近些年,,越來越多的半導(dǎo)體巨頭,、互聯(lián)網(wǎng)科技公司以及整車廠都在高調(diào)進(jìn)軍汽車電子領(lǐng)域,,每年在拉斯維加斯舉行的消費(fèi)電子展CES,,現(xiàn)在也越來越多的成為了各個(gè)廠商們展示其最新汽車電子技術(shù)的平臺(tái),,可見汽車電子行業(yè)迎來了風(fēng)口,。
那么,到底何謂汽車電子,?汽車電子行業(yè)都有哪些特點(diǎn)和機(jī)會(huì),?以及汽車電子的未來發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的?筆者通過這篇文章,,給大家普及下相關(guān)知識(shí),,希望大家能對(duì)汽車電子行業(yè)有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
汽車電子相關(guān)概念:
從廣義上講,,汽車整車中所有與電路電氣相關(guān)的裝置都屬于汽車電子,,小到電子元器件,大到整個(gè)電子控制系統(tǒng),。
具體來說,,汽車電子是電子信息技術(shù)與汽車傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合,是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱,。具體分類如下:
汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性,、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和娛樂性,。據(jù)了解,,汽車產(chǎn)業(yè)60~70%的技術(shù)創(chuàng)新都是由汽車電子技術(shù)推動(dòng)的。如今,,汽車電子化程度的高低,,已經(jīng)成為衡量汽車綜合性能和技術(shù)水平的重要標(biāo)志。
汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程:
全球汽車電子技術(shù)的發(fā)展及其大規(guī)模的應(yīng)用是從20世紀(jì)70年代末開始的,,到現(xiàn)在大致經(jīng)歷了以下4個(gè)發(fā)展階段:
第一個(gè)發(fā)展階段為1971年以前,,主要生產(chǎn)技術(shù)起點(diǎn)較低的交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器,、電子閃光器,、電子喇叭、間歇刮水裝置,、汽車收音機(jī),、電子點(diǎn)火裝置和數(shù)字鐘等。
第二個(gè)發(fā)展階段為1974~1982年,,以集成電路和16位以下的微處理器在汽車上的應(yīng)用為標(biāo)志,。主要包括電子燃油噴射、自動(dòng)門鎖,、程控駕駛,、高速警告系統(tǒng)、自動(dòng)燈光系統(tǒng),、自動(dòng)除霜控制,、防抱死系統(tǒng),、撞車預(yù)警傳感器、電子變速器,、自動(dòng)巡航控制,、防盜系統(tǒng)等電子產(chǎn)品。其中,,電子汽油噴射技術(shù)和防抱死(ABS)技術(shù)是這個(gè)階段典型的技術(shù)應(yīng)用,,使汽車的主要機(jī)械功能用電子技術(shù)來控制。但是,,在此階段機(jī)械與電器的聯(lián)接并不十分理想,。
第三個(gè)發(fā)展階段為1982~1990年,微電腦在汽車上的應(yīng)用越來越多,,方案也日趨成熟,,而且在向智能化方向發(fā)展。主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有胎壓控制,、數(shù)字式油壓計(jì),、牽引力控制、全輪轉(zhuǎn)向控制,、直視儀表板,、聲音合成與識(shí)別器、電子負(fù)荷調(diào)節(jié)器,、電子道路監(jiān)視器,、蜂窩式電話、可熱式擋風(fēng)玻璃,、倒車示警、高速限制器,、自動(dòng)后視鏡系統(tǒng)等,。
第四個(gè)發(fā)展階段為2005年以后這段時(shí)間。在這個(gè)階段,,全球的汽車智能化,、電子化得到高速發(fā)展,所使用半導(dǎo)體處理器的功能也越來越強(qiáng)大,,主要產(chǎn)品有多路傳輸系統(tǒng),、32位微處理器、自動(dòng)防撞系統(tǒng),、ADAS,、自動(dòng)駕駛等。而且國(guó)內(nèi)的汽車電子市場(chǎng)也在這個(gè)階段得到了快速的發(fā)展,,尤其是自主品牌的研發(fā)和投入,。
汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈:
