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汽車零部件十大技術(shù)趨勢
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【摘要】：
2016年是傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一年，互聯(lián)網(wǎng)、半導(dǎo)體、軟件算法等企業(yè)與汽車企業(yè)的深度融合，促使汽車及汽車零部件技術(shù)有了新變化、新趨勢。那么，這些汽車零部件新技術(shù)未來會有怎樣的發(fā)展，又將帶領(lǐng)汽車走向何方。
編前：技術(shù)是汽車發(fā)展的驅(qū)動力。2016年是傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一年，互聯(lián)網(wǎng)、半導(dǎo)體、軟件算法等企業(yè)與汽車企業(yè)的深度融合，促使汽車及汽車零部件技術(shù)有了新變化、新趨勢。那么，這些汽車零部件新技術(shù)未來會有怎樣的發(fā)展，又將帶領(lǐng)汽車走向何方。
1.發(fā)動機(jī)動力提升打出“組合拳”：兩級增壓技術(shù)
近幾年，小排量發(fā)動機(jī)受到廣大汽車企業(yè)推崇，渦輪增壓技術(shù)為小排量發(fā)動機(jī)動力提升、燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化做出突出貢獻(xiàn)，漸成一種技術(shù)潮流。伴隨環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、排放法規(guī)的不斷加嚴(yán)以及發(fā)動機(jī)技術(shù)的不斷提升，多種增壓技術(shù)組合來提升發(fā)動機(jī)性能的技術(shù)方案成為未來發(fā)動機(jī)技術(shù)趨勢之一。
目前，兩級增壓已成為增壓技術(shù)領(lǐng)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(gòu)成）、機(jī)械增壓+渦輪增壓等型式，能夠大幅度提升發(fā)動機(jī)的升功率和低速扭矩，解決發(fā)動機(jī)低速啟動動力不足的問題，對于提升發(fā)動機(jī)性能有著大幫助。
據(jù)了解，國外整車和相關(guān)零部件企業(yè)紛紛采用和研究兩級增壓技術(shù)，技術(shù)成熟度較高。大眾率先將采用渦輪增壓和機(jī)械增壓兩種不同型式的雙增壓系統(tǒng)發(fā)動機(jī)應(yīng)用在量產(chǎn)車型上；英菲尼迪研發(fā)的全新3.0L V6雙渦輪增壓發(fā)動機(jī)“VR30”正式投產(chǎn)；博格華納不斷推進(jìn)兩級渦輪增壓技術(shù)（R2S）提升；霍尼韋爾推出采用兩個不同尺寸VNT渦輪增壓器的新兩級增壓系統(tǒng)。但國內(nèi)水平較高的增壓器企業(yè)不多，湖南天雁2015年投資415萬元進(jìn)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。總的來看，國內(nèi)企業(yè)在兩級增壓技術(shù)上水平不高，面臨很大挑戰(zhàn)。
2.直噴發(fā)動機(jī)排放升級“新捕手”：汽油機(jī)顆粒捕集器（GPF）
缸內(nèi)直噴汽油機(jī)（GDI）因較好的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點，在乘用車上得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。但由于GDI汽油機(jī)的燃油直接噴入氣缸，導(dǎo)致油氣混合不均勻和燃油濕壁使顆粒物排放質(zhì)量和數(shù)量顯著增加。
越來越嚴(yán)苛的法規(guī)要求直噴汽油機(jī)在更寬范圍的工況都保持穩(wěn)定而且較低的PM排放。歐Ⅵ排放法規(guī)對顆粒物排放質(zhì)量限制更加嚴(yán)格，PM限值降為4.5mg/km。近日發(fā)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(yán)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(fā)動機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，單純靠機(jī)內(nèi)凈化難以滿足排放法規(guī)的升級需求，因此，汽油機(jī)顆粒捕集器（GPF）被認(rèn)為是應(yīng)對GDI汽油機(jī)顆粒物排放限值有效、可靠的潛在技術(shù)。
