汽车电子产业发展现状解析

【导语】汽车电子行业是将电子信息技术应用到汽车所形成的新兴行业。从广义上讲，汽车电子从基础元器件、电子零部件、车载电子整机、机电一体化的电子控制系统（ECU）、整车分布式电子控制系统、与汽车电子有关的车外电子系统等软硬件。从系统看包括零部件系统、车内、车际网络。

一、行业现状

世界汽车电子产业的发展与汽车工业的发展密切相关，美国、欧洲、日本是全球传统的主要汽车市场，也是汽车电子产业的技术领先者，掌握着国际汽车电子行业的核心技术与市场发展优势。

目前全球汽车电子产品主要市场仍集中于欧洲、北美、日本等地区，但是随着汽车制造产业向新兴国家和地区的逐步转移，中国、印度、南美等发展中国家和地区汽车电子新兴市场正快速发展。

当前新能源汽车中汽车电子成本占比已经达到47%，随着新能源汽车产量逐渐增加，汽车电子单车产值仍将持续提升。在不同档次和科技含量的汽车中，汽车电子在整车成本中的占比情况如下：

二、行业特点

1、重视安全、环保和节能

汽车电子的应用是解决安全、环保、节能的主要技术手段，例如：在节能方面，世界主要汽车生产国开始研究和应用电子模块控制的混合动力轿车、氢燃料电池混合动力轿车及纯电动轿车等。

2、传感器性能不断提高、数量不断增加

由于汽车电子控制系统的多样化，使其所需要的传感器种类、数量不断增加，并不断研制出新型、高精度、高可靠性、低成本和智能化的传感器。在性能上，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，在特别严酷的使用条件下能保持较高的精度；在结构上，具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。

3、车用微处理器不断升级换代

随着汽车电子占整车比重不断提高，MCU（微控制单元）在汽车领域的应用将超过家电和通讯领域使用的数量，成为世界上最大的MCU应用领域。

4、数据总线技术应用日益普及

大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术，其优点为：减少线束的数量和线束的容积，可提高电子系统的可靠性和可维护性；采用通用传感器达到数据共享的目的；通过系统软件实现系统功能的变化，以改善系统的灵活性等。

5、智能汽车及智能交通系统（ITS）开始应用

以卫星通信、移动通信、计算机技术为依托进行车载电子产品的开发和应用，实现计算机、通讯和消费类电子产品“3C”整合。如：车辆定位、自主导航、无线通讯、语音识别、出行信息通报、电子防撞产品、车路通讯以及多媒体车载终端等。

6、新技术在汽车电子产品中不断得到应用

光纤在汽车信号传输中的应用、新的控制理论和方法的大量应用、蓝牙技术等都是汽车电子技术的发展趋势。

国际汽车巨头纷纷将更多的电子信息技术设备装备到整车中，而电子信息技术设备供应商也纷纷将下一个经济增长点定位在汽车电子行业上。


三、行业细分

从用途来看，汽车电子可以分为四大类：动力控制系统、安全控制系统、通讯娱乐系统与车身电子系统等。汽车行业随着信息技术与消费电子等应用逐步渗透其中，传统汽车行业或将面临来自移动互联网、消费电子行业等新型行业的冲击。

1、动力控制系统：主要指基于汽车发动机、变速箱等动力系统的传感器、控制系统等，通常用于进行发动机燃烧控制，汽车尾气循环处理（如废气再循环EGR），自动变速箱控制（自动/手自一体）。

2、安全控制系统：分为主动安全系统与被动安全系统，主动安全控制系统是以提高汽车的主动安全性能为主要目标的控制系统，被动安全控制系统是使车辆在事故发生时大幅减低碰撞强度的控制系统。

主动安全系统包括汽车安全驾驶辅助系统、防抱死制动系统ABS、制动辅助系统BAS、驱动防滑装置ASR、电子制动辅助系统EBA、电子稳定程序ESP、车辆偏离警告系统、碰撞规避系统、胎压监测系统TPMS、自动驾驶公路系统等。被动安全系统包括安全气囊、预警式安全带等。

