【導讀】由于日益增強的安全、節能與環(huán)保要求和激烈的市場(chǎng)競爭,汽車(chē)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)代步的交通工具,還具備辦公、娛樂(lè )、學(xué)習和通訊等多種功能,開(kāi)始步向電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化方向發(fā)展。
汽車(chē)在經(jīng)過(guò)了一個(gè)多世紀的發(fā)展,機械結構方面已經(jīng)非常完善,靠改變傳統的機械結構和有關(guān)結構參數來(lái)提高汽車(chē)性能的方式已臨近極限。由于日益增強的安全、節能與環(huán)保要求和激烈的市場(chǎng)競爭,汽車(chē)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)代步的交通工具,還具備辦公、娛樂(lè )、學(xué)習和通訊等多種功能,開(kāi)始步向電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò )化和智能化方向發(fā)展?,F在汽車(chē)已經(jīng)從傳統的機械產(chǎn)品演變成了高級機電一體化產(chǎn)品,汽車(chē)基礎電子元器件就成為了這個(gè)系統中的“控制神經(jīng)”和“神經(jīng)末梢”。
汽車(chē)電子根據功能可以分為汽車(chē)控制電子、車(chē)載汽車(chē)電子,汽車(chē)控制電子裝置即所謂“機電結合”的汽車(chē)電子,它們包括發(fā)動(dòng)機、底盤(pán)、車(chē)身電子控制,例如電子燃油噴射系統、制動(dòng)防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制懸架、電子控制自動(dòng)變速器、電子動(dòng)力轉向等。車(chē)載汽車(chē)電子裝置是在汽車(chē)環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置,它和汽車(chē)本身的性能并無(wú)直接關(guān)系。
汽車(chē)電子元器件可靠性要求高
汽車(chē)控制電子系統主要由傳感器、控制器、執行器等電子元器件為基礎,對整個(gè)汽車(chē)系統起著(zhù)重要的支撐作用。
汽車(chē)傳感器是汽車(chē)電子控制系統的信息“捕獲者”,是關(guān)鍵部件,也是汽車(chē)電子領(lǐng)域研究的核心內容。一輛普通汽車(chē)需要幾十只傳感器,豪華轎車(chē)上的傳感器數量則可達兩百余只。傳感器在汽車(chē)上主要應用在發(fā)動(dòng)機控制系統、底盤(pán)控制統和車(chē)身控制系統
車(chē)用控制器以微控制器(MCU)為核心,包括前置的A/D轉換器、數字信號緩沖器以及放大器等。隨著(zhù)通信、連接、計算機技術(shù)與汽車(chē)的日益融合,微控制器在汽車(chē)中應用的數量越來(lái)越多。一般汽車(chē)中的微控制器數量都在50個(gè)左右,它是汽車(chē)電子中的核心部件,從簡(jiǎn)單的車(chē)燈控制到復雜的發(fā)動(dòng)機控制、汽車(chē)遠程通信等,不同層次的微控制器在一個(gè)系統中都發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。
執行器是用來(lái)精確無(wú)誤地執行電子控制器發(fā)出的命令信號。目前汽車(chē)用機電式執行器類(lèi)型很多,如電磁閥、壓電元件、點(diǎn)火電子組件、繼電器、熱電耦等。其中繼電器的發(fā)展最為活躍,繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件,在汽車(chē)控制電子裝置中廣泛使用。
車(chē)載汽車(chē)電子裝置包括汽車(chē)信息系統、行車(chē)電腦、導航系統、汽車(chē)音響與影視娛樂(lè )系統、車(chē)載通信系統等。該裝置需要的電子元器件種類(lèi)與普通家電、數碼、通訊等電子產(chǎn)品差別不大。但因為車(chē)載汽車(chē)電子長(cháng)期處于震動(dòng)及惡劣的外部環(huán)境中,對電子元器件的抗拉、抗彎、抗震動(dòng)、耐腐蝕、耐高溫等可靠性要求很高。
我國車(chē)載電子元器件仍依賴(lài)進(jìn)口
我國作為第一大汽車(chē)生產(chǎn)國與消費國,2013年汽車(chē)銷(xiāo)量達2198萬(wàn)輛。占汽車(chē)成本25%左右的汽車(chē)電子市場(chǎng)規模超過(guò)3000億元。但不容樂(lè )觀(guān)的是,我國目前的汽車(chē)電子產(chǎn)品依然以進(jìn)口為主,我國自產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品核心技術(shù)匱乏,以中低端市場(chǎng)為主。在控制電子類(lèi)的市場(chǎng)上除了繼電器等少數元器件有一定的量以外,其它控制電子產(chǎn)品市場(chǎng)占有率很低,特別是傳感器,除了部分要求不太高的溫度傳感器及壓力傳感器外,其它種類(lèi)傳感器非常少;車(chē)載電子相對要求較低,與家電數碼電子產(chǎn)品種類(lèi)相似,我國近幾年發(fā)展非常迅速,如生產(chǎn)導航設備為主的航盛電子、東軟集團,生產(chǎn)報警器等電子產(chǎn)品的啟明信息,生產(chǎn)電感及GPS天線(xiàn)等產(chǎn)品的順絡(luò )電子等公司業(yè)績(jì)發(fā)展很快,即便如此,我國車(chē)載電子元器件的大部分份額還是依賴(lài)進(jìn)口。
目前國產(chǎn)汽車(chē)電子元器件整體市場(chǎng)占有率不高,我們認為主要原因除了技術(shù)水平較低外,與我國目前的汽車(chē)制造商性質(zhì)有很大關(guān)系,眾所周知,我國產(chǎn)銷(xiāo)的轎車(chē)大部分是合資品牌,只在我國組裝,絕大部分零部件都從國外進(jìn)口,這在很大程度上打壓了我國的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈,汽車(chē)電子也同樣因為沒(méi)有市場(chǎng)的支撐而技術(shù)研發(fā)投入不足,造成一定程度上的惡性循環(huán)。但是,猶如1980年代的家電、2000年代的數碼通訊電子,我國的汽車(chē)電子也處于一個(gè)轉折的關(guān)頭,很多有實(shí)力的公司已經(jīng)在汽車(chē)電子元器件開(kāi)發(fā)上加大投入。作為從業(yè)者,我們認為國外汽車(chē)電子元器件的技術(shù)水平并非不可企及,假以時(shí)日,我們一定能追上甚至超過(guò)他們,汽車(chē)電子和家電一樣被我國主導的時(shí)刻遲早會(huì )來(lái)到。