我校教师参加第四届中国（广州）汽车零部件论坛

大力推进汽车电子产业发展，提高汽车电子电器的可靠性
——第四届中国（广州）汽车零部件论坛

    2011年11月24日-25日，由中国电器科学研究院有限公司和国家汽车及零部件广州出口基地技术支撑公共服务平台主办，广州威凯检测技术研究院、国家日用电器质量监督检验中心承办，广东省卫星应用协会作为协办单位，共同举办的“第四届中国（广州）汽车零部件论坛”在广州华泰宾馆成功召开。本届论坛以“汽车电子电器可靠性与发展趋势”为主题进行报告、现场交流和参观调研。来自国家及省市有关部门、著名整车、零部件企业、行业组织的领导、知名学者、技术专家以及权威媒体的代表参加了论坛。
    本届论坛主要针对汽车电子电器行业发展趋势及汽车电子电器检测技术(可靠性、电磁兼容、环境适应性等)、电子控制技术进行探讨和交流。不仅帮助广大汽车零部件企业了解我国汽车零部件进出口政策、促进汽车电子电器零部件产品质量的提高和中国汽车零部件产业的发展，同时也为汽车零部件供应商和整车企业之间提供面对面的沟通与交流平台，促进上下游合作。
    一、中国汽车电子行业的发展趋势与机遇
    汽车电子产品分为汽车电子控制装置和车载汽车电子装置。前者包括动力总成控制、底盘和车身电子控制，舒适和防盗系统。后者包括汽车信息系统（车载电脑）、导航系统、汽车视听娱乐系统，车载通信系统、车载网络等。
    随着人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的不断提高，汽车电子技术已经深入到优化人、汽车、环境三方面的整体关系的阶段。它朝着超微型磁体、超高效电机以及智能控制器方向发展，特别是突出绿色环保、安全和信息化的主题。汽车电子化也成为现代汽车发展的重要标志及开发新车型、改善车辆性能所采取的最重要的技术措施；汽车电子化程度的高低已成为衡量一个国家汽车工业水平的重要标志；汽车制造商纷纷把加装电子设备和引进先进的汽车电子产品作为汽车的买点和夺取汽车市场重要的手段。目前在发达国家，汽车上电子产品的成本平均占整车的30%左右，在某些高档汽车上电子产品可占总成本的60%以上。在电动助力、高电压电源安全管理系统、车身电机控制、数字仪表、低速总线控制系统、胎压检测和报警系统的产业化进程上，中国汽车电子企业已经开始推出产品，力图攻克汽车控制、驾驶、信息处理、智能交通、传感等技术实现3G通信、卫星导航、移动网络的应用和信息化在汽车电子的应用。
    （一）车载娱乐、导航信息系统、车身电子成为中国目前发展前景较大的汽车电子产品市场的主要发展方向。
    1.车身电子领域发展空间大。
    在车身电子领域，仪表和空调产品市场基本与汽车产业发展速度持平，数字化仪表成为发展趋势，而自动空调的普及也成为发展方向。相比之下，其他与汽车舒适相关的汽车电子产品的普及速度快很多，如电控车窗、车门、后视镜及各类防盗产品等。为了解决汽车电子子系统的增加带来的数据传输的安全性、可靠性、车内线缆总长度太长，国际汽车巨头和顶级汽车半导体制造商提出了一系列汽车总线标准，如FLEXRAY\CAN\LIN\ISO9141等用于多媒体、线控、动力总成控制、车身控制及诊断。
    2.未来的汽车信息娱乐系统
    未来的汽车信息娱乐系统是将家庭的一切都可以搬到汽车上，由于汽车的使用条件非常苛刻，用到汽车上的很多产品均要求重新设计，未来的娱乐系统除了我们能想到的硬件设备外，还通过各种网络与汽车通信系统和控制系统连接，实现语音等自动控制、诊断功能及优质的第三方服务诸如高速无线网实现新闻、影片等的实时点播。
    3.车载自主导航系统市场快速发展
    卫星导航系统具有可连续实时地发送高精度、全时空、全天候的导航、定位和授时信息的特点，从行业来看，目前GPS导航技术在全球导航领域中占绝对垄断的地位，应用份额超过90%。其中车载导航是市场的热点，2009年国内车载GPS年销量增长率超过50%，增速超过汽车市场。直至今年七月，我国已经成功将九颗北斗卫星送入预定转移轨道，到明年底，我国正在逐步推进的北斗卫星导航系统组网卫星将会达到16颗，预计2020年前覆盖全球。中国全球定位系统技术应用协会秘书长苗前军介绍，我国的北斗卫星导航系统建设是按照先区域后全球的总体思路逐步实施，到2012年形成为中国和亚太周边地区提供导航服务的能力后，计划在2013到2020年间中国卫星总数将达到35颗左右，覆盖全球的北斗卫星导航系统将全面建成。国家提供1亿多元经费支持交通运输行业“重点运输过程监控管理服务示范工程”示范应用的开展，深化了北斗产业行业应用。我国政府高度重视促进和推进该领域技术及产业发展的国有化，明确规定为涉及国家经济和公共安全的重要行业领域，要逐步过渡到采用北斗卫星导航并兼容其它卫星导航系统的服务体制。
