汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢
在過去10年里,汽車工業(yè)發(fā)生了兩個顯著變化。一是,增長的基點正在從經(jīng)歐美市場向以亞洲國家為主的發(fā)展中地區(qū)市場轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)顯示,2007~2012年亞洲和歐洲將會主導(dǎo)全球汽車產(chǎn)量的89%,BRICs和亞洲的其他國家將成為汽車消費的主力軍。二是,在市場成熟的歐美國家,汽車的性能的提高更多地依賴于電子技術(shù)。有研究表明,從1989年至2005年,電子設(shè)備在整車制造成本所占比例,由16%增至30%以上。而目前每部新車的IC的成本約在310美元左右,估計到2010年將增長到350美元左右。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/81494.htm 無論是市場重心向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,還是技術(shù)重心向電子技術(shù)傾斜,都將勢必影響到汽車電子發(fā)展的方向。而且,其技術(shù)本身也將面臨著來自性能、安全以及環(huán)保法規(guī)多方面的苛刻要求。今后10年,電子技術(shù)在汽車工業(yè)中扮演著多大的作用,它又應(yīng)該如何承擔(dān)起汽車電子化的重任?為此,我們的記者采訪了全球一些專業(yè)的汽車導(dǎo)體廠商和零配件廠商,希望能從他們的答案中找到一些端倪?!?br />
圖 車身電子模塊發(fā)展趨勢
單位:百萬美元
數(shù)據(jù)來源: Strategy Analytics & IMS
德爾福:綠色、安全和通訊是汽車電子的未來
德爾福通過對推動全世界新技術(shù)、產(chǎn)品和市場發(fā)展的全球趨勢全面的調(diào)查和研究,發(fā)現(xiàn)汽車電子行業(yè)的未來就是綠色性環(huán)保性、安全性和連通通訊。
環(huán)保性
全球汽車行業(yè)最主要的發(fā)展趨勢就是傾向于發(fā)展高效燃料、低碳排放量的發(fā)動機。目前有許多選擇方案。其一就是先進(jìn)的柴油發(fā)動機和電子控制系統(tǒng),在公路駕駛時,其燃料經(jīng)濟性比汽油發(fā)動機提高30%~40%。其二就是電動動力系統(tǒng)或混合動力汽車(HEVs)?;旌蟿恿ζ嚰夹g(shù)應(yīng)用有許多結(jié)構(gòu),但都涉及一個小型電池組、一個電子控制器及一個可以使汽車發(fā)動機在停車時自動關(guān)閉并在發(fā)動機自動重啟前對汽車進(jìn)行再次電動加速的電動機?;旌蟿恿ζ囅到y(tǒng)可以提高汽車的燃油經(jīng)濟性達(dá)30%~40%,并降低碳排放達(dá)60%。純電動汽車的研發(fā)工作仍在繼續(xù),而且范圍已拓展至電動汽車或插入式混合動力汽車。這些汽車采用更大的電池組,可以在純電動驅(qū)動的情況下,行駛更長的距離。最后,供應(yīng)商和汽車制造商還正在開發(fā)汽缸壓力傳感和均質(zhì)充量壓燃燃燒(HCCI)等系統(tǒng),以在經(jīng)濟性和汽油發(fā)動機排放方面取得更大的進(jìn)展。所有這些動力系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)都將在未來的5~15年里為全世界的汽車增加大量電子內(nèi)容。
安全性
汽車電子發(fā)展的第二大趨勢是安全性。市場對于能夠保證駕駛更加安全的技術(shù)和產(chǎn)品有著龐大的需求。我們已經(jīng)在被動安全技術(shù)取得了重大的進(jìn)展——即在汽車發(fā)生碰撞時為駕駛者和乘客提供保護(hù)的技術(shù)和產(chǎn)品,如碰撞傳感器、氣囊、安全帶、隨動轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、以及金屬板沖撞區(qū)等產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)在汽車碰撞事故中挽救了許多人的生命,并減少了人員傷害。但是,最新的發(fā)展方向是主動安全性,通過采用雷達(dá)、光學(xué)和超聲波傳感器等技術(shù),測量汽車與周圍物體的距離和接近物體時的速度。該數(shù)據(jù)可用于提醒駕駛者控制汽車的駕駛速度,避免可能發(fā)生的碰撞事件。該信息還可用于控制制動器或轉(zhuǎn)向系統(tǒng),以自動避免碰撞。該碰撞避免系統(tǒng)可以降低全球事故率以及汽車事故的昂貴成本。
