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| 「车用电子技术发展与市场展望」研讨会实录 |
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零组件科技论坛
【作者： 王岫晨】2005年06月01日 星期三
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车用电子市场展望与技术趋势
工业技术研究院机械工业研究所先进车辆与动力技术组专案经理刘文哲
工业技术研究院机械工业研究所智慧车辆技术组是一个在车辆动力及车辆电子领域，致力于研究、设计与发展的专业技术团队。目前所发展的车辆电子技术包括了动力控制系统的引擎控制、变速箱控制、电动动力控制、电池管理与复合动力控制，以及多媒体自动通讯系统（Telematics）装置开发的系统软体设计、软体开发整合及HMI设计等。
刘文哲表示，汽车电子产业是一个庞大的体系，并没有办法用一个笼统的轮廓来概略呈现。但若将汽车电子零组件细分，则可以概略细分成三大领域，分别是动力系统（power train），车身与底盘（Chassis & Car body）与内部资讯与娱乐设施（Interior & Infotainment）。根据市场预测资料，在2000年时，平均整车成本与每辆车的电子产品平均成本约为10200美元与2250美元，到了2010年则预估成长至11000美元与3870美元。其十年间的总成长率整车成本仅成长约8％，但车上电子产品成本则增加了72％。
从市场上各调查机构混乱的预测资料可以看出，车用市场将不会有清楚明白的市场预测。行销人员必须有独特的观察眼光，并体察市场的主要与次要旋律，以发觉客户的个别需求。但是可以肯定的是，在未来几年以内，汽车电子产品的产值将维持积极而稳定的成长。在汽车电子产品占整车零组件的百分比也越来越高的同时，其地位也日益重要。另外，安全车辆与驾驶资讯系统的成长是个明显的趋势，但到底牵涉到什么样的产品，至今尚没有一个定论。
目前在汽车电子产业里，有几大区块是值得台湾厂商注意的产品，包括：
- ●导航系统；
- ●影音装置；
- ●无线通讯零组件;
- ●安全车辆零组件及次系统；
- ●复合动力零组件；
- ●EMS制造服务。
| 《图一 工研院机械所先进车辆与动力技术组项目经理刘文哲》 |
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其他拥有利基的零组件产品:如IPC、连接器及线束、感测元件(MEMS、CMOS、CCD)与光通信零组件等。
而工研院在Telematics系统的开发策略上，是选择顾客最需要，最具成本效益的项目作商品化开发，亦即多媒体、无线通讯及导航综合机型。利用国内IT产业能量，由国人自行研发及量产具高度之商业及技术主导权，具备成本及商业上之强势竞争力。而与专业车用影音装置厂商进行合作，可以提升多媒体播放品质至车用产品的水准。在考虑扩充弹性的情况下，使用Windows CE作业系统，而为了提供服务进入车辆之管道，保留无线通信之扩充性，如802.11b及蓝芽GPRS等。刘文哲表示，Telematics是资讯与汽车两大产业的结合与碰撞，因此Telematics的从业人员必须努力调整自己及合作伙伴的思维，利用资讯产业的科技与速度，配合汽车产业的严谨与规格，才能强化不同产业文化的交流。
最后，针对Telematics System的开发要领，刘文哲也指出，必须选择兼顾标准化与客制化的软硬体平台，也需考量足够的产品企画，发掘市场需求，并大规模与合作伙伴进行技术合作。此外，需重视与车辆的结合、稳定安全的品质要求，为客户带来长期的价值，而低成本也将是发展上的重要关键。
车载产品市场概况及开发销售实务
天杰企业总经理吴崇育
在车载产品的分类上，分为动力载具（Vehicle，此指所有可载送人或货物的方式，包括船只、卡车、电车与巴士等）、成车零件（OEM）与后装市场（Aftermarket ）。
就车载产品的差异性分别，成车零件对于品质的要求高，产品认证时间长，价格较不会随着材料成本变动，交货期的准时性要求则非常高，且需要备料。对于相关维修服务之要求，则是在车型停产后的7～10年间仍须供应相关维修材料及零件，且售后服务零件的收入比重越来越高。此外，对于新技术的接受较为缓慢，首重的是产品的可靠度。在后装市场产品方面，对于品质的要求较低，认证时间短，产品价格易跌难涨，客户也会因应市场价格的变动不定时要求调降价格。而其交货期准时性要求低，较少要求备料，且对于新技术的接受度较高。国际大厂对于后装市场的要求是，产品停产七年后仍须供应相关维修材料及零件，一般的品牌则较少要求。
