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爭食萬億汽車電子市場,需掌握“汽車技術日”這些風向

時間:2017-12-19

來源:中國傳動網

導語:根據IHS的數據統計,2016年全球汽車電子的市場規模為1160億美元,預計2022年將達到1602億美元,年均復合增速為5.51%。其中增速最高的是ADAS板塊,2016年市場規模為70.88億美元,2022年預計將達到214.47億美元,復合增速達20.27%。

根據IHS的數據統計,2016年全球汽車電子的市場規模為1160億美元,預計2022年將達到1602億美元,年均復合增速為5.51%。其中增速最高的是ADAS板塊,2016年市場規模為70.88億美元,2022年預計將達到214.47億美元,復合增速達20.27%。顯而易見的是業界對汽車電子關注度不斷升溫,去年火熱的慕尼黑上海電子展“汽車技術日”(AutomotiveDay)將于2018年3月13日再次舉辦,ST、Toshiba、Micron、Bosch、ViscoTec、君耀電子等行業明星企業將共同探索汽車未來!

圖1:2018慕尼黑上海電子展“汽車技術日”大牌云集

從用途來看,汽車電子可以分為四大類:動力控制系統、安全控制系統、通訊娛樂系統與車身電子系統等。令人興奮的是,隨著新能源汽車產業興起,汽車電子成本占比快速提升,在純電動汽車內已經高達65%,隨著新能源汽車產量逐漸增加,汽車電子單車產值仍將持續提升。

圖2:汽車電子在不同整車中的成本占比

ADAS提升傳感器需求,攝像頭+雷達協同并進

隨著ADAS發展勢如破竹,環境感知技術將快速發展,超聲波雷達、毫米波雷達和多攝像頭系統已經在高端汽車上應用,當前先進的ADAS功能采用了17個傳感器,預計2030年將達到29個傳感器,攝像頭+雷達將進一步發揮協同作用。

車載攝像頭是實現眾多預警、識別類ADAS功能的基礎。攝像頭是視覺影像處理系統的基礎,對于駕駛者也更為直觀,因此車載攝像頭對于智能駕駛必不可少。車道偏離預警(LDW)、前向碰撞預警(FCW)、交通標志識別(TSR)、車道保持輔助(LKA)、行人碰撞預警(PCW)、全景泊車(SVP)、駕駛員疲勞預警等眾多功能都可借助攝像頭實現,有的功能甚至只能通過攝像頭實現。

汽車電子是東芝半導體(2018慕尼黑上海電子展E4館4200展臺)除存儲業務以外的重點發展方向之一。其最新的ADAS領域圖像芯片visconti4備受關注,多媒體處理器由原來的四個增加到八個,同時又增加了很多的算法和圖像硬件加速器,處理性能明顯提升,識別速度從100毫秒縮短到了50毫秒,能夠同時實現車道偏離警告、前方/后方防撞警告、前方/后方行人防撞警告、交通標識識別等八項功能。

圖3:東芝Visconti?4可同時執行8個圖像識別應用程序

汽車雷達被認為是實現智能駕駛的關鍵器件,激光雷達具有分辨率高、精度高、抗有源干擾能力強等非常優越的性能,是無人駕駛的最佳技術路線。超聲波雷達成本較低,探測距離近精度高,且不受光線條件的影響,因此常用于泊車系統中。毫米波雷達探測距離遠、精度高,是ACC、AEB首選傳感器,且是目前國內研究的熱門。

目前,比較主流的毫米波雷達可用頻帶是24GHz和76~77GHz,一般24GHz用于短/中距,76~79GHz用于中/長距,頻率越高,波長越短,測距測速的精度就越高。目前毫米波雷達關鍵技術主要被Bosch、Denso等零部件巨頭壟斷,特別是77GHz產品技術只有Bosch、Continental等少數幾家公司掌握。

車聯網技術進一步“云端化”,安全性成新挑戰

2016年9月3GPP完成了V2V標準,支持基于短距離直接通信的車-車通信;2017年3月3GPPLTE-V2X標準全面完成。車聯網關鍵技術——LTE-V標準化已經完成,研發和產業化正在積極推動,如今車聯網已然進入產業爆發前的戰略機遇期,正在催生大量新技術、新產品、新服務。

在此基礎上,預計2018年以后,車聯網技術將進一步“云端化”,并將出現智能天線。實現信息娛樂、頭部單元、車聯網電子控制單元、安全系統、車身電子系統、底盤系統等都由云端來管控,其中前三項通過智能天線與云端連接,后三項則通過以太網連接到智能天線里,最終連接云端,實現對車進行升級。可另一方面,聯網功能也為黑客提供了一個貨真價實的攻擊面。

汽車企業正在快速尋找應對的安全措施,以支持內容流、基于位置的援助、智能緊急救援、車載電控單元(ECU)軟件空中更新等互聯網服務在高價值市場上的發展,同時防止黑客利用這些聯網功能達到自己目的。ST(2018慕尼黑上海電子展E4館4104展臺)新的Telemaco3P車載信息網絡處理器(STA1385及其衍生產品)是市場首款集成功能強大的隔離型專用硬件安全模塊(HSM)的汽車微處理器,HSM模塊負責驗證汽車收到的信息真實性以及試圖連接汽車的外部設備的真偽,防止網絡竊聽。

