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中国汽车 CAN 总线市场研究报告

中国汽车 CAN 总线市场研究报告
中国汽车 CAN 总线市场研究报告

中国汽车CAN总线市场研究报告

中国汽车技术研究中心

2011年4月

内容摘要

报告从汽车产业的宏观角度切入,综述了2010年及历年国内外汽车产业的发展概况,并通过翔实的资料和信息对中国汽车市场各车型的产销情况进行分析,得出产业发展特点,并对未来5年中国汽车市场总体的发展和各车型市场的发展趋势进行预测,得出结论:中国汽车市场仍有较大的上升空间。

在汽车电子产业的分析方面,从技术演进、产品分类、主要产品技术发展现状和发展前景几个方面勾勒出产业的发展概况,并细致分析中国汽车电子产业的发展历程、发展特点、行业监管机制与相关政策标准,得出结论:中国汽车电子产业是国内的朝阳产业,其发展速度快,科技含量更高,利润率相对较高,已成为汽车产业的一个重要分支。

CAN总线控制系统发源于1986年,最初仅被用于高档轿车上,以提高整车控制水平。随着CAN总线技术相对传统线束的优越性逐步显现,其应用范围逐渐扩大,普及速度也逐步加快。到2010年,CAN网络已经基本占据汽车控制网络市场份额的80%左右,并且朝着传输速度更快、带宽更大、兼容性更好的方向不断发展。

CAN总线技术在国内起步较晚,但近几年来发展异常迅速。其中发动机、变速器和底盘控制部分的CAN总线已较为成熟,但市场为外资企业掌控,国内企业难以进入;车身控制和车载电子控制系统方面,部分国内企业的产品已经进入市场,拥有一定的市场占有率,在大中型客车细分市场更是占据主导地位,产品质量已基本处于国际先进水平。总体来看,近年来CAN总线车身控制系统的需求量呈逐年上升趋势,并且仍有较大的发展潜力。

报告最后从企业的角度入手,重点介绍了国内企业占据主导地位的大中型客车CAN总线控制系统领域的几家主要企业,通过对标分析得出各企业的发展特点,并为本土企业实现更好的发展提出相关建议。

目录

1 汽车行业基本情况 (1)

1.1世界汽车工业概况 (1)

1.2中国汽车工业概况 (2)

1.3中国汽车市场分析 (6)

1.4中国汽车行业发展趋势研判 (10)

2汽车电子零部件产业研究 (12)

2.1国际汽车电子零部件产业发展状况 (12)

2.1.1技术演进 (12)

2.1.2汽车电子产品分类 (13)

2.1.3主要电子控制系统技术发展现状 (14)

2.1.4汽车电子发展前景 (16)

2.2中国汽车电子零部件产业现状 (16)

2.2.1发展概述 (16)

2.2.2发展特点 (18)

2.2.3行业监管体制与标准法规 (19)

2.2.4相关产业政策 (21)

3CAN总线及其零部件产业的现状与前景 (23)

3.1汽车CAN总线技术简介 (23)

3.1.1CAN总线技术发展历程 (23)

3.1.2CAN总线技术在汽车产品上的应用 (24)

3.1.3CAN总线技术的优势 (25)

3.2国外汽车CAN总线发展研究 (27)

3.2.1汽车CAN总线在国外的总体发展 (27)

3.2.2主要企业介绍 (28)

3.2.3发展趋势 (30)

3.3中国汽车CAN总线及其零部件产业发展现状 (31)

3.3.1发展概述 (31)

3.3.2CAN总线在国内汽车产品上的应用及特点 (32)

3.3.3CAN车身总线市场容量与利润水平分析 (38)

3.3.4CAN总线行业进入壁垒 (41)

3.4国内CAN总线车身控制系统市场前景 (41)

3.4.1国内CAN总线车身控制系统产品的发展前景 (42)

3.4.22011~2015年CAN总线车身控制系统需求预测 (42)

3.5国内CAN总线控制系统行业发展的结论 (44)

4汽车CAN总线控制系统主要企业介绍 (45)

4.1主要企业介绍 (45)

4.2主要企业对标分析 (47)

5 对国内企业的相关建议 (48)

1 汽车行业基本情况

1.1 世界汽车工业概况

图1-1 2001~2010年世界汽车产量走势

自进入21世纪以来,世界汽车工业稳步发展,产量呈总体上升趋势。受金融危机影响,2008、2009两年全球产量走低。2010年,各国市场需求逐步回升、进出口政策逐步宽松、新兴市场需求继续增长,三种因素共同推动世界各国新车需求量回升,估计全球汽车总产量将恢复到7000万辆以上。

