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| 「車用電子技術發展與市場展望」研討會實錄 |
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零組件科技論壇
【作者： 王岫晨】 2005年06月01日 星期三
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車用電子市場展望與技術趨勢
工業技術研究院機械工業研究所先進車輛與動力技術組專案經理劉文哲
工業技術研究院機械工業研究所智慧車輛技術組是一個在車輛動力及車輛電子領域，致力於研究、設計與發展的專業技術團隊。目前所發展的車輛電子技術包括了動力控制系統的引擎控制、變速箱控制、電動動力控制、電池管理與複合動力控制，以及多媒體自動通訊系統（Telematics）裝置開發的系統軟體設計、軟體開發整合及HMI設計等。
劉文哲表示，汽車電子產業是一個龐大的體系，並沒有辦法用一個籠統的輪廓來概略呈現。但若將汽車電子零組件細分，則可以概略細分成三大領域，分別是動力系統（power train），車身與底盤（Chassis & Car body）與內部資訊與娛樂設施（Interior & Infotainment）。根據市場預測資料，在2000年時，平均整車成本與每輛車的電子產品平均成本約為10200美元與2250美元，到了2010年則預估成長至11000美元與3870美元。其十年間的總成長率整車成本僅成長約8％，但車上電子產品成本則增加了72％。
從市場上各調查機構混亂的預測資料可以看出，車用市場將不會有清楚明白的市場預測。行銷人員必須有獨特的觀察眼光，並體察市場的主要與次要旋律，以發覺客戶的個別需求。但是可以肯定的是，在未來幾年以內，汽車電子產品的產值將維持積極而穩定的成長。在汽車電子產品佔整車零組件的百分比也越來越高的同時，其地位也日益重要。另外，安全車輛與駕駛資訊系統的成長是個明顯的趨勢，但到底牽涉到什麼樣的產品，至今尚沒有一個定論。
目前在汽車電子產業裡，有幾大區塊是值得台灣廠商注意的產品，包括：
- ●導航系統；
- ●影音裝置；
- ●無線通信零組件；
- ●安全車輛零組件及次系統；
- ●複合動力零組件；
- ●EMS製造服務。
| 《圖一 工研院機械所先進車輛與動力技術組專案經理劉文哲》 |
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其他擁有利基的零組件產品：如IC、連接器及線束、感測元件（MEMS、CMOS、CCD）與光通信零組件等。
而工研院在Telematics系統的開發策略上，是選擇顧客最需要，最具成本效益的項目作商品化開發，亦即多媒體、無線通訊及導航綜合機型。利用國內IT產業能量，由國人自行研發及量產具高度之商業及技術主導權，具備成本及商業上之強勢競爭力。而與專業車用影音裝置廠商進行合作，可以提升多媒體播放品質至車用產品的水準。在考慮擴充彈性的情況下，使用Windows CE作業系統，而為了提供服務進入車輛之管道，保留無線通信之擴充性，如802.11b及藍芽GPRS等。劉文哲表示，Telematics是資訊與汽車兩大產業的結合與碰撞，因此Telematics的從業人員必須努力調整自己及合作伙伴的思維，利用資訊產業的科技與速度，配合汽車產業的嚴謹與規格，才能強化不同產業文化的交流。
最後，針對Telematics System的開發要領，劉文哲也指出，必須選擇兼顧標準化與客制化的軟硬體平台，也需考量足夠的產品企畫，發掘市場需求，並大規模與合作伙伴進行技術合作。此外，需重視與車輛的結合、穩定安全的品質要求，為客戶帶來長期的價值，而低成本也將是發展上的重要關鍵。
車載產品市場概況及開發銷售實務
天杰企業總經理吳崇育
在車載產品的分類上，分為動力載具（Vehicle，此指所有可載送人或貨物的方式，包括船隻、卡車、電車與巴士等）、成車零件（OEM）與後裝市場（Aftermarket）。
就車載產品的差異性分別，成車零件對於品質的要求高，產品認證時間長，價格較不會隨著材料成本變動，交貨期的準時性要求則非常高，且需要備料。對於相關維修服務之要求，則是在車型停產後的7～10年間仍須供應相關維修材料及零件，且售後服務零件的收入比重越來越高。此外，對於新技術的接受較為緩慢，首重的是產品的可靠度。在後裝市場產品方面，對於品質的要求較低，認證時間短，產品價格易跌難漲，客戶也會因應市場價格的變動不定時要求調降價格。而其交貨期準時性要求低，較少要求備料，且對於新技術的接受度較高。國際大廠對於後裝市場的要求是，產品停產七年後仍須供應相關維修材料及零件，一般的品牌則較少要求。
