fā)展的方向。而且,其技術(shù)本身也將面臨著(zhù)來(lái)自性能、安全以及環(huán)保法規多方面的苛刻要求。今后10年,電子技術(shù)在汽車(chē)工業(yè)中扮演著(zhù)多大的作用,它又應該如何承擔起汽車(chē)電子化的重任?為此,我們的記者采訪(fǎng)了全球一些專(zhuān)業(yè)的汽車(chē)導體廠(chǎng)商和零配件廠(chǎng)商,希望能從他們的答案中找到一些端倪?!?br />
圖 車(chē)身電子模塊發(fā)展趨勢
單位:百萬(wàn)美元
數據來(lái)源: Strategy Analytics & IMS
德?tīng)柛#壕G色、安全和通訊是汽車(chē)電子的未來(lái)
德?tīng)柛Mㄟ^(guò)對推動(dòng)全世界新技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)發(fā)展的全球趨勢全面的調查和研究,發(fā)現汽車(chē)電子行業(yè)的未來(lái)就是綠色性環(huán)保性、安全性和連通通訊。
環(huán)保性
全球汽車(chē)行業(yè)最主要的發(fā)展趨勢就是傾向于發(fā)展高效燃料、低碳排放量的發(fā)動(dòng)機。目前有許多選擇方案。其一就是先進(jìn)的柴油發(fā)動(dòng)機和電子控制系統,在公路駕駛時(shí),其燃料經(jīng)濟性比汽油發(fā)動(dòng)機提高30%~40%。其二就是電動(dòng)動(dòng)力系統或混合動(dòng)力汽車(chē)(HEVs)?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)技術(shù)應用有許多結構,但都涉及一個(gè)小型電池組、一個(gè)電子控制器及一個(gè)可以使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機在停車(chē)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉并在發(fā)動(dòng)機自動(dòng)重啟前對汽車(chē)進(jìn)行再次電動(dòng)加速的電動(dòng)機?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)系統可以提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性達30%~40%,并降低碳排放達60%。純電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)工作仍在繼續,而且范圍已拓展至電動(dòng)汽車(chē)或插入式混合動(dòng)力汽車(chē)。這些汽車(chē)采用更大的電池組,可以在純電動(dòng)驅動(dòng)的情況下,行駛更長(cháng)的距離。最后,供應商和汽車(chē)制造商還正在開(kāi)發(fā)汽缸壓力傳感和均質(zhì)充量壓燃燃燒(HCCI)等系統,以在經(jīng)濟性和汽油發(fā)動(dòng)機排放方面取得更大的進(jìn)展。所有這些動(dòng)力系統的創(chuàng )新技術(shù)都將在未來(lái)的5~15年里為全世界的汽車(chē)增加大量電子內容。
安全性
汽車(chē)電子發(fā)展的第二大趨勢是安全性。市場(chǎng)對于能夠保證駕駛更加安全的技術(shù)和產(chǎn)品有著(zhù)龐大的需求。我們已經(jīng)在被動(dòng)安全技術(shù)取得了重大的進(jìn)展——即在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)為駕駛者和乘客提供保護的技術(shù)和產(chǎn)品,如碰撞傳感器、氣囊、安全帶、隨動(dòng)轉向結構、以及金屬板沖撞區等產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)碰撞事故中挽救了許多人的生命,并減少了人員傷害。但是,最新的發(fā)展方向是主動(dòng)安全性,通過(guò)采用雷達、光學(xué)和超聲波傳感器等技術(shù),測量汽車(chē)與周?chē)矬w的距離和接近物體時(shí)的速度。該數據可用于提醒駕駛者控制汽車(chē)的駕駛速度,避免可能發(fā)生的碰撞事件。該信息還可用于控制制動(dòng)器或轉向系統,以自動(dòng)避免碰撞。該碰撞避免系統可以降低全球事故率以及汽車(chē)事故的昂貴成本。
連通通訊