連通通訊
汽車電子發(fā)展的第三大趨勢是汽車的通訊連通性。如今,全世界的消費者都可以在家中和辦公室享受數(shù)字電子技術(shù)和無線基礎(chǔ)設(shè)施所帶來的方便,比如手機、硬盤驅(qū)動器上的數(shù)字壓縮音樂和視頻、數(shù)字電視播放、Wi-Fi、音頻和電視衛(wèi)星廣播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等。現(xiàn)在,消費者開始希望在其汽車和卡車?yán)锵碛型瑯拥募夹g(shù)和通訊便利,以使駕駛過程更加高效、方便、充滿情趣。GPS導(dǎo)航、車載信息服務(wù)(嵌入式手機和其它雙向無線鏈接所帶來的自動電信)、衛(wèi)星廣播以及后座電視等產(chǎn)品和技術(shù)就是順應(yīng)這一趨勢的最好例證。
世界各國都在開發(fā)前面提到的環(huán)保性、安全性和連通通訊的汽車電子產(chǎn)品。然而,在產(chǎn)品推出的時間安排和所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面還是有所不同。日本在許多汽車電子創(chuàng)新產(chǎn)品如導(dǎo)航和混合動力汽車方面都引領(lǐng)世界。歐洲在導(dǎo)航系統(tǒng)方面緊隨其后,但是在手機技術(shù)和手機車載信息服務(wù)方面卻處于領(lǐng)先地位。北美在開發(fā)導(dǎo)航市場方面緊隨日本和歐洲,但卻是首先采用車載信息服務(wù)和開發(fā)衛(wèi)星廣播和視頻系統(tǒng)的地區(qū)。而且,雖然日本最早開發(fā)出混合動力汽車產(chǎn)品,但如今北美市場正成為混合動力汽車發(fā)展最快的市場。
世界各地的許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的發(fā)展。最典型的例子就是GSM和CDMA等手機標(biāo)準(zhǔn)。歐洲已廣泛采用GSM及其衍生技術(shù),而北美則允許使用GSM和CDMA作為手機服務(wù)提供商之間競爭的基礎(chǔ)。亞洲各國已經(jīng)選擇GSM或CDMA作為手機標(biāo)準(zhǔn),有些地區(qū)選擇了兩個標(biāo)準(zhǔn)。目前,歐洲數(shù)字地面電視依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為DVB-T;而美國HDTV所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為并非移動友好的ATSC。Wi-Fi已經(jīng)成為全球的標(biāo)準(zhǔn),也是本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)汽車連通的理想選擇,比如將車庫里的汽車與家庭多媒體系統(tǒng)或零售網(wǎng)點、便利店或加油站周圍的本地網(wǎng)絡(luò)相連接。WiMax是一種范圍更廣的城域網(wǎng),已開始在一些國家用作更新的標(biāo)準(zhǔn)。中國的發(fā)展?fàn)顩r也令人振奮,已經(jīng)建立并采用了中國本地版的WiMax和數(shù)字地面視頻系統(tǒng)。最初,各地的防撞雷達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)毫米波頻率各不相同,但是今天大多數(shù)國家都為實現(xiàn)主動安全性而選用W頻段76~77GHz頻率。
多年來,德爾福曾制造和銷售了很多配有CD播放功能的AM/FM模擬收音機,它在過去的幾十年里一直是汽車的娛樂和信息中心。最近幾年來,數(shù)字電子技術(shù)和無線基礎(chǔ)設(shè)施革命開始改變德爾福所引領(lǐng)的傳統(tǒng)模式。首先,隨著車載信息服務(wù)系統(tǒng)的推出,嵌入式手機模塊使雙向基于位置的數(shù)據(jù)和免提語音通信成為可能。最初,車載信息服務(wù)單元是一個獨立的箱子,如今,車載信息服務(wù)單元已經(jīng)成為儀表板中央的“收音機”的一部分。導(dǎo)航部分原來也是一個獨立的單元,如今導(dǎo)航功能只是數(shù)字信息娛樂收音機的其中一個特性。同樣,最初XM/Sirius衛(wèi)星廣播就是一個遙控接收器,但是如今它也成為了收音機的一部分。
