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                                          汽車零部件十大技術趨勢

                                          日期:2017年1月16日 16:19

                                           2016年是傳統汽車產業轉型的關鍵一年,互聯網、半導體、軟件算法等企業與汽車企業的深度融合,促使汽車及汽車零部件技術有了新變化、新趨勢。那么,這些汽車零部件新技術未來會有怎樣的發展,又將帶領汽車走向何方。

                                          編前:技術是汽車發展的驅動力。2016年是傳統汽車產業轉型的關鍵一年,互聯網、半導體、軟件算法等企業與汽車企業的深度融合,促使汽車及汽車零部件技術有了新變化、新趨勢。那么,這些汽車零部件新技術未來會有怎樣的發展,又將帶領汽車走向何方。 

                                          1.發動機動力提升打出“組合拳”:兩級增壓技術

                                          近幾年,小排量發動機受到廣大汽車企業推崇,渦輪增壓技術為小排量發動機動力提升、燃油經濟性優化做出突出貢獻,漸成一種技術潮流。伴隨環保標準、排放法規的不斷加嚴以及發動機技術的不斷提升,多種增壓技術組合來提升發動機性能的技術方案成為未來發動機技術趨勢之一。

                                          目前,兩級增壓已成為增壓技術領域的討論熱點之一,包括兩級渦輪增壓(由一大一小兩個廢氣渦輪增壓器構成)、機械增壓+渦輪增壓等型式,能夠大幅度提升發動機的升功率和低速扭矩,解決發動機低速啟動動力不足的問題,對于提升發動機性能有著極大幫助。

                                          據了解,國外整車和相關零部件企業紛紛采用和研究兩級增壓技術,技術成熟度較高。大眾率先將采用渦輪增壓和機械增壓兩種不同型式的雙增壓系統發動機應用在量產車型上;英菲尼迪研發的全新3.0L V6雙渦輪增壓發動機“VR30”正式投產;博格華納不斷推進兩級渦輪增壓技術(R2S)提升;霍尼韋爾推出采用兩個不同尺寸VNT渦輪增壓器的最新兩級增壓系統。但國內水平較高的增壓器企業不多,湖南天雁2015年投資415萬元進行兩級渦輪增壓器項目研究,目前1個項目通過客戶性能試驗??偟膩砜?,國內企業在兩級增壓技術上水平不高,面臨很大挑戰。

                                          2.直噴發動機排放升級“新捕手”:汽油機顆粒捕集器(GPF)

                                          缸內直噴汽油機(GDI)因較好的動力性、燃油經濟性等優點,在乘用車上得到愈來愈廣泛的應用。但由于GDI汽油機的燃油直接噴入氣缸,導致油氣混合不均勻和燃油濕壁使顆粒物排放質量和數量顯著增加。

                                          越來越嚴苛的法規要求直噴汽油機在更寬范圍的工況都保持穩定而且較低的PM排放。歐Ⅵ排放法規對顆粒物排放質量限制更加嚴格,PM限值降為4.5mg/km。近日發布的《輕型車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》也加嚴了PM限值要求,第一階段為4.5mg/km,第二階段將為3mg/km 。盡管GDI發動機技術不斷進步,單純靠機內凈化難以滿足排放法規的升級需求,因此,汽油機顆粒捕集器(GPF)被認為是應對GDI汽油機顆粒物排放限值最有效、最可靠的潛在技術。

                                          目前,最新發布的《外商投資產業指導目錄》(修訂稿)中將“柴油顆粒捕集器”改為“顆粒捕集器”,意在除柴油顆粒捕捉器也鼓勵外商投資GPF。國外零部件企業如佛吉亞、巴斯夫等都在研究GPF技術且已在市場上應用,大眾集團宣布將于2017年6月逐步在汽油發動機上全面普及GPF。其實,很多企業制定了GPF策略,但并未正式公布全線布局,國內也有企業走GPF路線,威孚、貴研等企業也擁有該技術,與國外技術相比差距較大。隨著排放法規的逐步推進,未來GPF有望成為標配。