汽車(chē)電子發(fā)展的第三大趨勢是汽車(chē)的通訊連通性。如今,全世界的消費者都可以在家中和辦公室享受數字電子技術(shù)和無(wú)線(xiàn)基礎設施所帶來(lái)的方便,比如手機、硬盤(pán)驅動(dòng)器上的數字壓縮音樂(lè )和視頻、數字電視播放、Wi-Fi、音頻和電視衛星廣播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等?,F在,消費者開(kāi)始希望在其汽車(chē)和卡車(chē)里享有同樣的技術(shù)和通訊便利,以使駕駛過(guò)程更加高效、方便、充滿(mǎn)情趣。GPS導航、車(chē)載信息服務(wù)(嵌入式手機和其它雙向無(wú)線(xiàn)鏈接所帶來(lái)的自動(dòng)電信)、衛星廣播以及后座電視等產(chǎn)品和技術(shù)就是順應這一趨勢的最好例證。
世界各國都在開(kāi)發(fā)前面提到的環(huán)保性、安全性和連通通訊的汽車(chē)電子產(chǎn)品。然而,在產(chǎn)品推出的時(shí)間安排和所采用的技術(shù)標準方面還是有所不同。日本在許多汽車(chē)電子創(chuàng )新產(chǎn)品如導航和混合動(dòng)力汽車(chē)方面都引領(lǐng)世界。歐洲在導航系統方面緊隨其后,但是在手機技術(shù)和手機車(chē)載信息服務(wù)方面卻處于領(lǐng)先地位。北美在開(kāi)發(fā)導航市場(chǎng)方面緊隨日本和歐洲,但卻是首先采用車(chē)載信息服務(wù)和開(kāi)發(fā)衛星廣播和視頻系統的地區。而且,雖然日本最早開(kāi)發(fā)出混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)品,但如今北美市場(chǎng)正成為混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展最快的市場(chǎng)。
世界各地的許多技術(shù)標準也在不斷的發(fā)展。最典型的例子就是GSM和CDMA等手機標準。歐洲已廣泛采用GSM及其衍生技術(shù),而北美則允許使用GSM和CDMA作為手機服務(wù)提供商之間競爭的基礎。亞洲各國已經(jīng)選擇GSM或CDMA作為手機標準,有些地區選擇了兩個(gè)標準。目前,歐洲數字地面電視依據的標準為DVB-T;而美國HDTV所依據的標準為并非移動(dòng)友好的ATSC。Wi-Fi已經(jīng)成為全球的標準,也是本地網(wǎng)絡(luò )內汽車(chē)連通的理想選擇,比如將車(chē)庫里的汽車(chē)與家庭多媒體系統或零售網(wǎng)點(diǎn)、便利店或加油站周?chē)谋镜鼐W(wǎng)絡(luò )相連接。WiMax是一種范圍更廣的城域網(wǎng),已開(kāi)始在一些國家用作更新的標準。中國的發(fā)展狀況也令人振奮,已經(jīng)建立并采用了中國本地版的WiMax和數字地面視頻系統。最初,各地的防撞雷達的標準毫米波頻率各不相同,但是今天大多數國家都為實(shí)現主動(dòng)安全性而選用W頻段76~77GHz頻率。
多年來(lái),德?tīng)柛T圃旌弯N(xiāo)售了很多配有CD播放功能的AM/FM模擬收音機,它在過(guò)去的幾十年里一直是汽車(chē)的娛樂(lè )和信息中心。最近幾年來(lái),數字電子技術(shù)和無(wú)線(xiàn)基礎設施革命開(kāi)始改變德?tīng)柛KI(lǐng)的傳統模式。首先,隨著(zhù)車(chē)載信息服務(wù)系統的推出,嵌入式手機模塊使雙向基于位置的數據和免提語(yǔ)音通信成為可能。最初,車(chē)載信息服務(wù)單元是一個(gè)獨立的箱子,如今,車(chē)載信息服務(wù)單元已經(jīng)成為儀表板中央的“收音機”的一部分。導航部分原來(lái)也是一個(gè)獨立的單元,如今導航功能只是數字信息娛樂(lè )收音機的其中一個(gè)特性。同樣,最初XM/Sirius衛星廣播就是一個(gè)遙控接收器,但是如今它也成為了收音機的一部分。
未來(lái),“收音機”將發(fā)展成為精密復雜、高度集成的信息娛樂(lè )服務(wù)器,或“連通汽車(chē)”計算和通信的平臺。未來(lái)收音機的核心就是極其快速的32位微處理器,其閃存和硬盤(pán)驅動(dòng)器具有強大的存儲功能。人機界面將包括大型高亮度平板觸摸式顯示屏,以及語(yǔ)言識別和方向盤(pán)控制系統。收音機的“前端”將集成多個(gè)單向和雙向無(wú)線(xiàn)接收子系統,包括AM/FM、手機、GPS、衛星音頻和視頻、Wi-Fi、WiMax、數字地面電視以及全球其它新興的無(wú)線(xiàn)連接。