3、通讯娱乐系统：车载信息系统（运用计算机、卫星定位、通讯、控制等技术来提供安全、环保及舒适性功能和服务的汽车电子设备）、车载音响、车载电视、车载导航（GPS）等。

4、车身电子系统：转向控制、仪表仪盘、空调控制系统、汽车防盗系统、中控锁等。

通讯娱乐系统与车载电子系统开始步入增长期。根据德勤报告的数据显示，预计2012-2016E通讯娱乐系统年复合增长率将达10.8%，为各细分行业中年复合增长率最快，安全控制系统年复合增长率将为10.2%，位居第二。

汽车电子行业未来发展方向和趋势

目前，汽车的创新70%来源于汽车电子产品，电子产品成本占比已经从上世纪70年代的2%，成长到现在的25%左右，未来仍将继续提升。由于汽车技术的发展主要围绕汽车安全性能、舒适便捷、节能减排/动力性能这三条主线进行，对应的汽车电子应用也可以分为底盘控制与安全系统、车载电子、车身电子、动力控制系统三个方面。

（一）安全系统电子技术

汽车技术发展的大趋势之一要求是电子技术在汽车安全领域里的应用，这也是我国汽车贺关键零部件能否进入欧美市场的关键所在。汽车用户认为安全性比性能、娱乐、节能扥指标更重要。

最新安全法规的制定也推动安全技术的发展，欧美对ABS/ESC和TPMS都有强制安装要求，最近欧洲正在制定安装防追尾系统的要求。车载技术使驾驶员存在分心的可能，电话、导航，甚至电影、上网等功能增加了分心导致事故的概率。因此，汽车安全技术提升需求明确。

汽车安全系统电子技术的种类概况起来，主要是主动安全和被动安全。主动安全是能够预防事故发生的技术，而被动安全是用于事故发生后为驾驶者和乘客提供保护，避免或降低伤亡程度的技术。

除了传统的设计更安全的车身和结构来提高汽车被动安全保护外，现代汽车的安全性主要通过电子技术来实现。最重要的安全性系统是通过底盘系统的电子化来实现的，电子技术在底盘系统的应用首先反映在主动安全领域，电子技术提供了最重要的技术保障。

（二）主动安全电子技术

防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制和汽车稳定性控制系统（ESC）、轮胎气压监测和报警系统（TPMS）
驾驶员辅助系统，如碰撞报警和防撞避免系统，车道保持系统，盲点预警系统，车尾监视系统；

汽车碰撞避免系统：电动助力转向系统（EPS），用于车道保持和碰撞避免；

车身电子安全系统：自适应前照灯系统（AFS）、汽车电子灯光控制系统、汽车夜视系统；

线控技术：线控制动、线控转向等。

目前，全球最重要的主动安全技术是ABS/ESC，而ESC更是核心所在，该系统的普及推广和市场前景高于EPS和ACC等。值得一提的是，ESC也是一体式汽车底盘控制系统的核心和集成基础，系统的集成都是围绕ESC来实现的。

（三）被动安全电子技术

电控/智能自动收紧安全带；电控/智能安全气囊；主动头部保护系统；侧翻乘客保护系统；事故安全助手等。

（四）车载电子系统技术

1、智能导航系统：智能导航/智能交通系统（ITS）。通过车载终端的定位及通信系统收集车辆和道路信息，智能交通系统可以实现目标监控、调度及道路交通信息服务、车辆辅助导航等。

ITS的开发将于电子、卫星定位、通讯等多个学科相结合。从全球定位卫星和智能交通网络获取沿路天气、前方道路车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，根据驾驶员提供的目标资料，向其提供距离最短并能绕过拥堵区域的最佳行驶路线。

2、车载信息系统：车载信息系统（Telematics，车联网）。实现汽车与外界的网络连接，提供如车载电话、GPS导航、实时交通信息、多媒体娱乐、Car2Car通讯等。车联网通常也包括与安全相关的功能，如遥控门锁、防盗报警、远程故障诊断及其他紧急事故发生时的必要装置。在这里，汽车相当于一台移动的网络终端，并与ITS连接，共享信息。

