汽車(chē)電子邁向第三代 汽車(chē)業(yè)迎來(lái)大變革

汽車(chē)業(yè)迎來(lái)大變革

汽車(chē)發(fā)明至今已逾百年，世界擁有汽車(chē)達(dá)8億輛之多，已是一門(mén)十分成熟的工業(yè)，美國(guó)早被稱(chēng)為“建在輪子上的國(guó)家”。今天，在內(nèi)外各種因素的驅(qū)動(dòng)下，汽車(chē)工業(yè)正迎來(lái)巨大變革。

首先，汽車(chē)市場(chǎng)轉(zhuǎn)向新興經(jīng)濟(jì)地區(qū)。原先生產(chǎn)的汽車(chē)大多銷(xiāo)往發(fā)達(dá)國(guó)家，但隨著全球化的發(fā)展，整體經(jīng)濟(jì)水平的提高，新興經(jīng)濟(jì)國(guó)家或地區(qū)買(mǎi)得起汽車(chē)的人不斷增加，需求殷切。據(jù)報(bào)道，今后發(fā)達(dá)國(guó)家汽車(chē)市場(chǎng)預(yù)計(jì)年均增長(zhǎng)率還不到1%，而中國(guó)則達(dá)到36%。2009年，中國(guó)新車(chē)銷(xiāo)量超過(guò)1300萬(wàn)輛，超過(guò)世界第一經(jīng)濟(jì)大國(guó)——美國(guó)(受金融危機(jī)影響，當(dāng)年汽車(chē)銷(xiāo)量跌破千萬(wàn)輛)，成為世界最大的汽車(chē)市場(chǎng)，業(yè)界震撼。

當(dāng)今世界每百人擁有的汽車(chē)量，美國(guó)約80輛，日本60輛，歐洲50～70輛，金磚四國(guó)中俄羅斯和巴西為10～20輛，而中國(guó)只3.8輛，印度更僅1.5輛，發(fā)展?jié)摿艽?。只要中、印汽?chē)普及率達(dá)到歐美的一半——百人30輛，中印人口總和為25億，簡(jiǎn)單計(jì)算即為7.5億輛，設(shè)其使用年限為7～8年，則每年即需約1億輛。中印度之外，還有約30億人口的“第三世界”，其中大部分國(guó)家的收入水平都高于這兩個(gè)國(guó)家。如此說(shuō)來(lái)，汽車(chē)供有所需，前景樂(lè)觀。日媒預(yù)測(cè)，當(dāng)下世界汽車(chē)年銷(xiāo)量為6000余萬(wàn)輛，到2025年可望增長(zhǎng)到2億輛，年均增長(zhǎng)率超過(guò)8%，市場(chǎng)可期。

其次，由于礦物能源的日益短缺和對(duì)綠色環(huán)保的不斷追求，汽車(chē)將逐漸電動(dòng)化。外媒議論甚多，資訊公司Roland Berger發(fā)布的一份名為《2025年汽車(chē)展望》研究報(bào)告預(yù)測(cè)，到2025年世界電動(dòng)車(chē)(EV)將占新車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)約10%，混合動(dòng)力車(chē)(HEV-Hybrid Electric Vehicle)發(fā)展更快，市場(chǎng)占有率將突破40%大關(guān)。網(wǎng)媒《技術(shù)在線》署名作者預(yù)測(cè)，2025年新車(chē)銷(xiāo)量中約1/3將是電動(dòng)車(chē)，數(shù)量在6000萬(wàn)輛以上。雖然發(fā)達(dá)國(guó)家的電動(dòng)車(chē)比例也會(huì)增加，但原動(dòng)力是中國(guó)和印度。美國(guó)頁(yè)巖氣大規(guī)模開(kāi)發(fā)成功，歐洲環(huán)保意識(shí)雖強(qiáng)，但人卻保守，認(rèn)為“電動(dòng)車(chē)缺乏趣味性”，俄羅斯石油豐富，巴西生物乙醇生產(chǎn)繁榮，因而這些國(guó)家地區(qū)的發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)估計(jì)還會(huì)長(zhǎng)期存在下去。中國(guó)和印度則因人口眾多和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，交通工具需求迫切，確保穩(wěn)定的能源供應(yīng)已成當(dāng)務(wù)之急。因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)價(jià)格便宜，運(yùn)行成本低廉，中國(guó)和印度勢(shì)必將以電動(dòng)為主軸，迅猛發(fā)展電動(dòng)化以適應(yīng)社會(huì)之需。市調(diào)公司Databeans最近發(fā)布報(bào)告稱(chēng)，電動(dòng)車(chē)近幾年內(nèi)將快速發(fā)展，2011年出貨量約200萬(wàn)輛，對(duì)比內(nèi)燃車(chē)的6400萬(wàn)輛，僅占3%，而到2016年，電動(dòng)車(chē)和混合電動(dòng)車(chē)將增長(zhǎng)到1000萬(wàn)輛以上，可占到汽車(chē)總量的14%(表1)，2011～16年的年均增長(zhǎng)率達(dá)39%，其中亞洲和南美市場(chǎng)增長(zhǎng)最快，分別達(dá)42%和40%。實(shí)際出貨量也以亞洲居冠，屆時(shí)超過(guò)500萬(wàn)輛，幾乎占一半。