天杰企业总经理吴崇育指出，车载产品往后发展的趋势分有五大项，分别是系统整合（System Integration）、可携式或可拆式（Portable、Detachable）、车家两用（Multiple use） 、无线接收（Wireless、RF、IR、蓝芽等）与数位化（Digitalized、Satellite Radio/TV、DVB-T、iPod等），在此一领域的厂商需抓紧这几个方向进行发展，才不至于错失良机。
在车厂采购的分类上，可以利用直接、间接与物流等三大方向，而各方向之采购细项也不尽相同，直接采购以专业保安元件、机电、钣金与化工等元件为主；物流采购以零件与成车为主；间接采购则是以配件或其他需要花钱的项目为主。直接采购在成本分析与三轮议价之下，审核期约长达半年到数年。间接与物流采购则在市场行情分析与2～3轮议价的情况下，审核期约为一周到数个月。
在各国的厂商之中，以日系厂商的细节注重度最高，切入与取代的难度也最高。韩国厂商则在一般的印象之中最容易切入。而吴崇育也强调，切入车厂最重要的原则是有「耐心」。在销售管道上，主要则有四个层次或方式，分别为直接与后装市场之品牌交易，透过制造商或直接与现有车厂的供应商交易。与车厂直接交易则是难上加难，这将是条Long TRIP（Time、Relationship、Investment、Payment）。
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车用零组件可靠度、干扰度、耐受度检测规范
ETC台湾电子检验中心电磁相容试验一部课长林宗清、电机部课长彭心旭
国际上均有针对汽车EMC所制订的专属测试环境。欧洲第一个关于汽车火花点火噪声的指令于1972年颁布（72/245/EEC）。北美洲的汽车工程师协会（SAE）则从90年代起便已经有了相关标准。国际标准化组织ISO和CISPR从1990年开始便制定了专门关于汽车的电磁兼容标准。欧盟则有一个汽车电磁兼容指令（95/94/EC），作为对指令72/245/EEC的补充，结果造就了现在汽车电磁兼容测试标准的复杂性，同时具备很多不同的标准。此外，还有一些是专门针对OEM、国际性（CISPR/ISO）、地域性（北美的SAE）与法律要求（95/54/EC）的不同测试环境。
台湾电子检验中心电磁相容试验一部课长林宗清指出，各国针对车辆电磁相容性都有不同的法规，例如台湾在车辆零组件上的音响与DVD就由BSMI/PRC/TA CNS13439等单位列管，无线产品则由LP0002等单位列管。联合国欧洲经济委员会车辆法规以ECE R10/2000作为车辆电磁相容性之认证规定。欧盟指令72/245/EEC/2002则规定了车辆之无线电干扰，亦即电磁相容性，最近也公布了新版2004/104/EC，另外欧盟指令97/24/EEC CH8/1997则规定了二轮或三轮之机动车辆及独立电机电子技术元件之电磁相容性。日本保安基准以11-1-4-11 Attached Sheet 7作为煞车系统零组件之电磁耐受规范。中国大陆针对车外EMI则是以GB 14023为规范，车内EMI以GB 18655为规范。
关于车辆及零组件之EMC标准，国际标准分有ISO国际标准与CISPR国际标准，国家标准分为台湾的CNS标准与大陆的GB标准，而协会团体标准则有日本JASO自动车标准与美国SAE工程学会等，这些标准都针对汽车零组件的静电放电、传导暂态、电磁耐受与电磁干扰等做了详尽规范。
林宗清指出，汽车OEM厂商多有自有的标准，例如许多OEM厂使用CISPR-25中规定的测试配置，而不是分段的频率范围。另外，汽车零组件输往欧洲需要申请E/e-Mark，这是由于欧洲对于机动车辆及其安全的零组件和系统设计有安全认证的要求，因此产品必须取得相关欧洲经济共同体（European Economic Community ）或是欧洲经济委员会（Economic Commission for Europe）的成员国政府交通部门的认证才可进入该市场。至于选择E Mark或是e Mark，两者的效力是完全一样的，e Mark以欧盟为主，但E Mark涵盖的国家则较广。以测试角度来看，E Mark测试的项目会比较少，相对的费用也较少。
车用电子装置嵌入式平台设计
VIA董事长特别助理许戎民
