01 比亚迪“新能源汽车”核心:16家名单 1、广东鸿图 广东鸿图是华南地区规模最大的精密铝合金压铸企业,拥有压铸板块、内外饰板块、专用车板块和投资板块四大业务板块。目前,公司已与比亚迪建立合作关系,提供汽车铝合金压铸零部件和内外饰件产品。 2、美格智能 全球领先的无线通信模组及解决方案提供商,专注于为全球客户提供以MeiGLink品牌为核心的标准M2M/智能安卓无线通信模组、物联网解决方案、技术开发服务及云平台系统化解决方案,是比亚迪的物联网模组提供商。 3、泉峰汽车 泉峰汽车是国内中高端汽车零部件企业,公司专注于技术含量较高的汽车热交换系统、汽车传动系统、汽车引擎系统、刹车与转向系统零部件以及新能源汽车零部件的研发与制造,是比亚迪汽车变速箱阀板供应商。 4、伯特利 伯特利是国内汽车制动系统相关产品生产商,专业从事汽车安全系统和高级驾驶辅助系统相关产品研发、制造与销售。目前,公司主要为比亚迪提供线控制动产品,相关产品预计2023年配套。 5、科博达 科博达是全球汽车电子行业典型企业,专注汽车电子及相关产品的技术研发与产业化,已成功融入全球汽车电子高端产业链体系,是国内少数能与全球高端汽车品牌,进行电子产品同步研发的中国企业。 6、中鼎股份 中鼎股份是一家涉及机械基础件、汽车零部件、液压气动密封件、机械电子、精密模具、汽车工具等领域的综合型企业。其中,旗下德国AMK公司是全球空气悬架行业前三,为比亚迪提供空气悬架等产品。 7、保隆科技 保隆科技是国内气门嘴业内龙头企业,产品包括气门嘴、平衡块、空气弹簧、空气减震器、排气系统管件、汽车结构件、汽车胎压监测系统、汽车传感器、基于摄像头和毫米波雷达等技术的汽车驾驶辅助系统等汽车电子产品。目前,公司是比亚迪等国内外知名汽车厂的合格供应商。 8、蓝黛科技 蓝黛科技是国内汽车动力传动、触控产品高新技术企业,拥有动力传动和触摸屏及触控显示模组两大业务。其中,动力传动方面主要产品为汽车手动变速器总成、自动变速器总成、新能源减速器等汽车零部件产品。目前,公司是比亚迪的混动DCT减速器供应商。 9、安泰科技 安泰科技是国内金属新材料行业的领军企业,产品涵盖非晶/纳米晶带材及制品、难熔材料及制品、粉末材料及制品、磁性材料及制品、焊接材料及制品、过滤材料及环保工程、高速工具钢及人造金刚石工具等领域。 10、德赛西威 德赛西威是国际领先的汽车电子企业,公司智能座舱域控制器、大屏化座舱产品、数字化仪表等座舱产品已获得一汽丰田、长城汽车、吉利汽车、广汽乘用车、奇瑞汽车、比亚迪等主流车企的新项目订单。 11、福耀玻璃 福耀玻璃是专注于汽车安全玻璃的大型跨国集团,产品得到全球知名汽车制造企业及主要汽车厂商的认证和选用,产品荣获全球玻璃行业最高奖项——金凤凰奖。目前,公司主要为比亚迪提供汽车玻璃相关产品。 12、银宝山新 深圳第一批自主创新行业龙头企业,主营汽车行业大型精密注塑模具。目前,公司在精密结构件行业核心客户有华为、中兴通讯、思科Cisco等全球领先的通信设备制造商及TCL、比亚迪、ASM、ABB、GE医疗等世界知名企业。 13、上声电子 上声电子是国内技术领先的汽车声学产品方案供应商,是全球领先的汽车音响产品及系统制造商,致力于研究、设计和制造从基础到高端的单一音频组件和汽车综合音响系统。目前,公司车载扬声器产品与比亚迪均有稳定合作。 14、欣锐科技 欣锐科技是新能源汽车高压”电控“解决方案供应商,拥有汽车级IATF16949体系认证标准的专业化工厂,产品服务全球。目前,公司车载电源配套了国内外众多主流车型,是车载电源细分领域的龙头企业,与比亚迪是合作关系。 15、川环科技 川环科技是国内车用胶管领域的龙头企业,核心业务为各大汽车整车制造厂商提供配套汽车橡胶软管产品,目前国内市场领先、是国内规模较大的汽车胶管专业生产企业。目前,公司与比亚迪是合作关系。 16、福达股份 福达股份是国内发动机锻钢曲轴、汽车离合器主要生产企业,产品为国内外50多家知名的汽车、发动机及车桥企业配套,部分产品进入奔驰、宝马、沃尔沃、雷诺、日野、洋马等国际知名汽车制造商全球采购体系。 02 特斯拉“新能源汽车”核心供应商 03 龙头企业:15家新能源汽车生产供应商 1、天齐锂业:锂电子材料龙头 天齐锂业股份有限公司主营业务是锂精矿及锂化工产品的生产、加工和销售。公司的主要产品为锂矿、锂化合物及衍生品。 