對于汽車產業來說,2018年是頗不平靜的一年。
這一年里,中國汽車市場28年來產銷量連續增長的記錄戛然而止。在國內打拼多年的鈴木,也正式告別了中國這一舞臺。以北美通用為首的汽車制造業遭遇全球范圍內大裁員。傳統汽車的冬天來了。
而在新概念汽車領域,則是另一番景象。去年7月,特斯拉宣布上海設廠,小鵬汽車等“造車新勢力”頻頻發布新款車型,蔚來汽車甚至還敲響了納斯達克的鐘聲,成為我國新能源汽車第一股。全國層面來看,2018年新能源汽車總銷量125.6萬輛,同比增長61.7%。與此同時,雙積分政策正式開始實施,積分限制將成為未來推進我國新能源汽車發展的重要政策。隨著汽車智能化、電動化的不斷推進,新概念汽車正享受高速增長的紅利。

動蕩與變革在這一年里不斷被提及。但當“電動化”“網聯化”“智能化”“國際化”的“新四化”大潮滾滾而來時,寒冬、洗牌只是表象,智能電動車、共享出行、自動駕駛等領域的變革才真正值得我們關注。
但毫無疑問的一點是,作為汽車產業里的重要一環,與智能網聯和新能源息息相關的汽車電子產業,已經迎來新的發展時代。汽車軟件和電子系統的新時代已經開啟。此前業內奉為圭臬的業務模式、客戶需求和競爭格局都將發生劇變。
鐵皮殼下的秘密
汽車電子是將電子信息技術應用到汽車所形成的新興行業。從廣義上講,汽車電子包括從基礎元器件、電子零部件、車載電子整機、機電一體化的電子控制系統、整車分布式電子控制系統、與汽車電子有關的車外電子系統等軟硬件。從系統看包括零部 件系統、車內、車際網絡。
鐵皮殼的下面,電子設備幾乎是“無孔不入”,電子設備可以說是汽車的“智囊”。眾所周知,汽車由四個部分組成,即車身、底盤、發動機、電子系統,其實它們是一種鑲嵌式的關系,即汽車電子基本包含在車身、底盤、發動機里面。
從可見性的角度出發,汽車電子可以分為可見的車載電子系統和不可見的電子控制系統兩大類,兩者就像房子里燈的開關(可見)和開關里面的電路(非可見)的關系。
車載電子系統,又稱通訊娛樂系統,指在汽車環境下能夠獨立使用的電子裝置,它和汽車本身的行駛性能并無直接關系。主要包括汽車信息系統(如行車電腦)、衛星導航系統、汽車音響及影音娛樂系統、車載通訊系統等。曾幾何時,車載電子被認為是一種可有可無的“雞肋”,但幾十年來從簡單的車載MP3、廣播等發展成為功能強大的娛樂系統,甚至將平板電腦“搬進”了車里。在汽車娛樂系統和GPS產品前裝配備率的上升和車載電子后裝市場快速發展的推動下,車載電子產品市場也得到了快速發展。
電子控制系統的性能則直接決定了汽車整車的性能。它與車上機械系統配合使用,形成“機電結合”的汽車電子裝置。其主要使用在發動機、底盤和車身,包括動力控制系統、安全控制系統和車身控制系統,可極大提升汽車的動力性能、安全性能和舒適節能,因此占據較大的市場份額。
動力控制系統,主要指基于汽車發動機、變速箱等動力系統的傳感器、控制系統等,通常用于進行發動機燃燒控制、汽車尾氣循環處理、 自動變速箱控制。由于動力控制系統市場的主要產品發動機管理系統(EMS)在汽車中的普及已經基本完成,在新應用和新產品還未大規模普及時,該市場將保持相對較慢的增長速度。
安全控制系統,分為主動安全系統與被動安全系統。主動安全控制系統以提高汽車的主動安全性能為主要目標,是能夠預防事故發生的技術,例如目前已經普及的防抱死制動系統(ABS),可以在緊急制動時防止車輪抱死,使汽車制動力更大,制動距離更短,并提高汽車抗側滑、甩尾的能力。此外,一些看起來十分“黑科技”主動安全系統也越來越常見,如車道距離安全系統,可以統計周圍車輛行駛的數據,在均速行駛下,它不會出現任何的提示。如果前車或旁車突然剎車,或者超車時,則會及時做出響應。
被動安全控制系統是使車輛在事故發生時大幅減低碰撞強度的控制系統,事故發生后為駕駛者和乘客提供保護,避免或降低傷亡程度的技術,包括安全氣囊、預警式安全帶等。
車身控制系統,包括轉向控制、儀表儀盤、空調控制系統、汽車防盜系統、中控鎖等。