3、自动汽车空调控制：根据设置在车内外的温度传感器输出的信息，由ECU中的微机计算出经过空调热交换后进入车内应该达到的出风温度；自动将车内温度保持在设定的温度值范围，是车内温度、湿度始终处于最佳值，为驾驶员和乘客提供一个舒适的乘车环境。

（五）汽车电子系统趋势：智能化、网络化、集成化

现代汽车通过电子化的渗透，完成安全、舒适、节能等要求，汽车上的电控单元越来越多，传感器和线束也成倍增长。汽车计算机系统与驾驶员、乘客的交互也越来越多，“人机交互”的关注度快速提升，触摸屏、声控等新技术也逐渐融入汽车电子领域。未来汽车电子系统将向智能化、网络化、集成化趋势演进。

1、智能化：信息输入输出：汽车电子在快速发展的过程中，传感技术、计算机技术、网络技术在汽车上得到了广泛的应用，现代汽车技术正朝着更加主动智能化趋势的方向发展，以达到“人、车、环境”的智能协调。传感技术和网络技术在智能化中具有至关重要的作用。

控制系统的智能化特点是系统能够主动协助驾驶员采取必要的动作，体现在系统必须具有三个方面的特征，即：具有“实时感知”、“判断决策”、“操控执行”的能力。

系统的“感知”能力是空过各种传感器和网络提供的环境信息得到的；电控单元通过算法软件，对传感器信号进行处理，对驾驶员的动作意图进行分析判断、对系统自身状态和周边环境状态进行分析，最终做出适当的判断，发出必要的控制指令，执行机构根据控制器的指令采取动作，协助驾驶员操控或自主操控汽车。

实际上，目前正在开发的具有高度反应性的驾驶员辅助系统等都具有相当高的智能化程度。

2、网络化：总线信息共享：随着越多越多的电子系统在汽车上的应用，汽车电子技术功能的日益强大和系统的日益复杂化，车载电子设备间的数据通信共享和各个系统间的功能协调变得越来越重要。数据的快速交换、高可靠性及低成本是对汽车电子网络系统的要求。

利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成汽车内部局域网，并通过协议进行相互通信，实现各系统间的信息等资源的共享。

在系统中，各子处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时也为其他电子装置提供数据服务。汽车网络总线技术得到了很大的发展，并正在快速推广应用。汽车总线技术使汽车形成一个网络。

3、集成化：跨系统一体化：电控系统本身是一个机电一体的集成系统，包括传感器、执行器、ECU，但单一的机电一体系统已经满足不了汽车技术发展的需要和市场的要求，这里所讲的一体化集成，更重要的是系统和系统之间的一体化集成，这是当前汽车电子技术发展的重要趋势。

集成控制系统通过总线进行网络通讯，通过传感器和系统之间的信息共享，控制器对各子系统进行协调和优化，使车辆的整体系统性能水平达到最佳，保证车辆行驶的安全性，改进汽车的操纵性，优化汽车的稳定性，提高舒适性，燃油经济性等。除系统性能的加强外，一体化集成可以达到降低系统总体成本或提高汽车价值的目的。

当前最典型的的两个集成领域在底盘一体化集成和动力传动系统的集成。如碰撞避免系统ACC，ESC&EPS系统的集成。该系统在应用防撞雷达和ACC功能的基础上发展起来，系统集成影像系统技术，识别行车道，也可以在汽车两侧装有雷达或其他类型的传感器，用以探测本身车辆与两边邻近行车道上车辆/物体的距离。根据需要和道路状况，系统通过与ESC系统的集成，能够实现高强度的紧急制动能力，实现防撞。

随着汽车的大量应用，人们对汽车的安全性和舒适性要求越来越高，解决这些问题，很大程度上依赖于电子技术。近十几年来汽车工业的技术进步很大程度上是应用电子技术，特别是应用计算机(微处理机)和集成电路的结果。电子技术的应用已经改变了汽车的面貌，已成为影响汽车发展的核心技术。