連通平臺還將可以使消費者在汽車(chē)內使用各種便攜式或“游牧”消費電子設備(智能手機、iPODs等)并通過(guò)藍牙、Wi-Fi或直接USB連接無(wú)縫連接到信息娛樂(lè )服務(wù)器。此外,GPS導航系統將成為這款收音機的其中一個(gè)功能,導航數據可通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈接下載,或存儲在閃存卡從而在汽車(chē)上使用。實(shí)時(shí)交通和出行者信息數據將通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈接的方式獲取,并可以經(jīng)常進(jìn)行更新,以實(shí)現動(dòng)態(tài)導航。最后,駕駛者和乘客將擁有多種娛樂(lè )選擇,從實(shí)時(shí)音頻和視頻播放到通過(guò)Wi-Fi和WiMax非實(shí)時(shí)下載電影等大型娛樂(lè )文件。
我們預計未來(lái)5~10年,汽車(chē)電子行業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域將集中在先進(jìn)安全電子產(chǎn)品、信息娛樂(lè )系統以及混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力電子產(chǎn)品以及其它先進(jìn)的改善燃油經(jīng)濟性和降低碳排放的發(fā)動(dòng)機控制系統。全球主要市場(chǎng)研究公司Strategy Analytics的數據顯示,混合動(dòng)力汽車(chē)系統的銷(xiāo)售額將以每年20%的速度遞增,取決于各個(gè)地區的燃料價(jià)格和政府調控情況。他們還預計安全電子產(chǎn)品將以每年11.7%的速度增長(cháng),而信息娛樂(lè )系統將每年11.4%的速度增長(cháng)。中國、印度及東南亞是增長(cháng)最快的地區,其次是南美、歐洲和北美?!?br />
凌力爾特:汽車(chē)安全和信息娛樂(lè )產(chǎn)品最具增長(cháng)潛力
對汽車(chē)制造商的最大威脅是可靠性和行車(chē)安全問(wèn)題。產(chǎn)品收回不僅成本高昂,而且有失去用戶(hù)信心和忠誠度的風(fēng)險。有時(shí)必須重新設計以增強競爭優(yōu)勢,如增加行車(chē)安全保障功能,但是重新設計仍然是有風(fēng)險的。美國有一個(gè)叫 JD Power 的機構,專(zhuān)門(mén)評價(jià)質(zhì)量以及對消費者購買(mǎi)決策產(chǎn)生影響的因素。JD Power 最近指出,就汽車(chē)重新設計而言,平均每 100 輛汽車(chē)增加 10 個(gè)問(wèn)題。產(chǎn)品的最初質(zhì)量對形成競爭優(yōu)勢極為重要。行車(chē)安全和可靠性評級高是競爭優(yōu)勢評級高的關(guān)鍵因素,為消除問(wèn)題而進(jìn)行重新設計會(huì )產(chǎn)生負面影響。
電子產(chǎn)品制造商都在爭先恐后地提供功能豐富、能夠改進(jìn)最終設計性能和可靠性的產(chǎn)品。應該突出強調的是,對汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō),與收回產(chǎn)品的成本相比,汽車(chē)內部電子產(chǎn)品的成本可以忽略,收回成本是制造商建議零售價(jià)中必須考慮的因素。“總體擁有成本”必須考慮,而不是簡(jiǎn)單地選擇滿(mǎn)足最低需求的、最便宜的集成電路。如果電子組件的堅固性和可靠性確定無(wú)疑,那么這對汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)值多少錢(qián)!
系統架構恰當、仔細選擇供應商、集成電路專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)應用而設計,這是明天的汽車(chē)保證可靠性的關(guān)鍵。過(guò)去 5 年中,電子產(chǎn)品在汽車(chē)中變得更普遍了。新的挑戰是確保呈指數增長(cháng)的電子控制系統可靠。無(wú)論是發(fā)動(dòng)機從汽車(chē)中脫落還是電動(dòng)開(kāi)窗不能正常工作,用戶(hù)都會(huì )打保修電話(huà),并對制造商的聲譽(yù)造成負面影響。應該非常仔細地選擇集成電路供應商,以確保組件級可靠性。應該檢查潛在供應商以前的現場(chǎng)故障率,應該盡力了解該公司的“質(zhì)量文化”。電路設計師、測試工程師和工廠(chǎng)操作員為確保集成電路具有一致的質(zhì)量和可靠性都做了什么?