未來,“收音機”將發(fā)展成為精密復(fù)雜、高度集成的信息娛樂服務(wù)器,或“連通汽車”計算和通信的平臺。未來收音機的核心就是極其快速的32位微處理器,其閃存和硬盤驅(qū)動器具有強大的存儲功能。人機界面將包括大型高亮度平板觸摸式顯示屏,以及語言識別和方向盤控制系統(tǒng)。收音機的“前端”將集成多個單向和雙向無線接收子系統(tǒng),包括AM/FM、手機、GPS、衛(wèi)星音頻和視頻、Wi-Fi、WiMax、數(shù)字地面電視以及全球其它新興的無線連接。連通平臺還將可以使消費者在汽車內(nèi)使用各種便攜式或“游牧”消費電子設(shè)備(智能手機、iPODs等)并通過藍(lán)牙、Wi-Fi或直接USB連接無縫連接到信息娛樂服務(wù)器。此外,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)將成為這款收音機的其中一個功能,導(dǎo)航數(shù)據(jù)可通過無線鏈接下載,或存儲在閃存卡從而在汽車上使用。實時交通和出行者信息數(shù)據(jù)將通過無線鏈接的方式獲取,并可以經(jīng)常進(jìn)行更新,以實現(xiàn)動態(tài)導(dǎo)航。最后,駕駛者和乘客將擁有多種娛樂選擇,從實時音頻和視頻播放到通過Wi-Fi和WiMax非實時下載電影等大型娛樂文件。
我們預(yù)計未來5~10年,汽車電子行業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域?qū)⒓性谙冗M(jìn)安全電子產(chǎn)品、信息娛樂系統(tǒng)以及混合動力汽車的動力電子產(chǎn)品以及其它先進(jìn)的改善燃油經(jīng)濟性和降低碳排放的發(fā)動機控制系統(tǒng)。全球主要市場研究公司Strategy Analytics的數(shù)據(jù)顯示,混合動力汽車系統(tǒng)的銷售額將以每年20%的速度遞增,取決于各個地區(qū)的燃料價格和政府調(diào)控情況。他們還預(yù)計安全電子產(chǎn)品將以每年11.7%的速度增長,而信息娛樂系統(tǒng)將每年11.4%的速度增長。中國、印度及東南亞是增長最快的地區(qū),其次是南美、歐洲和北美?!?br />
凌力爾特:汽車安全和信息娛樂產(chǎn)品最具增長潛力
對汽車制造商的最大威脅是可靠性和行車安全問題。產(chǎn)品收回不僅成本高昂,而且有失去用戶信心和忠誠度的風(fēng)險。有時必須重新設(shè)計以增強競爭優(yōu)勢,如增加行車安全保障功能,但是重新設(shè)計仍然是有風(fēng)險的。美國有一個叫 JD Power 的機構(gòu),專門評價質(zhì)量以及對消費者購買決策產(chǎn)生影響的因素。JD Power 最近指出,就汽車重新設(shè)計而言,平均每 100 輛汽車增加 10 個問題。產(chǎn)品的最初質(zhì)量對形成競爭優(yōu)勢極為重要。行車安全和可靠性評級高是競爭優(yōu)勢評級高的關(guān)鍵因素,為消除問題而進(jìn)行重新設(shè)計會產(chǎn)生負(fù)面影響。
電子產(chǎn)品制造商都在爭先恐后地提供功能豐富、能夠改進(jìn)最終設(shè)計性能和可靠性的產(chǎn)品。應(yīng)該突出強調(diào)的是,對汽車制造商來說,與收回產(chǎn)品的成本相比,汽車內(nèi)部電子產(chǎn)品的成本可以忽略,收回成本是制造商建議零售價中必須考慮的因素。“總體擁有成本”必須考慮,而不是簡單地選擇滿足最低需求的、最便宜的集成電路。如果電子組件的堅固性和可靠性確定無疑,那么這對汽車制造商來說值多少錢!
系統(tǒng)架構(gòu)恰當(dāng)、仔細(xì)選擇供應(yīng)商、集成電路專門為汽車應(yīng)用而設(shè)計,這是明天的汽車保證可靠性的關(guān)鍵。過去 5 年中,電子產(chǎn)品在汽車中變得更普遍了。新的挑戰(zhàn)是確保呈指數(shù)增長的電子控制系統(tǒng)可靠。無論是發(fā)動機從汽車中脫落還是電動開窗不能正常工作,用戶都會打保修電話,并對制造商的聲譽造成負(fù)面影響。應(yīng)該非常仔細(xì)地選擇集成電路供應(yīng)商,以確保組件級可靠性。應(yīng)該檢查潛在供應(yīng)商以前的現(xiàn)場故障率,應(yīng)該盡力了解該公司的“質(zhì)量文化”。電路設(shè)計師、測試工程師和工廠操作員為確保集成電路具有一致的質(zhì)量和可靠性都做了什么?
