争食万亿汽车电子市场，需掌握“汽车技术日”这些风向

根据IHS的数据统计，2016年全球汽车电子的市场规模为1160亿美元，预计2022年将达到1602亿美元，年均复合增速为5.51%。其中增速最高的是ADAS板块，2016年市场规模为70.88亿美元，2022年预计将达到214.47亿美元，复合增速达20.27%。显而易见的是业界对汽车电子关注度不断升温，去年火热的慕尼黑上海电子展“汽车技术日”（Automotive Day）将于2018年3月13日再次举办，ST、Toshiba、Micron、Bosch、ViscoTec、君耀电子等行业明星企业将共同探索汽车未来！

图1：2018慕尼黑上海电子展“汽车技术日”大牌云集

从用途来看，汽车电子可以分为四大类：动力控制系统、安全控制系统、通讯娱乐系统与车身电子系统等。令人兴奋的是，随着新能源汽车产业兴起，汽车电子成本占比快速提升，在纯电动汽车内已经高达65%，随着新能源汽车产量逐渐增加，汽车电子单车产值仍将持续提升。

图2：汽车电子在不同整车中的成本占比

ADAS提升传感器需求，摄像头+雷达协同并进

随着ADAS发展势如破竹，环境感知技术将快速发展，超声波雷达、毫米波雷达和多摄像头系统已经在高端汽车上应用，当前先进的ADAS功能采用了17个传感器，预计2030年将达到29个传感器，摄像头+雷达将进一步发挥协同作用。

车载摄像头是实现众多预警、识别类 ADAS 功能的基础。摄像头是视觉影像处理系统的基础，对于驾驶者也更为直观，因此车载摄像头对于智能驾驶必不可少。车道偏离预警（LDW）、前向碰撞预警（FCW）、交通标志识别（TSR）、 车道保持辅助（LKA）、行人碰撞预警（PCW）、全景泊车（SVP）、驾驶员疲劳预警等众多功能都可借助摄像头实现，有的功能甚至只能通过摄像头实现。

汽车电子是东芝半导体（2018慕尼黑上海电子展E4馆4200展台）除存储业务以外的重点发展方向之一。其最新的ADAS领域图像芯片visconti4备受关注，多媒体处理器由原来的四个增加到八个，同时又增加了很多的算法和图像硬件加速器，处理性能明显提升，识别速度从100毫秒缩短到了50毫秒，能够同时实现车道偏离警告、前方/后方防撞警告、前方/后方行人防撞警告、交通标识识别等八项功能。

图3：东芝Visconti™4可同时执行8个图像识别应用程序

汽车雷达被认为是实现智能驾驶的关键器件，激光雷达具有分辨率高、精度高、抗有源干扰能力强等非常优越的性能，是无人驾驶的最佳技术路线。超声波雷达成本较低，探测距离近精度高，且不受光线条件的影响，因此常用于泊车系统中。毫米波雷达探测距离远、精度高，是ACC、AEB首选传感器，且是目前国内研究的热门。

目前，比较主流的毫米波雷达可用频带是24GHz 和76~77GHz，一般 24GHz 用于短/中距， 76~79GHz 用于中/长距，频率越高，波长越短，测距测速的精度就越高。目前毫米波雷达关键技术主要被 Bosch、Denso等零部件巨头垄断，特别是 77GHz 产品技术只有 Bosch、Continental等少数几家公司掌握。

车联网技术进一步“云端化”，安全性成新挑战

2016年9月3GPP完成了V2V标准，支持基于短距离直接通信的车-车通信；2017年3月3GPP LTE-V2X标准全面完成。车联网关键技术——LTE-V标准化已经完成，研发和产业化正在积极推动，如今车联网已然进入产业爆发前的战略机遇期，正在催生大量新技术、新产品、新服务。

在此基础上，预计2018年以后，车联网技术将进一步“云端化”，并将出现智能天线。实现信息娱乐、头部单元、车联网电子控制单元、安全系统、车身电子系统、底盘系统等都由云端来管控，其中前三项通过智能天线与云端连接，后三项则通过以太网连接到智能天线里，最终连接云端，实现对车进行升级。可另一方面，联网功能也为黑客提供了一个货真价实的攻击面。

汽车企业正在快速寻找应对的安全措施，以支持内容流、基于位置的援助、智能紧急救援、车载电控单元(ECU)软件空中更新等互联网服务在高价值市场上的发展，同时防止黑客利用这些联网功能达到自己目的。ST（2018慕尼黑上海电子展E4馆4104展台）新的Telemaco3P车载信息网络处理器(STA1385及其衍生产品)是市场首款集成功能强大的隔离型专用硬件安全模块(HSM)的汽车微处理器， HSM模块负责验证汽车收到的信息真实性以及试图连接汽车的外部设备的真伪，防止网络窃听。