近些年,世界汽车业在快速发展的过程中呈现出如下特点:

1)新兴市场发展迅速,占全球比例日益提高

美国、欧洲、日本三个传统汽车制造中心发展较为平稳,以“金砖四国”(巴西、俄罗斯、印度、中国)为代表的新兴汽车市场发展迅猛。截至2009年,“金砖四国”销量占全球总销量比例已达到34.1%,并且上述四国人均汽车保有量仍低于世界水平,汽车市场规模还处在不断发展扩大的阶段。

2)科技成果不断被用于汽车业,产品科技含量日益提升

从最初最简单的汽车空调、汽车音响,到后来的汽车电子、汽车网络、汽车导航,一直到电子控制系统、新型制造技术、新型材料等,汽车业不断吸收各个行业先进的技术成果,

将其应用在汽车产品之上。许多曾经的“高档”配置已经逐步成为标准配置,汽车产品的科技含量仍在进一步提升。

3)节能与新能源汽车备受瞩目

石油是汽车的血液,在石油资源日益匮乏且不可再生的大环境下,为了摆脱对这一重要资源的过多依赖,世界各国在着力发展节能与新能源汽车产业。节能与新能源汽车大致分为四个发展阶段——①提升机械效率降低油耗的阶段;②通过电子控制降低油耗的阶段;③通过混合动力降低油耗的阶段;④通过替代能源彻底实现零油耗的阶段。目前全球汽车业已基本走过①阶段,普遍处于②、③阶段,正在致力向④阶段的转变。

1.2 中国汽车工业概况

改革开放30多年来,国内汽车工业发展迅速,产量由1978年的15万辆增加到2010年的1826万辆。特别是2000年以后,汽车产量年均增长率达到24.3%。汽车工业涉及的产业链长,关联度高、消费拉动大,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用,已成为国民经济的支柱产业之一。

万辆

图1-2 历年中国汽车产销量

1、发展特点

1)中国汽车市场地位提升,日益受到世界重视

2009年中国新车产销量分别超过美国成为世界第一,2010年刷新世界纪录,成为真正意义上的新车产销大国。在全球汽车工业普遍低迷的大环境下,中国汽车市场一枝独秀,受到

几乎所有跨国汽车集团的重视。大众汽车集团2010年在中国的新车销量已经超越德国本土,跃居集团首位;通用汽车集团将其亚太总部从新加坡转移至上海,2010年在中国的销量达到235万辆,增速超过美国本土市场;诸多企业纷纷加紧研发针对中国市场的汽车产品,期待抢占更高的市场份额。

图1-3 历年中国汽车产量及占世界汽车产量比重

2)汽车工业自主发展能力明显提升

经历多年发展,国内基本具备商用车的自主开发能力;在乘用车领域,基本具备中低档乘用车的自主开发能力,零部件基本具备机械类产品自主开发能力。自主品牌建设取得显著成绩,中国自主品牌汽车不仅继续保持在商用车领域的主导地位,在以轿车为主要代表的乘用车领域也取得明显进展,2010年自主品牌乘用车占产销量的比例已经达到45%左右;主要轿车生产企业已经具备发动机和关键零部件的研发和生产能力,并实现汽车电子领域的自主配套。

3)节能减排成效显著

近年来中国政府制定并实施了包括汽车尾气排放控制、燃料经济性标准、油耗公示制度及改革燃油税费制度等一系列政策。汽车行业节能减排取得显著效果:乘用车百公里油耗下降,污染物排放已经得到有效控制,有害污染物和二氧化碳排放已经大幅度降低。2009年全国已基本实现“国Ⅲ”排放标准。

4)节能与新能源汽车产业取得积极进展

汽车企业注重投资新能源汽车的研发和生产,主要企业纷纷推出新能源汽车产品,部分产品技术已达到国际先进水平。截至2010年9月,工业和信息化部车辆产品公告内,新能源

汽车企业已经达到60多家,新能源汽车产品已经达到240多个。新能源汽车示范推广城市也从最早的13个增加到25个。

5)乘用车兼并重组成果显著,大集团初步形成

自国家实施产业调整的政策以来,国内汽车企业积极响应号召,加快兼并重组力度:长安集团与中航汽车工业重组、上汽集团重组南汽集团、广汽集团重组长丰汽车等一系列动作过后,产业集中度得到进一步提升,初步形成了以“四大四小”为代表的汽车产业布局。从下表可以看出,国内商用车制造企业数量近几年稳定在60家左右,仍待进一步整合;乘用车企业则从原来的93家减少到72家,并且鉴于工信部对于公告的有关规定,大企业扩张势必要兼并重组现有的生产企业,由此可见企业数量仍有进一步减少的趋势。