凌力爾特認(rèn)為最有可能為汽車制造商帶來增長的途徑主要有兩條。第一條是專注于提高行車安全。在過去 5 至 10 年,汽車本身變得更加安全了,防鎖剎車系統(tǒng)(ABS)、復(fù)雜的氣囊系統(tǒng)和穩(wěn)定性控制現(xiàn)在大部分都成了標(biāo)配功能。下一階段將繼續(xù)沿著保障駕駛員行車安全這一趨勢發(fā)展,并集中精力保障汽車的最薄弱環(huán)節(jié) ── 駕駛員的行車安全。修正由人造成的錯誤需要極其尖端和復(fù)雜的電子產(chǎn)品,需要高可用性和可靠的保護(hù)措施。不過,提供行車安全保障功能的成本非常高,而且利潤率提高有限,因為消費者不想為這類功能支付多得不成比例的費用?,F(xiàn)在,防撞雷達(dá)只是剛剛開始出現(xiàn)在高檔豪華型汽車中,而且這種狀態(tài)有可能會持續(xù)一段時間。能夠監(jiān)視汽車在行車道中位置的一些新系統(tǒng)目前正在測試中。這類系統(tǒng)監(jiān)視反應(yīng)時間、轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)和速度改變,并在傷害發(fā)生之前向駕駛員發(fā)出警報。目前,汽車零配件市場提供一些監(jiān)視駕駛員機敏度的產(chǎn)品,試圖通過眼皮動作和掃描視域檢測駕駛員的疲勞程度。這些新產(chǎn)品要得到廣泛采用,其可靠性需得到驗證,也需要通過仔細(xì)選擇組件和電子設(shè)計來降低其實現(xiàn)成本。
第二個有利可圖的增長領(lǐng)域是座艙電子產(chǎn)品和信息娛樂系統(tǒng)。在基于位置的訂購服務(wù)市場的推動下,這些產(chǎn)品已經(jīng)變得越來越復(fù)雜了。這個領(lǐng)域的增長取決于 GPS 設(shè)備和復(fù)雜的儀表板設(shè)備的采用,這些設(shè)備為消費者帶來了新穎和有用的服務(wù)(因此也為服務(wù)提供商帶來了收入)。例如,用觸摸屏向汽車將經(jīng)過的路邊餐廳預(yù)定餐位,或者根據(jù)本地交通情況確定行車路線。要想讓消費者為這些功能付出額外費用,這些功能就必須在功能性和可靠性方面超出用戶預(yù)期。我們可以預(yù)期,這類給第三方行業(yè)帶來收入的系統(tǒng)將從豪華型汽車加速普及到大眾型汽車中。
凌力爾特公司專注于為汽車應(yīng)用提供廣泛的產(chǎn)品選擇,產(chǎn)品在-40℃~125℃的溫度范圍內(nèi)可靠工作。這些產(chǎn)品包括用于防撞雷達(dá)(CAR)的高速、高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、監(jiān)視系統(tǒng)電壓的微功率精確電源監(jiān)視器、DC/DC 轉(zhuǎn)換器、用于防撞雷達(dá)的纖巧 2mm×2mm微調(diào)DAC(數(shù)摸轉(zhuǎn)換器)和各種系統(tǒng)調(diào)節(jié)產(chǎn)品,以及我們最新的汽車過壓和過流瞬態(tài)保護(hù)集成電路,這些集成電路保護(hù)昂貴的、對行車安全至關(guān)重要的電子產(chǎn)品免受損壞。
現(xiàn)在汽車系統(tǒng)中有很多應(yīng)用需要連續(xù)供電,甚至在汽車熄火后也一樣,如遙控車門開啟、車輛安全和 GPS 系統(tǒng)。對這些系統(tǒng)的一個關(guān)鍵要求是低工作電流,以延長電池工作時間。隨著這些始終保持接通系統(tǒng)的發(fā)展,電子產(chǎn)品在負(fù)載較輕時也必須降低電流消耗。
凌力爾特公司的集成電路設(shè)計師已經(jīng)仔細(xì)考慮了這些問題,以為汽車提供在正常工作、備用和停機時具有低靜態(tài)電流的產(chǎn)品。例如,LT4356-1 浪涌抑制器在出現(xiàn)瞬態(tài)故障時僅消耗 1mA 電流,在停機模式僅消耗 5mA 電流。凌力爾特公司按照良好定義的汽車質(zhì)量程序控制質(zhì)量,實現(xiàn)了高可靠性。■
Actel:FPGA用于動力傳動系統(tǒng)和安全系統(tǒng)