2、赣锋锂业:锂电龙头 江西赣锋锂业股份有限公司的主营业务是各种深加工锂产品的研究、开发、生产与销售。公司的主要产品是锂系列产品、锂电池系列产品。 3、格林美:垃圾分类龙头 格林美股份有限公司主营业务为废弃钴镍钨资源与电子废弃物的循环利用以及钴镍粉体材料、电池材料、碳化钨、金银等稀贵金属、铜与塑木型材的生产、销售。公司主要产品及服务包括电池原料与电池材料、动力电池综合利用、钴钨综合利用与硬质合金、电子废弃物综合利用、报废汽车综合利用、环境服务、贸易 4、当升科技:正极龙头 北京当升材料科技股份有限公司的主营业务为多元材料、钴酸锂等正极材料以及多元前驱体等材料的技术研究和生产销售。其主要产品有多元材料、钴酸锂、智能装备。 5、天华超净:防静电行业龙头 苏州天华超净科技股份有限公司的主营业务为防静电超净技术产品、医疗器械和锂电材料业务等。主要产品包括:自毁式注射器、安全式注射器、高压注射器、氢氧化锂、碳酸锂、防静电超净技术产品、疫情防护产品等 6、诺德股份:铜箔龙头 诺德投资股份有限公司主营业务是锂离子电池用电解铜箔的研发、生产和销售。其主要产品有锂电池用电解铜箔、印制电路板用电解铜箔、超厚电解铜箔 7、石大胜华:材料电解液溶剂龙头地位 山东石大胜华化工集团股份有限公司的主营业务为基本有机化工产品的生产、销售;公司的主要产品为碳酸二甲酯系列产品、MTBE、液化气、燃料油、环氧丙烷等。 8、大华股份:工业龙头企业 浙江大华技术股份有限公司是我国安防视频监控行业的龙头企业,主要产品为前端产品、存储产品、中心产品、云计算与大数据产品和服务、智能楼宇产品、人工智能算法、芯片技术、视频物联创新业务产品。 9、振华科技:军用电子元器件龙头 中国振华(集团)科技股份有限公司主要业务为新型电子元器件和现代服务业,其中:新型电子元器件主要包括片式阻容感、半导体分立器件、机电组件、厚膜混合集成电路、高压真空灭弧室、断路器及特种电池等门类。 10、长城汽车:汽车龙头 公司是中国最大的SUV和皮卡制造企业之一。公司主营为整车及主要汽车零部件的研发、生产、销售,公司主营业务归属汽车行业,产品分为整车、零部件、模具、劳务及其他。 11、上汽集团:整车龙头 上海汽车集团股份有限公司向社会公众提供包括整车(乘用车、商用车)与零部件的研发、生产、销售;物流、移动出行、汽车生活服务;汽车相关金融、保险、投资;汽车相关海外经营、国际商贸等在内的产品与服务。公司整车产销规模、新能源汽车销量、整车出口海外销量均排名全国第一。 12、璞泰来:人造石墨龙头 上海璞泰来新能源科技股份有限公司主营业务为新能源电池的负极材料及石墨化加工、隔膜及涂覆加工、自动化工艺设备、铝塑包装膜及光学膜、纳米氧化铝及勃姆石、PVDF及粘结剂的研发、生产和销售。公司主要产品为负极材料、涂布机、涂覆隔膜、软包电池用包装膜、纳米氧化铝粉。 13、德方纳米:铁锂材料龙头 深圳市德方纳米科技股份有限公司主要从事纳米磷酸铁锂材料的研发、生产和销售。德方纳米生产销售的电池材料主要是磷酸铁锂、碳纳米管、碳纳米管导电液。 14、华峰铝业:铝轧制材行业龙头企业 上海华峰铝业股份有限公司的的主营业务是铝板带箔的研发、生产和销售;公司的主要产品为铝板带箔,属于铝合金材料。按产品的用途,公司产品主要分为铝热传输材料和新能源汽车用电池料 15、嘉元科技:锂电铜箔龙头 公司是国内高性能锂电铜箔行业领先企业之一,已与国内主要大型锂离子电池制造厂商建立了长期合作关系,并成为其锂电铜箔的核心供应商,多次获得宁德时代锂电铜箔优秀供应商称号。 04 中国10大新能源电池供应商企业排名 1、宁德时代 2011年成立,2017年靠三元锂电池一炮而红,成为国内外最大电池供应商。生产的动力电池供应特斯拉最多,占比20%。此外还有蔚来汽车、小鹏汽车、上汽集团、一汽集团。 2、比亚迪 1995年成立,老牌电池生产企业,后续以电池为基础,转战汽车整车制造生产,成就了今天的新能源汽车一线企业。其主要生产磷酸铁锂电池,刀片电池是其招牌,旗下动力电池超90%为自用,小部分供应中国一汽、金康汽车等。 3、中创新航 2007年成立,原名中航锂电,2018年换帅后,从商用车转战到乘用车领域,一路猛冲。此前主要生产磷酸铁锂电池,后续也推出了三元锂电池。旗下动力电池主要供应广汽集团最多,占比65%。此外还有长安汽车、上汽通用五菱、零跑汽车、小鹏汽车等。 4、国轩高科 1995年成立,2015年借壳东源电器上市后的国轩高科成为目前A股上市公司最纯正的动力电池标的。