天杰企業總經理吳崇育指出，車載產品往後發展的趨勢分有五大項，分別是系統整合（System Integration）、可攜式或可拆式（Portable、Detachable）、車家兩用（Multiple use）、無線接收（Wireless、RF、IR、藍芽等）與數位化（Digitalized、Satellite Radio/TV、DVB-T、iPod等），在此一領域的廠商需抓緊這幾個方向進行發展，才不至於錯失良機。
在車廠採購的分類上，可以利用直接、間接與物流等三大方向，而各方向之採購細項也不盡相同，直接採購以專業保安元件、機電、鈑金與化工等元件為主；物流採購以零件與成車為主；間接採購則是以配件或其他需要花錢的項目為主。直接採購在成本分析與三輪議價之下，審核期約長達半年到數年。間接與物流採購則在市場行情分析與2～3輪議價的情況下，審核期約為一週到數個月。
在各國的廠商之中，以日系廠商的細節注重度最高，切入與取代的難度也最高。韓國廠商則在一般的印象之中最容易切入。而吳崇育也強調，切入車廠最重要的原則是有「耐心」。在銷售管道上，主要則有四個層次或方式，分別為直接與後裝市場之品牌交易，透過製造商或直接與現有車廠的供應商交易。與車廠直接交易則是難上加難，這將是條Long TRIP（Time、Relationship、Investment、Payment）。
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車用零組件可靠度、干擾度、耐受度檢測規範
ETC台灣電子檢驗中心電磁相容試驗一部課長林宗清、電機部課長彭心旭
國際上均有針對汽車EMC所制訂的專屬測試環境。歐洲第一個關於汽車火花點火噪聲的指令於1972年頒佈（72/245/EEC）。北美洲的汽車工程師協會（SAE）則從90年代起便已經有了相關標準。國際標準化組織ISO和CISPR從1990年開始便制定了專門關於汽車的電磁兼容標準。歐盟則有一個汽車電磁兼容指令（95/94/EC），作為對指令72/245/EEC的補充，結果造就了現在汽車電磁兼容測試標準的複雜性，同時具備很多不同的標準。此外，還有一些是專門針對OEM、國際性（CISPR/ISO）、地域性（北美的SAE）與法律要求（95/54/EC）的不同測試環境。
台灣電子檢驗中心電磁相容試驗一部課長林宗清指出，各國針對車輛電磁相容性都有不同的法規，例如台灣在車輛零組件上的音響與DVD就由BSMI/PRC/TA CNS13439等單位列管，無線產品則由LP0002等單位列管。聯合國歐洲經濟委員會車輛法規以ECE R10/2000作為車輛電磁相容性之認證規定。歐盟指令72/245/EEC/2002則規定了車輛之無線電干擾，亦即電磁相容性，最近也公布了新版2004/104/EC，另外歐盟指令97/24/EEC CH8/1997則規定了二輪或三輪之機動車輛及獨立電機電子技術元件之電磁相容性。日本保安基準以11-1-4-11 Attached Sheet 7作為煞車系統零組件之電磁耐受規範。中國大陸針對車外EMI則是以GB 14023為規範，車內EMI以GB 18655為規範。
關於車輛及零組件之EMC標準，國際標準分有ISO國際標準與CISPR國際標準，國家標準分為台灣的CNS標準與大陸的GB標準，而協會團體標準則有日本JASO自動車標準與美國SAE工程學會等，這些標準都針對汽車零組件的靜電放電、傳導暫態、電磁耐受與電磁干擾等做了詳盡規範。
林宗清指出，汽車OEM廠商多有自有的標準，例如許多OEM廠使用CISPR-25中規定的測試配置，而不是分段的頻率範圍。另外，汽車零組件輸往歐洲需要申請E/e-Mark，這是由於歐洲對於機動車輛及其安全的零組件和系統設計有安全認證的要求，因此產品必須取得相關歐洲經濟共同體（European Economic Community）或是歐洲經濟委員會（Economic Commission for Europe）的成員國政府交通部門的認證才可進入該市場。至於選擇E Mark或是e Mark，兩者的效力是完全一樣的，e Mark以歐盟為主，但E Mark涵蓋的國家則較廣。以測試角度來看，E Mark測試的項目會比較少，相對的費用也較少。
車用電子裝置嵌入式平台設計
VIA董事長特別助理許戎民
