今年6月份,EDN China曾在针对智能汽车的绿色概念专题中为大家介绍了一些热门方案,包括低功耗车控单元、FlexRay收发器、高效照明技术和智能LIN总线等技术方案。本期汽车电子专题,我们依然聚焦“绿色概念”,毕竟,这是今年整个汽车产业的关键词。 本期专题我们将和大家一起重点回顾一下在7月份EDN China主办的第四届“2009国际汽车电子技术论坛”中,来自产、学、研方面的有关专家和资深技术工程师对绿色汽车电子在产业发展前景以及绿色器件和系统设计方面的观点。同时,我们为大家带来EDN China对TDK华东区上海营业所营业部经理谷本的专访,帮助读者更多地了解TDK在绿色汽车电子领域的产品和规划。此外,我们将以图片新闻的方式为大家介绍8月份飞思卡尔FTF China 2009现场中展示的该公司多套最新汽车电子设计方案。最后,通过富士通微电子提供的文章,我们将更多地了解基于1394汽车串行总线控制器的高带宽汽车网络的软硬件结构和实现以及与竞争技术MOST、以太网集成控制器之间的对比。 观点:绿色概念汽车的挑战和机遇 首先,让我们一起回顾多方专家和资深技术工程师就绿色概念汽车电子相关领域的观点。 “国家在“十一五”规划中对节能和
新能源汽车的重大研发项目布局做了相应部署,新能源汽车将从燃料汽车、混合动力汽车和纯电动车三个类别进行开发。中国要真正实现新能源汽车产业的突破,国家政策的扶持不仅要落在整车厂,更应该关注核心零部件技术的研发。目前,国家的拨款和补贴多数流向拥有关键技术的国外企业和国内整车集成单位,而对核心部件和技术攻关的高校院所及零部件厂却缺乏投入,许敏呼吁有关部门要对这一问题予以重视。” ——许敏,上海交通大学汽车工程研究院院长 “低油耗和低排放是各国针对绿色汽车开发的重点。对于车载零部件来说,环保对策不可或缺,比如欧盟环保法规中,ELV (End of Life Vehicle)指令ANNEX-Ⅱ上的规定(以提高废弃汽车的再利用效率为目的)和2011年1月之后的新车搭载部件中不得使用含铅的电子电路以及其他电气部件的焊锡的规定都对汽车电子提出了更高的要求,而TDK将在致力于环保的同时,开发符合法纪法规的产品。” ——齋藤悟,TDK磁铁事业部卷线EMC统括部资深工程师 “作为全球汽车电子重要的供应商,在绿色产品上英飞凌专注于IGBT功率模块在混合动力以及纯电动领域的应用。如为混合动力度身设计的HybridPACK 1 和为重混和动力车或纯电动车度身设计的HybridPACK 2等。“我们专注于中国汽车电子应用,与中国汽车电子同呼吸、共命运,并视客户产品如己出。” ——曹洪宇,英飞凌中国公司汽车电子领域市场工程师 “汽车电子在安全与舒适性能上要满足未来的绿色需求。智能化将体现在汽车无线网络开发和应用系统中,并且,这些应用会更多的体现在人机界面和现有信息终端的整合应用上。” ——周翔,恩智浦汽车电子市场经理 “汽车产业在绿色概念上的创新80%来源于汽车电子的创新。半导体零件在汽车中的应用每年以5-8%的速度递增,安全、环保和舒适成为这一增长的驱动力。在环保方面,排放法规日趋严格,混合动力和缸内直喷技术日益发展,电子系统取代液压系统成为动力控制的主流;在安全方面,主动安全系统的应用越来越多,智能驱动的能力不断提升,更高标准的可靠性要求被建立起来;在互联娱乐上,包括无线技术在内的标准接口日趋统一,而一些法规将可能成为标配。” ——易生海,飞思卡尔中国区市场开发经理 “汽车应用领域的软件面临测试验证成本、失效风险和供应链复杂度控制的挑战,既要保证测试完备又要保证项目时间进度,同时要避免错误造成的召回导致损失,而那些经由不同国家和团队共同完成的软件开发给软件代码质量带来了不确定性,人们需要借助软件工具来预防错误,减少错误成本,The MathWorks的PolySpace可以利用抽象解释方法来证明程序的正确性,从而避免上述不确定存在的风险。” ——陈炯,The MathWorks应用工程师 “环保、舒适便利性和安全是绿色汽车测试面临的三个主要的市场挑战,局域网使用量不断提高增加了新的设计挑战,因为汽车设计中正集成各种串行数据技术和应用,如CAN, LIN, MOST和FlexRay,动力系统方面,由于需要提高汽车的能耗效率,因此电源系统变得更加复杂。混合动力和清洁燃料柴油机技术要求高级电子控制系统,保证安全及环保。数字分析十分重要,利用电子控制单元(ECUs)控制基本汽车系统和非基本汽车系统正成为新的行业标准。此外,数字RF的应用越来越重要,汽车安全系统采用TPMS和RFID系统,需要开发和测量实时RF系统,要能够高效监测汽车操作和状态。” ——陈迎雨,泰克中国区分销业务发展经理 “上海横河在功率计、温度记录仪其及数据采集器和通信方面能够提供满足汽车测试需求的设备,尤其是混合动力和电动车测试中的电机测试,在逆变器、变换模组测试、电池评价和的低频EMC测试方面要求测试仪器能够满足1kW~100kW的宽量程、高带宽、优良的抗噪性和高精度效率评价。” ——姜永忠,上海横河资深工程师 “测试,是提高生产流程各阶段质量水平的重要手段,完整的汽车测试方案包括汽车