當(dāng)今,汽車電子產(chǎn)品領(lǐng)域在數(shù)個方面呈現(xiàn)出持續(xù)增長的勢頭。一方面,駕駛者對安全和便利性日益關(guān)注,使汽車電子產(chǎn)品的含量穩(wěn)步上升,導(dǎo)致車上的半導(dǎo)體器件數(shù)目也在增加。另一方面,新車型不斷問世,車型的平均壽命逐漸縮短,這種更新?lián)Q代并非源于車輛的性能,而是因為消費者的偏好。
其它影響該市場增長的因素包括:
1.技術(shù)—隨著半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步,汽車部件成本降低;
2.市場競爭—汽車廠家越來越多地引入電子產(chǎn)品作為其競爭優(yōu)勢;
3.性能—引入電子產(chǎn)品以降低油耗和提高引擎性能;
4.強制性法規(guī)—法規(guī)要求點火和引擎控制系統(tǒng)中采用的電子器件必須有助于減少排放;
5.安全性—電子產(chǎn)品的特色應(yīng)用譬如安全氣囊、ABS系統(tǒng)以及應(yīng)急呼叫系統(tǒng)目前已成為市場營銷工具。
由于駕駛者越來越關(guān)心汽車的安全性和舒適性問題,使到汽車電子產(chǎn)品的份額穩(wěn)步上升,每輛汽車中的半導(dǎo)體器件數(shù)量也隨之增加。新型消費電子產(chǎn)品 (如GPS導(dǎo)航設(shè)備和車載DVD播放器等)現(xiàn)在幾乎是最常見的配備。諸如電動車窗和電動座椅,以及引擎控制和懸掛調(diào)整單元之類的其它電子設(shè)備也相當(dāng)普遍。汽車電子市場預(yù)計會不斷增長,尤其是GPS系統(tǒng)、安全氣囊和引擎控制模塊的增長最快。根據(jù)市場研究公司Gartner Dataquest估計,到2011年汽車電子市場的規(guī)模將達(dá)到98.54億美元。
Actel目前正在將符合AEC Q100 Grade 1規(guī)范的基于 Flash 的閃存FPGA用于車載信息通信系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)以外的系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備,如動力傳動系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。Actel的FPGA功耗很低,能承受最嚴(yán)苛的工作溫度,而且可適應(yīng)空間狹小的應(yīng)用環(huán)境 (如在散熱受限環(huán)境下安裝的車載攝像機和引擎控制模塊)。
引擎蓋下的電子設(shè)備 (如引擎和變速控制模塊) 需要非常穩(wěn)固可靠的半導(dǎo)體器件,能夠經(jīng)受極高的溫度和汽車的震動,同時功耗要低,以確保運行可靠、堅固耐用。AEC Q100 Grade 1規(guī)范是目前FPGA能滿足最嚴(yán)格的規(guī)范,證明Actel 的低功耗器件可以在延伸的結(jié)溫范圍工作 (-40~+135℃),并在汽車壽命期內(nèi)提供高可靠性和性能。此外,由于Actel FPGA的功耗極低,較競爭對手的汽車FPGA產(chǎn)品低兩個量級,這使它能承受更長時間的高溫而不必?fù)?dān)心可靠性和失效問題。
Actel基于Flash的FPGA獨特地采用了片上 Flash內(nèi)存來實現(xiàn)開關(guān)控制,使到該系列產(chǎn)品具有固件錯誤免疫能力;這是向著零瑕疵發(fā)展產(chǎn)業(yè)的強制性要求。相反地,基于SRAM的FPGA配置數(shù)據(jù)容易由于中子誘引而產(chǎn)生錯誤;這種錯誤會以不可預(yù)測的方式改變邏輯、布線或I/O的行為,從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障,而系統(tǒng)故障可以損害品牌形象,最嚴(yán)重的使得生命安全受威脅。
