随着日新月异的科技发展,汽车工业也在不断地对自身进行改造,推陈出新,引入新技术新工艺。尤其是电子信息技术的飞速进步,给汽车零配件产业提供了全新的发展空间,汽车正在以加速度向着电子化、智能化、多媒体领域前行。
现代汽车电子技术的发展空间
按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是车载汽车电子装置。它是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,与汽车本身的性能并无直接关系,属于汽车的附加值部分。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。另一类是汽车电子控制装置。汽车电子控制装置要和车上的机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置。它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等。它们直接影响着汽车的性能。
目前,电子技术发展的方向是向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)。牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(AS日)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。
汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化:a.汽车的机械结构发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。b.汽车12V供电系统向42V转化。随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12V动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机—发电机42V供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1kW提高到8kW左右,发电效率将会达到80%以上。42V汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。c.汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾驶者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。
汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。据统计,从1989年-2000年,平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车零部件的发展关键是电子技术,汽车电子技术在汽车制造的全方位、全过程中已经使汽车在产品结构和操作上发生了革命性的变化。在过去的十多年里,世界汽车工业总体的排放物减少了70%,油耗减少了40%,安全性提高了10倍。中国汽车零部件发展必须以汽车电子产品为重点,围绕汽车安全系统、底盘电子控制系统、车辆信息系统和导航系统,实现电子信息产业和汽车产业的共同发展。
目前,以汽车电子信息技术为核心的技术革新、发明大量涌现。汽车和发动机控制系统如BMW7系列的微处理器的规模已经由16bit发展到32bit、40MHz。未来的汽车电子发展趋势是:电力电子模块控制的混合动力驱动将成为主要趋势;氢燃料电池混合动力汽车会有新进展;电控电喷复合火花点火发动机高速发展;各种线控制系统或线驱动系统将迅速发展;线控制或驱动系统将取代机械连杆机构而实现以电子信息技术为基础的电动化,汽车底盘结构将发生革命性变化;智能汽车运输系统(1TS)正在迅速兴起。电子燃油喷射系统、制动防抱死系统和安全气囊系统开始在轿车产品上得到应用,燃料经济性大大提高,有害气体及二氧化碳的排放得到控制并大幅度降低。
汽车电子产品市场给零部件企业带来了新的机遇
近年来,我国对汽车安全、环保、节能的标准不断加严,客户对舒适性的要求不断提高,极大地推动了我国汽车电子技术研究与应用的进展。其中最重要的是发动机电控燃油喷射技术的推广研究和大量涉及降低排放、减少燃油消耗、提高安全性零部件的应用。汽车电子控制汽油喷射技术的研究与应用是我国汽车电子技术发展的重要标志。目前在市场上销售的轿车产品已普遍应用了电控汽油喷射装置,为我国轿车产品全面达到等效欧11排放标准奠定了基础。此外,我国还在汽车液压防抱死制动系统(ABS)、安全气囊、电子控制自动变速器及无级变速器、车载信息系统技术等技术方面开展了大量研究工作,并取得了一定成果。在电子计算机辅助驾驶、卫星定位导航系统(GPS)等智能化交通运输系统(ITS)等技术方面的研究已开始起步。
我国汽车电子产业前景看好
汽车科技领域正在发生新的技术革命,现代汽车已经由传统的机电产品发展成为高新技术产品,成为用高新技术装备起来的产业。据测算,汽车电子产品已占汽车成本的1/3,汽车电子产品市场将年递增7%,到2007年将达到1060亿美元,单车载远程信息处理系统市场容量就能达到200亿美元。有资料显示,2001年我国汽车电子电器企业或涉及汽车电子电器的企业约有1000多家,预计到2006年,汽车电子及与电子技术相关的产品,平均在整车成本中所占的比例将上升到30%以上,汽车电子的发展速度将从目前10%上升到20%。据国家统计局统计,2002年我国汽车工业销售收入为5625亿元,按照20%的年均增长速度,2005年时我国汽车需求将超过5507辆,汽车市场销售额将达到1万亿元,其电子产品价值含量按25%-30%折算,汽车电子产品市场规模大约可达到2500—3000亿元。随着未来汽车市场的快速发展和汽车的电子价值含量迅速提高,我国汽车电子产业将形成巨大的经济规模效应,成为支持汽车工业发展的一门相对独立的新兴支柱产业。
就车载汽车电子装置而言,目前国内有较好的开发基础,今后关键是要进一步形成经济规模来降低成本,以提高在全球市场的竞争力。而汽车电子控制系统具有投资较大、开发周期长、技术难度大等特点,虽然中国已有一些企业从事技术研发,但还没有形成产业化,因此这一行业还没有发展起来。我国汽车电子技术发展面临的主要问题是研究工作多,应用程度低。目前汽车中采用的大量电子部件主要还是被国外跨国公司或其在国内的合资。独资企业所垄断,研究与应用脱节直接影响了我国电子行业的发展,也使汽车生产无法摆脱新技术对国外的依赖。尤其我国在汽车电子控制系统上的空白,大量的汽车电子控制模块都依赖进口,利润都被外国厂商赚走了。据了解,国外厂商每向国内一辆微型客车(小面包)供应一套发电机控制系统,利润为1000元一3000元,如果我国生产1万辆微型客车,国外厂商就能赚取1000万一3000万的利润。零配件生产企业唯有顺应未来汽车的发展趋势,走出跳跃式的发展道路,开发车用电子产品,才能走出困境,占据先机。因此,开展汽车电子控制系统的自主开发势在必行。
汽车已成为目前中国的第三大产业,未来汽车的发展必须抓住以电子技术为基础这一重点,在技术路线上采取五个战略:一是以系统集成技术和若干重点技术领域的突破,提高零部件关键技术的创新能力;二是以基础研究和工程化研究并举,促进科技开发综合实力的建设;三是以自主研究、技术引进和联合攻关,带动产业的技术升级;四是以引进技术为依托,通过对自主知识产权产品、品牌的自主开发、与国外联合开发、本土开发等方式,实现零部件的技术创新;五是从推动关键零部件的出口为切入点,打造适应国际市场的中国汽车零部件工业。汽车与电子信息产业结合大发展的机遇已经来临,汽车电子信息化为国内零部件企业发展指明了方向。