德國(guó)Robert Bosch公司則預(yù)計(jì)，2010年世界汽車(chē)市場(chǎng)為7100萬(wàn)輛，其中電動(dòng)車(chē)為120.3萬(wàn)輛，占2%，2020年市場(chǎng)將增長(zhǎng)到1億輛，電動(dòng)車(chē)增長(zhǎng)到900萬(wàn)輛，占整個(gè)汽車(chē)市場(chǎng)的9%。《日經(jīng)電子》報(bào)道，2020年世界混合電動(dòng)車(chē)年產(chǎn)約1000萬(wàn)輛，其中插入式混合電動(dòng)車(chē)(PHEV---Plug in Hybrid Electrical Vehicle)超過(guò)100萬(wàn)輛，電動(dòng)車(chē)100萬(wàn)輛以上。本世紀(jì)初業(yè)界原對(duì)燃料電池車(chē)(FCV)抱以極大期望，認(rèn)為是新一代汽車(chē)革命之源，但隨著時(shí)間的推移，人們把注意力轉(zhuǎn)向了電動(dòng)車(chē)，并成主潮流，燃料電池車(chē)大大放慢了腳步，預(yù)計(jì)到2015年才會(huì)上市，到2020年也不過(guò)10萬(wàn)輛的規(guī)模，要到2030年或可能走向普及。

汽車(chē)電子邁向第三代

汽車(chē)將逐漸失去身份的象征，豪華大型車(chē)趨向邊緣化而轉(zhuǎn)向電動(dòng)化、小型化，廉價(jià)化，而技術(shù)發(fā)展的另一關(guān)鍵因素——汽車(chē)電子化卻將不斷增強(qiáng)，一方面消費(fèi)電子和通信等進(jìn)行整合，配備不同規(guī)模的電子娛樂(lè)和信息設(shè)備，一方面是增強(qiáng)通信能力，與外界通信基礎(chǔ)設(shè)施或其他移動(dòng)設(shè)備實(shí)施無(wú)縫連接。汽車(chē)電子在整車(chē)成本中所占比例日益增高，據(jù)報(bào)道已占到25%左右，在一些豪華轎車(chē)上甚至超過(guò)了50%，這種趨向特別受到年輕人的青睞，已成為換車(chē)的驅(qū)動(dòng)力，推銷(xiāo)的熱賣(mài)點(diǎn)。

汽車(chē)電子化始于上世紀(jì)70年代，在傳統(tǒng)汽車(chē)收音機(jī)之后最初出現(xiàn)了電子點(diǎn)火裝置，而后隨著微控制器的應(yīng)用發(fā)展，出現(xiàn)了自動(dòng)門(mén)鎖、車(chē)輛導(dǎo)航、防抱死系統(tǒng)、撞車(chē)預(yù)警、胎壓監(jiān)控、故障診斷等等，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，至今已大致可分為四大領(lǐng)域：車(chē)體與引擎、傳動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和娛樂(lè)信息通信系統(tǒng)，各司其職，圍繞著安全、舒適和環(huán)保方向繼續(xù)前進(jìn)。最近，歐盟為縮短交通事故的救援時(shí)間而開(kāi)發(fā)了一種稱(chēng)為eCall的系統(tǒng)，在發(fā)生交通事故時(shí)可自動(dòng)緊急呼叫，內(nèi)容包括事發(fā)時(shí)間和精確位置，以便及早救援，歐盟規(guī)定2013～15年間所有新車(chē)必須將eCall列為汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)配置。