無論對車艙內(nèi)設(shè)備還是引擎蓋下的動力系統(tǒng),不同的國家,甚至同一國家內(nèi)的不同州市,都有不同的排放標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和稅制法規(guī)。例如,英國的稅法一般都有利于較小排量的汽車;美國加州的排放標(biāo)準(zhǔn)不同于其它州;而有些國家不會規(guī)定白天要開車燈。在大多數(shù)國家和美國各州,汽車中的免提電話都是法定的必備設(shè)備,但只有少數(shù)地區(qū)嚴(yán)格執(zhí)行。不過,在嚴(yán)格執(zhí)行這個法規(guī)的國家中,以藍(lán)牙技術(shù)為基礎(chǔ)的免提電話已經(jīng)成為汽車“標(biāo)配”的電子設(shè)備。臺灣和中國將繼續(xù)需要日益復(fù)雜的電子控制軟件和汽車部件。當(dāng)然,正如我們在全球市場所看到的,這個地區(qū)的車用數(shù)字化消費電子產(chǎn)品也會繼續(xù)大幅增長。
由于先天具有應(yīng)對差異化和分塊市場的靈活性,F(xiàn)PGA不需要差異化的產(chǎn)品策略。而且,由于FPGA的價格低及無需反復(fù)進(jìn)行昂貴的產(chǎn)品資格認(rèn)證,因此在各個國家和州市都比標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品更具吸引力。對所有車用產(chǎn)品來說,質(zhì)量、可靠性和成本是最重要的事情,汽車應(yīng)用中使用的半導(dǎo)體器件也不例外。對于Actel的非易失性FPGA具有獨特的優(yōu)勢,能夠直接滿足汽車市場的需求和愿望,我們都深感振奮?!?/p>
Silicon Labs:混合信號微控制器符合目前汽車工業(yè)的發(fā)展
汽車電子設(shè)計師面臨的挑戰(zhàn)之一是迅速開發(fā)新的電子元件,滿足客戶對舒適度、安全性和性能改進(jìn)的需求。汽車電子產(chǎn)品市場上充滿了競爭。這就要求設(shè)計師縮短整體設(shè)計和鑒定周期,在保證質(zhì)量、可靠性和成本目標(biāo)的前提下增強現(xiàn)有系統(tǒng)的功能性。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),汽車設(shè)計師們需要找到高度集成的解決方案,通過大規(guī)模集成混合信號集成電路來提高系統(tǒng)的功能強度。
在用于購買8位微控制器的每三美元當(dāng)中就有一美元用于汽車電子。當(dāng)前這一市場總額達(dá)30多億美元,并且以接近每年10%的速度增長。一些增長最快的領(lǐng)域直接關(guān)系到采用復(fù)雜的電子集成以提高汽車制造商的競爭力、消費者的舒適度和安全性。尤其值得注意的是,高品質(zhì)的汽車儀表板使用經(jīng)驗受到廣泛期待。應(yīng)用電子產(chǎn)品如適應(yīng)式前照明、多軸向座椅調(diào)節(jié)、智能溫濕度控制系統(tǒng)、撞擊避免和動態(tài)自動巡航控制系統(tǒng)都將是未來的重點增長領(lǐng)域。
芯科實驗室有限公司(Silicon Labs)致力于開發(fā)占用空間小、帶有高速中央處理器和集成高性能模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的混合信號微控制器(MCU)?;旌闲盘栁⒖刂破鞣夏壳捌嚬I(yè)的發(fā)展趨勢,例如,汽車設(shè)計師只需采用一個混合信號微控制器,就能實現(xiàn)發(fā)動機整流和發(fā)動機電流監(jiān)控?;旌闲盘栁⒖刂破鳚M足了市場對節(jié)能、小巧、更復(fù)雜的電子系統(tǒng)的需求,從而減少了對單機部件的要求。
汽車市場主要分為兩大部分:其一是產(chǎn)品性能提升,這些汽車大多在歐洲或美國設(shè)計;另一市場則由新興經(jīng)濟體如中國等,對汽車需求的迅速增長來推動。盡管這一市場對汽車的成本效率要求更高,但仍然極度依賴電子系統(tǒng)來改進(jìn)效率、每公里耗油量和可靠性。中國的消費者和全球其他消費者一樣,都非常重視安全性和舒適度;能夠滿足這些需求的新車設(shè)計是實現(xiàn)全球市場增長的重點?!?/p>
