汽车电子市场巡礼

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汽车业迎来大变革

汽车发明至今已逾百年,世界拥有汽车达8亿辆之多,已是一门十分成熟的工业,美国早被称为“建在轮子上的国家”.今天,在内外各种因素的驱动下,汽车工业正迎来巨大变革.

首先,汽车市场转向新兴经济地区.原先生产的汽车大多销往发达国家,但随着全球化的发展,整体经济水平的提高,新兴经济国家或地区买得起汽车的人不断增加,需求殷切.据报道,今后发达国家汽车市场预计年均增长率还不到1％,而中国则达到36％.2009年,中国新车销量超过1300万辆,超过世界第一经济大国――美国(受金融危机影响,当年汽车销量跌破千万辆),成为世界最大的汽车市场,业界震撼.

当今世界每百人拥有的汽车量,美国约80辆,日本60辆,欧洲50～70辆,金砖四国中俄罗斯和巴西为10～20辆,而中国只3.8辆,印度更仅1.5辆,发展潜力很大.只要中、印汽车普及率达到欧美的一半――百人30辆,中印人口总和为2s亿,简单计算即为7.5亿辆,设其使用年限为7～8年,则每年即需约1亿辆.中印度之外,还有约30亿人口的“第三世界”,其中大部分国家的收入水平都高于这两个国家.如此说来,汽车供有所需,前景乐观.日媒预测,当下世界汽车年销量为6000余万辆,到2025年可望增长到2亿辆,年均增长率超过8％,市场可期.

其次,由于矿物能源的日益短缺和对绿色环保的不断追求,汽车将逐渐电动化.外媒议论甚多,资讯公司RolandBerger发布的一份名为《2025年汽车展望》研究报告预测,到2025年世界电动车(EV)将占新车产销约10％,混合动力车(HEV-HybridElectricVehicle)发展更快,市场占有率将突破40％大关.网媒《技术在线》署名作者预测,2025年新车销量中约1／3将是电动车,数量在6000万辆以上.虽然发达国家的电动车比例也会增加,但原动力是中国和印度.美国页岩气大规模开发成功,欧洲环保意识虽强,但人却保守,认为“电动车缺乏趣味性”,俄罗斯石油丰富,巴西生物乙醇生产繁荣,因而这些国家地区的发动机车估计还会长期存在下去.中国和印度则因人口众多和经济发展迅速,交通工具需求迫切,确保稳定的能源供应已成当务之急.因为电动车价格便宜,运行成本低廉,中国和印度势必将以电动为主轴,迅猛发展电动化以适应社会之需.市调公司Databeans最近发布报告称,电动车近几年内将快速发展,2011年量约200万辆,对比内燃车的6400万辆,仅占3％,而到2016年,电动车和混合电动车将增长到1000万辆以上,可占到汽车总量的14％(表1),2011～16年的年均增长率达39％,其中亚洲和南美市场增长最决,分别达42％和40％.实际量也以亚洲居冠,届时超过500万辆,几乎占一半.

德国RobertBosch公司则预计,2010年世界汽车市场为7100万辆,其中电动车为120.3万辆,占2％,2020年市场将增长到1亿辆,电动车增长到900万辆,占整个汽车市场的9％.《日经电子》报道,2020年世界混合电动车年产约1000万辆,其中插入式混合电动车(PHEV---PluginHybridElectricalVehicle)超过100万辆,电动车100万辆以上.本世纪初业界原对燃料电池车(FCV)抱以极大期望,认为是新一代汽车革命之源,但随着时间的推移,人们把注意力转向了电动车,并成主潮流,燃料电池车大大放慢了脚步,预计到2015年才会上市,到2020年也不过10万辆的规模,要到2030年或可能走向普及.

汽车电子迈向第三代

汽车将逐渐失去身份的象征,豪华大型车趋向边缘化而转向电动化、小型化,廉价化,而技术发展的另一关键因素一一汽车电子化却将不断增强,一方面消费电子和通信等进行整合,配备不同规模的电子娱乐和信息设备,一方面是增强通信能力,与外界通信基础设施或其他移动设备实施无缝连接.汽车电子在整车成本中所占比例日益增高,据报道已占到25％左右,在一些豪华轿车上甚至超过了50％,这种趋向特别受到年轻人的青睐,已成为换车的驱动力,推销的热卖点.

汽车电子化始于上世纪70年代,在传统汽车收音机之后最初出现了电子点火装置,而后随着微控制器的应用发展,出现了自动门锁、车辆导航、防抱死系统、撞车预警、胎压监控、故障诊断等等,应用范围不断扩大,至今已大致可分为四大领域：车体与引擎、传动系统、安全系统和娱乐信息通信系统,各司其职,围绕着安全、舒适和环保方向继续前进.最近,欧盟为缩短交通事故的救援时间而开发了一种称为eCall的系统,在发生交通事故时可自动紧急呼叫,内容包括事发时间和精确位置,以便及早救援,欧盟规定2013～1s年间所有新车必须将eCall列为汽车标准配置.