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司Strategy Analytics的預(yù)測(cè)，世界汽車(chē)電子市場(chǎng)2009年為1250億美元，2014年將成長(zhǎng)到2100億美元，年均增長(zhǎng)率11%，2020年將進(jìn)一步提高到2440億美元，在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的年均增長(zhǎng)率也將達(dá)到9%，表現(xiàn)不錯(cuò)。汽車(chē)電子發(fā)展至今已歷三代，第一代汽車(chē)電子系統(tǒng)的特點(diǎn)是單向溝通，包括救援、防盜、偵察等設(shè)備，以安全為核心。第二代進(jìn)步到雙向互動(dòng)，建立在V2I(Vehicle to Infrastructure---汽車(chē)到基礎(chǔ)設(shè)施)的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)導(dǎo)航、交通信息更新及音樂(lè)下載等。第三代則是汽車(chē)電子智能化，也稱(chēng)智能交通系統(tǒng)(ITS-Intelligent Transportation System)時(shí)代，具有從V2I擴(kuò)展到V2V(Vehicle to Vehicle)和V2R(Vehicle to Road)等特點(diǎn)，通過(guò)各種電子技術(shù)的應(yīng)用和運(yùn)算，加上配置偵測(cè)疲勞駕駛感測(cè)器和車(chē)道偏離報(bào)警器等，以保證交通安全，避免事故發(fā)生。具體設(shè)備包括自動(dòng)停車(chē)、主動(dòng)車(chē)距控制巡航系統(tǒng)(ACC-Active Cruise Control)、車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)(Lane Departure Warning System)、由陀螺儀、加速度計(jì)和胎壓傳感器三大傳感器組成的電子車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng)(ESC-Electronic Stability Control)等等，實(shí)際上，它包括了主動(dòng)安全、遠(yuǎn)程信息處理(Telematics)、汽車(chē)信息娛樂(lè)(infotainment)、綠色環(huán)保等各個(gè)方面，成為未來(lái)新車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配備，人在車(chē)中不論對(duì)辦公室還是家庭均可隨時(shí)隨地聯(lián)系，隨意處理各項(xiàng)事務(wù)，日歐美等地的新車(chē)中都已開(kāi)始采用這類(lèi)汽車(chē)電子新技術(shù)。美國(guó)IEEE(電氣電子工程師協(xié)會(huì))專(zhuān)家表示，未來(lái)5年內(nèi)借助ITS實(shí)施“最省油路線規(guī)劃(eco-routing)”，全球?qū)⒖蓽p少20～30%的能源消耗和汽車(chē)排放量，10年內(nèi)能避免90%以上的交通事故，令人震奮的同時(shí)也使人擔(dān)心，駕駛?cè)藭?huì)不會(huì)過(guò)于依賴技術(shù)而變得懶惰起來(lái)，一旦技術(shù)發(fā)生故障，后果不堪設(shè)想。

在汽車(chē)電子化發(fā)展中，智能手機(jī)將扮演萬(wàn)用終端的角色，市調(diào)公司IHS iSuppli報(bào)告，今年所有車(chē)用導(dǎo)航設(shè)備中，采用智能手機(jī)的將超過(guò)一半，并將逐漸取代傳統(tǒng)PND(便攜導(dǎo)航設(shè)備)。此外，有公司如NXP可提供相應(yīng)API等介面連接智能手機(jī)或平板電腦以實(shí)施遠(yuǎn)程診斷、在線升級(jí)、語(yǔ)音瀏覽、被盜追蹤、車(chē)隊(duì)管理等服務(wù)。

汽車(chē)用半導(dǎo)體在半導(dǎo)體業(yè)中的地位日見(jiàn)重要，估計(jì)其銷(xiāo)售值已約占8%，盡管當(dāng)下經(jīng)濟(jì)衰退疑云迷漫，而市調(diào)公司Databeans對(duì)汽車(chē)用半導(dǎo)體市場(chǎng)仍持有信心，預(yù)測(cè)將從2011年的250億美元成長(zhǎng)到2016年的400億美元，年均增長(zhǎng)率為9%，高出整個(gè)半導(dǎo)體業(yè)增長(zhǎng)率一倍之多(見(jiàn)圖1)。

目前歐洲獨(dú)占汽車(chē)用半導(dǎo)體市場(chǎng)的32%，隨后依次是日本和亞太地區(qū)，像許多其他電子產(chǎn)品一樣，未來(lái)幾年內(nèi)亞太將是增加最快的地區(qū)，年均增長(zhǎng)率14%，達(dá)到兩位數(shù)。安全和環(huán)保將促使未來(lái)新車(chē)無(wú)論豪華車(chē)還是普通車(chē)都須裝備更多更新的電子設(shè)備，諸如集成在線播放(Internate Radio)、導(dǎo)航、氣象等。汽車(chē)用娛樂(lè)信息設(shè)備仿佛便攜設(shè)備，豐田和現(xiàn)代車(chē)內(nèi)裝備的綜合系統(tǒng)，包括了許多的在線服務(wù)，有在線播放、社交網(wǎng)站、文本書(shū)寫(xiě)、收發(fā)郵件、谷歌地圖、第一時(shí)間反映緊急事故的自動(dòng)安全系統(tǒng)等等。據(jù)IHS iSuppli公司報(bào)告，汽車(chē)配置收音機(jī)娛樂(lè)已有75年的歷史，而現(xiàn)時(shí)的汽車(chē)在線播放服務(wù)更將引發(fā)革命，掀起高潮。有關(guān)設(shè)備的銷(xiāo)售將從2010年的16.8萬(wàn)臺(tái)竄升到2018年2400萬(wàn)臺(tái)，年均增長(zhǎng)率高達(dá)84%。經(jīng)由汽車(chē)內(nèi)的主設(shè)備未來(lái)可接受云計(jì)算服務(wù)，并可通過(guò)智能手機(jī)提供資信、娛樂(lè)、遠(yuǎn)程診斷及導(dǎo)航等服務(wù)。美國(guó)約有50款車(chē)諸如BMW、Ford、Lincoln、Mercedes-Benz、Buick 、Chevrolet等已經(jīng)或在明年即具有在線播放功能，歐洲至今只有BMW和Mini，而中國(guó)卻也有4款豪華車(chē)即將配置該項(xiàng)功能。