旗下动力电池供应上汽集团车辆最多,占比29%。此外还有江淮汽车、奇瑞汽车、零跑汽车、长安汽车等。 5、LG新能源 隶属韩国LG集团,全球第二大动力电池供应商。国内市场中,旗下动力电池主要供应特斯拉,占比超95%,小部分供应上汽通用、吉利汽车等。 6、蜂巢能源 2016年成立,前身为长城动力电池事业部,后独立发展,变身为长城汽车兄弟企业。2021年装机量同比增长384%,发展迅猛,首推短刀片磷酸铁锂电池,2022年将实现商业化应用,或首搭长城欧拉新车型。 7、欣旺达 1997年成立,2011成功在深交所创业板上市,一直深耕锂电池,从手机、VR头显、扫地机器人、再到为新能源汽车提供动力电池。目前主要供应日产、上汽通用、吉利、东风、小鹏等车企。 8、亿纬锂能 2001年成立,主要生产磷酸铁锂,三元软包电池等。旗下动力电池主要供应小鹏汽车,占比46%,此外还有东风汽车、南京金龙、吉利商用车等。 9、孚能科技 2009年成立,主流动力电池生产商中,唯一一家坚持三元软包路线的企业。旗下动力电池主要供应戴姆勒。 10、瑞浦能源 2017年成立,背靠青山集团,凭借独创的SCL卷芯设计工艺,乘着磷酸铁锂之风,快速挤进国内动力市场前十。主要客户为上汽通用五菱、上汽集团等。 本文来源:汽车电子学堂
一、动力蓄电池管理系统简介 由于动力电池能量和端电压的限制,电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合,但是由于动力电池特性的非线性和时变性,以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境,在电动汽车使用过程中,要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内,电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理,对于镍氢电池和锉离子电池,有效的管理尤其需要,如果管理不善,不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命,还可能引起着火等严重安全事故,因此,动力电池管理系统成为电动汽车的必备装置。 二、动力电池管理系统的主要功能 如图4-15所示,常见动力电池管理系统的功能主要包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通讯、安全管理、能量管理(包括动力电池电量均衡功能)和故障诊断,其中前6项为动力电池管理系统的基本功能。 三、动力电池管理系统的组成及工作模式 图4-17所示为两种典型的动力电池管理系统方案。 如图4-18所示,高压接触器包括B+接触器、B-接触器、预充接触器、直流转换器(用于向低压电池及车载低压设备供电)接触器及车载充电器接触器。 动力电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障处理模式等5种工作模式下。公众号动力电池BMS ①下电模式。②准备模式。③放电模式。④充电模式。⑤故障模式。 四、动力电池组的均衡充电管理和热管理 1、动力电池组均衡充电管理 动力电池组均衡充电具有以下3种方式: ①充电结束后实现单体电池间的自动均衡,工作原理如图4-19所示。 ②充电过程中实现单体电池间的自动均衡,主要有3种方案,如图4-20所示。 ③采用辅助管理装置,对单个电池的电流进行调整。如图4-21所示。 2. 动力电池组的热管理 ①气体冷却法。图4-22所示为几种典型的气体冷却方式。 ②液体冷却法。图4-23所示为一种典型的液体冷却系统的构成。 ③相变材料冷却法。 ④热管冷却法。 ⑤带加热的热管理系统。
ECU的全称是Electronic Control Unit,即电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等,指的是一类而不是一个控制器,他们的主要用途就是控制汽车的行驶状态以及实现其各种功能。