目前，最新發(fā)布的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)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(yè)如佛吉亞、巴斯夫等都在研究GPF技術(shù)且已在市場上應(yīng)用，大眾集團(tuán)宣布將于2017年6月逐步在汽油發(fā)動機(jī)上全面普及GPF。其實，很多企業(yè)制定了GPF策略，但并未正式公布全線布局，國內(nèi)也有企業(yè)走GPF路線，威孚、貴研等企業(yè)也擁有該技術(shù)，與國外技術(shù)相比差距較大。隨著排放法規(guī)的逐步推進(jìn)，未來GPF有望成為標(biāo)配。
3.新能源汽車驅(qū)動技術(shù)的未來：輪轂電機(jī)技術(shù)
新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在驅(qū)動方式上有著不小的區(qū)別，主要靠電機(jī)驅(qū)動，包括永磁同步電機(jī)、輪邊電機(jī)、輪轂電機(jī)等，其中輪轂電機(jī)技術(shù)被認(rèn)為是新能源驅(qū)動技術(shù)的未來，擁有廣闊的發(fā)展前景。
輪轂電機(jī)技術(shù)大的特點是將動力、傳動和制動裝置整合到車輪內(nèi)，大大簡化了電動車輛的機(jī)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(nèi)車企則是在近幾年開始嘗試輪轂電機(jī)技術(shù)，但都停留在測試階段。
近年來，國外輪轂電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是以輪胎生產(chǎn)商或汽車零部件生產(chǎn)商為代表的研發(fā)團(tuán)隊開發(fā)的集成化電動系統(tǒng)；二是整車生產(chǎn)商與輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)生產(chǎn)商聯(lián)合開發(fā)的電動汽車。
國內(nèi)零部件企業(yè)看好輪轂電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，亞太股份參股歐洲輪轂電機(jī)技術(shù)公司ELAPHE并在國內(nèi)建立合資公司，預(yù)計2017年實現(xiàn)小批量配套，2018年批量生產(chǎn)；天津天海同步器集團(tuán)收購荷蘭e-Traction公司100%股權(quán)，并在湖北荊門建立湖北泰特機(jī)電有限公司，計劃2017年投產(chǎn)輪轂電機(jī)。
伴隨新能源汽車持續(xù)發(fā)展和企業(yè)的持續(xù)推動，輪轂電機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)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(tǒng)
弱混系統(tǒng)是一種低成本而有效的汽車節(jié)能技術(shù)方案。目前車輛普遍使用的是12V動力系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以通過啟停功能和制動能量回收實現(xiàn)節(jié)能減排，但是功率制約了它的節(jié)能效果。48V系統(tǒng)可以說是12V系統(tǒng)的加強版，能為整車上越來越多的電氣系統(tǒng)提供支持，更有效地發(fā)揮啟停功能，從而減少燃油消耗。
因此，在燃油消耗和排放標(biāo)準(zhǔn)愈加嚴(yán)格的當(dāng)下，用48V系統(tǒng)替代目前汽車中采用的12V系統(tǒng)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(guī)劃來看，2017年將迎來48V弱混系統(tǒng)量產(chǎn)的小高潮。
2016年，江淮發(fā)布的全新瑞風(fēng)M4 搭載了48V弱混系統(tǒng)，法雷奧的e4Boost 48V動力系統(tǒng)將于2017年年初量產(chǎn)并在中國落地，博世推出了第二代48V輕混系統(tǒng)，并表示正在研發(fā)的48V輕混系統(tǒng)將于2017年投入量產(chǎn)。
此外，在48V的關(guān)鍵技術(shù)上，各零部件企業(yè)也紛紛搶灘布局。舍弗勒48V啟停系統(tǒng)項目已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，目前其48V產(chǎn)品還有48V電動渦輪增壓器、48V電驅(qū)動橋。法雷奧的48V iBSG起發(fā)電一體機(jī)、48V電子增壓器產(chǎn)品作為其48V系統(tǒng)中的核心部件，也備受整車廠關(guān)注。