凌力爾特認為最有可能為汽車(chē)制造商帶來(lái)增長(cháng)的途徑主要有兩條。第一條是專(zhuān)注于提高行車(chē)安全。在過(guò)去 5 至 10 年,汽車(chē)本身變得更加安全了,防鎖剎車(chē)系統(ABS)、復雜的氣囊系統和穩定性控制現在大部分都成了標配功能。下一階段將繼續沿著(zhù)保障駕駛員行車(chē)安全這一趨勢發(fā)展,并集中精力保障汽車(chē)的最薄弱環(huán)節 ── 駕駛員的行車(chē)安全。修正由人造成的錯誤需要極其尖端和復雜的電子產(chǎn)品,需要高可用性和可靠的保護措施。不過(guò),提供行車(chē)安全保障功能的成本非常高,而且利潤率提高有限,因為消費者不想為這類(lèi)功能支付多得不成比例的費用?,F在,防撞雷達只是剛剛開(kāi)始出現在高檔豪華型汽車(chē)中,而且這種狀態(tài)有可能會(huì )持續一段時(shí)間。能夠監視汽車(chē)在行車(chē)道中位置的一些新系統目前正在測試中。這類(lèi)系統監視反應時(shí)間、轉向調節和速度改變,并在傷害發(fā)生之前向駕駛員發(fā)出警報。目前,汽車(chē)零配件市場(chǎng)提供一些監視駕駛員機敏度的產(chǎn)品,試圖通過(guò)眼皮動(dòng)作和掃描視域檢測駕駛員的疲勞程度。這些新產(chǎn)品要得到廣泛采用,其可靠性需得到驗證,也需要通過(guò)仔細選擇組件和電子設計來(lái)降低其實(shí)現成本。
第二個(gè)有利可圖的增長(cháng)領(lǐng)域是座艙電子產(chǎn)品和信息娛樂(lè )系統。在基于位置的訂購服務(wù)市場(chǎng)的推動(dòng)下,這些產(chǎn)品已經(jīng)變得越來(lái)越復雜了。這個(gè)領(lǐng)域的增長(cháng)取決于 GPS 設備和復雜的儀表板設備的采用,這些設備為消費者帶來(lái)了新穎和有用的服務(wù)(因此也為服務(wù)提供商帶來(lái)了收入)。例如,用觸摸屏向汽車(chē)將經(jīng)過(guò)的路邊餐廳預定餐位,或者根據本地交通情況確定行車(chē)路線(xiàn)。要想讓消費者為這些功能付出額外費用,這些功能就必須在功能性和可靠性方面超出用戶(hù)預期。我們可以預期,這類(lèi)給第三方行業(yè)帶來(lái)收入的系統將從豪華型汽車(chē)加速普及到大眾型汽車(chē)中。
凌力爾特公司專(zhuān)注于為汽車(chē)應用提供廣泛的產(chǎn)品選擇,產(chǎn)品在-40℃~125℃的溫度范圍內可靠工作。這些產(chǎn)品包括用于防撞雷達(CAR)的高速、高性能模數轉換器(ADC)、監視系統電壓的微功率精確電源監視器、DC/DC 轉換器、用于防撞雷達的纖巧 2mm×2mm微調DAC(數摸轉換器)和各種系統調節產(chǎn)品,以及我們最新的汽車(chē)過(guò)壓和過(guò)流瞬態(tài)保護集成電路,這些集成電路保護昂貴的、對行車(chē)安全至關(guān)重要的電子產(chǎn)品免受損壞。
現在汽車(chē)系統中有很多應用需要連續供電,甚至在汽車(chē)熄火后也一樣,如遙控車(chē)門(mén)開(kāi)啟、車(chē)輛安全和 GPS 系統。對這些系統的一個(gè)關(guān)鍵要求是低工作電流,以延長(cháng)電池工作時(shí)間。隨著(zhù)這些始終保持接通系統的發(fā)展,電子產(chǎn)品在負載較輕時(shí)也必須降低電流消耗。
凌力爾特公司的集成電路設計師已經(jīng)仔細考慮了這些問(wèn)題,以為汽車(chē)提供在正常工作、備用和停機時(shí)具有低靜態(tài)電流的產(chǎn)品。例如,LT4356-1 浪涌抑制器在出現瞬態(tài)故障時(shí)僅消耗 1mA 電流,在停機模式僅消耗 5mA 電流。凌力爾特公司按照良好定義的汽車(chē)質(zhì)量程序控制質(zhì)量,實(shí)現了高可靠性?!?br />
Actel:FPGA用于動(dòng)力傳動(dòng)系統和安全系統