1. 发动机电子控制系统 发动机电子控制系统(EECS)通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。 01电控点火装置(ESA) 电控点火装置由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,可使发动机在不同转速和进气量等条件下,保证在最佳点火提前角下工作,使发动机输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放,节约燃料,减少空气污染。 02电控燃油喷射(EFI) 电控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。当发动机工作时,该装置根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断,适时调整供油量,保证发动机始终在最佳状态下工作,使其在输出一定功率的条件下,发动机的综合性能得到提高。 03废气再循环控制(EGR) 废气再循环控制系统是目前用于降低废气中NOx 排放的一种有效措施。其主要执行元件是数控式EGR阀, 作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制。ECU 根据发动机的工况适时地调节参与再循环废气的循环率, 发动机在负荷下运转时,EGR阀开启, 将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧,从而实现再循环,并对送入进气系统的排气进行最佳控制, 从而抑制有害气体NOx的生成,降低其在废气中的排出量。但过量的废气参与再循环, 将会影响混合气的点火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时,再循环的废气会明显地影响发动机性能。 04怠速控制(ISC) 怠速控制系统是通过调节空气通道面积以控制进气流量的方法来实现的,主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。ECU 根据从各传感器的输入信号所确定的目标转速与发动机的实际转速进行比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,去驱动控制空气量的执行机构,使怠速转速保持在最佳状态附近。 除以上控制装置外,发动机部分利用的电子技术还有:节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油气蒸发、燃烧室的容积、压缩比等方面,并已在部分车型上得到了应用。 2. 动力传动电子控制系统 01电控自动变速器(ECAT) 一般来说, 汽车驱动轮所需的转速和转矩, 与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别,因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比,将发动机的动力传至驱动轮,以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。此外,停车、倒车等也靠传动系统来实现,适时地协调发动机与传动系统的工作状况,充分发挥动力传动系统的潜力,使其达到最佳的匹配,这是变速控制系统的根本任务。ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经计算、判断后自动改变变速杆的位置,按照换挡特性精确控制变速比,从而实现变速器换挡的最佳控制,得到最佳挡位和最佳换挡时间。该装置具有传动效率高、油耗低、换挡舒适性好、行驶平稳性好以及变速器使用寿命长等优点。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统,已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。 02电控四轮驱动技术(4WD) 汽车的驱动力来源于轮胎对地面的附着, 四轮驱动充分利用了车轮对地面的附着, 当然会获得好的驱动性能。但因转向时各轮的转弯半径不同,车轮转动的速度也就不同(内外、前后),四个车轮不能通过刚性传动系统连接, 必须在左右两轮间以及前后驱动轴间设置差速器。带来的问题是四个车轮的驱动力受与地面摩擦力最小的轮的限制,需要再设置差速锁。电控四轮驱动技术是通过传感器感知四个车轮在路面上的情况,通过微电脑进行分析判断,通过电磁阀驱动,改变黏液耦合器的特性,在前后驱动轴之间以及左右轮上分配驱动力。 