汽車電子行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈相較于其他行業(yè)還是比較清晰的,,其主要由三個(gè)垂直的層級(jí)構(gòu)成。分別是電子元件供應(yīng)商(Tier 2),、系統(tǒng)供應(yīng)商(Tier 1)和整車廠(OEM),。其中,上游電子元件的供應(yīng)商主要以國(guó)外的半導(dǎo)體巨頭為主,,比如:飛思卡爾,、瑞薩、英飛凌,、英偉達(dá)等,;中游系統(tǒng)供應(yīng)商基于Tier 2提供的各基礎(chǔ)產(chǎn)品,研發(fā)集成出一套系統(tǒng)供給整車廠,,比如:影音娛樂導(dǎo)航系統(tǒng),、儀表系統(tǒng)等等,像電裝,、博世,、德爾福、航盛,、華陽等都屬于系統(tǒng)供應(yīng)商,;下游整車廠就比較好理解了,整車廠把各個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品在產(chǎn)線上進(jìn)行組裝和生產(chǎn),,最終一臺(tái)新車下線,。在這里值得一提的是,在上游和中游之間會(huì)存在一些中間代理商,,主要以國(guó)內(nèi)的公司為主,。
汽車電子市場(chǎng)規(guī)模:
目前,中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的汽車產(chǎn)銷國(guó),,據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,,2016年我國(guó)汽車產(chǎn)銷分別完成2811.9萬輛和2802.8萬輛,又一次位居全球第一,,IHS預(yù)測(cè)中國(guó)汽車產(chǎn)銷量在2020年將增長(zhǎng)至3000萬輛,,年復(fù)合率超過10%。下圖是不同車型,、不同檔次的車,,汽車電子所占整車價(jià)值的比例。據(jù)權(quán)威研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),,預(yù)計(jì)到2020年全球汽車電子占整車比例將由目前的30%上升到50%,。
在汽車市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)、汽車電子設(shè)備成本占比提升、電氣化部件普及率提升等多重因素作用下,,汽車電子市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速,。早在6年前,全球汽車電子規(guī)模已經(jīng)突破萬億元了,,而且還在穩(wěn)步增長(zhǎng),,全球汽車電子年增長(zhǎng)率在10%左右,國(guó)內(nèi)汽車電子年增長(zhǎng)率在20%左右,。從下圖也可以看出,,國(guó)內(nèi)的汽車電子規(guī)模所占全球規(guī)模的比例也在提高。
汽車電子行業(yè)特點(diǎn)
門檻高:汽車電子從屬于汽車零配件產(chǎn)業(yè),,與3C消費(fèi)類/工業(yè)類產(chǎn)品相比,,汽車電子行業(yè)的技術(shù)門檻要求更高、對(duì)產(chǎn)品本身的可靠性和安全性要求也很高,。由于汽車與安全性直接相關(guān),,汽車電子產(chǎn)品要求在承受不同惡劣環(huán)境(高低溫、高壓,、震動(dòng)等)下,,依然保持產(chǎn)品的性能穩(wěn)定,所以汽車電子行業(yè)都要滿足一些認(rèn)證:TS16949,、AECQ100/200等,;
國(guó)際巨頭占?jí)艛嗟匚唬簢?guó)外汽車電子產(chǎn)業(yè)起步比較早,而且依托本土的汽車巨頭進(jìn)行全球的擴(kuò)張,,全球汽車電子行業(yè)基本都是被幾大國(guó)際巨頭壟斷的,,據(jù)了解,全球前10大汽車電子供應(yīng)商的市場(chǎng)占有率達(dá)到了70%,,其中日韓,、歐美企業(yè)居多,包括:博世,、德爾福,、大陸、偉世通,、阿爾派、歌樂,、MOBIS等,,雖然國(guó)內(nèi)汽車電子行業(yè)近幾年也在快速發(fā)展,包括:航盛,、華陽,、東軟、德賽西威等,,但是與國(guó)外巨頭還有一定差距,;
項(xiàng)目研發(fā)周期長(zhǎng):一個(gè)新車型項(xiàng)目從立項(xiàng)到新車量產(chǎn)需要經(jīng)歷許多個(gè)必要環(huán)節(jié),,比如:技術(shù)產(chǎn)品選型、樣機(jī),、小批量測(cè)試,、外部跑車測(cè)試和量產(chǎn)等,一般純進(jìn)口的車型研發(fā)周期大約3-5年,,例如:XC90用了42個(gè)月,、奔馳有款車用了4年;中外合資車的研發(fā)周期約為2年,;國(guó)產(chǎn)車型研發(fā)周期約為1年,,其中新車型量產(chǎn)前必須要進(jìn)行嚴(yán)格的3-6個(gè)月的測(cè)試。
項(xiàng)目可持續(xù)性好:汽車電子行業(yè)項(xiàng)目的可持續(xù)性好,,一般的車型周期在3年左右,。
汽車電子未來發(fā)展趨勢(shì):
隨著汽車電子的電氣化、智能化,、集成度越來越高,,汽車電子的未來發(fā)展趨勢(shì)如下圖所示,其中汽車電子未來發(fā)展的終極目標(biāo)是:完全實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)駕駛,!
