随着国际顶级汽车半导体方案提供商进入中国,中国汽车电子行业有望加速发展。
中国主要汽车电子产品市场和发展机会
安全、节能、环保以及智能化和信息化是未来汽车的发展趋势。电路板厂发现,中国汽车市场的高速增长促成了中国车载娱乐系统市场规模的成倍增长,市场研究表明在2003~2006年间,中国轿车产量合计应在1200-1600万辆左右,汽车娱乐系统市场的规模在500-800万套左右,主要提供OEM配套服务。采用车载计算机作为平台,将车载通信、导航、视听娱乐、网络控制等集成为一体化多媒体信息系统是该领域的市场发展趋势。调查分析表明,中国目前发展前景较大的汽车电子产品市场依此如图2所示,可见与汽车行驶安全和控制相关性不大的车载娱乐和导航信息系统、车身电子是中国汽车电子产品市场的主要发展方向。
1. 车载自主导航系统市场快速发展
中国计划以京、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,提供导航电子地图数据库的北京四维图新导航信息技术有限公司总经理孙玉国说:“目前符合汽车工业标准和中国法律的汽车自主导航电子地图产品已投放京、津、沪、穗4个城市。”预计到2005年,覆盖中国大部分地区的导航电子地图产品将面世,以满足2008年北京奥运会和2010年上海世博会对汽车导航产品的需要。车载自主导航系统由车载GPS(全球卫星定位系统)接收机监测车辆当前位置,并将存储在光盘或内置存储器(如硬盘)中、用户自定义的目的地电子地图数据做比较,计算行驶路线,并实时将定位和路线信息提供给驾车者。
汽车电子地图市场的发展,将驱动对GPS、电子地图存储设备、显示设备的巨大需求。Strategy Analytics预测,全球导航系统的年需求将由2002年的430万套增加到2010年的1,220万套。TelemaTIcs Research Group预测GPS接收机的需求将从2004年的940万台,增加到2010年的3,000万台。
从技术上看,为旧车配备车载GPS自主导航系统会面临一些空间限制,利用车载DVD光盘大容量存储的优势,就可以通过DVD播放机显示电子地图信息,因此,车载DVD市场有望快速成长。TelemaTIcs Research Group 2004年7月预测,全球车载DVD市场的年需求将从2004年的450万台增加到2010年的3,300万台。
由于全球汽车市场的增长主要来自中国,中国车载自主导航系统市场的快速发展对全球市场有举足轻重的影响。据日本媒体报道,基于DVD/HDD的导航系统正在呈现增长的趋势,此类系统的全球销售量有望在2004年突破1,000万个,在中国虽然此类系统只是在2003年才刚刚推出,但预计其销售量到2008年将超过100万个。电子地图数据提供商将在此巨大的市场需求推动下获益。现在的比较敏感的是电子地图的普及有可能涉及国家安全问题。
此外,汽车无线电接收机技术正在从模拟接收方式向数字接收方式演变,基于软件无线电技术的数字信号处理器将引领车载数字无线电接收机的发展方向,最终有可能将AM/FM、电视接收机和卫星数字广播接收机、GPS甚至通信等功能集成为一体。飞利浦CarDSP解决方案可提供增强的多路径修正和各种天线自适应功能,对于改善AM/FM或数字广播无线电等车载视听设备品质有重要意义,值得关注。
2. 车身电子领域发展空间很大
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的重量,网络和总线技术在此期间有了很大的发展,目的是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导致车重增加等问题,并满足线控汽车的需要。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,包括:IDB-1394和MOST(用于多媒体)、FlexRAY和TTCAN(用于线控)、CAN、IDB-C和GMLAN SWC(用于动力总成控制)、J1850和LIN(用于车身控制)、Keywrod2000和ISO 9141(用于诊断)。