3. 制动控制系统 01防抱死制动系统(ABS) 通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器检测各车轮的转速,计算车轮滑移率,并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想的制动状态,即能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动, 不会抱死。这已成为目前小型载客汽车的标准配置。 02电子制动力分配系统(EBD) 汽车制动时, 如果四个轮胎附着地面的条件不同,四轮与地面的摩擦力不同,在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。 EBD的功能就是在汽车制动的瞬间, 高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全。该系统与ABS配合可大大提高制动性能。 03驱动防滑系统(ASR) 汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展则是驱动防滑系统(ASR),两系统有许多共同组件。该系统利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑,当打滑时,控制元件便通过制动或通过油门降低转速,使其不再打滑。它实质上是一种速度调节器,可以在起步和弯道中速度发生急剧变化时,改善车轮与路面间的纵向附着力,提供最大的驱动力,提高其安全性,维持汽车行驶的方向稳定性。 04车身电子稳定系统(ESP) 这是一套防滑系统,ESP能够识别到车辆不稳定状态,并通过对制动系统、发动机管理系统和变速器管理系统实施控制,从而有针对性地弥补车辆滑动,以防车辆滑出车道。 其他公司类似产品如下:日产:车辆行驶动力学调整系统(Vehicle Dynamic Control,VDC)。丰田:车辆稳定控制系统(Vehicle Stability Control,VSC)。本田:车辆稳定性控制系统(Vehicle Stability Assist Control,VSA)。宝马:动态稳定控制系统(Dynamic Stability Control,DSC)。 05电子驻车制动系统(EPB) 该系统是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。 EPB是由电子控制方式实现停车制动的技术, 其工作原理与机械式驻车制动器相同,均是通过拉索拉紧后轮刹车蹄进行制动。另一种则是使用电子机械卡钳,通过电动机卡紧刹车片产生制动力来达到控制停车制动的目的。EPB从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能(AUTO HOLD)。自动驻车功能技术的运用,使得驾驶者在车辆停下时不需要长时间制动, 以及在启动自动电子驻车制动的情况下,能够避免车辆不必要的滑行,简单地说就是车辆不会后溜。 4. 转向控制系统 01电动助力转向系统(EPS) 当操纵方向盘时, 装在转向轴上的扭矩传感器不断地测出转向轴上的扭矩信号,该信号与车速信号同时输入到电子控制单元(ECU)。电子控制单元根据这些输入信号确定助力扭矩的大小和方向,电动机的扭矩由电磁离合器通过减速机构减速增扭后,加在汽车的转向机构上,使其得到一个与汽车工况相适应的转向作用力。 02电控四轮转向技术(4WS) 汽车在行驶中转向时,由于受侧向力的作用, 前轮有不足转向的特性,后轮有过度转向的倾向。后者会引起汽车失去转向行驶的稳定性,车速越快问题越明显,甚至出现侧滑翻车。 解决措施一般是通过使后轮在与前轮相同的方向转动1°~2°角进行补偿。电控四轮转向技术是通过传感器感知前轮的转速、方向盘的转角、车身的偏转等,通过微电脑处理,由伺服电动机驱动后轮转向,响应时间在几十毫秒内。 5. 行驶控制系统 01自适应悬挂系统(ASS) 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷, 自动、适时地调整悬挂的阻尼特性及悬架弹簧的刚度,以适应瞬时负荷,保持悬挂的既定高度,极大地提高了车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 02巡航控制系统(CCS) 巡航控制(Cruise Control) 又称恒速行驶系统, 是让驾驶员无须操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。