汽車電子發(fā)展帶來的機(jī)會(huì):
基于上面提到的未來汽車電子的發(fā)展趨勢(shì),,我們可以看出高級(jí)汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、無人駕駛,、車聯(lián)網(wǎng)(V2X)和新能源汽車等將會(huì)得到快速發(fā)展,,那么所涉及的毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá),、IGBT功率元器件等產(chǎn)品將會(huì)有大規(guī)模爆發(fā),。
1、ADAS: 毫米波雷達(dá) + 攝像頭,。
汽車智能化的發(fā)展,,必定帶來多個(gè)傳感器的需求,ADAS系統(tǒng)需要大量的攝像頭,、毫米波雷達(dá)和各種不同功能的探測(cè)雷達(dá)來感知周圍環(huán)境,,如識(shí)別交通標(biāo)志、辨別障礙物類型,、測(cè)量障礙物與車身距離,、計(jì)算相對(duì)移動(dòng)速度等。
毫米波雷達(dá):測(cè)量被測(cè)物體的相對(duì)距離,、相對(duì)速度,、方位等,一般一個(gè)車上需要4個(gè)毫米波雷達(dá),預(yù)計(jì)到2020年,,毫米波雷達(dá)的全球出貨量在7200萬顆,。
攝像頭:ADAS的核心器件之一,用于物體的識(shí)別,。廣泛用于360環(huán)視,、自適應(yīng)巡航、車道偏離預(yù)警等系統(tǒng)中,,與毫米波雷達(dá)等傳感器配合使用,。
2、新能源汽車:IGBT/MOSFET/晶體管,。
新能源汽車的發(fā)展對(duì)功率器件的使用量大幅增加,,一個(gè)整車中需要大量的逆變器、變壓器,、變流器以及電動(dòng)控制系統(tǒng),,所以對(duì)IGBT、MOSFET ,、二極管等功率器件的需求日趨增多,。
目前,IGBT模塊90%依賴進(jìn)口,,是新能源電動(dòng)車的核心器件之一,,主要用于電源系統(tǒng)、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,,一臺(tái)電動(dòng)車中需要大量的IGBT模組,,占整個(gè)電動(dòng)車成本約10%,電動(dòng)車的發(fā)展,,促進(jìn)了IGBT等功率器件的發(fā)展,,預(yù)計(jì)到2020年,IGBT的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億,,未來市場(chǎng)潛力巨大,。
3、車聯(lián)網(wǎng)(V2X):通信芯片+RFID,。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是汽車電子領(lǐng)域的一個(gè)新興應(yīng)用,,也是未來ITS的重要組成部分。車聯(lián)網(wǎng)通過各種信息傳感設(shè)備,,利用RFID,、GPS、移動(dòng)通信,、無線網(wǎng)絡(luò)等接入技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支撐技術(shù),,實(shí)現(xiàn)人、車,、路,、環(huán)境之間的智能協(xié)同,實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)汽車的屬性和靜動(dòng)態(tài)信息,,進(jìn)行提取,、利用并提供綜合服務(wù)。據(jù)了解,,未來車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)以每年20%的增長(zhǎng)速率發(fā)展,,屆時(shí)V2X通信芯片和RFID的需求量將會(huì)得到爆發(fā)。