图1-4 2001~2009年国内汽车企业数量

注:数据来自中国汽车工业协会

2、存在的不足

1)自主品牌的建设与发展仍有待加强

经历多年的发展,中国自主品牌汽车产品已经取得长足进步,特别是在乘用车领域的进步尤为明显,产品质量与技术水平不断提升,使消费者对于自主品牌的认知度不断提高,形成了奇瑞、吉利、奔腾、荣威、长城等一系列国内知名品牌,在中低档乘用车领域与合资企业展开较量,并占有一席之地。

同时也应该看到,自主品牌普遍存在着产品一致性较差、售后服务缺位、品牌溢价能力低等一系列固有弱点。其主要原因:一是自主品牌发展时间短、基础薄弱;二是技术上的实力与国际企业仍旧存在较大差距;三是近几年来产能与产量大幅扩张导致售后服务建设跟不

上,一定程度上影响了产品美誉度的提升;四是产品的主要竞争力来源于压低成本提高性价比,多依靠舒适性配置作为卖点;五是为整车厂配套的相关零部件企业实力不强。

2)虽然新能源汽车备受重视,但电动汽车尚不具备大规模推广条件

鉴于国际油价不断攀升,国内对石油的依存度已经上升到警戒水平,节能与新能源汽车受到国家的关注和支持。尤其是电动汽车,由于可以做到接近零油耗与零排放,受到国内外企业的一致追捧。但是,经历这几年的发展与论证,事实证明发展电动车大规模推广尚未具备基础。

目前电动汽车在产品质量、电池性能、产品价格等方面均不能完全满足市场的需要;电池、动力、控制系统关键零部件研发尚需要进一步深入;充电桩、充电站等基础设施建设推进缓慢,并不具备产业化的条件。“十城千辆”的推广方案只在北京、深圳、杭州等经济实力雄厚的地区发展较好,而在天津、长春等经济实力稍逊的地区发展举步维艰,其中天津市原本投入运营的新能源公交车基本已近乎停运。

3)产业结构不合理情况依然存在

产业组织结构调整进展缓慢,受制于目前的条块格局,跨地区的兼并重组较为困难。1800多万辆的产销量仍是由100多家整车企业联合贡献的,相比美国“三大”集团的市场集中度严重偏低。

汽车消费的城乡二元结构特征明显,农村汽车市场发展大大落后于城市,目前刚刚启动。诸多汽车厂家已经认识到这一点,并积极展开了下乡与服务网络的建设。

4)零部件关键核心技术多为外方掌控,自主研发需要政府的扶持

国内产品中大部分零部件的核心技术为外资公司掌握,如柴油机的共轨电喷技术、汽油机的可变气门正时技术(VVT)、变速器的无级变速技术(CVT)等,自主研发的水平尚难以与之抗衡。这些技术经过长时间的发展,在国内市场上的应用已趋于成熟,国内企业要想在技术上取得话语权,必须加大研发力度,对现有技术进行不断地吸收、消化、改进。在初期自主研发必定会受到国外技术的排挤,如果不加保护很难使自主研发取得有效成果。

5)零部件企业较整车企业发展滞后,整零企业的地位不对等

中国长期重整车、轻零部件的观念影响了国内汽车产业的协调发展和行业整体竞争力的提升;据《中国汽车工业年鉴》统计,2009年产值在100亿元以上的整车企业有36家,而零部件企业仅有6家。同时,目前国内没有形成类似博世、大陆、博格华纳、德尔福、联合

电子等知名的大型零部件企业。

相比整车企业十多年来通过合资提升了产品制造水平与科研实力,零部件产业自入世以来失去了政策保护,一直处于与外资企业激烈竞争的状态。整车企业在与零部件企业的合作中多占据高姿态,零部件企业沦为从属,两者之间多数为供求关系,没有形成共同研发、共同进步的良性互动性发展局面。

