汽车电子发展趋势及中国市场分析

2008-02-14 16:42:39来源: 互联网

汽车是一种集机械、电子、自动化、皮革等多种技术在一起的高科技产品,国外专家预测未来2至4年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上。一些豪华轿车的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。汽车电子化的发展如表1所示。
      据美国市场调研isupply预计,到2009年全球汽车电子的产值将达到1154.7亿美元,是在计算机、产业电子、数字家电、通信设备四大产业中惟一年平均增长率7.5%的产业。而在中国,2007年将有望突破千亿元,预计2011年更是达到了184亿美元。专家预测,汽车电子技术将朝着功能多样化、技术一体化、系统集成化、通讯网络化这四大方向发展。而笔者认为,通讯网络化汽车已经促使汽车进入网络化、数字化的时代,且开发商还不断把这些技术融入到诸如电子煞车和驾驶系统及新兴的混合驱动等领域的创新,使得汽车的可靠性和结构复杂性已经退居其位。现在我们可以看见,很多汽车的控制系统、驾驶系统、信息系统、传感执行系统、娱乐系统、GPS都通过如CAN总线联系在一起,使汽车是一个智能平台。
以上事实充分说明,汽车电子正在迎来新的机遇,同时也不断革新人们对汽车的认识,汽车将由“会走的一堆钢铁”转变成的“会走的计算机”。那么,汽车电子未来的发展趋势究竟如何,中国在汽车电子的市场占有率有多少?企业在研发汽车电子的投入是多少?等等都是值得我们来关注和探讨的。

                                表一:      汽车电子化的发展

时间
 1980 年
 2004 年
 2015 年
 
作用
 辅助功能
 外围功能
 本质功能
 
代表产品
 汽车音响,汽车空调,电动雨刷。
 电动转向,防爆系统,公路自动收费,发动机控制,汽车导航,安全气囊。
 自动驾驶,防冲撞,远程信息处理,x-by-wire (线控… )。
 
电装备占汽车成本比重
 1%
 19%
 40%
 

 

汽车电子的应用

       我们要谈汽车电子,首先必须知道汽车电子可以应用在汽车上那个部位,可以说,汽车电子技术汽车上各个部分都有应用,诸如电子点火装置(ESA)、车声控制、仪表盘、照明系统、电子控制喷油装置、电控自动变速器(ECAT)、防抱死制动系统(ABS)、适时调节的自适应悬挂系统、常速巡行自动控制系统(CCS)、无钥进入、以及汽车上的娱乐系统等都要有电子装置的。

元器件的发展推动了汽车电子的技术发展

       凡事有先有后,汽车电子的技术发展也一样,首先是发动机的控制,然后是动力系统、防爆系统、气囊等,近期发展了远程信息处理、车内、外网络等,典型的是GPS系统。在提倡环保和各个国家对汽车的规定越来越严格的今天,汽车制造商顺应潮流,不断推出诸如电动汽车、燃料汽车、混合汽车、电池汽车等新型汽车。此外,今天的汽车还进入无钥系统、电源控制、摄像控制、轮胎压力传感器、防撞系统、毫米波雷达等。并把它们通过CAN总线或其它总线技术连接在一起,使汽车成为一个智能平台。
      汽车电子的发展关键是元器件,这也促进了电子元器件的飞速发展,现在新型的普通汽车所需的元器件已经达到了2~3万个,微控制器在高档车上甚至达到了100个。汽车用的微控制器已从目前的16位上升至32位,数据处理将更快、更大。如最近NEC就推出了面向汽车车身控制的32位处理器V850ES/FX3-4,它使用了车载控制器领域中最先进的150纳米工艺。处理速度可达29MIPS。汽车电子的元器件也从过去的分立元器件,到现在的以微处理器为中心,通过CAN、LIN、FlexRey、MOST、IDB1394等总线关键技术构筑的半自动、自动的、专用的操作系统和信息、娱乐智能平台。诸如宝马5系列就成为全球第一款配备FlexRay系统并实现系列生产的汽车。在宝马5系列的这款车上,采用了全球首款由恩智浦(原飞利浦半导体)FlexRay收发器和TJA1080。采用CAN总线技术的宝莱、奥迪A6、帕萨特A6等都采用了该总线技术。