當今,汽車(chē)電子產(chǎn)品領(lǐng)域在數個(gè)方面呈現出持續增長(cháng)的勢頭。一方面,駕駛者對安全和便利性日益關(guān)注,使汽車(chē)電子產(chǎn)品的含量穩步上升,導致車(chē)上的半導體器件數目也在增加。另一方面,新車(chē)型不斷問(wèn)世,車(chē)型的平均壽命逐漸縮短,這種更新?lián)Q代并非源于車(chē)輛的性能,而是因為消費者的偏好。
其它影響該市場(chǎng)增長(cháng)的因素包括:
1.技術(shù)—隨著(zhù)半導體技術(shù)進(jìn)步,汽車(chē)部件成本降低;
2.市場(chǎng)競爭—汽車(chē)廠(chǎng)家越來(lái)越多地引入電子產(chǎn)品作為其競爭優(yōu)勢;
3.性能—引入電子產(chǎn)品以降低油耗和提高引擎性能;
4.強制性法規—法規要求點(diǎn)火和引擎控制系統中采用的電子器件必須有助于減少排放;
5.安全性—電子產(chǎn)品的特色應用譬如安全氣囊、ABS系統以及應急呼叫系統目前已成為市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)工具。
由于駕駛者越來(lái)越關(guān)心汽車(chē)的安全性和舒適性問(wèn)題,使到汽車(chē)電子產(chǎn)品的份額穩步上升,每輛汽車(chē)中的半導體器件數量也隨之增加。新型消費電子產(chǎn)品 (如GPS導航設備和車(chē)載DVD播放器等)現在幾乎是最常見(jiàn)的配備。諸如電動(dòng)車(chē)窗和電動(dòng)座椅,以及引擎控制和懸掛調整單元之類(lèi)的其它電子設備也相當普遍。汽車(chē)電子市場(chǎng)預計會(huì )不斷增長(cháng),尤其是GPS系統、安全氣囊和引擎控制模塊的增長(cháng)最快。根據市場(chǎng)研究公司Gartner Dataquest估計,到2011年汽車(chē)電子市場(chǎng)的規模將達到98.54億美元。
Actel目前正在將符合AEC Q100 Grade 1規范的基于 Flash 的閃存FPGA用于車(chē)載信息通信系統和信息娛樂(lè )系統以外的系統關(guān)鍵設備,如動(dòng)力傳動(dòng)系統和安全系統。Actel的FPGA功耗很低,能承受最嚴苛的工作溫度,而且可適應空間狹小的應用環(huán)境 (如在散熱受限環(huán)境下安裝的車(chē)載攝像機和引擎控制模塊)。
引擎蓋下的電子設備 (如引擎和變速控制模塊) 需要非常穩固可靠的半導體器件,能夠經(jīng)受極高的溫度和汽車(chē)的震動(dòng),同時(shí)功耗要低,以確保運行可靠、堅固耐用。AEC Q100 Grade 1規范是目前FPGA能滿(mǎn)足最嚴格的規范,證明Actel 的低功耗器件可以在延伸的結溫范圍工作 (-40~+135℃),并在汽車(chē)壽命期內提供高可靠性和性能。此外,由于A(yíng)ctel FPGA的功耗極低,較競爭對手的汽車(chē)FPGA產(chǎn)品低兩個(gè)量級,這使它能承受更長(cháng)時(shí)間的高溫而不必擔心可靠性和失效問(wèn)題。
Actel基于Flash的FPGA獨特地采用了片上 Flash內存來(lái)實(shí)現開(kāi)關(guān)控制,使到該系列產(chǎn)品具有固件錯誤免疫能力;這是向著(zhù)零瑕疵發(fā)展產(chǎn)業(yè)的強制性要求。相反地,基于SRAM的FPGA配置數據容易由于中子誘引而產(chǎn)生錯誤;這種錯誤會(huì )以不可預測的方式改變邏輯、布線(xiàn)或I/O的行為,從而導致系統故障,而系統故障可以損害品牌形象,最嚴重的使得生命安全受威脅。
無(wú)論對車(chē)艙內設備還是引擎蓋下的動(dòng)力系統,不同的國家,甚至同一國家內的不同州市,都有不同的排放標準、安全標準和稅制法規。例如,英國的稅法一般都有利于較小排量的汽車(chē);美國加州的排放標準不同于其它州;而有些國家不會(huì )規定白天要開(kāi)車(chē)燈。在大多數國家和美國各州,汽車(chē)中的免提電話(huà)都是法定的必備設備,但只有少數地區嚴格執行。不過(guò),在嚴格執行這個(gè)法規的國家中,以藍牙技術(shù)為基礎的免提電話(huà)已經(jīng)成為汽車(chē)“標配”的電子設備。臺灣和中國將繼續需要日益復雜的電子控制軟件和汽車(chē)部件。當然,正如我們在全球市場(chǎng)所看到的,這個(gè)地區的車(chē)用數字化消費電子產(chǎn)品也會(huì )繼續大幅增長(cháng)。
