汽車電子化是汽車技術發展進程中的一次革命,汽車電子化的程度是衡量現代汽車水平的重要標志,是用來開發新車型,改進汽車性能最重要的技術措施。汽車制造商認為,增加汽車電子設備的數量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。
今天,每輛車上安裝的電子裝置、單片機等電子產品占到整車成本的60%以上,目前電子技術的應用幾乎已經深入到汽車所有的系統。汽車電子技術的應用使汽車發生了以下主要變化:汽車的機械結構將發生重大的變化,汽車的各種操縱系統向電子化和電動化發展,實現“線操控”。用導線代替原來的機械傳動機構,例如“導線制動”、“導線轉向”、“電子油門”等。
而何為綠色汽車呢?
綠色汽車作為一種綠色產品而言,它不僅僅是從能源角度使用了電力或代用燃料的汽車就稱為綠色汽車,更應從技術理論體系來開發和研究綠色汽車。它是強調完全合乎環境保護要求的一種新型交通工具,也體現出了環境保護觀念對汽車工業產生的影響和變革。毋庸置疑,它是汽車技術不斷發展的必然產物。因此開發和研究新型的綠色汽車是環境保護的迫切要求,是人類的期望,更是汽車工業可持續發展的需要。
標志之一:可以回收利用。目前,環保腳步走得最快的德國已經規定,汽車廠商必須建立廢舊汽車回收中心。
標志之二:動力源的改進。電動汽車是目前“綠色汽車”開發的“重頭戲”。美國把開發電動汽車作為振興美國汽車工業的著力點。
標志之三:對環境污染小。眾所周知,汽車排出的尾氣是城市污染的禍根之一。因此,消除汽車尾氣的污染十分重要。殼牌石油公司開發出一種新型汽油,其中含有一種稱為含氧的化學物質,使汽油能夠充分燃燒,大大減少了有害氣體的排放。
在國際油價躥升和能源短缺的節點上,人們對尋求替代能源和倡導節能汽車的熱情不斷高漲。汽車電子將在安全性、油耗和二氧化碳減排等方面發揮巨大的作用,專家預計,今后五年內,汽車電子市場的年均復合增長率將達到8%左右。隨著氣候保護意識逐步增強,排放控制日益嚴格及能源價格不斷上漲,在增加汽車功能的同時提高其能源效率,比以往任何時候都更加重要。
汽車電子發展趨勢
汽車電子對技術和產品創新提出了很大的需求,尤其在安全性、油耗和二氧化碳減排等方面,這將增加車用半導體的數量。專家預計,今后五年內,汽車電子市場的年均復合增長率將達到8%左右。隨著氣候保護意識逐步增強,排放控制日益嚴格及能源價格不斷上漲,在增加汽車功能的同時提高其能源效率,比以往任何時候都更加重要。
增強汽車功能,同時降低控制網絡復雜度
目前,平均每輛汽車裝配了80個電子控制單元,每個單元大約包含300個電子元件。由于數據通信量增大,汽車電子控制網絡日趨復雜,結果導致錯誤概率加大。中央控制器在汽車的電氣/電子架構中發揮著至關重要的作用。與此同時,利用軟件(如AUTOSAR)可使幾個子單元分擔不同的功能。這樣,設計人員就可以更加靈活地引入新功能,例如制動裝置與底盤的集成等。要適應這種復雜性,汽車行業面臨的挑戰是確保組件、控制單元和系統之間實現無縫、高效的通信,同時確保輕松連接不同供應商提供的組件和系統。
低的成本實現創新,確保質量
復雜度需要創新,但汽車行業必需堅持以極具吸引力的批量生產成本實現品質最高的創新技術。現有系統的成本優化,或依靠規模經濟實現節約,都需要得到創新概念和產品的支持。而組件供應商的創新項目投資進一步加大了成本壓力。單單依靠半導體制造工藝所實現的規模經濟效應已無法進一步壓低成本。只有汽車行業的每個環節能夠密切合作,而且半導體廠商能夠盡早參與,汽車制造商才能提供具備成本競爭力的產品,在市場上取得品牌差異化優勢。
導體創新提高能源效率
者的環境意識正在逐步增強——這不僅僅是因為他們已經感覺到加油站油量緊缺。除混合驅動可幫助降低汽車燃耗和排放外,傳感器、微控制器和電力電子器件,也可通過使發動機的燃空比達到最理想的數值(不受氣壓限制)和優化凸輪與曲柄的功率傳輸,改善傳統動力解決方案。除動力系統之外,諸如胎壓監測、降低控制器無效電流、電動助力轉向(EPS)、燃油/水泵和高能效交流發電機等也具備巨大的改進潛力。相關人士預計,通過改進這些組件,可使汽車燃油效率提升10%。英飛凌可為所有這些應用提供半導體解決方案。
電子器件提高汽車的安全性
助于提高燃油效率和降低排放外,電子器件還可幫助避免車禍,保護車內人員的安全。安全電子裝置是汽車電子產業增速最快的領域。業內專家預計,今后五年內,安全電子裝置的年增長率約為10%。首先,安全功能能夠提高汽車銷量。例如,中檔和經濟型轎車普遍裝配了防抱死系統/汽車穩定控制系統、安全氣囊系統和電動助力轉向系統等安全裝置。其次,相關法規對汽車安全性提出了更高的要求。例如,自2007年9月以來,美國安全法規要求每輛新車必須安裝胎壓監測系統。此外,歐盟將繼續執行“安全行動計劃”,旨在到2010年使公路車禍造成的死亡人數降低一半。歐盟還計劃,到2010/2011年,所有新車都將安裝緊急呼叫(eCall)設備。許多歐盟國家已經就此簽署了諒解備記錄。