在长途行驶时,可采用巡行控制系统,驾驶员不必经常踩油门踏板,恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度以调整车速在恒速状态附近。 若遇爬坡,车速有下降趋势,微机控制系统则自动加大节气门开度;在下坡时,又自动关小节气门开度,以调节发动机功率。当驾驶员换低速挡或制动时,这种控制系统则会自动断开。该系统可以减轻驾驶员长途驾驶的疲劳,给驾驶带来很大的方便,同时也可以得到较好的燃油经济性。 03汽车胎压监测系统(TPMS) 该系统是一种能对汽车轮胎气压、温度进行自动检测,并对轮胎异常情况进行报警的预警系统。 系统可分为两种:一种是间接式胎压监测系统, 通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常;另一种是直接式胎压监测系统,通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器,在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测,并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警,避免因轮胎故障引发交通事故,以确保行车安全。 6. 安全性电控系统 01安全气囊(SRS) 该系统是国内外汽车上一种常见的被动安全装置。在车辆相撞时,由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央(有的在仪表盘板、杂物箱后边)等处气囊中的渗氮物,迅速燃烧产生氮气,瞬间充满气囊。气囊的作用是在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板之间形成一个缓冲软垫,避免硬性撞击而受伤。此装置一定要与安全带配合使用,否则效果大为降低。 02碰撞警示和预防系统(CWAS) 该系统有多种形式, 有的在汽车行驶中, 当两车的距离小到安全距离时,即自动报警,若继续行驶,则会在即将相撞的瞬间,自动控制汽车制动器将汽车停住;有的是在汽车倒车时,显示车后障碍物的距离,有效地防止倒车事故发生。 7. 舒适性电控系统 01自动空调系统 汽车空调自动温度控制(Automatic Temperature Control,ATC),俗称恒温空调系统。一旦设定目标温度,ATC系统即自动控制与调整, 使车内温度保持在设定值。自动空调系统由制冷系统、取暖系统、通风(配气) 系统、自动控制系统、空气净化系统五部分组成。 全自动温度控制系统的组成包括温度传感器、控制系统ECU、执行机构等。其中温度传感器包括车外气体温度传感器、车内气体温度传感器、日照传感器(阳光强度传感器)和蒸发器温度传感器。 02自动调节座椅系统(AAS) 该装置是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物,它通过传感器感知乘坐人员的体态, 并使座椅状态与其相适应, 满足乘客的舒适性要求。 03自适应前照灯系统(AFS) 自适应前照灯系统可在前照灯照明范围内, 根据车身的动态变化、转向机构的动作特性等综合因素进行计算和判断,从而判定汽车当前的行驶状态,对前照灯近光进行相应的调整,并能在会车时自动启闭和防眩。它能够有效地降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳程度,使驾驶者能够看清转弯处的实际路况,使驾驶者能够拥有充分的时间进行转向操纵和应对紧急情况,从而明显提高夜晚弯路上行车的安全性。在日本,一些汽车商在其高档轿车中已标配AFS, 如丰田汽车公司在“猎犬” 上采用了可变式“自适应性前照灯系统”。 04夜视系统(NVS) 夜视系统是全天候的电子眼,延伸了驾驶员的视力范围, 使其视力范围达到近光灯照射距离的3~5倍, 且能帮助驾驶员看到远处来车的灯光, 在雨雪、浓雾天气时,对公路上的物体也能尽收眼底,大大提高了汽车行驶的安全性。