由于先天具有應對差異化和分塊市場(chǎng)的靈活性,FPGA不需要差異化的產(chǎn)品策略。而且,由于FPGA的價(jià)格低及無(wú)需反復進(jìn)行昂貴的產(chǎn)品資格認證,因此在各個(gè)國家和州市都比標準產(chǎn)品更具吸引力。對所有車(chē)用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),質(zhì)量、可靠性和成本是最重要的事情,汽車(chē)應用中使用的半導體器件也不例外。對于A(yíng)ctel的非易失性FPGA具有獨特的優(yōu)勢,能夠直接滿(mǎn)足汽車(chē)市場(chǎng)的需求和愿望,我們都深感振奮?!?/p>
Silicon Labs:混合信號微控制器符合目前汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展
汽車(chē)電子設計師面臨的挑戰之一是迅速開(kāi)發(fā)新的電子元件,滿(mǎn)足客戶(hù)對舒適度、安全性和性能改進(jìn)的需求。汽車(chē)電子產(chǎn)品市場(chǎng)上充滿(mǎn)了競爭。這就要求設計師縮短整體設計和鑒定周期,在保證質(zhì)量、可靠性和成本目標的前提下增強現有系統的功能性。為了應對這些挑戰,汽車(chē)設計師們需要找到高度集成的解決方案,通過(guò)大規模集成混合信號集成電路來(lái)提高系統的功能強度。
在用于購買(mǎi)8位微控制器的每三美元當中就有一美元用于汽車(chē)電子。當前這一市場(chǎng)總額達30多億美元,并且以接近每年10%的速度增長(cháng)。一些增長(cháng)最快的領(lǐng)域直接關(guān)系到采用復雜的電子集成以提高汽車(chē)制造商的競爭力、消費者的舒適度和安全性。尤其值得注意的是,高品質(zhì)的汽車(chē)儀表板使用經(jīng)驗受到廣泛期待。應用電子產(chǎn)品如適應式前照明、多軸向座椅調節、智能溫濕度控制系統、撞擊避免和動(dòng)態(tài)自動(dòng)巡航控制系統都將是未來(lái)的重點(diǎn)增長(cháng)領(lǐng)域。
芯科實(shí)驗室有限公司(Silicon Labs)致力于開(kāi)發(fā)占用空間小、帶有高速中央處理器和集成高性能模擬數字轉換器的混合信號微控制器(MCU)?;旌闲盘栁⒖刂破鞣夏壳捌?chē)工業(yè)的發(fā)展趨勢,例如,汽車(chē)設計師只需采用一個(gè)混合信號微控制器,就能實(shí)現發(fā)動(dòng)機整流和發(fā)動(dòng)機電流監控?;旌闲盘栁⒖刂破鳚M(mǎn)足了市場(chǎng)對節能、小巧、更復雜的電子系統的需求,從而減少了對單機部件的要求。
汽車(chē)市場(chǎng)主要分為兩大部分:其一是產(chǎn)品性能提升,這些汽車(chē)大多在歐洲或美國設計;另一市場(chǎng)則由新興經(jīng)濟體如中國等,對汽車(chē)需求的迅速增長(cháng)來(lái)推動(dòng)。盡管這一市場(chǎng)對汽車(chē)的成本效率要求更高,但仍然極度依賴(lài)電子系統來(lái)改進(jìn)效率、每公里耗油量和可靠性。中國的消費者和全球其他消費者一樣,都非常重視安全性和舒適度;能夠滿(mǎn)足這些需求的新車(chē)設計是實(shí)現全球市場(chǎng)增長(cháng)的重點(diǎn)?!?/p>
FairChild: 關(guān)注功率控制和功率管理
影響汽車(chē)電子行業(yè)發(fā)展的因素包括節能降耗、環(huán)保、增強的安全性、更高的可靠性、舒適性和產(chǎn)品特性化、改進(jìn)的可制造性,以及滿(mǎn)足法規要求的特性等。這些因素推動(dòng)用著(zhù)汽車(chē)半導體產(chǎn)品的增長(cháng)速度超過(guò)整個(gè)行業(yè)的平均增長(cháng)速度。我們預計汽車(chē)功率電子將會(huì )持續強勁增長(cháng),其主要推動(dòng)力是對燃料高效率利用的要求以及環(huán)境保護的需求。功率電子將在傳統機械電氣化和可替代能源的實(shí)用化等方面發(fā)揮重要的作用,滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