我们认为,汽车车身网络系统的发展将为中国汽车电子产业带来了很好的机遇和切入点,因为:1. 它降低了企业的进入门槛。借助具备LIN或CAN总线接口的单芯片方案,缩短了企业开展车身电子研究的周期,降低了企业进入汽车电子配套市场的门槛。2. 提高汽车使用的舒适度,拓展汽车增值空间。过去利用手工控制机械装置,例如车内空调环境控制、锁、车窗、座椅、内部和外部照明、后视镜、雨刷等子系统,都可以通过基于CAN或LIN总线的车身网络系统连接起来,从而有机会将原来要手动操作的部件改为电控,逐步实现中低档轿车和轻型货车车身控制装置的机电一体化。
iSuppli汽车电子市场高级分析师Nancy Dang说:“目前国外高级轿车的汽车电子车身子系统多达50多个,国内中档轿车的车身电子子系统只有6-7个,因此,在车身电子领域中国汽车电子行业未来的发展空间很大。”据信息产业部经济运行司的预测,中国车身电子将从2003年的10.32亿人民币增长为2007年的50.33亿人民币,增幅为3.8倍,仅次于车载信息通信系统的增幅(2007年比2003年增长4.2倍)。因此,对具有LIN/CAN总线接口的MCU、相关的功率驱动器件、电机控制MCU和执行电子机械构件的车身电子产品将产生存在巨大需求。
飞思卡尔(Freescale)汽车电子半导体部业务拓展经理康晓敦认为:1.本目前ISO9141和Keyword2000主要用于诊断系统,后者在汽车电子控制上用的多一些。2. J1850原来只有北美使用,在2006年或2007年将停止使用,然后全部转至CAN总线。3. LIN为CAN的补充,两者一般结合使用,与CAN总线相比,LIN总线控制方式的成本较低是最大的优势;从高容错性的比较而言,CAN总线的目标应用是汽车的高速和多路数据通信。4. 目前,CAN仍然是汽车电子控制中可靠性最高的总线,Flexray是它的升级,但是目前成本还很高,不能实际应用。5. MOST主要用于音视频流传输的基于光纤的总线,不能用于控制。其它总线在汽车电子上的推广不好。康晓敦说:“目前在中国CAN/LIN总线的实际应用才刚刚开始,不同的车辆可能会有很大的差别,基本配置可能有4、5个节点,高档车可能达到50个以上的节点。”
目前,LIN联盟的支持厂家包括国际汽车巨头,例如BMW、Volvo、Audi、VW、Daimler Chrysler等,因此,代表了未来车身电子网络系统的发展方向之一。康晓敦补充说:“将MCU、功率驱动、电压调节和LIN物理层接口集成为一体构成单芯片LIN子节点是目前车身电子控制器的主要发展趋势。”
3. 汽车安全系统增长最强劲
据Strategy AnalyTIcs公司的市场研究报告指出,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问题是汽车的安全性,它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要,安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明:安全性是汽车消费者最关心的问题。Renesas对中档轿车的研究揭示:国外1996年就将安全气囊作为标准配置,从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置,预计到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个,传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性,从而有可能构成统一的安全气囊网络。
国际汽车安全系统市场正呈现主动和被动安全系统分别发展并走向融合的趋势。PCB厂获悉,目前,中国新兴的汽车电子在汽车安全产品的设计方向上,主要开发轮胎压力监测系统(TPMS)、以防止正面、侧面和后面碰撞为目的的汽车雷达系统,而中国在ABS和安全气囊的研究才刚刚起步。
目前市场上出现的轮胎压力监控系统(TPMS)大致上可分为两大类:
(1) 直接TPMS,它可将传感器和射频发射器芯片安装在轮胎的气门附近,在轮胎压力过高、过低、轮胎缓慢漏气或温度异常变化时及时向车载无线接收器报警,从而有效防止爆胎。该方案的难点在于可靠性要求高,电池的寿命、抗高低温和振动问题对系统的可靠性有一定影响,其次,直接TMPS系统所使用的无线收发频点还没有现成的标准可循,一些制造商采用与无线遥控开门或防盗器相同的器件和频率(433MHz),调制方式通常为FSK方式,实际使用上很难避免同频干扰问题,最后,安置在车胎上的无线传感器的低功耗设计问题一直困扰整个行业。