1.3 中国汽车市场分析

1、乘用车市场

图1-5 历年乘用车细分产品销量及同比增长情况

图1-6 2010 年乘用车分排量构成

随着我国居民收入水平的不断提高,私人购车推动了中国乘用车市场的不断繁荣。2009年中国乘用车产销量都突破了1000万辆,同比增幅都超过了50%,2010年乘用车产销量接近1400万辆,同比分别增长38.3%和33.2%。分排量来看,中国乘用车产品主要集中在中小排量,1.0升<排量≤1.6升车型所占比例最大,2010年达到54.2%,所占比重略有降低,中大

排量所占比重略有上升,说明人们对汽车消费正在逐步升级。从细分车型来看,基本型乘用车(轿车)所占比重最大,2010年市场份额达到69%;在“汽车下乡”和车购税减征等相关政策的刺激下,二三线和农村汽车市场逐步被开拓,交叉型乘用车和小排量乘用车增长较快;私人购买成为拉动乘用车增长的主导力量。

从分企业情况来看,乘用车生产企业主要以合资品牌为主,自主品牌乘用车主要集中在中低端市场,但近几年“汽车下乡”及“1.6L以下排量购置税减征”等政策支持下,市场份额逐步扩大。

图1-7 2009年乘用车细分市场主要企业销售情况

2、载货车市场

2010年,载货车市场份额占商用车的65.8%,比2009年略有降低;在城市物流量不断增加、固定资产投资不断增加、对贸易快速增长的带动下,轻型货车和重型货车的需求增速明显高于中型货车和微型货车;轻型货车主要生产企业有:北汽福田、江淮汽车、东风汽车公司以及山东部分企业;中型货车主要生产企业有:江淮汽车、东风汽车公司、成都王牌等;重型企业主要生产企业有:中国重汽、一汽集团、东风汽车公司、陕汽集团等;微型货车生产企业主要有:长安汽车、东风汽车公司、上汽通用五菱等。

半挂牵引车汽车主要用于中长途公路运输,受国家经济发展的影响尤为明显,特别是受出口的影响最大。2005~2008年,半挂牵引车需求旺盛,同比呈现大幅增长态势;2008年,

受出口急剧下滑的影响,半挂牵引车需求急剧下降;2009年,伴随出口市场的企稳回升,半挂牵引车需求也有所回升;2010年半挂牵引车再次出现爆发式增长,2010年半挂牵引车销售354623辆,同比增长67.7%,同样受益于中国对外出口的复苏。

3、客车市场

图1-8 2001~2010年大中型客车及非完整车辆产量走势

客车主要是商用,尤其是大中型客车,很少用于普通家庭,因此近几年在汽车总产量中的比例较低。随着人民收入水平的提高与中短途客运的发展,客车产量在数量上近年来总体呈上升趋势。

大中型客车及非完整车辆(底盘)产量在客车总量中的比例不高,但其在先进技术的应用上,超过轻型客车接近乘用车的水平。大中型客车近年来数量上总体呈上升趋势,特别是大型客车,其产量近年来一直处于稳步增长的态势,2010年增幅更是达到45%,超过了中国汽车产量的总体增长速度。

60538

17%

59880

17%

238227

66%

大型客车

中型客车

轻型客车图1-9 2010年客车市场分车型份额比较

从整车产品结构上分析,2010年客车整车仍然以轻型客车产量最大,占据60%以上的比例;大型客车经过快速增长与中型客车所占比例基本相当,均达到17%左右。

图1-10 2010年大型客车产量1000辆以上的企业

图1-11 2010年中型客车产量1000辆以上的企业

注:数据来源于《中国汽车工业年鉴》。

从分企业来看,大型客车生产企业中规模最大的宇通客车是唯一一家产量超过1万辆的企业,整个市场基本被“一通三龙”瓜分,四家企业在市场中所占比例从2009年的58%上升到64%,生产集中度进一步提高。2010年,国内大型客车产量在1000辆以上的企业共计有

11家。

中型客车生产企业中规模最大的依然是郑州宇通,产量接近20000辆,约占中型客车总量的32%。值得注意的是,郑州宇通中型客车的产量同比增长超过了50%,远超出第二位的苏州金龙。产量最大的前五家企业为“一通三龙”与一汽丰田,占总产量的比例达到72.7%,生产集中度处在较高的水平。

