水墨车事系列免费专栏:汽车电器电子技术入门与精通(综述)
汽车是机电一体化的典型应用,电子技术在汽车上应用的比例越来越大。最早的汽车只需要用高压点火、简单地照明启动电路就可以了,随着时代的进步、技术的发展汽车也在不断进化,人们也对汽车的动力、舒适性、安全系数提出了更高的要求,这也推动了汽车电子技术的发展。
再好的机械如果没有控制系统也无法完美地运行,就像一个大脑工作不正常的人一样,再棒的身体也无法改变既定的事实。因此汽车电子装备在整车的占比越来越大,豪车的汽车电器成本已经占到整车成本的40-50%。
电子技术在汽车上是如何应用的呢?或者说哪些哪里应用了电子技术呢?
简单地说几乎汽车上所有的零部件都离不开电子控制,或者与电子技术有关联。例如发动机离不开电控,底盘控制系统、车身控制系统、舒适性系统、音响、多媒体屏幕、通信、诊断等系统都离不开微电脑,你所操控的每一个按键都是电控系统的终端输入控制指令。电控系统保证了汽车的动力性能、经济性能、安全、操控、稳定、舒适、排放达标等,可以看出电控系统对汽车的重要性。
如果做一个细分,那么汽车电子可以分成两个类别:汽车电器、电子控制系统
汽车电器
汽车上的用电设备、供电系统、监测仪表、配电设备可以成为汽车电器。这些电器的特点是很容易看到、摸到。例如电瓶、发电机、起动机、灯光、小灯、闪光器、蜂鸣器、喇叭、音响、空调、散热风扇、雨刮器、玻璃除霜、座椅加热、点烟器、仪表、保险盒等。这些也是生活中接触最多的电器,也是街边汽车电器部主要的维修项目,看得见摸得着的维修项目,例如更换灯泡、电瓶、喇叭、起动机等。
汽车电子控制系统
发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统 可以称为电子控制系统。以发动机控制系统为例,发动机的燃料喷射、点火时间、空燃比、废气循环、怠速等控制都是发动机控制系统做到的。底盘的控制系统则包括abs系统、变速箱控制系统、转向助力系统、高端车还会有悬架控制系统。而车身控制系统则包括空调控制、灯光控制、汽车门锁控制、防盗系统、防撞安全系统、巡航控制系统、信息显示系统、气囊、安全带控制、信息传输系统等。这些系统具体功能不在详细介绍,字面意义就可以理解。
最后总结一下汽车电器系统特点总结:首先 是低电压工作。汽车供电系统标称电压为12v/24v。汽油车采用12v电压供电系统,柴油车少数轻型皮卡、货车、SUV、轿车采用12v供电,卡车则再用24v供电系统。一些轻混车型除了12v供电系统之外还带有48v混合动力系统,无论多少伏供电其特是直流供电。为什么采用直流供电呢?这与电能储存方式有直接关系,交流电没有办法有效储存只有化学电池可以有效储存直流电,因此发电机发出的交流电需要经过整流才可以输出到供电系统。其次 就是单线制与负极搭铁,单线制则是电源到用电器只用一根导线,另外一根线则采用搭铁方式代替导线、也叫负极搭铁。蓄电池负极与直接车壳连接,车壳、底盘等金属零部件作为导线,可以节约导线、降低干扰、简化线路等。
(未完待续)
汽车电子软件:政策加码,软件定义汽车重构汽车产业格局「图」
一、汽车电子软件综述
软件技术是汽车电子功能实现的核心技术,随着汽车电子系统以及软件技术应用的发展,汽车电子系统功能日趋丰富和结构日趋复杂,汽车电子软件的设计工作量和软件结构复杂性也越来越大。
汽车电子软件服务业务基于2大支撑体系,涵盖了3大产品域。具体来看,当前产品和技术服务涵盖了构成智能网联汽车核心的智能座舱、智能电控和智能驾驶等3大产品域,建立了智能网联汽车测试服务体系与移动地图数据服务平台2大支撑体系。
汽车电子软件和服务介绍
资料来源:公开资料整理
二、汽车产业链
汽车电子软件处于汽车产业链的上游,面向产业链中下游的汽车零部件供应商和汽车整车制造商提供专业的汽车电子软件产品及服务。随着智能网联汽车技术的不断发展,“软件定义汽车”的时代已经到来,汽车电子软件在汽车产业链中的地位日益突出。
汽车电子软件位于汽车产业链位置
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国汽车电子产品行业市场运行现状及投资战略研究报告》
三、汽车电子软件行业现状
随着汽车智能网联化程度的提高,软件在汽车整车内容结构中占比逐渐提高。预计软件价值在汽车整车中占比将大幅提升,全球汽车整车内容结构中软件驱动的占比将在2030年达到30%。