FairChild: 關(guān)注功率控制和功率管理
影響汽車電子行業(yè)發(fā)展的因素包括節(jié)能降耗、環(huán)保、增強的安全性、更高的可靠性、舒適性和產(chǎn)品特性化、改進(jìn)的可制造性,以及滿足法規(guī)要求的特性等。這些因素推動用著汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品的增長速度超過整個行業(yè)的平均增長速度。我們預(yù)計汽車功率電子將會持續(xù)強勁增長,其主要推動力是對燃料高效率利用的要求以及環(huán)境保護(hù)的需求。功率電子將在傳統(tǒng)機械電氣化和可替代能源的實用化等方面發(fā)揮重要的作用,滿足市場需求。
飛兆半導(dǎo)體專注于面向汽車應(yīng)用提供功率控制和功率管理解決方案,包括點火、燃油噴射、螺線管和電機控制、電動助力轉(zhuǎn)向,以及 HEV (混合動力電動汽車)。技術(shù)導(dǎo)向是從傳統(tǒng)的機械控制轉(zhuǎn)向電子控制,采用固態(tài)器件替代機電開關(guān)。此外,封裝技術(shù)方面的進(jìn)步使得飛兆半導(dǎo)體等供應(yīng)商能夠提供集成度更高和成本更具競爭優(yōu)勢的解決方案。
飛兆半導(dǎo)體一直與歐洲和美國的客戶合作。隨著中國汽車市場迅速增長,我們已在這個地區(qū)投入強大的力量,并將繼續(xù)為這個新興市場提供所需的產(chǎn)品和解決方案。在相對較短的時間內(nèi),中國市場的應(yīng)用將日益趨于復(fù)雜,供應(yīng)商將開始研發(fā)針對這個地區(qū)的專用解決方案。中國將成為一個設(shè)計中心。而飛兆半導(dǎo)體根據(jù)這個變化調(diào)整其產(chǎn)品和客戶支持策略,成為這個地區(qū)的成功供應(yīng)商。■
EPCOS:用戶的態(tài)度、市場和外部條件將影響汽車電子的發(fā)展
最終用戶的態(tài)度將影響到汽車電子的發(fā)展。首先,用戶的安全意識正在提高。其次,最近關(guān)于氣候變化的討論把燃料效能推上一個需要優(yōu)先考慮的位置。此外,質(zhì)量——尤其是可靠性,在成熟的汽車市場變得非常重要。最后,消費者希望一些以前必須額外購買的功能,像車內(nèi)空調(diào)或者遙控車門開關(guān)(RTE)等,可以成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。
但是,不但是客戶的認(rèn)知在改變,市場以及外部條件同樣也在變化。隨著現(xiàn)代城市中心交通被大量的汽車堵塞,智能導(dǎo)航和交通指導(dǎo)系統(tǒng)的需求將大幅提升。而中國和印度這樣國家的發(fā)展,他們的特殊需求無疑將重新塑造汽車電子的藍(lán)圖。此外,汽車內(nèi)越來越多的電子應(yīng)用讓內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),像CAN或者FlexRay變得至關(guān)重要。
可以肯定的是,中國出產(chǎn)的汽車內(nèi)的電子應(yīng)用還沒有達(dá)到歐洲或者美國汽車的水準(zhǔn),但是追趕的步伐很快。如今,相當(dāng)可觀的消費者正在購買第相當(dāng)可觀的消費者正在購買第二輛汽車,這意味著他們的經(jīng)驗和對質(zhì)量的期待也在提高。此外,成本是首當(dāng)其沖的因素,尤其是許多考慮購買第一輛汽車的家庭。為了滿足本土市場的這些需求,EPCOS有很好的定位。我們大中國區(qū)公司在全中國的5個分支擁有幾位專家,因此我們非常接近客戶。我們在中國有6家工廠,大多數(shù)都在為汽車行業(yè)制造元件—能夠靈活應(yīng)對客戶的物流需求。通過我們工廠和銷售機構(gòu)積累的大量技術(shù)知識,我們的現(xiàn)場應(yīng)用工程師可以為汽車電子行業(yè)的客戶提供符合要求的技術(shù)支持。在EPCOS的產(chǎn)品組合里,有眾多產(chǎn)品線尤其關(guān)注節(jié)約成本,并以不降低質(zhì)量為前提。就像在歐洲一樣,我們致力于成為中國汽車電子行業(yè)電子元件的主要供應(yīng)商之一。