近年来,大中型客车的海外需求量也逐渐升温,在出口市场有着不俗的表现,成为国内整车出口队伍中的生力军。2009年黄海汽车出口20辆豪华客车至中东地区;宇通汽车出口40辆大客车至冰岛;厦门金旅累计向沙特出口客车达到1100辆;青年汽车出口阿联酋迪拜的豪华客车价值达到580万元。可见国内大中型客车无论是从产品质量还是价格上都提升了一个新的层次,在国际市场上已经占有一席之地。

从长远来看,城市化及农村通公交的不断发展,将为中国大中型客车市场的长期稳定发展提供重要的保障。目前中国城市化率仅47%左右,与发达国家60%以上的城市化率水平还有很大差距;中国万人公交车拥有量不足10辆,较发达国家20辆/万人的保有量还有较大差距,这两点都预示着大中型客车的市场发展空间巨大。同时,农村市场将是未来大中型客车增长的蓝海——继村村通公路后,村村通公交在未来也将成为现实。全国共有4万个乡镇、近70万个行政村,孕育着数十万辆的公交车需求。可以断定,未来大中型客车市场仍将有巨大的上升空间。

1.4 中国汽车行业发展趋势研判

1)国内汽车市场潜力巨大

2020年之前,中国仍将处于工业化和城市化同步加速的发展阶段,国民经济还将保持较快发展,汽车消费将进一步升级;2009年中国平均每千人汽车拥有量为47.2辆,仅是世界平均水平141.4辆的33.3%,与发达国家差距更大,从这一角度进一步说明国内汽车消费市场将进一步扩大,潜力非常巨大。

目前,中国汽车市场正由一线城市向二、三线城市、农村转移。由于二、三线城市人口众多,汽车保有量相对偏低。随着经济的较快发展,二、三线城市的汽车需求将不断增多,所占市场份额也将呈逐年攀升之态势。同时,受“汽车下乡”政策刺激,农村汽车消费潜力将逐渐释放。

2)中国将由汽车制造大国逐步向制造强国转变

目前,中国已是世界汽车制造大国,向制造强国转变是大势所趋。世界汽车强国应该具备三个标志条件,一是要具有国际竞争能力的世界知名的世界企业和品牌;二是要学会利用两种资源,开拓两个市场,并在国际市场占有一定的份额;三是掌握核心技术和新技术的发展趋势,支撑和引领世界汽车产品的技术进步,并在这一过程当中,培育起自主的创新能力。为了满足这三个条件,兼并重组势在必行,自主品牌汽车将成为出口的主力,也将成为中国汽车业做大做强的基石,同时为实现这一目标,中国必将扶持自主开发,鼓励汽车生产企业提高研发能力和技术创新能力,积极开发具有自主知识产权的产品,实施品牌经营战略。在这种大形势下,自主品牌汽车产品所占的市场份额将稳步提升。

3)产业结构调整将进一步深化

随着中国居民消费的不断升级和消费市场向二、三级市场转移,以私人购车为主的乘用车市场增速将明显高于商用车的增速,其所占汽车市场比重将进一步提升;商用车受国家宏观经济发展的影响较大,将会与中国国民经济保持同步发展。

市场对资源配置的基础性作用将进一步加大,汽车生产企业将面临更加激烈的市场竞争,真正具有产品开发能力的企业将在竞争中占据优势,而技术落后、产品性能差、售后服务欠缺、知名度不高的企业将被淘汰。

4)汽车产品出口还将进一步扩大

随着全球性的产业转移,中国将在世界汽车产业中发挥重大作用,将成为跨国汽车企业重要的零部件采购基地,零部件出口将进一步扩大;另外,随着中国汽车整车产品质量的提高和出口渠道的多元化,中国对发展中国家的汽车出口将大幅增长,整车出口将成为自主品牌企业新的增长点。

5)中国汽车市场将是世界跨国公司的必争之地

随着中国汽车产销量的逐年增加,中国汽车工业在全球汽车市场的地位发生实质性变化,跨国公司在中国的产量占其总产量的比重越来越高,中国成为跨国公司的利润重要来源地和增长地,对跨国公司在中国的战略决策机制将产生显著影响。跨国公司在研发汽车产品时开始注重中国元素,并且还将继续针对中国市场开发专门的汽车新产品;配套零部件企业随主机厂进入,控股、独资建厂趋势明显。