                                          3.新能源汽車驅動技術的未來:輪轂電機技術

                                          新能源汽車與傳統汽車在驅動方式上有著不小的區別,主要靠電機驅動,包括永磁同步電機、輪邊電機、輪轂電機等,其中輪轂電機技術被認為是新能源驅動技術的未來,擁有廣闊的發展前景。

                                          輪轂電機技術最大的特點是將動力、傳動和制動裝置整合到車輪內,大大簡化了電動車輛的機械部分。從全球范圍看,日系、美系、德系、法系等車企均有涉及,國內車企則是在近幾年開始嘗試輪轂電機技術,但都停留在測試階段。

                                          近年來,國外輪轂電機驅動技術的應用主要體現在兩個方面:一是以輪胎生產商或汽車零部件生產商為代表的研發團隊開發的集成化電動系統;二是整車生產商與輪轂電機驅動系統生產商聯合開發的電動汽車。

                                          國內零部件企業看好輪轂電機技術的發展,亞太股份參股歐洲輪轂電機技術公司ELAPHE并在國內建立合資公司,預計2017年實現小批量配套,2018年批量生產;天津天海同步器集團收購荷蘭e-Traction公司100%股權,并在湖北荊門建立湖北泰特機電有限公司,計劃2017年投產輪轂電機。

                                          伴隨新能源汽車持續發展和企業的持續推動,輪轂電機技術產業化時代將很快到來。 

                                          4.排放升級的“高性價比”方案:48V弱混系統 

                                          弱混系統是一種低成本而有效的汽車節能技術方案。目前車輛普遍使用的是12V動力系統,此系統可以通過啟停功能和制動能量回收實現節能減排,但是功率制約了它的節能效果。48V系統可以說是12V系統的加強版,能為整車上越來越多的電氣系統提供支持,更有效地發揮啟停功能,從而減少燃油消耗。

                                          因此,在燃油消耗和排放標準愈加嚴格的當下,用48V系統替代目前汽車中采用的12V系統是大勢所趨。同時,從目前各大主流整車廠與零部件廠商公布的規劃來看,2017年將迎來48V弱混系統量產的小高潮。

                                          2016年,江淮發布的全新瑞風M4 搭載了48V弱混系統,法雷奧的e4Boost 48V動力系統將于2017年年初量產并在中國落地,博世推出了第二代48V輕混系統,并表示正在研發的48V輕混系統將于2017年投入量產。

                                          此外,在48V的關鍵技術上,各零部件企業也紛紛搶灘布局。舍弗勒48V啟停系統項目已經實現量產,目前其48V產品還有48V電動渦輪增壓器、48V電驅動橋。法雷奧的48V iBSG起發電一體機、48V電子增壓器產品作為其48V系統中的核心部件,也備受整車廠關注。 

                                          5.更精準的智能駕駛之“眼”:77GHz雷達

                                          在智能駕駛和無人駕駛發展浪潮下,多種傳感器融合應用是未來必然趨勢,毫米波雷達具有探測性能穩定、不易受對象表面形狀和顏色影響、環境適應性好等特點,因此將成為未來的主力傳感器。

                                          研究機構Plunkeet Research 預測,到2020 年全球汽車毫米波雷達將近7000 萬個,2015~2020 年的年均復合增速約為24%。汽車毫米波雷達的主要頻段為24GHz和77GHz,而77GHz目前更多地被認為是未來的主流方向,但77GHz雷達開發難度高,目前只有大陸、博世、天合、海拉、德爾福等國外零部件巨頭掌握。

                                          國內企業在毫米波雷達上與國外差距較大,但華域汽車、廈門意行、四創電子、國??萍?、納雷科技、北京行易道等企業均有所突破,北京行易道公司生產的77GHz遠程防撞雷達已經裝配在自主品牌無人車上,沈陽承泰科技有限公司在研發77GHz汽車毫米波雷達上也取得突破。近日,工信部委托車載信息服務產業應用聯盟開展77~81GHz毫米波雷達無線電頻率技術研究試驗工作。

                                          當前,24GHz毫米波雷達仍是主流,未來三年是77GHz毫米波雷達全面替代24GHz毫米波雷達的時期。2016年是毫米波雷達的關鍵年,各企業紛紛對毫米波雷達資源進行戰略布局,2017年將成為汽車毫米波雷達行業的收獲期。