電動(dòng)車(chē)沒(méi)有發(fā)電機(jī)供電而為低功率器件創(chuàng)造了應(yīng)用的機(jī)會(huì)，最近NXP公司通過(guò)改進(jìn)CAN聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有了巨大的突破，可自動(dòng)分配各種電源，提高了功效。電動(dòng)車(chē)也為改進(jìn)的逆變器/換流器系統(tǒng)和大量充電站的生產(chǎn)建設(shè)提供了發(fā)展空間，用以保證車(chē)輛的散熱和快速充電。

在政府的強(qiáng)制規(guī)定下，汽車(chē)安全至關(guān)重要，不可或缺。據(jù)Gartner公司發(fā)表的數(shù)據(jù)，汽車(chē)安全系統(tǒng)用半導(dǎo)體將由2009年的22億美元，增長(zhǎng)到2014年的43億美元，年均增長(zhǎng)率達(dá)14.1%。汽車(chē)安全系統(tǒng)需大量使用傳感器和MEMS，據(jù)Databeans公司預(yù)測(cè)，有關(guān)產(chǎn)品未來(lái)5年的年均增長(zhǎng)率可達(dá)9%，屆時(shí)氣囊用傳感器的銷(xiāo)售值近4.3億美元，仍占40%的最大份額。如按2011年的統(tǒng)計(jì)，則氣囊用傳感器占62%，防抱死系統(tǒng)應(yīng)用占29%，其他應(yīng)用占9%。

結(jié)語(yǔ)

眾所周知，醫(yī)療電子和汽車(chē)電子是世界電子產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的兩大方向。中國(guó)汽車(chē)電子行業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，廠家相繼涌現(xiàn)，也有了一定規(guī)模，但作為一項(xiàng)高新技術(shù)，核心技術(shù)要求甚高，目前主要還掌握在外國(guó)企業(yè)之手。有專(zhuān)家指出，國(guó)家必須制定相關(guān)戰(zhàn)略，重點(diǎn)扶持，建立官產(chǎn)學(xué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)合攻關(guān)，突破技術(shù)，制造產(chǎn)品，為我國(guó)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展配套服務(wù)，跟上世界水平。據(jù)臺(tái)媒報(bào)道，臺(tái)灣發(fā)展汽車(chē)電子多年，已有不錯(cuò)的成果，但隨著技術(shù)的發(fā)展，更加認(rèn)識(shí)到汽車(chē)將成為家庭住宅與工作單位以外的“第3智能空間”。發(fā)展汽車(chē)信息通信技術(shù)(ICT——Information and Communication Technology)及有關(guān)創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)將是下一代汽車(chē)電子的主要發(fā)展潮流，最終目的是為達(dá)到人車(chē)合一，提供LBS(Location Based Service，基于位置的服務(wù))服務(wù)，以保證使用者的安全、便捷與舒適。為此，臺(tái)灣成立了“臺(tái)灣車(chē)載信息通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(TTIA)”，從事汽車(chē)電子IT化，整合已有汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和ICT產(chǎn)業(yè)，把車(chē)用電腦、車(chē)用錄像機(jī)、行車(chē)記錄儀、3G/4G無(wú)線通信、GPS定位導(dǎo)航、駕駛?cè)斯芾?、娛?lè)設(shè)備、車(chē)后/車(chē)側(cè)錄像等匯成系統(tǒng)，制定標(biāo)準(zhǔn)以發(fā)展臺(tái)灣汽車(chē)電子業(yè)，智能駕駛?cè)五塾?，市?chǎng)巨大抓機(jī)遇，“臺(tái)灣努力，產(chǎn)業(yè)發(fā)光”。