原创 “敢问路在何方？”—本土汽车电子研发趋势探讨

热点不一定立刻成为卖点，却可能是暂时难以逾越的难点，本文根据汽车中国汽车电子产业的实际发展水平，结合全球汽车电子智能化和信息化的发展趋势和安全、节能的开发热潮，梳理出未来1-2年真正适合本土厂商跟进的热点应用以及研发趋势。

汽车一直是令人感兴趣的话题，而为汽车创新贡献主要力量的汽车电子制造业近几年也被罩上一层光环，发展前景为人们所看好，在中国被视为“新兴的经济增长点”、“国家经济发展的重要组成部分”。

从汽车电子技术应用水平来看，外资和合资车厂的存在使得中国基本与世界同步，学术研究机构也是紧密跟踪最前沿的技术脉搏。但对产业界来说，可能更关心以下这些近在眼前、关乎企业生存和发展的问题：未来1-2年内汽车电子将会有哪些应用热点？哪些最新的技术趋势正在涌现？产品研发方向如何确定？

根据Strategy Analytics最新的研究表明，由于环境和安全立法的加强，同时为了满足消费者对性能、舒适性和通信的需求，汽车制造商纷纷在电子控制革新方面投入研发力量，甚至在成熟的电子应用领域中，如传动系统、主仪表系统和车载娱乐系统，今后也会有大量的技术革新。这一趋势将深刻影响以上问题的答案，同时也意味着本土汽车电子制造商所面临的机会和挑战。

汽车生产商在汽车安全规格、燃油经济性、环境保护、能源管理等方面正面临巨大压力，还要符合不同国家和地区的要求及法规，因此安全和节能是今后几年汽车电子的开发热点。

对于正在和想要进入汽车核心控制领域如ECU(包括车身电子控制ECU与电喷发动机ECU)的中国厂商来说，如何保证安全和可靠性将是决定他们走向成功的第一步。

“我认为ECU是一个热点，会有前景，现在是国外厂商占领主导地位，中国厂商有机会，但要有实力才行。航盛在这一领域积累了4-5年的研发经验，已拥有自己的设计方案。现在的挑战是如何在适当的成本下保证高可靠性和安全性。” 深圳市航盛电子股份有限公司研发中心常务副主任吴德培说。

中国厂商的低成本一直是他们的最大竞争利器，但在处于恶劣环境下(如高温的发动机)、需要极高可靠性要求的ECU领域，想兼顾这两方面却很难。“我们想采用一些本土和台湾地区生产的元器件如滤波器等，但发现它们虽然便宜，性能上却常常达不到在汽车环境下可靠和稳定工作的指标。我们只有根据实际要求，仔细权衡考虑，在使用国外和国产的零部件和元器件方面合理搭配，找到最佳平衡点。”吴德培解释说。

除了基本的可靠性，ECU研发还要注意节能提出的新需求。奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院副院长刘慧军举例道：“节能主要体现在会有更多油电混合动力车型在中国推出，中国汽车厂商已在尝试推出这种车型。因此，发动机ECU部分会增加额外的控制模块，里面有传感器和控制器，专门管理电池。这种ECU可根据车辆行驶速度(如停车、启动时)切换油与电两种工作状态。

不过也有业内人士指出，虽然有少数中国公司在做ECU，但技术水平还很肤浅，主要采用逻辑控制技术，而国外已在应用神经网络、混沌控制技术了，建议中国不能重复别人的老路，应实现跨越式发展。

安全气囊有些遥不可及

汽车被动安全系统如安全气囊也会像主动安全系统(ABS、倒车雷达等)一样越来越普及，“安全气囊会成为中国小型、大型车的标配，主、侧部都会安装，因此安全气囊的控制系统前景很好。”奇瑞的刘慧军认为。

但这一市场热点对于绝大部分本土汽车电子厂商来说似乎只有望洋兴叹的份，深圳市元征科技股份有限公司总工程师王学志教授就直泼冷水，“气囊ECU、气囊方向和速度传感器中国根本做不了，至于引爆系统，西安有几家军转民企业有开发能力，但距离商用化还早得很，预计未来一两年都不能实现产业化。”

控制安全气囊的动作对可靠性的要求不言而喻，况且开发安全气囊系统，仅碰撞实验就是一项耗资巨大的工程，非一般企业所能承受。因此安全气囊控制系统目前对绝大多数本土厂商来说还是一个不现实的梦。据有关人士透露，如今在安全气囊核心技术方面中国主要还是靠引进国外技术，包括少数在安全气囊业务上做得比较成功的汽车电子公司也是如此。

车载电子仍有机会，降低成本是出路

车载电子装置即汽车信息系统（仪表盘、里程计算、娱乐、服务、移动通信、信息处理和GPS导航系统等），它们都属于IT产品，只是汽车环境相对特殊，开发起来更具针对性。

奇瑞的刘慧军从汽车制造商的角度诠释了车载电子的一些发展趋势：“音响娱乐系统的开发会向实现更好体验效果发展；GPS定位和导航也会得到更广泛应用，TPMS将跳出后装市场的圈子，汽车出厂时就配备，会有一些应用；蓝牙的使用(免提系统)会增多。”