圖4:意法半導體最新安全模塊STA1385

可以預見的是,ADAS和車聯網的發展將推動數據存儲需求暴增。為實現互聯性,包括傳感器,車內娛樂系統、導航、電話通訊系統、儀表盤、CPU、動力傳動系統、或黑匣子等在內的一系列應用,都需要升級換代以適應未來的應用和環境。存儲作為實現這些技術和功能的關鍵一環,將起到非常重要的作用。在汽車領域,Micron不斷開發高性能和耐高溫的存儲產品,例如用在ADAS和汽車儀表盤當中的DRAM和LPDRAM。Micron在20納米和1x納米制程上的技術也在不斷跟進,此外還有應用在汽車領域的e.MMC5.0也在量產,以適應大容量存儲的需求,以及應用在汽車領域的更高容量SSD的產品。

新電池與電機技術漸成熟,新能源汽車加速普及

全球范圍內,到目前為止已有包括荷蘭、挪威、法國、德國、英國、中國等在內的7個國家公布了各自的燃油車禁售時間表。汽車工業發展面臨的包括能源、環境以及交通方面的挑戰正日益嚴峻,新能源汽車幾乎已經是代表著汽車工業未來的主要發展方向。

2014-2016年國內新能源汽車年均產量增速達261%,中國也成為全球最大的新能源汽車市場。目前,國內新能源汽車以純電動乘用車和純電動商用車為主,分別占新能源汽車構成的48%和33%。《中國制造2025》規劃明確提出,將到2020年,中國自主品牌新能源汽車年銷量突破100萬輛。新能源汽車具有使用成本、節能環保和乘坐舒適性三大優勢,電池和電機無疑是新能源汽車的核心。

圖5:2011-2020全球新能源汽車電池產量及增速

衡量電池性能主要有三個標準,分別是能量密度、穩定性和使用壽命,主流電動汽車仍以容量密度大的鋰離子蓄電池為主。以正極材料為劃分依據,鋰動力電池有鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池幾種,主要性能指標也有較大差別。鈷酸鋰電池是鋰離子正極材料的鼻祖,容量密度大但穩定性不夠,并不適合做動力電池:錳酸鋰電池市場占有率最大,能量密度中等,價格最便宜,壽命一般,安全環保;磷酸鐵鋰電池穩定性好、壽命長,但比能量低、一致性差,制作成本高于錳酸鋰,還需深入研究;三元鋰電池能量密度可達最高但安全性差,需要配備先進的電池管理系統,應用車型有特斯拉-modelS等。

圖6:四類鋰電池的性能指標差別

相對于電池,電動機就簡單許多,技術方面也非常成熟,目前適合做汽車動力且常見的有三類,包括永磁同步電機、感應電機和直流電機。永磁同步電機是目前新能源汽車應用最廣泛的電機,尺寸和質量偏小使其布置靈活,但是故障率要比其他電機高;感應電機抗高溫性能強,環境適應性更佳,特斯拉modelS采用的便是三相感應電機;直流電機雖然技術成熟,但是質量大、體積大和可靠性差,新一代電動汽車已經慢慢不再使用該電機。

未來的汽車產業所面臨的顛覆與挑戰也將是前所未有的。產業間的跨界融合將比以往任何時期都更為深入,很多產業間的邊界將進一步模糊,催生新的跨領域合作模式,并最終形成一個大產業生態。慕尼黑上海電子展“汽車技術日”大戲即將拉開帷幕,這將是一個由半導體公司、汽車零部件工業、車聯網、IT企業、傳統車企等一眾新老玩家組成的“豪華陣營”,他們需要在合作的基礎上,求同存異,共同探索出新智能汽車生態下的發展路徑。

據悉,與“汽車技術日”同期的慕尼黑上海電子展、慕尼黑上海電子生產設備展將于2018年3月14-16日在上海新國際博覽中心舉行,歷屆展商、群眾給予了兩場展會極高的評價,2017參展觀眾更是達到了68,215的歷史高位。值得一提的是,2018年3月14日的國際電動車創新發展論壇與3月15日的中國國際汽車電子創新技術大會拓展了“汽車技術日”的相關內容,國際電動車創新發展論壇主要聚焦于驅動電機、電機控制技術、功率電子變換器、充電樁、智能電池管理系統與系統集成技術和無線充電,而中國國際汽車電子創新技術大會主要議題有智能網聯汽車、汽車電子、汽車測試、安全與電子和傳統車動力總成系統電子控制技術,都非常值得期待!

12月31日前報名參加“2018汽車技術日”可享特惠價格

會議時間:2018年3月13日

地點:上海浦東喜來登由由大酒店(上海市浦建路38號)

主辦單位:慕尼黑博覽集團,中國汽車工程研究院

協辦單位:上海市交通電子行業協會

大會規模:500-600人

報名方式:關注微信號“e星期汽車電子圈”,點擊微信菜單“會議報名”。會議名額有限,報滿即止!2017年12月31日前報名,可享特惠價格:RMB1680元/人(原價RMB1980元/人),以上價格包含會議當日午餐。

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