一般說來,各種控制系統都由傳感器(采集信號)、電子控制單元(ECU,處理信號并輸出命令)和執行器(執行命令)三大部分組成。其中“汽車大腦”ECU是汽車電子控制系統的核心技術。
簡單地說,ECU由微機和外圍電路組成。而微機就是在一塊芯片上集成了微處理器(CPU),存儲器和輸入/輸出接口的單元。以發動機燃油噴射為例,傳感器接收到路面路況信息,并將此信號快速處理之后輸入ECU,ECU處理后立馬向執行機構噴油器發出加大燃油噴射的命令,噴油器接收到命令信號后加大氣門開度增加燃油的攝入量。不只是發動機,汽車的變速箱、車窗、空調、車燈、氣囊等幾乎所有控制系統都離不開ECU。
汽車技術新革命
上世紀60年代以來,汽車控制系統就開始從機械控制轉向電子化的過程。先后經過獨立控制、集中控制和整車控制三個階段的發展,可以說汽車電子產品已深入現代汽車控制各個子系統。與此同時,車載電子系統也快速發展,汽車音響、車載通訊等系統滲透率持續提高。現代汽車電子集電子技術、汽車技術、信息技術、計算機技術和網絡技術等于一體,包括基礎技術層、電控系統層和人車環境交互層三個層面。
“這兩年從主機廠來看,把汽車電子從整個車里游離出來以后,汽車電子成為主機廠商Top1關注度。”奇瑞中央研究院、前瞻技術科學院院長陳效華認為,主要原因之一是滿足日益嚴格的法規要求。比如自主品牌汽車在進入國際市場的時候,面臨節油、IPI的法規的強制要求,常規的節能減排措施無法滿足,只有通過汽車電子化進行節油。此外就是市場對經濟性、安全性、舒適型和信息化的要求。
汽車電子化被認為是汽車技術發展進程中的一次革命。汽車電子化的程度被看作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手段。據統計,從1989年至2000年,平均每輛車上電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪華轎車上,電子產品占到整車成本的50%以上。目前電子設備已經成為汽車整車控制系統 重要的組成部分,成本占比不斷提升,一些豪華車型,使用單片微型計算機的數量已經達到48個,占整車成本50%以上。
目前,汽車的創新70%來源于汽車電子產品,未來仍將繼續提升。當前新能源汽車中汽車電子成本占比已經達到47%,純電動汽車高達65%,隨著新能源汽車產量逐漸增加,汽車電子單車產值仍將持續提升。
隨著汽車電子產業的成熟以及整車銷售的日趨激烈,汽車電子呈現持續向低端車型滲透的行業特點。很多汽車電子產品已經從高端車型的專利成為普通車型的標配。車身電子穩定系統(不同廠商稱呼不同,有ESP、 ESC、VSC等)的發展歷史很好地體現了這一行業趨勢。1995年博世ESP首次出現時,只在奔馳S級轎車上裝配。而隨著市場的發展和價格下降,博世ESP已發展至第9代,并在雪鐵龍等中級車普及,比亞迪速銳、瑞麒G5等國產車車型也開始裝配ESP。根據相關統計,目前車身電子穩定系統在新車中的滲透率已達25.5%。
車載電子系統也呈現這一特點,寶馬的iDrive系統、奔馳的Command系統、奧迪的MMI系統等,均首先出現在品牌的旗艦車型上。隨著消費者需求的提升以及汽車廠商之間日益激烈的競爭,這些科技感十足的功能也都滲透到了入門級車型上。又如在汽車中控系統,曾經汽車中控顯示屏導航系統只安裝在高端車型上,而如今,前裝車載導航滲透率達到了20%左右,成為普通車型的基本配置。
麥肯錫發布報告稱,高端汽車電子系統進一步向中低端汽車滲透是必然趨勢,而這一趨勢將會進一步提高單車電子系統種類及成本。相比于高端車,中低端車保有量更大,市場空間也更為廣闊。高端電子系統低端滲透的產業趨勢將極大提振汽車電子市場,帶來量、價雙重實質性提高。
現代汽車通過電子化的滲透,完成安全、舒適、節能等要求,汽車上的電控單元越來越多,傳感器和線束也成倍增長。汽車計算機系統與駕駛員、乘客的交互也越來越多,“人機交互”的關注度快速提升,觸摸屏、聲控等新技術也逐漸融入汽車電子領域。未來汽車電子系統將向智能化、網絡化、集成化趨勢演進。