                                          6.攝像頭讓汽車變得更敏感:雙目攝像頭 

                                          車載攝像頭是高級駕駛輔助系統(ADAS)的主要視覺傳感器,將圖像轉化為數字信號,從而實現感知車輛周邊的路況情況,幫助實現前向碰撞預警、車道偏移預警和行人檢測等ADAS功能。

                                          車載攝像頭分為單目攝像頭、雙目攝像頭、后視攝像頭、立體攝像頭和環視攝像頭,市場上主要以單目攝像頭為主。目前,車載攝像頭基本在中高端車型上成為標配,主要應用于倒車影像系統中,車載攝像頭逐漸替代后視鏡也是一種發展趨勢。

                                          當前,汽車零部件巨頭日立、博世、法雷奧、大陸、麥格納、采埃孚天合等是車載攝像頭的主要生產企業,同時這些企業還在繼續加大研發投入,注重芯片和算法的提升,Mobileye是全球領先的視覺處理系統供應商,占全球視覺處理90%以上的市場份額。國內攝像頭算法公司主要有Minieye、深圳前向啟創、Maxieye、南京創來科技、縱目科技等,可實現預警和泊車功能,目前只有深圳前向啟創和縱目科技進入前裝市場。

                                          具體而言,雙目攝像頭利用與人眼相似的原理,主要通過兩幅圖像的視差計算來確定距離,更為精準。中科慧眼的雙目攝像頭產品已完成樣機,正在進行大規模路測。如果解決成本和小型化的問題,未來雙目攝像頭將有廣闊的發展前景。

                                          7.為安全保駕護航的主動性手段:自動緊急制動技術(AEB)

                                          AEB是一種汽車主動安全技術。在駕駛員沒有及時踩制動踏板的情況下,AEB系統會啟動,使汽車自動制動,從而為安全出行保駕護航。

                                          目前,全球主流的整車廠基本都有自己的預碰撞安全系統,雖然名稱略有不同,但實現效果基本類似。大部分國際零部件廠商,如博世、TRW、德爾福、威伯科等也有相對比較成熟的AEB技術。當然,國內制動技術企業也開始加緊開發AEB及相關產品,比如萬向集團聯合MINIEYE公司聯合發布了最新的AEB樣件,預計2017年量產。

                                          2016年10月,包括大眾、奧迪、寶馬、福特、通用等品牌在內的十大汽車品牌簽署協議,計劃未來在美國出售的所有新車上,都將安裝AEB系統。相比于國際上AEB普及情況,國內AEB的普及進程相對較慢。但從發展情況來看,自動緊急制動技術已逐步成熟并投放市場,AEB安裝率預計在明年有較大提升。

                                          據悉,中國關于AEB的國家標準已經完成立項和標準起草工作,預計2017年發布,新政策的推出必將會推動我國AEB市場進入高增長。

                                          8.幫你看到眼前看不到的內容:增強現實感技術(AR)

                                          汽車“黑科技”改變汽車生態,增強現實感技術(AR)可算做其中之一。AR技術是在在現實的基礎上,通過計算機處理能力,將虛擬數據疊加在現實環境當中,再利用同一個畫面進行顯示而帶來的一種交互模式。

                                          AR技術正在汽車上“一步步落地”。目前,主要汽車應用產品包括汽車抬頭顯示系統(HUD),如捷豹路虎的HUD技術,可在汽車前擋風玻璃上顯示地圖、虛擬行車路線等內容;汽車專用AR眼鏡,如寶馬聯合高通推出的AR 眼鏡,駕駛員在開車時能看到導航數據、行駛速度、限速提示、岔口信息等。

                                          就技術掌握來看,簡單的AR技術應用如HUD,國內外汽車電子相關的零部件企業均已掌握,并有成熟的產品應用;更進一步的AR技術,主要掌握在互聯網和計算機軟件企業手中,當然國內外整車企業也正在跟這些企業合作,探索AR技術與汽車的深度融合。

                                          無人駕駛汽車的發展需要AR技術來幫助實現更好的汽車體驗,解放人的雙手和雙眼,一旦解決技術應用痛點,汽車AR技術將很快迎來爆發期。 

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