6)新能源汽车成为新热点

国家“十一五”时期列入“863”重大科技攻关项目的电动汽车重大专项进展良好,新能源车技术基本与世界同步发展,在电动汽车动力系统平台、整车、动力电池、车用超级电容器、驱动电机以及燃料电池发动机等关键零部件的开发上都已取得重大成果,但推广起来仍要假以时日。各主要汽车生产企业均加大力度研发增程式混合动力新能源汽车,掀起了新能源汽车及相关零部件的投资热潮。

7)汽车配件生产面临产业转移

中国的汽车零部件市场分为OEM市场和售后服务市场。其中OEM市场紧紧围绕整车厂开展配套,一般采用在整车厂附近建厂的方式,形成产业聚集区;而售后服务市场则相对分散,企业规模不大,其中江浙地区的汽配行业最为发达,产业规模超过600亿元,但是随着生产成本的不断上升,也面临向其他转移的问题,其中投资环境将是吸引产业转移的重点。

8)中国汽车市场发展预测

根据历年汽车产量数据和国家宏观经济指标推断,未来5年中国国民经济还将保持稳定增长,对汽车需求还将不断扩大,二、三线城市、农村以及出口将成为汽车工业新的增长点。利用线性回归和德尔菲法对2011~2015年中国汽车产量和保有量进行预测,预计到2015年中国汽车产销量将突破2700万辆,保有量将超过1.6亿辆。详见表1-1。

表1-1 未来5年中国汽车产量及保有量预测万辆

2 汽车电子零部件产业研究

2.1 国际汽车电子零部件产业发展状况

2.1.1技术演进

现代汽车电子技术集汽车技术、电控技术、信息技术和网络技术于一体,包括基础技术层、电控系统层和人车环境交互层三个层面。从技术发展进程来看,汽车电子技术的发展经历了三个阶段。

第一阶段:分立电子元器件控制。在这一阶段,分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、固态收音机、电子点火、数字钟和车速控制电路等简单的电子产品中,实现了

初期的电子控制。

第二阶段:部件独立控制及智能化。在这一阶段,集成电路和4位、8位、16位微处理器及单片机被用于汽车专用的电子系统,包括发动机控制系统、自动变速箱控制系统、汽车防抱死制动系统、电子悬架控制系统、音响控制系统、空调控制系统等,实现了各关键零部件的精确控制和智能控制。

第三阶段:网络集成控制应用。在这一阶段,智能功率器件、智能传感器、大容量存储器、专用集成电路等技术运用到汽车电子产品中,建立了规范化、专业化的开发和生产体系,形成以网络为基础的多CPU(中央处理器)的分布式控制系统,将全车的各部分通过电子技术、通信技术进行集成控制、综合控制,并实现通信的标准化和一体化,整车和各关键总成的控制越来越精准,常见的有:集成发动机和变速器为一体的动力总成综合控制系统、驾驶和悬架综合控制系统、主被动安全控制系统、数字音响系统、智能交通系统、通信导航和远程诊断及整车综合控制系统等。

2.1.2汽车电子产品分类

按照用途可将汽车电子产品分为以下八类。

一是发动机及变速器电控系统类(或称动力总成电控系统),主要包括电子点火系统、电控供油系统、电控燃油喷射系统、电子油门系统、电子调节器、电控可变进气系统、电控可变排量系统、电控可变气门正时和升程系统、电控废气再循环系统、电控电动风扇、变速器电控系统等。

二是底盘电控系统类,主要包括防抱死系统、电控牵引力控制系统、电控制动系统、电控转向助力系统、电控制动力分配系统、电控防滑系统、主动行驶驱动力调节系统、电子差速锁、动力学稳定控制系统、电控悬架系统、轮胎状态监控系统等。

三是车身电控系统类,主要包括安全气囊、电动安全带、电动门锁、电动车窗、车用空调器、系列化车用灯光控制仪、车用报警设备、防盗设备、电控车内环境监控系统等。

四是新能源汽车电控系统类,主要包括车用动力电池控制系统、车用电机控制系统、燃料电池控制系统、混合动力控制系统、电动车能量管理系统、代用燃料发动机电控系统等。

五是集中综合控制系统类,主要包括:将发动机管理系统和自动变速器控制系统集成为动力传动系统的综合控制系统;将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统和驱动防滑控制系

统集成在一起的综合制动控制系统;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接,控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,以将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成的一体化底盘控制系统。

六是网络总线、车用集成电子及元器件类,主要包括车用网络总线、汽车用数字钟专用集成电路、各类专用集成块、继电器、传感器、执行器、电子控制单元、接插件、解码器、电控开关系统等。