2010-2030年全球汽车电子软件在整车中成本占比
资料来源:公开资料整理
随着“软件定义汽车”时代的到来,软件在汽车整车内容结构中的比重将逐步提高,汽车电子软件产业进入快速发展期。据统计,2018年汽车软件定制市场规模约为65.40亿元,2023年全球汽车软件定制市场空间有望达到275.42亿元,年均复合增长率为30%。根据预测,2015-2025年汽车软件代码量有望呈指数级增长,其年均复合增速约为21%。
2018-2023年中国汽车电子软件市场规模及增速
资料来源:公开资料整理
作为我国软件产业的发展新力量,汽车电子软件有望成为我国软件产业保持快速增长态势的新动力。据统计,2020年,我国软件业务收入合计81616亿元,较上年同期增长13.24%;2015至2020年间,我国软件业务收入从42848亿元增长至81616亿元,累计增长38768亿元,增幅为90.48%,年均复合增长率为13.75%。
2014-2020年中国软件业务收入统计情况
资料来源:公开资料整理
四、汽车电子软件行业竞争格局
相对于其他软件定制市场,汽车电子软件市场格局比较分散。目前市场中活跃的汽车电子软件服务商包括Elektrobit、东软集团、中科创达、诚迈科技、四维图新等。
汽车电子软件行业竞争者分析
资料来源:公开资料整理
五、汽车电子软件行业未来发展趋势
1、国家政策支持
汽车是国民经济支柱产业,我国政府高度重视汽车行业的发展。2020年11月,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,提出坚持电动化、网联化、智能化发展方向,以融合创新为重点,突破关键核心技术,优化产业发展环境,推动我国新能源汽车产业高质量可持续发展,加快建设汽车强国;根据《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,至2025年,新能源汽车新车销量占比将达到20%,高度自动驾驶汽车实现限定区域和特定场景商业化应用。在国家有关政策的大力支持下,新能源汽车与智能网联汽车将进入发展的快车道。
2、技术进步驱动汽车电子软件市场快速增长
随着人工智能、云计算、大数据、5G通信、车联网等技术不断发展,以及我国相关基础设施不断完善,多项新兴关键技术开始应用于汽车领域,这些技术将不断促进汽车产业快速发展,驱动传统汽车向智能网联汽车发展。同时,随着电池、电机、电控、新材料等技术的发展,新能源汽车在购车成本、出行成本方面具备竞争优势,将会推动新能源汽车逐步替代传统燃油车,加速汽车电动化的进程。因此,随着汽车向智能化、网联化、电动化发展,汽车电子软件的需求亦会随之增加,从而推动汽车电子软件市场的快速增长。
3、汽车电子软件产业的集中度进一步提高
随着汽车在“软件定义汽车”时代向智能化、网联化、电动化发展,汽车逐渐成为未来出行的智能移动空间和应用终端,汽车电子软件将迎来高速发展期。在此趋势下,汽车电子软件的产业集中度将进一步提高。汽车智能化、网联化以及电动化发展所带来巨大机遇,汽车电子软件产业上下游的参与者正以不同的形式进行合作,通过优势互补、联合研发等方式以加速产业创新。在汽车智能网联化的变革中,汽车行业对汽车电子软件服务商的专业要求日益提高,促进了汽车电子软件服务商对于专业技术人才的人力资源需求,加速了汽车电子软件人力资源的高度集中,亦为我国汽车电子软件服务商带来机遇。
4、汽车电子软件产业生态日渐多元化
在汽车电子电气架构由分布式向域集中式演变的过程中,汽车电子软件从单一功能架构转为面向服务架构(SOA),作为未来智能移动终端的智能网联汽车可搭载更多元化的功能;同时云计算、大数据、5G通信、人工智能等新兴技术亦与汽车创新融合,为汽车赋予更多的智能网联基因。技术创新推动汽车电子产业生态日渐多元化。
5、“软件定义汽车”重构汽车产业格局
随着“软件定义汽车”时代的到来,汽车行业上下游参与者各自的角色与定位正发生变化,亦为汽车电子软件服务商带来机遇。在传统汽车整车制造流程中,汽车整车制造商负责整车的设计与组装,汽车零部件供应商根据车型特点提供相应的硬件,汽车电子软件服务商根据硬件的功能需求提供软件开发服务。前述产业结构,汽车电子软件处于汽车产业链末端,其价值较低且对汽车整车制造过程的主导性较弱。
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