飛兆半導體專(zhuān)注于面向汽車(chē)應用提供功率控制和功率管理解決方案,包括點(diǎn)火、燃油噴射、螺線(xiàn)管和電機控制、電動(dòng)助力轉向,以及 HEV (混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē))。技術(shù)導向是從傳統的機械控制轉向電子控制,采用固態(tài)器件替代機電開(kāi)關(guān)。此外,封裝技術(shù)方面的進(jìn)步使得飛兆半導體等供應商能夠提供集成度更高和成本更具競爭優(yōu)勢的解決方案。
飛兆半導體一直與歐洲和美國的客戶(hù)合作。隨著(zhù)中國汽車(chē)市場(chǎng)迅速增長(cháng),我們已在這個(gè)地區投入強大的力量,并將繼續為這個(gè)新興市場(chǎng)提供所需的產(chǎn)品和解決方案。在相對較短的時(shí)間內,中國市場(chǎng)的應用將日益趨于復雜,供應商將開(kāi)始研發(fā)針對這個(gè)地區的專(zhuān)用解決方案。中國將成為一個(gè)設計中心。而飛兆半導體根據這個(gè)變化調整其產(chǎn)品和客戶(hù)支持策略,成為這個(gè)地區的成功供應商?!?/p>
EPCOS:用戶(hù)的態(tài)度、市場(chǎng)和外部條件將影響汽車(chē)電子的發(fā)展
最終用戶(hù)的態(tài)度將影響到汽車(chē)電子的發(fā)展。首先,用戶(hù)的安全意識正在提高。其次,最近關(guān)于氣候變化的討論把燃料效能推上一個(gè)需要優(yōu)先考慮的位置。此外,質(zhì)量——尤其是可靠性,在成熟的汽車(chē)市場(chǎng)變得非常重要。最后,消費者希望一些以前必須額外購買(mǎi)的功能,像車(chē)內空調或者遙控車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)(RTE)等,可以成為汽車(chē)的標準配置。
但是,不但是客戶(hù)的認知在改變,市場(chǎng)以及外部條件同樣也在變化。隨著(zhù)現代城市中心交通被大量的汽車(chē)堵塞,智能導航和交通指導系統的需求將大幅提升。而中國和印度這樣國家的發(fā)展,他們的特殊需求無(wú)疑將重新塑造汽車(chē)電子的藍圖。此外,汽車(chē)內越來(lái)越多的電子應用讓內部數據網(wǎng)絡(luò ),像CAN或者FlexRay變得至關(guān)重要。
可以肯定的是,中國出產(chǎn)的汽車(chē)內的電子應用還沒(méi)有達到歐洲或者美國汽車(chē)的水準,但是追趕的步伐很快。如今,相當可觀(guān)的消費者正在購買(mǎi)第相當可觀(guān)的消費者正在購買(mǎi)第二輛汽車(chē),這意味著(zhù)他們的經(jīng)驗和對質(zhì)量的期待也在提高。此外,成本是首當其沖的因素,尤其是許多考慮購買(mǎi)第一輛汽車(chē)的家庭。為了滿(mǎn)足本土市場(chǎng)的這些需求,EPCOS有很好的定位。我們大中國區公司在全中國的5個(gè)分支擁有幾位專(zhuān)家,因此我們非常接近客戶(hù)。我們在中國有6家工廠(chǎng),大多數都在為汽車(chē)行業(yè)制造元件—能夠靈活應對客戶(hù)的物流需求。通過(guò)我們工廠(chǎng)和銷(xiāo)售機構積累的大量技術(shù)知識,我們的現場(chǎng)應用工程師可以為汽車(chē)電子行業(yè)的客戶(hù)提供符合要求的技術(shù)支持。在EPCOS的產(chǎn)品組合里,有眾多產(chǎn)品線(xiàn)尤其關(guān)注節約成本,并以不降低質(zhì)量為前提。就像在歐洲一樣,我們致力于成為中國汽車(chē)電子行業(yè)電子元件的主要供應商之一。