    加拿大市场行情服务机构IE市场研究集团(IEMR)日前发布了2008-2016年全球GPS导航与位置服务市场预测。该报告基于《IEMR全球电信用户调查》，调查涵盖了全球50个国家的50000名移动终端用户。报告称，预计未来五年，GPS手持终端和移动位置服务应用的增加将加速移动GPS服务的应用。随着Android位置服务应用的引进，用户开始习惯于移动GPS提供的便捷服务。GPS和LBS服务将以22.7%的年平均速度增长，2016年市场将达到152亿美元。
   （1）在交通运输行业中，北斗系统导航定位技术应用是实现交通运输信息化手段。
交通运输卫星导航产业化中心刘建主任介绍：2010年建成全国重点营运车辆联网联控系统，并于2010年4月14日开通，目前系统上线车辆106万多辆(进入系统但还未安装北斗终端车辆)，上线“两客一危”车辆40万余辆(两客是指单次运营里程超过800公里的客运车辆和高速公路客运车辆；一危是指危险品运输车辆)。计划2011年年底前“两客一危”车辆安装北斗/GPS 兼容终端8万台左右；要求2012年开始，所有示范省份的重载普货前装兼容终端，市场容量约60-70万台，按初步测算市场规模至少十亿元以上。
   （2）我国计划以京、津、沪、穗4大城市为中心向外拓展导航电子地图的覆盖空间，促进车载GPS的快速发展。
通过在车辆上安装GPS全球导航定位系统的接收机和数据发射机，车辆的位置信息能在几秒钟内自动转发到中心站，就可对车辆进行快速定位，这种方法将有利于减缓交通阻塞，提升道路交通管理水平。在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极大缩短列车行驶间隔时间，提高安全运行系数，降低运输成本，有效提高运输效率。通过GPS系统，我们在城市中建立数字化交通电台，实时发播城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。GPS全球导航定位系统将提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务，可促进铁路交通的现代化，实现传统调度向智能交通管理的转型。
   （二）汽车车身网络系统的发展将为中国汽车电子产业带来很好的机遇与切入点
    1.汽车安全系统增长强劲
    汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一，年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明，大部分用户认为最需要考虑的是汽车的安全性，它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要。国际汽车安全系统市场呈现主动和被动安全系统走向融合发展的趋势，主要面向轮胎压力检测系统、以防止正面、侧面和后面碰撞为目的的汽车雷达系统，若将安全气囊和ABS作为标准配置，对胎压进行实时检测增强道路行驶安全性。 
    2．车身网络技术发展迅速
    由于汽车电子电器数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和车身重量、满足线控汽车的需要，可以借助网络和总线技术，利用通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息或访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，从而方便整车维修。随着ECU处理的信息量不断增加，16位和32位ECU即将成为车用ECU的主流，具有多路同步实时控制，自带A/D与的D/A、自我诊断等功能的车车专用ECU系统也将成为发展趋势。汽车车身网络系统借助具备的LIN或CAN总线接口的单芯片方案，将手工控制机械装置改为电控，采用带有启动、停止按钮的PKE（无钥匙进入）、中控台采用触控屏设计、电控助力转向系统等提高汽车使用的舒适度，拓展汽车增值空间。
    3.大力推进新型供电系统
    因为没有污染，电动车受到各国政府的大力支持，同时受到丰田普锐斯混合动力汽车在市场上获得成功的推动，其市场发展势头强大，越来越多的OEM发布基于电动机的汽车型号。逐步提高汽车电力系统电压的方式可以满足对电动汽车对电源快速增长的需求，降低油耗、减小电机的尺寸，进而为添加新的电子系统功能提供空间。采用电池管理系统、电机控制器、电动汽车图形仪表等核心控制器件能够实现纯电动汽车的解决方案。
    二、 广东省汽车行业发展现状及优势