七是信息系统平台类,主要包括大型汽车后视电视系统、交通疏导信息系统、汽车导航系统、地理信息系统、GSM/GPS接收设备、GPS监控站设备、车载电话、巡航定速系统、车内办公设备、网络设备、车用通信设备、车载音频及视频设备、行车防撞装置、倒车雷达等。

八是智能汽车与智能交通类。智能汽车装备有多种传感器,以感知驾车者和乘客的状况、交通设施和周边环境的信息,目前多处于研发阶段。主要产品包括驾驶员状态监视系统、自动驾驶设备、车间通信设备、高速公路管理系统等。

根据功能可将汽车电子产品划分为决定车辆节能、环保、安全性的控制类汽车电子产品和提高车辆驾驶便捷性的车载汽车电子系统两类。其中,控制类汽车电子产品包括汽车动力电控系统、底盘电控系统和与车辆安全性有关的车身电控系统。例如,汽车动力电控系统中的汽油机电控、柴油机电控和多能源动力控制;传动系电控系统中的自动变速器电控、差速器电控等;转向系电控系统中的液压助力电控、电动助力电控等;行驶系电控系统中的悬架电控等;制动与综合电控系统中的ABS、主动避撞、自动巡航、车道保持、驱动防滑系统ASR、电子稳定控制程序ESP等;车身电控系统中的乘员约束系统、行人保护系统等。车载汽车电子产品主要包括娱乐系统、防盗系统等;车载汽车中央计算机系统包括车载导航系统、车载信息系统、车载通信系统等。

2.1.3主要电子控制系统技术发展现状

1、发动机电子控制

汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System,简称EECS)技术属于汽车电子领域的关键技术,占据汽车电子市场的主要份额。随着环保政策、能源政策限制力度的加大,大力应用电子控制技术,开发汽车发动机电子控制系统产品是未来汽车领域的必然。

汽车发动机电子控制系统通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、

排放废气等进行优化控制,使发动机工作在最佳工况,达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括:燃油喷射控制、点火系统控制、怠速控制、尾气排放控制、进气控制、增压控制、失效保护、后备系统、诊断系统等功能。

汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下方面:

传感器:包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。

执行器:包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。

电控单元ECU(Electronic Control Unit)和控制算法程序软件:其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理,根据发动机管理控制算法进行运算,然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态,出现故障时报警。

2、底盘控制和安全电子

底盘电子控制系统包括制动防滑与动态车身控制系统(ABS/ASR、ESP/VDC)、牵引力控制系统、悬架及车高控制系统、轮胎监测系统(TPMS)、巡航控制系统(CCS)、转向控制系统(如4WS)、驱动控制系统(如4WD)等。其主要用于提高汽车的安全性、舒适性和动力性等。近些年来,这类控制系统开始在普通轿车上广泛采用。

3、车身控制电子

车身控制模块(BCM)是汽车内最重要的模块之一,用于控制不需设置专用控制器的常用车身功能,具有车窗、车镜、车门锁、车灯的控制等功能,同时可以作为接收发自车钥匙和胎压监测器信息的RF接收器,具有通过网络总线在不同模块间传输数据的网关作用。BCM 连接多个汽车总线,所以成为汽车增加新功能的理想平台。当汽车电子设计工程师想为汽车添加新的功能,但又没有太多时间、空间或预算来增加新模块时,可以通过为BCM编写新软件并借助其连网能力来实现功能。BCM的工作可大致分为两部分:控制部分,包括MCU、传感器输入和车内网络;电源部分,包括可提供大功率信号以驱动各种负载的功率器件。设计电源部分时需了解用于车身电子的各种负载特性。例如,LED因其低功耗、优异的鲁棒和可靠性,所以正迅速取代白炽灯。电子马达也用于实现升降车窗、改变座椅位置及调整车镜等机械功能。阻性元件则被用在座椅加热及后车窗除霜应用中。

BCM的应用趋势是可覆盖多种车型的单一模块,以便汽车制造企业降低开发和维护成

本。对每种车型只需进行配置工作,就可以在多个汽车平台上迅速地部署该模块,从而缩短产品的研发周期。

4、车载信息系统与娱乐电子

车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,主要是为了给汽车提供更多的娱乐、通信及移动办公功能,它和汽车本身的性能并无直接关系。车载汽车电子装置,包括汽车信息通讯及显示系统和车载视听娱乐系统。信息通讯及显示系统包括车载网络、车载通讯系统、电子导航系统、智能交通系统和车载网络系统。汽车视听娱乐系统包括汽车音响系统、车载电视娱乐系统(车载DVD)等。