图4：意法半导体最新安全模块STA1385

可以预见的是，ADAS和车联网的发展将推动数据存储需求暴增。为实现互联性，包括传感器，车内娱乐系统、导航、电话通讯系统、仪表盘、CPU、动力传动系统、或黑匣子等在内的一系列应用，都需要升级换代以适应未来的应用和环境。存储作为实现这些技术和功能的关键一环，将起到非常重要的作用。在汽车领域，Micron不断开发高性能和耐高温的存储产品，例如用在ADAS和汽车仪表盘当中的DRAM和LPDRAM。Micron在20纳米和1x纳米制程上的技术也在不断跟进，此外还有应用在汽车领域的e.MMC 5.0也在量产，以适应大容量存储的需求，以及应用在汽车领域的更高容量SSD的产品。

新电池与电机技术渐成熟，新能源汽车加速普及

全球范围内，到目前为止已有包括荷兰、挪威、法国、德国、英国、中国等在内的7个国家公布了各自的燃油车禁售时间表。汽车工业发展面临的包括能源、环境以及交通方面的挑战正日益严峻，新能源汽车几乎已经是代表着汽车工业未来的主要发展方向。

2014-2016年国内新能源汽车年均产量增速达261%，中国也成为全球最大的新能源汽车市场。目前，国内新能源汽车以纯电动乘用车和纯电动商用车为主，分别占新能源汽车构成的 48%和 33%。《中国制造2025》规划明确提出，将到2020年，中国自主品牌新能源汽车年销量突破100万辆。新能源汽车具有使用成本、节能环保和乘坐舒适性三大优势，电池和电机无疑是新能源汽车的核心。

图5：2011-2020全球新能源汽车电池产量及增速

衡量电池性能主要有三个标准，分别是能量密度、稳定性和使用寿命，主流电动汽车仍以容量密度大的锂离子蓄电池为主。以正极材料为划分依据，锂动力电池有钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂电池几种，主要性能指标也有较大差别。钴酸锂电池是锂离子正极材料的鼻祖，容量密度大但稳定性不够，并不适合做动力电池：锰酸锂电池市场占有率最大，能量密度中等，价格最便宜，寿命一般，安全环保；磷酸铁锂电池稳定性好、寿命长，但比能量低、一致性差，制作成本高于锰酸锂，还需深入研究；三元锂电池能量密度可达最高但安全性差，需要配备先进的电池管理系统，应用车型有特斯拉-model S等。

图6：四类锂电池的性能指标差别

相对于电池，电动机就简单许多，技术方面也非常成熟，目前适合做汽车动力且常见的有三类，包括永磁同步电机、感应电机和直流电机。永磁同步电机是目前新能源汽车应用最广泛的电机，尺寸和质量偏小使其布置灵活，但是故障率要比其他电机高；感应电机抗高温性能强，环境适应性更佳，特斯拉model S采用的便是三相感应电机；直流电机虽然技术成熟，但是质量大、体积大和可靠性差，新一代电动汽车已经慢慢不再使用该电机。

未来的汽车产业所面临的颠覆与挑战也将是前所未有的。产业间的跨界融合将比以往任何时期都更为深入，很多产业间的边界将进一步模糊，催生新的跨领域合作模式，并最终形成一个大产业生态。慕尼黑上海电子展“汽车技术日”大戏即将拉开帷幕，这将是一个由半导体公司、汽车零部件工业、车联网、IT企业、传统车企等一众新老玩家组成的“豪华阵营”，他们需要在合作的基础上，求同存异，共同探索出新智能汽车生态下的发展路径。

据悉，与“汽车技术日”同期的慕尼黑上海电子展、慕尼黑上海电子生产设备展将于2018年3月14-16日在上海新国际博览中心举行，历届展商、群众给予了两场展会极高的评价，2017参展观众更是达到了68,215的历史高位。值得一提的是，2018年3月14日的国际电动车创新发展论坛与3月15日的中国国际汽车电子创新技术大会拓展了“汽车技术日”的相关内容，国际电动车创新发展论坛主要聚焦于驱动电机、电机控制技术、功率电子变换器、充电桩、智能电池管理系统与系统集成技术和无线充电，而中国国际汽车电子创新技术大会主要议题有智能网联汽车、汽车电子、汽车测试、安全与电子和传统车动力总成系统电子控制技术，都非常值得期待！