    目前，广东省共有汽车企业54家，主要零部件企业800多家，行业从业人员人数约31万人。2010年，全行业实现工业总产值4395亿，比“十一五”初期增长了485.2%。据广东省汽车行业协会统计，广东汽车工业总产值“十一五”年均增速为34.6%，“十一五”期间，广东汽车整车和乘用车产销量全国排名均为第三。今年1-9月份，全省汽车生产109.09万辆，销售108.44万辆，同比分别增长7.48%和5.79%。在产业布局上，目前，广东汽车产业已经形成以广州为中心，乘用车为重点，零部件为基础，环珠三角协调发展的新格局。其中，广州东部汽车产业群聚集了广汽本田为主的汽车、零部件、专用汽车、研发中心等200多家；广州北部汽车产业集群集聚了东风日产乘用车为住的汽车企业及140多家零部件企业，建设了东风乘用车研发中心、华南地区最大的南国国际汽贸城、华南理工大学汽车学院以及大型汽车文化中心；广州南部几句了广汽丰田为主的汽车企业以及130多家汽配企业，建成了中国最大的汽运滚装码头。广东省拥有世界汽车行业各种品牌的代理商和汽车4S直销店，汽车销售和维修服务去到畅顺，随着政府出台一系列汽车零部件进出口的优惠政策以及汽车产业配套在不断完善，整个珠三角地区已经发展成为汽车零部件工业产业集聚地。
    三、 汽车电子电器检测技术的应用
    随着传感器多样化和使用数量的增加，车用传感器不仅能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号做放大等处理、自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰能力，保证即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度及高质量的传感器信号。利用传感器技术及ABS、ASR、ESP、SRS及VDC等安全装置，通过对汽车电子电器的检测(可靠性、电磁兼容、环境适应性等)能够提高汽车主动安全性
    电子电器件的测试主要包含零件认证测试、系统匹配测试、整车认证测试。
广汽集团利用HIL系统测试平台建模仿真，遵循汽车电子电气设备环境、EMC\测试标准，通过对于环境、EMC、气候、RF、耐受性、化学等方面的设计预防、过程管控、实验考核的过程，验证该设备的可靠性。
    上实交通电器有限公司将验证的工作提到开发的环节，把测试的服务对象力图从主机厂转移到客户，遵循机会选择、项目竞标、概念设计、样品验证、研发验证、生产准备、批量生产、生产维护的软、硬件结合的流程，分别从环境气候应力、机械强度应力、密封性模拟，理化特性分析、电器性能、EMC、RF、喇叭、电动窗等测试实现产品质量控制。
    广州威凯检测技术研究所环境中心是符合ISO/IEC 17025标准的，具有第三方地位的材料检测与评价专业实验室，是材料及产品环境适应性检测与评价领域的专家，是美国ATLAS气候服务（AWSG）在中国进行环境气候实验的唯一指定服务机构，。通过进行诸如电磁兼容、仪表防尘、车灯震动、高加速寿命、低温唤醒、霜冻、机械冲击、样品外壳挤压、接插器、自由跌落、腐蚀老化、冰水冲击、防尘防水、密封性评估、包装运输震动等测试对通用、大众、日产、美国BHC等多间国际知名跨国公司的产品进行质量认证。
    随着车载娱乐产品功能的日趋复杂多样，对于环境、运动、电源、电磁环境的要求也越来越高。特别是由于功放产生热量，机器在仪表板内的温度高达60多度，再加上受到不同地区的地理环境差别较大，需要对此类产品进行常规的工作温度和冷热冲击试验。汽车在高速运动中根据路况的不同，产品会产生强烈振动甚至共振。要保证机器在2G的加速度下正常读碟，在4G的加速度下不能有机械噪音或零件松动，当前的DVD机芯的选用与伺服解码系统的设计成为行业的设计瓶颈。 因此车载音频及多媒体信息集成系统也需要诸如随机抽样电光性能测量、电磁兼容测量、环境试验、可靠性试验的检验流程。
    针对广东省产学研紧密结合及高技术产业集群、科技园区引领经济发展的特点及优势，广东省应该大力发展安全气囊、全球卫星定位系统、汽车导航系统、车载通信系统等技术。利用国内外先进的技术，形成真正意义上的具有自主知识产权的汽车电子产业链，逐渐形成企业标准、行业标准及至国家标准，从而进入良性的运行环境。随着电子技术的发展，汽车电子技术已从单个部件电子化发展到总成电子化、网络化、智能化。环保化、安全化、智能化、综合化、信息化是汽车电子技术发展的大势所趋。可以预见，未来汽车将不再仅仅是个代步工具，它同时具备了交通、娱乐、办公和通信的多种功能。未来的汽车将会成为电子技术的综合平台，汽车电子将使汽车变得更加安全、舒适和方便。

林贝妮供稿
2011年11月28日星期一