车用电子零件除了与行车安全息息相关的零组件之外，过去车内应用的电子零组件了无新意，车用音响虽可以提供娱乐，但内容不外乎是广播收音机、录音带、多片CD等。而今日在电子零组件业者全力进军车载娱乐系统之后，情况就有了改观。除了广播电影、电玩游戏，互动影音之外，也具备了车辆导航功能。也因此，人机介面、通讯整合与影音娱乐等功能也成为业者积极发展的重点项目。
威盛（VIA）董事长特别助理许戎民表示，新的运算平台产业，指的是车内的运算装置，如仪表板上的无线电子装置、导航系统或是乘客的娱乐系统。车内运算与无线网路的发展息息相关，甚至有人认为，未来车内运算的主要营收来源为收取车内无线服务的月费，例如免用手操作的电子邮件存取、即时的路况报导以及餐厅或表演的购票服务等。由于车内运算除了可提高汽车的附加价值与产品的市场差异性之外，若无线服务成功也可让一台汽车的营收周期延长，因此各大汽车制造商也都积极发展此一市场。
也由于娱乐、通讯、安全与导航的需求，已促使车辆产业开始利用电子技术来提高车辆产品价值；从国内外技术发展趋势来看，智慧型车辆的技术发展除了能带给车辆驾驶人更方便、安全与资讯化的行车条件之外，也可降低了交通事故、塞车阻碍，并能改善环境污染与能源效率。因此设计开发车用电子装置的嵌入式平台核心与系统架构也成了厂商必须积极努力的方向。
许戎民指出，威盛在车用电子装置嵌入式平台核心及系统架构布局已久，包括软、硬体，并强化汽车市场的人机介面、通讯整合及影音功能方面开发，目前已与亚洲车厂零件供应商合作，目标是打进亚洲主要车厂。
微控制单元于车用电子之应用
Microchip高级应用工程师徐广安
在汽车电子元件里，MCU是数量最多的一种电子零件，也因此汽车电子化的程度常以整车之MCU数量来评估。车内MCU的使用量已经从过去的平均20颗成长到目前的百颗以上，所以MCU也成为全球汽车电子市场的主流产品。
Microchip高级应用工程师徐广安指出，控制器区域网路（Controller Area Network；CAN）为将车上多个MCU整合于网路中，达成分担与分享资讯的功能。现在许多车辆上使用的铜线加起来超过3英哩长，若能改用控制器区域网路则可以大幅减少电线的使用量，优点在于减少车上线路的接点，可以降低线路不良所导致的问题发生机率。车用的控制器区域网路主要功能在于资料的传输、碰撞的侦测、驾驶失误和故障排除、提升晶片功能与实体连结等。车用的CAN Bus可依据其传输速度的差异区分为高速、中速与低速等不同网路。一般来说，与安全性、操控性相关的应用多使用高速网路，与车上娱乐系统或空调相关的应用多使用中速网路，而属于其他的辅助性配备则使用低速网路。
另外，随着汽车往更节省能源、更安全、更舒适等方向发展，因此车用MCU的性能和数量需求也不断提升。徐广安表示，为了满足车用MCU的性能需求，供应商必须从晶片构造、制程、封装等方面改善MCU，预估低电压、低功耗、高性能、高整合度且内建快闪记忆体的MCU将会成为未来车用市场的主流产品。从目前来看，内建快闪记忆体的MCU已成为市场主流，而车载市场也占了此一市场的20％，其优势在于降低研发成本，缩短开发周期，并且具备高度灵活性。未来在车辆引擎、音响、GPS导航系统等领域的应用将不断增加。车用MCU需在极为严苛的环境下运作，以一般汽车所处的-40℃到120℃环境为例，车用MCU要在这种环境下运作就必须具备更高的可靠性和稳定性，因此8位元与16位元的MCU供应商也纷纷开发低电压与低功耗的产品。
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2004年全球车用电子市场已达1224.61亿美元，约为笔记型电脑的两倍，占整个半导体产业的八成。相关介绍请见「从全球看台湾汽车电子市场发展的机会」一文。 |
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拓墣产业研究所统计,2004年,一辆新车仅装配1518美元的电子产品,到2008年预估将有1882美元,年复合成长率达到5.5%。你可在「未来3年汽车电子将维持高成长」一文中得到进一步的介绍。 |
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2015年时，车用内嵌系统的研发费用，会占去汽车研发的60％，以IBM鼓吹的“普及运算”来说，最适合运用在车用电子。在「汽车电子的国际竞争扑面而来」一文为你做了相关的评析。 |
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