车载夜视系统是根据红外成像原理工作的,属被动式红外成像技术。该系统本身不发出任何信号,而是通过一个起摄影作用的传感器来探测前方物体热量,热能被集中到一个可以通过各种红外线波长的探测器,被探测器的红外线敏感元件(与温度有关的电容器,其电容大小随所接收红外线的多少而变化) 吸收, 而后将辐射依次转换为电信号和数字信号, 再通过眼前显示(HUD)或车内显示屏将图像显示给驾驶者。目前, 越来越多的汽车厂家开始开发和使用车载夜视系统,但由于价格原因,国外各大汽车生产厂家只是在其顶级豪华车型中使用了该系统,像悍马H2SUT、宝马7系列轿车、奔驰全新S级轿车、卡迪拉克帝威等。随着科技的发展和夜视系统生产成本的降低,车载夜视系统将会得到全面普及。 8. 多媒体通信系统 多媒体通信系统包括汽车导航与定位系统、语音系统、信息系统、通信系统等。 01汽车导航系统与定位系统(NTIS) 该系统可在城市或公路网范围内, 定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置,以及到达目的地的方向和距离。这实质是汽车行驶向智能化发展的方向,再进一步就可成为无人驾驶汽车。 02语音系统(VS) 该系统包括语音报警和语音控制两类。语音报警是在汽车出现异常,如燃油温度、冷却液温度、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动等出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,计算机经过逻辑判断后输出信息至扬声器或警示器报警。语音控制是指用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。 03信息系统(IS) 该系统可将发动机的工况和其他信息参数, 通过微处理机处理后,输出对驾驶员有用的信息。显示的信息除冷却液温度、油压、车速、发动机转速等常见的内容外,还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、车外温度等,根据驾驶员的需要,可随时调出显示这些信息。 04通信系统(CS) 这方面真正使用且采用最多的是汽车电话, 在美国、日本、欧洲等发达国家和地区较普及,目前的水平在不断地提高,除车与路之间、车与车之间、车与飞机等交通工具之间的通话外,还可通过卫星与国际电话网相联,实现行驶过程中的国际间电话通信、网络信息交换、图像传输等。现在由于汽车有了支持无线电话网络、宽带数字信号、互联网络以及其他新兴的无线通信技术,使人们能够随时随地获取信息和服务。 05车联网系统(T-BOX) 车联网系统包含四部分, 即主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统。主机主要用于影音娱乐以及车辆信息显示;车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信,实现手机APP的车辆信息显示与控制。 当用户通过手机APP发送控制命令后,TSP后台会发出监控请求指令到车载T-BOX,车辆在获取到控制指令后,通过CAN 总线发送控制报文并实现对车辆的控制, 最后反馈操作结果到用户的手机APP上,这个功能可以帮助用户远程启动车辆、打开空调、调整座椅至合适位置等。 来源:汽车电子学堂
01 HSM HSM指Hardware Security Module,它是一种有自己独立的CPU、密码算法硬件加速器、独立Flash等,用于生成、存储和管理加密密钥,以及执行加密运算和安全操作。 HSM通常包含硬件隔离、加密芯片、随机数生成器等安全组件,能够提供高级的安全保护,防止密钥泄露和恶意攻击。 02 TEE TEE 可信执行环境是在车载零部件的开放系统 REE(Rich Execution Environment,例:Linux、Android、AUTOSAR、RTOS 等系统)上,创建一个可信的、独立的、物理隔离的执行空间,即隔离的安全屋。安全资产不出可信域,例如密钥证书、核心逻辑等安全资产,TEE 整体架构和提供的基础服务如下图。 03 TEE 和 HSM 技术特点与主要应用场景 TEE 是基于硬件隔离技术的软实现, HSM 是基于硬件设备的硬实现, 一下列出了各自的技术特点和应用场景。 