在上述几类汽车电子中,CAN总线控制技术作为一种成本较低、功能强大且稳定性好的技术,近几年在世界范围内得到快速普及。

2.1.4汽车电子发展前景

目前,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产业上。行业内已形成一种共识,汽车技术发展至今有70%的创新要来源于汽车电子。汽车电子专业厂商近年来也一直保持快速增长势头,而经营电子产品的跨国公司也纷纷涉足汽车电子产业,使汽车电子产业逐步成为相对独立的新兴产业。世界著名汽车电子生产厂商博世、德尔福、伟世通、德国大陆、现代莫比斯、摩托罗拉、电装、西门子VDO、法雷奥等在中国汽车电子市场占有较高份额。

世界汽车市场对汽车安全、环保和节能要求的不断提高,法规标准日益严格,汽车产品日益个性化、多样化,促进了汽车电子行业的发展。汽车电子作为高技术产品在未来相当长一段时间内仍将引领汽车零部件产业的发展方向,汽车电子产业已成为支持汽车工业发展的一门相对独立的新兴支柱产业;同时,作为新兴的产业群体,汽车电子技术的发展和市场需求空间潜力巨大。

2.2 中国汽车电子零部件产业现状

2.2.1发展概述

汽车电子产业在国内属于朝阳产业,是汽车零部件产业中附加值较高的一个重要分支。来自中国汽车电子产业发展论坛的数字显示,国内汽车电子产业的市场规模2009年已经超过

2000亿元,2010年约为2600亿元,2011年这一数字将超过3000亿元,2012年将达到3500亿元,每年将以近20%的速度保持增长。

1)发动机控制与底盘控制类产品

近年来国家不断提高汽车尾气排放标准,对汽车排放的管理越来越严格,推动了发动机电子控制系统有关技术的发展。发动机电子控制技术目前已经应用于国内绝大多数车型,占汽车成本中较大的比例,也是电子产品中利润率最高的产品。同时,国家与消费者对于汽车安全性能要求的不断提升,推动了以ABS、ESP为代表的底盘控制技术在国内的发展。据统计,2010年有90%以上的汽车产品配装了发动机控制或底盘控制类的电子产品。

这类产品附加值高,但具有研发周期长、难度大、资金投入多的特点,不易在短时间内获得经济效益。国内企业也努力尝试过进入这一领域,但由于产品可靠性及稳定性等不能很好地满足整车企业的要求而难以被大量采用。目前,这类产品的市场基本被掌握在如博世、德尔福、联合电子等汽车电子巨头的手中。

2)车身控制类产品

车身控制类产品与车辆本身的性能和安全也有着密切联系,但不如发动机控制系统和底盘控制系统对车辆性能的影响大,因此技术门槛与资金门槛相对于后者也要低一些,国内有一批企业开展这类产品的技术研发和产品生产,如哈尔滨威帝、浙江中科正方等。乘用车与商用车由于产品的结构和用户群体不同,对这类产品的要求也有所不同。

乘用车产品对于整车舒适度的要求较高,因此对车身控制类产品的技术要求也较高,特别是在总线车身控制系统领域。由于国内骨干乘用车企业中合资企业占有较大的比例,而自主品牌企业由于自身的技术积累还没有完成,所以乘用车车身控制系统电子产品的市场几乎被国外知名的电子产品供应商所占据,如大陆(西门子VDO)、电装、德尔福等。同时,由于合资乘用车企业是国内企业与不同国际知名公司合资成立的企业,各大乘用车制造商各自设立一套系统开发协议,间接设立技术壁垒,使本土企业很难进入这一市场。

商用车车身电子控制系统比乘用车应用起步要晚,在国内应用的时间较短。但是,由于国际上有通用的J1939协议,商用车企业在进行产品设计和开发时都采用该协议,因而成为本土企业进入较早的汽车电子产品的一个分支。国内客车企业自2005、2006年开始将自主研发的车身控制系统产品小批量试装在客车上,打破了此前外资企业垄断这一市场的局面。由于使用效果和产品性能得到整车企业的认可,哈尔滨威帝、浙江中科正方等本土企业的有关

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