車用電子零件除了與行車安全息息相關的零組件之外，過去車內應用的電子零組件了無新意，車用音響雖可以提供娛樂，但內容不外乎是廣播收音機、錄音帶、多片CD等。而今日在電子零組件業者全力進軍車載娛樂系統之後，情況就有了改觀。除了廣播電影、電玩遊戲，互動影音之外，也具備了車輛導航功能。也因此，人機介面、通訊整合與影音娛樂等功能也成為業者積極發展的重點項目。
威盛（VIA）董事長特別助理許戎民表示，新的運算平台產業，指的是車內的運算裝置，如儀表板上的無線電子裝置、導航系統或是乘客的娛樂系統。車內運算與無線網路的發展息息相關，甚至有人認為，未來車內運算的主要營收來源為收取車內無線服務的月費，例如免用手操作的電子郵件存取、即時的路況報導以及餐廳或表演的購票服務等。由於車內運算除了可提高汽車的附加價值與產品的市場差異性之外，若無線服務成功也可讓一台汽車的營收週期延長，因此各大汽車製造商也都積極發展此一市場。
也由於娛樂、通訊、安全與導航的需求，已促使車輛產業開始利用電子技術來提高車輛產品價值；從國內外技術發展趨勢來看，智慧型車輛的技術發展除了能帶給車輛駕駛人更方便、安全與資訊化的行車條件之外，也可降低了交通事故、塞車阻礙，並能改善環境污染與能源效率。因此設計開發車用電子裝置的嵌入式平台核心與系統架構也成了廠商必須積極努力的方向。
許戎民指出，威盛在車用電子裝置嵌入式平台核心及系統架構佈局已久，包括軟、硬體，並強化汽車市場的人機介面、通訊整合及影音功能方面開發，目前已與亞洲車廠零件供應商合作，目標是打進亞洲主要車廠。
微控制單元於車用電子之應用
Microchip高級應用工程師徐廣安
在汽車電子元件裡，MCU是數量最多的一種電子零件，也因此汽車電子化的程度常以整車之MCU數量來評估。車內MCU的使用量已經從過去的平均20顆成長到目前的百顆以上，所以MCU也成為全球汽車電子市場的主流產品。
Microchip高級應用工程師徐廣安指出，控制器區域網路（Controller Area Network；CAN）為將車上多個MCU整合於網路中，達成分擔與分享資訊的功能。現在許多車輛上使用的銅線加起來超過3英哩長，若能改用控制器區域網路則可以大幅減少電線的使用量，優點在於減少車上線路的接點，可以降低線路不良所導致的問題發生機率。車用的控制器區域網路主要功能在於資料的傳輸、碰撞的偵測、駕駛失誤和故障排除、提升晶片功能與實體連結等。車用的CAN Bus可依據其傳輸速度的差異區分為高速、中速與低速等不同網路。一般來說，與安全性、操控性相關的應用多使用高速網路，與車上娛樂系統或空調相關的應用多使用中速網路，而屬於其他的輔助性配備則使用低速網路。
另外，隨著汽車往更節省能源、更安全、更舒適等方向發展，因此車用MCU的性能和數量需求也不斷提升。徐廣安表示，為了滿足車用MCU的性能需求，供應商必須從晶片構造、製程、封裝等方面改善MCU，預估低電壓、低功耗、高性能、高整合度且內建快閃記憶體的MCU將會成為未來車用市場的主流產品。從目前來看，內建快閃記憶體的MCU已成為市場主流，而車載市場也佔了此一市場的20％，其優勢在於降低研發成本，縮短開發週期，並且具備高度靈活性。未來在車輛引擎、音響、GPS導航系統等領域的應用將不斷增加。車用MCU需在極為嚴苛的環境下運作，以一般汽車所處的-40℃到120℃環境為例，車用MCU要在這種環境下運作就必須具備更高的可靠性和穩定性，因此8位元與16位元的MCU供應商也紛紛開發低電壓與低功耗的產品。
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2004年全球車用電子市場已達1224.61億美元，約為筆記型電腦的兩倍，佔整個半導體產業的八成。相關介紹請見「從全球看台灣汽車電子市場發展的機會」一文。 |
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拓樸產業研究所統計，2004年，一輛新車僅裝配1518美元的電子產品，到2008年預估將有1882美元，年複合成長率達到5.5％。你可在「未來3年汽車電子將維持高成長」一文中得到進一步的介紹。 |
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2015年時，車用內嵌系統的研發費用，會占去汽車研發的60％，以IBM鼓吹的“普及運算”來說，最適合運用在車用電子。在「汽車電子的國際競爭撲面而來」一文為你做了相關的評析。 |
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