EPCOS提供豐富的無源電子元件,它們幾乎可以應(yīng)用到所有的汽車電子的子系統(tǒng)中。其中一些重要的包括:SAW保證RKE、TPMS和GPS系統(tǒng)中的無線數(shù)據(jù)傳輸無縫工作。NTC溫度傳感器幫助HVAC系統(tǒng)和水/油溫度控制系統(tǒng)控制空氣和液態(tài)溫度。一些元件,像變阻器或者我們的 CombiSuppressor薄膜電容以及單封裝的變阻器,可以為電力發(fā)動機和電子板提供過壓保護(hù)和防止電磁干擾。而CAN 和 FlexRay的總線扼流圈可以保證汽車總線系統(tǒng)可靠的通信。鋁電解電容,專門在道路崎嶇的情況下為滿足機械穩(wěn)定性和可靠性的高要求而設(shè)計,是汽車內(nèi)部使用的理想選擇。
汽車電子是一個在全球范圍都在增長的市場,一方面歸功于汽車產(chǎn)量的增長,另一方面則是車用電子應(yīng)用增多。有許多領(lǐng)域增長迅速:例如,一些用于提高燃料效率的動力總成技術(shù)正在研發(fā)中的。混合動力汽車是其中一種可能的方案。預(yù)計柴油引擎也將繼續(xù)擴大市場份額。這些汽車中由EPCOS的壓電制動器組成的壓電式噴射系統(tǒng)可以提高15%的燃料效率。這兩個例子中,輔助電子裝置都將從動力總成技術(shù)發(fā)展中獲益。
客戶需求的提升將觸發(fā)個人舒適系統(tǒng)量和質(zhì)的提升,像空調(diào)、遙控車門開關(guān)、電子椅調(diào)節(jié)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等等。安全裝置將繼續(xù)增長,像氣囊、ABS、牽引控制系統(tǒng)等等。最后,很多娛樂和信息系統(tǒng)的創(chuàng)新電子技術(shù)已經(jīng)點燃信息娛樂應(yīng)用市場?!?/p>
日本精工儀器:增加EEPROM的容量,應(yīng)對MCU需求
汽車電子的開發(fā),有很多源自“對車的要求”,包括:高性能化,包括各種各樣高機能化。高信賴性可以減低故障率、提高車輛壽命。環(huán)境應(yīng)對可以降低燃料費、排除氣體限制等環(huán)境污染對策的重要性。安全性還在由被動安全轉(zhuǎn)為主動安全??爝m性指增加對駕駛者的輔助、居住性等功能。實現(xiàn)各種需求的同時,也是進(jìn)一步使車輛電子化的過程。
今后5~10年,汽車電子化的重要項目包括有安全性、舒適性和環(huán)境對應(yīng)等。為實現(xiàn)所有對汽車的要求,除了要增加各種ECU,更要提高機能、性能和信賴性。有鑒于此,我們要提高半導(dǎo)體芯片的性能和機能。另外, ECU、基板和電子裝置小型化的要求也會增加。而高可靠的EEPROM可以實現(xiàn)車用非易失性存儲的需求:高可靠、高溫工作、小型化,今后5~10年對汽車電子化會有一定的貢獻(xiàn)。
各種ECU的使用增加了用作故障診斷機能、異常記錄的非易失性存儲的重置密度。如果EEPROM、Flash Memory等重置密度高的話,容易引起故障。SII的EEPROM可靠性高、特別是重置性能十分優(yōu)秀。即使重置的次數(shù)增加,也很難引起故障,對車的安全性有很高的貢獻(xiàn)。將來我們會再增加EEPROM的存儲容量,并且提高高溫工作性能,擴大125℃產(chǎn)品的陣容,為高于125℃的需求開發(fā)新產(chǎn)品。
中國的汽車市場正急速擴大,車輛電子化和歐美(日本)沒有很大的分別。但汽車價格大多屬于低端級別,以安全性和舒適性為要,但電子化并不是不必要。因此,應(yīng)用在日本/歐美汽車市場的產(chǎn)品也可使用與中國市場,對SII汽車用EEPROM的需要應(yīng)該有很多。■
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