 

 

总线技术  不断推陈出新

       过去,汽车上所使用的电子设备比较简单,所以汽车制造商也没有什么总线概念,然而随着半导体技术的迅猛发展和消费者对舒适、娱乐、信息,以及各国政府对汽车环保和安全的要求不断提高,如不采取有效措施,汽车上的电线、元器件数目将会急剧增加,如上所述,未来汽车电子装备已占整车成本的25%以上,因此,早在80年代,众多国际知名的汽车公司就积极致力于汽车总线技术的研究及应用,如博世的CAN、SAE的J1850、马自达的PALMNET、德国大众的ABUS、美国商用机器的AUTOCAN、ISO的VAN等,如今已经成为现代汽车的标准技术,差不多所有的车都开始采用CAN/LIN总线,但是CAN总线的传输速度最高只有1Mbps,LIN总线传输速度则更低,最高才20Kbps,远远不能满足车载多媒体和车辆应用方面的发展需求,因此,针对多媒体应用而设计的IDB-1394的总线标准应运而生,它完全可以满足传输地理信息、数字音频信息或车辆位置信息至少5Mbps的要求,IDB-1394可以支持100Mbps、200Mbps、400Mbps的通讯速度。
       IDB-1394网络采用光纤技术,允许1394兼容的便携式消费电子设备能够连接到汽车内网络并实现互操作。例如,Za-yante公司就为消费者市场提供1394物理层设备。最近与Ford公司联合进行的一项演示包括数码视频相机以及Sony Play Station TM2游戏机、以及两种视频显示器和一种DVD播放机的即插即用。此外,IDB-1394则最大限度地利用民用设备市场,通过将现有的部件应用到车载设备上,解决了成本问题。IDB-1394总线技术与CAN总线相比,CAN总线是控制策略驱动的总线,主要实现对车辆本身的控制,而IDB总线则以信息交互、共享为目的。
       在众多的汽车总线当中,很难说谁将是未来的主导,但目前应用得最多的是CAN/LIN总线,虽说IDB-1394具有传输速度高的特点,但是对于大部分中、低档车来说已经足够。使用IDB总线似乎有点“大材小用”的感觉。从技术角度来看,车载多媒体的应用还没有达到成熟的阶段,而信息技术的发展速度则给人以一日千里的感觉,因此,汽车电子技术将有很大的发展空间,它们将会对车上的网络、控制通信、故障诊断提出新的要求,同时为新的车上网络技术提供技术支持。

汽车电子技术  中国远未掌握主动权

       国际上汽车电子技术的发展可以说一日千里,但中国本土的市场如何呢?笔者认为中国电子技术还处于起跑阶段,与国际上的差距是明显的(虽然中国的汽车产量已占全球第一)。汽车电子的核心技术还掌握在别人手里,君不见,汽车核心的三大件——发动机、底盘、变速箱的先进技术都掌握在国外的品牌手中,以中高档汽车用的发动机V6为例,我国去年年底由南汽名爵研制成功,才彻底打破中国自主品牌无法制造V6发动机的历史,而早在1988年丰田就在其第三代品牌车CAMARY装上了2.5升V6发动机。由此可见,中国在这方面的差距有多大。
      中国不单单在三大件技术处于落后状态,而且汽车电子的核心技术的缺失一直受到国人批评。近日,上海硅知识产权交易中心副总经理俞慧月表示:“汽车技术创新的70%源于汽车电子技术,目前,国外汽车电子巨头均已进入中国并全面布局,几乎垄断了核心技术领域。”此外,据笔者了解,汽车电子的芯片在国内几乎为零,涵盖多类汽车电子产品的企业更是为零。国内的汽车电子产业还仅仅局限在汽车音响、车载导航、车载通讯等地段应用或系统集成上。可喜的是,国内产、学、研界已经认识到汽车电子的光辉前景,以及我们的不足,已经有很多单位和人才投入倒汽车电子领域,形成了关注汽车电子的良好氛围。
因此笔者认为国内企业应该从以下几个方面进行整合:

(1)高等院校、科研机构与汽车整机厂商进行强强联手

       福特汽车与清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、上海交通大学、重庆大学等高校“缔结良缘”。通用汽车和上海交通大学成立了通用汽车交通电力火车技术学院(PTI),这些都是国外厂商与国内高等院校合作的典型例子。很明显,两者的合作,一方面是汽车厂商降低科研成本的方案原因所导致,另一方面说明了当前汽车方面的人才相当缺乏,包括汽车电子方面的人才。最后是高等院校、科研机构把科研成果转化为生产力,走向市场化的经营之路。因此,两者合作,不失为高等院校、科研机构与汽车整机厂商的双赢之作。让笔者可喜的是,除了国外厂商走向此路以外,本土化的汽车整机厂商也尝试着与高等院校、科研机构进行合作, 上汽股份已与上海交大、同济大学开展新能源汽车“校企合作”项目,当前已成功试制了二甲醚城市客车、燃料电池MPV等概念样车。长安汽车集团混合动力车型已取得突破性进展,也是与高校合作成功案例。此外,2005年华普汽车也和同济大学汽车学院合作研发我国自主知识产权的高科技低排放混合动力轿车等等都是本土化汽车厂商与高等院校、科研机构的例子。           

(2)政府主导,发展汽车产业

        中国汽车核心技术的缺失,与它是一个系统性的工程有莫大的关系,因此,要实现汽车电子跨越式的发展,需要政府的大力、行业与企业的参与,政府在其中所起的作用尤其大,政府如果只是一个旁观者,汽车电子要取得重大发展是很难的。令人开心的是,近年来,中国政府高度重视核心技术缺乏这一现状,为推动我国汽车电子产业发展,国家发展和改革委员这几年以来一直组织实施汽车电子高技术产业化专项。除了中央政府高度重视以外,地方政府也大力推动汽车电子的发展,天津已确立“中国汽车电子产业重要的生产和研发基地”发展方向,现已汇聚了摩托罗拉、天津电装电子有限公司、天津富士通天电子等一批企业,为天津丰田、天津一汽等整车企业配套,预计2010年天津市汽车电子产业销售收入将达到100亿元。
        深圳则直接设立了汽车电子创业园,目前,深圳有近百家研发生产汽车电子产品的企业,形成了一个强大的产业群,深圳市政府还出台了《深圳市汽车电子产业发展规划》,力图构建一个较为完整的汽车电子产业链和产业集群。深圳航盛电子公司已经成为中国最大的汽车电子生产企业,其产品主要涵盖汽车音响、导航、通讯等车载产品。
       长春也提出了凭借先天汽车基地优势,利用5年时间,发展覆盖汽车电子低、中、高档的各类产品的目标。

(3)建立汽车电子标准

       近年来,各国不断加强在汽车安全、环保方面不断有新规定出现,各种汽车总线标准的不断涌现和更新,都极其有力地说明了汽车电子技术是汽车技术中发展极快的前沿技术领域,也说明了国内建立汽车电子产品标准的迫切性和必要性。在现阶段要发展研究标准,借鉴国外的先进标准,加入新的技术创新点,不失为一个行之有效的方法。据笔者了解,目前我们正在采用SAEJ1939制定我国标准,标准结构为:GB/T××××《商用车控制系统局域网络(CAN总线)通讯协议》,包括11个部分,涉及物理层、数据链路层、应用层、网络管理。这套标准技术内容与J1939等同,保持原标准的框架不变,目前基本完成了征求意见稿。此外,汽车电子标准主要涉及与一般电子装置、电子控制系统及连接电子控制系统的网络相关的比较基础的标准国家标准都正在准备中。
      除了以上方面的因素外,在高等院校设立汽车电子的专业,培养汽车电子方面的专业人才都是需要加大力度。笔者相信,只要政府、行业和相关企业的共同参与,中国汽车电子技术的发展必然是快速的。