传感器测试系统、动力系统、汽车底盘、汽车电器、汽车车身、汽车降噪辅助系统和燃油润滑油质量评定等各个方面的测试。基于柔性测试技术,中科泛华重点面向汽车传感器、汽车点火线圈、ECU测试和汽车仪表盘提供系列测试系统。” ——周亚昆,北京中科泛华测控技术有限公司资深应用工程师 专访TDK:汽车电子销售猛增 绿色概念前景可期 全球气候变暖、空气污染越来越严重等问题都在推动世界各国把重点放在汽车环保性能的提高以及新技术的开发上,对于TDK而言,绿色汽车电子产品首先是指那些能够减少排放,提高燃油效率的动力控制产品,此外,绿色概念还应包括能够降低车载电子设备的功耗,延长电子设备使用寿命的产品。 我们相信中国混合动力车市场一定会迅速发展壮大,TDK将引进日本的先进技术到中国,同这边的研发资源做一个整合。——谷本,TDK华东区上海营业所营业部经理 日前,TDK华东区上海营业所营业部经理谷本在接受EDN China的专访时详细介绍了TDK在致力于环保的同时,开发符合国际环保法规的产品的相关情况。据悉,在目前燃油费不断上涨的趋势下,TDK正致力于研发各种绿色车载用汽车电子元件,其中特性突出的产品包括: 已经在日本和美国量产的HEV用DC-DC转换器,用于驱动电机的NEO磁铁(金属磁铁)。TDK将以HEV/EV的主要部品为起点,通过改善用于HEV/EV动力系统的
IGBT驱动变压器的材质来提高产品的效率。另外,TDK的子公司新能源科技有限公司(ATL)一直致力于手机用锂电池的量产。ATL将凭借其在锂电池方面的先进技术,对EV用电池进行开发,以期建电池管理系统。 谷本认为,所谓环保型汽车,可以认为是在燃油费上涨的环境下,以节能为目的的汽车。因此,TDK考虑将注意力集中在全球的汽车生产厂商。作为被动元件的生产厂商,应当熟知客户的要求,产品的生产要尽可能的满足客户的要求。具体来说包括:对于可靠性相关联部分的高要求;电子刹车系统的引擎搭载化的耐高温性;小型化的要求以及耐震动性等要求。谷本表示,对于TDK,过去现在都把对于信赖性的要求放在第一位。从产品成本方面考虑,也尽量做到简单化。“我们在新产品发布之前,会对产品进行评估,并以这个评估为依据,以便在对产品进行开发设计生产时体现Reduce,Recycle,Reuse。” 从TDK的主要产品EMC对策元件来说,伴随着车载电装化,车载网络的搭载,这一市场将会更加广阔。TDK将根据被动元件生产厂商的重点领域,以材料开发为基础,发布能给EMC对策带来贡献的产品。 谷本特别提到,去年TDK收购了德国公司EPCOS。两家公司的结合将会带来积极的协作效应。具体来说,EPCOS在
汽车电子方面在欧洲和亚洲都很强。例如用于发动机防盗以及TPMS(胎压监测系统)的无线通讯产品,用于空调温度感应,障碍物感应等的传感器,这些产品都将会作为重点产品。 目前,TDK针对汽车市场中的产品全都是节能产品。不仅仅是能耗的削减,还表现在高密度化,模块化上,而最重要的是能够提高产品的可靠性。TDK去年发表的用于HEV汽车insight的DC-DC转换器,就是实现了小型化,轻量化(重量削减45%)的新产品;用于insight、普锐斯等驱动电机的NEO磁铁(金属磁铁)同样也是实现了高耐热性的高性能产品;在马达领域中,用于汽车马达用电装电动机(滑动片、电动车窗、启动装置等)铁氧体磁铁的FB12系列在大小上比先前的产品缩小了30%以上。 此外,利用金属的材料特性——如铁氧体磁铁——可减少部件的体积,“在主要材料不变的情况下,我们通过添加一些新的材料来改变材料的特性,继而大幅减少器件的体积,”谷本说,“你可以将之视为一种全新的材料。”另外,我们的导电树脂端子片式电容系列,事实上,类似导电树脂这类新型材料的应用也为焊接工艺摆脱含铅锡焊这些环保法规禁止的材料解决了问题。 目前,TDK还没有在中国投资汽车电子研发,谷本表示,中国虽然已经成为全球汽车生产大国,但在技术需求上,同欧美等成熟市场应该没有太大差异,“对我们而言,更重要的是要让中国的客户进一步了解TDK的技术和产品,认识到我们的存在,”谷本说,“虽然目前中国混合动力车的发展状况还不太明朗,但我们相信中国的这个市场一定会迅速发展壮大,TDK将以DC-DC转变器为轴心,尽快成立专项小组来把握市场。” 得益于政府相关政策的激励,TDK中国的销售额自3月开始出现大幅回升态势,3~5月平均增长率达到144%,在6月迅猛上升,相较于今年2月,增长高达284%,在汽车电子领域的销售额创出了历史新纪录。 目前,TDK正全力加大产能,特别是MLCC、SMD coil、磁铁等。谷本表示,从整体上来看,目前的销售额并没有到达顶峰,今后将更加关注客户的情况,来增大生产能力。“以往,TDK将重心主要放在欧美日系的客户上,今后,TDK将会更加注重中国本地的生产商们,”谷本说,“不久,汽车生产厂商的淘汰将会开始,我们将会不断关注中国本地的生产商,TDK将会在不断发展的中国,同客户一起发展。”
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