更长远来看，车载电子装置趋向于以高端控制器或CPU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，例如飞思卡尔的基于PowerPC mobileGT平台的远程信息处理/车载信息娱乐方案就是针对实现这一概念而推出的。

众所周知，中国厂商在车载电子领域已占据一席之地，今后仍有继续发挥的空间，如今众多家电厂商进军该领域就是很好的证明。分析内在的推动因素主要有两方面：首先，尽管由于中国相关政策法规和标准制定的不确定性使得导航、TPMS等热点车载电子应用在中国未来一年之内还不能立刻变为大的卖点，但诸如美国等出口市场前景还是不错，在中国的兴起也只是是个时间问题；其次，目前外资及合资汽车厂商掀起的国产化浪潮为素有低成本优势的本土汽车电子企业创造了更多将车载电子产品打入前装市场的机会。

“我们的国际竞争对手如西门子VDO等虽然也会设法降低成本适应这种趋势，但相比本土厂商而言空间有限，他们的运作方式以及人力成本等注定其成本相对较高。”航盛的吴德培自信地说。

飞思卡尔半导体公司亚太区汽车电子总监杨飞也认为，中国已经非常成功地建立了消费电子、家电的低成本制造基地，中国汽车电子厂商自然会考虑效仿相同的成功法则，以寻求低成本的解决方案。“在这种形势下，中低端MCU应用将主导汽车市场。”他特别强调。图1和图2就是该公司两款8位和16位MCU系列在中低端汽车电子中的一些应用。

可采用8位MCU开发的一些热点汽车电子应用。

16位HCS12系列MCU可实现的一些热点应用。

中国车载电子领域开始出现的一个研发趋势也体现了业界在低成本化上的努力，这个趋势就是将显示、音响、倒车雷达、仪表、TPMS等装置的控制集中在一个MCU上来完成，这样可极大地降低成本。当然这也带来一个负面影响，即系统在灵活性上有缺陷，且核心控制器件的可靠性要求更高了，选择器件要特别注意。

有源TPMS方案仍是主流

前沿的无源TPMS方案研究(如采用SAW这类无源器件的频率变化来监测胎压变化，本刊网站《老器件发挥新作用，创新TPMS方案横空出世》一文有详细介绍)，本土厂商表示还不会跟进。已在提供此类方案的Melexis公司表示，目前GE公司在测试这种无源TPMS方案，由于省去了传感器，其BOM成本将比有源方案的更便宜，但安装费用太昂贵，所以多久能普及还很难说贵。

不论有源还是无源TPMS系统，何时能大规模进入前装市场还是个未知数，因为这样做技术太复杂，成本太高。另外，前装对可靠性要求极高，“万一出问题可是成批召回汽车，不像后装市场投诉会少一些，问题没那么严重。”航盛的吴德培指出。他介绍说，航盛出口的TPMS产品主要针对美国等地的后装市场(美国对安装TPMS的法令已出台)，其产品能达到当地的技术要求，但很难打入以前装为主的欧洲市场。

汽车网络应用开发方兴未艾

勿庸置疑，今后汽车电子将体现网络化的发展方向，如电子控制装置将通过CAN总线提供稳定、可靠的低成本网络连接；电动车窗、电动天窗、雨刷传感器和车灯等车身控制系统则通过LIN进行网络连接。

虽然CAN总线标准已推出很多年，但由于属于前装市场，在中国的应用开发还刚刚开始，今后两年会成为研发的热点，本土汽车电子厂商正在跟进。不过，对于帮助汽车制造商部署一个CAN网络，本土汽车电子厂商还没有这个实力，目前更多的还主要是开发支持CAN的车载设备，配合某种车型的CAN网络使自己的产品支持这种总线通信协议。

航盛的吴德培透露：“由于几乎每种车型的CAN总线网络都是定制的，为了与之配套，我们必须交纳一定费用给该汽车制造商指定的第三方总线网络规划技术提供商，以得到必要的技术支持，如底层通信协议、仿真器、软件接口等，这无形中设置了一个门槛。”

他还介绍说，为了支持这种网络通信协议，公司的研发投入也很大。以支持CAN的音响为例，纯音响应用软件只占整个软件工作量的1/3，而与通信协议相关的软件就占了2/3，另外还得进行整车调试工作。由于不同车型网络是分别定制的，无法实现方案的通用性，为了对所有车型进行配套往往就得额外进行调整和改动，从而进一步提高了研发成本。

相比CAN(方案测试通常就要两年左右的时间)，实现具备LIN网络功能的零部件则要简单得多，技术门槛很低，已有不少本土厂商准备进入，相应的LIN总线收发器、控制器解决方案选择也很多，预计今年底和明年初之前会有不少本土厂商推出相应的产品。

未来汽车逐渐向自动化车辆转换(如线控)并且更加安全、高效，还能提供更多娱乐，因此对高通信带宽和决定性容错数据传输能力提出了更高的要求，Flexray等高速总线协议将成为未来汽车网络的发展方向。不过，中国汽车电子厂商对它们的应用开发还为时尚早。