TEE: 生态开放,易于扩展 应用安全:远程控车 / 充电桩 /OTA 加固等; 软件实现,降低成本 安全存储:业务证书密钥 / 隐私数据 / 重要数据等; 规范接口,易于移植 生物识别:指纹、人脸、声纹、视频等保护; 动态空间,按需提供 金融支付:支付应用 / 电子证明 / 区块链等; 基于硬件,限于硬件 其他业务:数字版权保护 / 可信 UI/ 设备认证 / 安全通信。 HSM: 硬件算力,性能较高 安全通信:车内外通信,例 TLS、SecOC 等; 独立硬件,安全性高 密钥保护:根证书 / 共享密钥等; 硬件空间,小而固定 安全启动:镜像保护等; 技术成熟,生态完善 安全日志:文件加密等。 04 TEE 和 HSM 相结合的方案 TEE 和 HSM 既可各自独立地应用于车端的各个零部件,也可结合起来共同打造更安全的方案,满足更高的车规级安全需求,安全性可达到金融级别的 CC EAL5+。 在本方案中,HSM 挂载在 TEE 下,应用都需经过 TEE 访问 HSM。车企相关的根证书密钥等都可保存在 HSM,业务相关的证书密钥、用户数据等可保存在 TEE,安全扩展业务都可运行在 TEE,TEE 和HSM 相结合的具体方案请参考下图。 TEE和HSM的结合安全方案关于 TEE 和 HSM 的证书密钥的产线方案建议如下: HSM 的证书密钥导入导出:(根证书等) 方式 1:委托HSM 提供商实施(建议)。 方式 2:通过TEE 和 TEE 的产线工具实现。 TEE 的证书密钥导入导出:(业务证书等) 离线:在本地通过 TEE 的产线工具和加密狗实施。 在线:通过网络连接后台实施,需要借助 TEE 产线工具。 05 TEE 和 HSM 在车端的分布 根据整车各零部件的安全需求,结合 TEE 和 HSM 各自的技术特点,为整车共建安全基础能力,TEE 和 HSM 在车端的分布建议如下: 图7.5-3 车端的安全基础能力分布图 安全基础能力建设思路 侧重于有性能需求的功能,使用 HSM,例:ADAS、SecOC 等。 侧重于有扩展需求的功能,使用 TEE,例:智能座舱、TBOX、TLS、业务安全等。 TEE 目前主要用于性能较高 MPU 场景,例:智能座舱、中央计算单元、TBOX 等。 HSM 即可用于 MPU 又可用于 MCU,例:TBOX、车窗、车门、灯控、诊断功能等。 主要零部件建议支持 HSM 和 TEE,例:TBOX、中央计算单元等。 业务安全、隐私数据尽可能采用 TEE,例:远程控车、充电功能、生物识别等。 主要零部件若不支持 HSM,建议支持 TEE 功能。 安全基础能力扩展思路 TEE 扩展性很强,如用 HSM 实现受限的场合,可考虑用 TEE 实现。 对安全性要求较高的场景,可考虑用 TEE 和 HSM 结合的方式实现。 既有国密算法需求,又有国际算法需求场合,可考虑用 TEE 实现。 仅需证书密钥安全时,仅需 HSM 实现即可。 实际应用 本方案可满足车载合规和纵深防御的安全基础能力需求,根据各种应用场景,充分利用 TEE 和 HSM 技术互补特点,既可单独使用,又可结合使用。为整车和零部件的安全架构设计提供了更多的选择方案, 也能解决车企安全合规的部分痛点。 在实际开发中,无法使用 HSM 的场合下,可以启用 TEE 满足安全需求。 在安全业务中,TEE 是HSM 有益的补充,TEE 可提供业务逻辑保护、外设保护、可信界面、面向海外智能座舱系统的数字视频版权保护等功能,更为车载的数据安全解决方案提供了技术支撑。 在安全和性能方面,HSM 具有更高的安全和性能。TEE 在安全扩展能力方面更具有优势。 可根据具体架构环境,采取 TEE 和 HSM 相融合的方式,取长补短,保护车载安全资产。本方案考虑今后智能车载的安全需求,安全能力支撑由原来的单点逐步扩展为多点,以满足不断增 长的车载安全业务,这不仅仅为了满足合规要求,更为了构建车载整体安全防御体系提供了底层技术支撑。俗语称 “九层之台, 起于累土” ,只有构筑好车载安全基础能力,车载整体安全才能成为可能。 本文内容来自于智能汽车电子与软件,版权属于原作者。
电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统,主要包括电池、电机等动力系统,以及其它附件如空调、助力转向等,各子系统几乎都通过自己的控制单元来完成各自功能和目标。