汽车电子产品,中国市场呈现两位数字的增长

       近几年以来,中国汽车电子产品销售量平均每年以两位数字大幅攀升,据赛迪顾问统计,2003年的中国汽车电子产品销售额就由2002年的230.5亿元上升到354.6亿元,到了2005年就达到了624.3亿元,与2004年相比,增长了36.3%,预计到2010年汽车电子产品规模将达到2000亿元,将继续保持两位数字的增长。促进中国汽车电子产品的销售量大幅增加,笔者认为主要有两个方面的因素引起的,显而易见,一方面是中国汽车的销售增加引起的,如图所示,中国汽车销售量由2001年的237.1万辆飙升到591.8万,可谓是爆发式的增长,尤其是2002年、2003年,更是以36.98%、39%的增长速度让全球瞩目,因为这几年全球的汽车的增长速度只有1%~2%,可谓是鹤立鸡群。只是到了2004年、2005年增长速度才有所减缓,增长速度为15.23%、13.74%。中国汽车工业协会预计,2006年,中国汽车市场仍将保持10%~15%的增长,全年汽车销量将在640万辆至660万辆之间。可以想像,汽车销量的大幅增长,必然会带动汽车电子的销售大幅增长。因此,中国汽车电子产品销售量呈现两位数字的增长就成为了理所当然的事了。另一方面是占电子装置成本较大的轿车、乘务车的增长速度更快,据中国汽车工业协会提供的数据,2007年第一季度(1~3月),乘用车累计销量超过150万辆,达到153.73万辆,同比增长22.36%。其中轿车销量超过100万辆,达到112.16万辆,同比增长30.14%。在目前中国以公车消费为主的市场,中高档汽车的销量占有很高的比例,这也是促进中国汽车电子市场快速增长的客观因素。

 


    数据来源:国家信息中心

 

传统中国汽车电子产品保持强劲上升
新兴汽车电子产品百尺竿头更上一层

       虽然中国汽车电子产品的增长是迅猛的,但不同的电子产品增长速度不一。有调查数据显示,传统汽车电子产品已经达到较高的普及率,EMS、ABS、汽车音响、安全气囊和汽车仪表分列汽车电子产品市场份额的前五位,占有率分别为29.1%、15.9%、9.2%、8.5%和8.1%。传统电子产品除了占有率很高外,还继续保持强劲的增长势头,我国车载音响销售额从2002年的23.2亿元猛增至2005年的57.4亿元,2001-2005年的市场年平均增长率高达38.1%。当然一个不可否认的事实上,车载音响取得如此高的增长率,汽车改装业的发展对推动车载音响的发展也起到一定的重大的作用。
       在传统汽车电子产品取得骄人的成绩的同时,新兴的汽车电子产品取得的增长成绩也令人振奋不已,甚至比传统汽车电子产品有过之而无不及,市场占有率从2002年的12.2%提升到2005年16.5%,以GPS的销售额为例,它从2002年的1.8亿元猛增至2005年的20.2亿元,达到惊人的123.6%,有计世资讯的数据显示,2006年-2009年中国汽车GPS导航系统市场年增长率将超过50%,GPS导航系统终端的销售额将接近100亿元。近几年,国内外越来越重视汽车安全系统,汽车安全系统已经成汽车电子领域最强劲需求之一,TPMS(轮胎安全监测)作为近几年新兴的电子产品,预计也会取得骄人的成绩,因为不管是在消费者方面还是在TPMS制造商方面,都表现得前所未有的对安全的重视,在消费者方面,杜邦汽车最新调查表明,大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要,安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明:安全性是汽车消费者最关心的问题。而在TPMS制造商方面,在过去的一年中,国内外TPMS群雄逐鹿中国市场:上海爱泰、南海卓艺、深圳轮行天下、佛山TOPCHEK、上海TOPSYSTM、SmarTire、诺基亚RoadSnoop前赴后继,为TPMS技术在中国的普及作出了巨大贡献。所以TPMS在中国市场的推广前途是光明的,道路是曲折的。以上的种种迹象表明,中国汽车电子产品,不管是传统汽车电子产品还是新兴的最子产品,在未来的几年都会因消费者的需求和汽车制造商的不懈努力取得强劲的增长。

 

关键字:汽车  汽车电子  电子  发展

编辑:吕海英 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/car/200802/article_17905.html
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