EPCOS提供豐富的無(wú)源電子元件,它們幾乎可以應用到所有的汽車(chē)電子的子系統中。其中一些重要的包括:SAW保證RKE、TPMS和GPS系統中的無(wú)線(xiàn)數據傳輸無(wú)縫工作。NTC溫度傳感器幫助HVAC系統和水/油溫度控制系統控制空氣和液態(tài)溫度。一些元件,像變阻器或者我們的 CombiSuppressor薄膜電容以及單封裝的變阻器,可以為電力發(fā)動(dòng)機和電子板提供過(guò)壓保護和防止電磁干擾。而CAN 和 FlexRay的總線(xiàn)扼流圈可以保證汽車(chē)總線(xiàn)系統可靠的通信。鋁電解電容,專(zhuān)門(mén)在道路崎嶇的情況下為滿(mǎn)足機械穩定性和可靠性的高要求而設計,是汽車(chē)內部使用的理想選擇。
汽車(chē)電子是一個(gè)在全球范圍都在增長(cháng)的市場(chǎng),一方面歸功于汽車(chē)產(chǎn)量的增長(cháng),另一方面則是車(chē)用電子應用增多。有許多領(lǐng)域增長(cháng)迅速:例如,一些用于提高燃料效率的動(dòng)力總成技術(shù)正在研發(fā)中的?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)是其中一種可能的方案。預計柴油引擎也將繼續擴大市場(chǎng)份額。這些汽車(chē)中由EPCOS的壓電制動(dòng)器組成的壓電式噴射系統可以提高15%的燃料效率。這兩個(gè)例子中,輔助電子裝置都將從動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展中獲益。
客戶(hù)需求的提升將觸發(fā)個(gè)人舒適系統量和質(zhì)的提升,像空調、遙控車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)、電子椅調節、電動(dòng)助力轉向系統等等。安全裝置將繼續增長(cháng),像氣囊、ABS、牽引控制系統等等。最后,很多娛樂(lè )和信息系統的創(chuàng )新電子技術(shù)已經(jīng)點(diǎn)燃信息娛樂(lè )應用市場(chǎng)?!?/p>
日本精工儀器:增加EEPROM的容量,應對MCU需求
汽車(chē)電子的開(kāi)發(fā),有很多源自“對車(chē)的要求”,包括:高性能化,包括各種各樣高機能化。高信賴(lài)性可以減低故障率、提高車(chē)輛壽命。環(huán)境應對可以降低燃料費、排除氣體限制等環(huán)境污染對策的重要性。安全性還在由被動(dòng)安全轉為主動(dòng)安全??爝m性指增加對駕駛者的輔助、居住性等功能。實(shí)現各種需求的同時(shí),也是進(jìn)一步使車(chē)輛電子化的過(guò)程。
今后5~10年,汽車(chē)電子化的重要項目包括有安全性、舒適性和環(huán)境對應等。為實(shí)現所有對汽車(chē)的要求,除了要增加各種ECU,更要提高機能、性能和信賴(lài)性。有鑒于此,我們要提高半導體芯片的性能和機能。另外, ECU、基板和電子裝置小型化的要求也會(huì )增加。而高可靠的EEPROM可以實(shí)現車(chē)用非易失性存儲的需求:高可靠、高溫工作、小型化,今后5~10年對汽車(chē)電子化會(huì )有一定的貢獻。
各種ECU的使用增加了用作故障診斷機能、異常記錄的非易失性存儲的重置密度。如果EEPROM、Flash Memory等重置密度高的話(huà),容易引起故障。SII的EEPROM可靠性高、特別是重置性能十分優(yōu)秀。即使重置的次數增加,也很難引起故障,對車(chē)的安全性有很高的貢獻。將來(lái)我們會(huì )再增加EEPROM的存儲容量,并且提高高溫工作性能,擴大125℃產(chǎn)品的陣容,為高于125℃的需求開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。
中國的汽車(chē)市場(chǎng)正急速擴大,車(chē)輛電子化和歐美(日本)沒(méi)有很大的分別。但汽車(chē)價(jià)格大多屬于低端級別,以安全性和舒適性為要,但電子化并不是不必要。因此,應用在日本/歐美汽車(chē)市場(chǎng)的產(chǎn)品也可使用與中國市場(chǎng),對SII汽車(chē)用EEPROM的需要應該有很多?!?/p>
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