据市场调研公司StrategyAnalytlcs的预测,世界汽车电子市场2009年为1250亿美元,2014年将成长到2100亿美元,年均增长率11％,2020年将进一步提高到2440亿美元,在较长时期内的年均增长率也将达到9％,表现不错.汽车电子发展至今已历三代,第一代汽车电子系统的特点是单向沟通,包括救援、防盗、侦察等设备,以安全为核心.第二代进步到双向互动,建立在V2I(VehidetoInfrastructure---汽车到基础设施)的平台上,实现了汽车导航、交通信息更新及音乐下载等.第三代则是汽车电子智能化,也称智能交通系统(ITS-IntelligentTransportationSystem)时代,具有从v2I扩展到v2v(VehicletoVehide)和V2R(VehidetoRoad)等特点,通过各种电子技术的应用和运算,加上配置侦测疲劳驾驶感测器和车道偏离报警器等,以保证交通安全,避免事故发生.具体设备包括自动停车、主动车距控制巡航系统(ACc,ActiveCruiseControl)、车道偏离预警系统(LaneDepartureWarningSystem)、由陀螺仪、加速度计和胎压传感器三大传感器组成的电子车身稳定系统(ESC-ElectronicStabilityControl)等等,实际上,它包括了主动安全、远程信息处理(Telematics)、汽车信息娱乐(infotainment)、绿色环保等各个方面,成为未来新车的标准配备,人在车中不论对办公室还是家庭均可随时随地联系,随意处理各项事务,日欧美等地的新车中都已开始采用这类汽车电子新技术.美国IEEE(电气电子工程师协会)专家表示,未来5年内借助ITS实施“最省油路线规划(eco-routing)”,全球将可减少20～30％的能源消耗和汽车排放量,10年内能避免90％以上的交通事故,令人震奋的同时也使人担心,驾驶人会不会过于依赖技术而变得懒惰起来,一旦技术发生故障,后果不堪设想.

在汽车电子化发展中,智能手机将扮演万用终端的角色,市调公司IHSiSuppli报告,今年所有车用导航设备中,采用智能手机的将超过一半,并将逐渐取代传统PND(便携导航设备).此外,有公司如NXP可提供相应API等介面连接智能手机或平板电脑以实施远程诊断、在线升级、语音浏览、被盗追踪、车队管理等服务.　汽车用半导体在半导体业中的地位日见重要,估计其销售值已约占8％,尽管当下经济衰退疑云迷漫,而市调公司Databeans对汽车用半导体市场仍持有信心,预测将从2011年的250亿美元成长到2016年的400亿美元,年均增长率为9％,高出整个半导体业增长率一倍之多(见图1).

目前欧洲独占汽车用半导体市场的32％,随后依次是日本和亚太地区,像许多其他电子产品一样,未来几年内亚太将是增加最快的地区,年均增长率14％,达到两位数.安全和环保将促使未来新车无论豪华车还是普通车都须装备更多更新的电子设备,诸如集成在线播放(InternateRadio)、导航、气象等.汽车用娱乐信息设备仿佛便携设备,丰田和现代车内装备的综合系统,包括了许多的在线服务,有在线播放、社交网站、文本书写、收发邮件、谷歌地图、第一时间反映紧急事故的自动安全系统等等.据IHSiSuppli公司报告,汽车配置收音机娱乐已有75年的历史,而现时的汽车在线播放服务更将引发革命,掀起.有关设备的销售将从2010年的16.8万台窜升到2018年2600)5台,年均增长率高达84％.经由汽车内的主设备未来可接受云计算服务,并可通过智能手机提供资信、娱乐、远程诊断及导航等服务.美国约有50款车诸如BMW、Ford、Lincoln、Mercedes-Benz、Buick、Chevrolet等已经或在明年即具有在线播放功能,欧洲至今只有BMW和Mini,而中国却也有4款豪华车即将配置该项功能.

电动车没有发电机供电而为低功率器件创造了应用的机会,最佳NXP公司通过改进CAN联网系统有了巨大的突破,可自动分配各种电源,提高了功效.电动车也为改进的逆变器／换流器系统和大量充电站的生产建设提供了发展空间,用以保证车辆的散热和快速充电.

在政府的强制规定下,汽车安全至关重要,不可或缺.据Gartner公司发表的数据,汽车安全系统用半导体将由2009年的22亿美元,增长到2014年的43亿美元,年均增长率达14.1％.汽车安全系统需大量使用传感器和MEMS,据Databans公司预测,有关产品未来5年的年均增长率可达9％,届时气囊用传感器的销售值近4.3亿美元,仍占40％的最大份额.如按2011年的统计,则气囊用传感器占62％,防抱死系统应用占29％,其他应用占9％.

结语

众所周知,医疗电子和汽车电子是世界电子产业未来发展的两大方向.中国汽车电子行业经过近几年的发展,厂家相继涌现,也有了一定规模,但作为一项高新技术,核心技术要求甚高,目前主要还掌握在外国企业之手.有专家指出,国家必须制定相关战略,重点扶持,建立官产学产业联盟,联合攻关,突破技术,制造产品,为我国汽车业的发展配套服务,跟上世界水平.据台媒报道,台湾发展汽车电子多年,已有不错的成果,但随着技术的发展,更加认识到汽车将成为家庭住宅与工作单位以外的“第3智能空间”.发展汽车信息通信技术(ICT――InformationandCommunicationTechnology)及有关创新应用服务将是下一代汽车电子的主要发展潮流,最终目的是为达到人车合一,提供LBS(LocationBasedService,基于位置的服务)服务,以保证使用者的安全、便捷与舒适.为此,台湾成立了“台湾车载信息通信产业联盟(TTIA)”,从事汽车电子IT化,整合已有汽车产业和ICT产业,把车用电脑、车用录像机、行车记录仪、3G／4G无线通信、GPS定位导航、驾驶人管理、娱乐设备、车后／车侧录像等汇成系统,制定标准以发展台湾汽车电子业,智能驾驶任遨游,市场巨大抓机遇,“台湾努力,产业发光”.