5.更精準(zhǔn)的智能駕駛之“眼”：77GHz雷達(dá)
在智能駕駛和無人駕駛發(fā)展浪潮下，多種傳感器融合應(yīng)用是未來必然趨勢，毫米波雷達(dá)具有探測性能穩(wěn)定、不易受對象表面形狀和顏色影響、環(huán)境適應(yīng)性好等特點，因此將成為未來的主力傳感器。
研究機(jī)構(gòu)Plunkeet Research 預(yù)測，到2020 年全球汽車毫米波雷達(dá)將近7000 萬個，2015~2020 年的年均復(fù)合增速約為24%。汽車毫米波雷達(dá)的主要頻段為24GHz和77GHz，而77GHz目前更多地被認(rèn)為是未來的主流方向，但77GHz雷達(dá)開發(fā)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(nèi)企業(yè)在毫米波雷達(dá)上與國外差距較大，但華域汽車、廈門意行、四創(chuàng)電子、國?？萍肌⒓{雷科技、北京行易道等企業(yè)均有所突破，北京行易道公司生產(chǎn)的77GHz遠(yuǎn)程防撞雷達(dá)已經(jīng)裝配在自主品牌無人車上，沈陽承泰科技有限公司在研發(fā)77GHz汽車毫米波雷達(dá)上也取得突破。近日，工信部委托車載信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟開展77~81GHz毫米波雷達(dá)無線電頻率技術(shù)研究試驗工作。
當(dāng)前，24GHz毫米波雷達(dá)仍是主流，未來三年是77GHz毫米波雷達(dá)全面替代24GHz毫米波雷達(dá)的時期。2016年是毫米波雷達(dá)的關(guān)鍵年，各企業(yè)紛紛對毫米波雷達(dá)資源進(jìn)行戰(zhàn)略布局，2017年將成為汽車毫米波雷達(dá)行業(yè)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(tǒng)（ADAS）的主要視覺傳感器，將圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而實現(xiàn)感知車輛周邊的路況情況，幫助實現(xiàn)前向碰撞預(yù)警、車道偏移預(yù)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(huán)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(biāo)配，主要應(yīng)用于倒車影像系統(tǒng)中，車載攝像頭逐漸替代后視鏡也是一種發(fā)展趨勢。
當(dāng)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(chǎn)企業(yè)，同時這些企業(yè)還在繼續(xù)加大研發(fā)投入，注重芯片和算法的提升，Mobileye是全球領(lǐng)先的視覺處理系統(tǒng)供應(yīng)商，占全球視覺處理90%以上的市場份額。國內(nèi)攝像頭算法公司主要有Minieye、深圳前向啟創(chuàng)、Maxieye、南京創(chuàng)來科技、縱目科技等，可實現(xiàn)預(yù)警和泊車功能，目前只有深圳前向啟創(chuàng)和縱目科技進(jìn)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(zhǔn)。中科慧眼的雙目攝像頭產(chǎn)品已完成樣機(jī)，正在進(jìn)行大規(guī)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(fā)展前景。
7.為安全保駕護(hù)航的主動性手段：自動緊急制動技術(shù)（AEB）
AEB是一種汽車主動安全技術(shù)。在駕駛員沒有及時踩制動踏板的情況下，AEB系統(tǒng)會啟動，使汽車自動制動，從而為安全出行保駕護(hù)航。
目前，全球主流的整車廠基本都有自己的預(yù)碰撞安全系統(tǒng)，雖然名稱略有不同，但實現(xiàn)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(shù)。當(dāng)然，國內(nèi)制動技術(shù)企業(yè)也開始加緊開發(fā)AEB及相關(guān)產(chǎn)品，比如萬向集團(tuán)聯(lián)合MINIEYE公司聯(lián)合發(fā)布了新的AEB樣件，預(yù)計2017年量產(chǎn)。
2016年10月，包括大眾、奧迪、寶馬、福特、通用等品牌在內(nèi)的十大汽車品牌簽署協(xié)議，計劃未來在美國出售的所有新車上，都將安裝AEB系統(tǒng)。相比于國際上AEB普及情況，國內(nèi)AEB的普及進(jìn)程相對較慢。但從發(fā)展情況來看，自動緊急制動技術(shù)已逐步成熟并投放市場，AEB安裝率預(yù)計在明年有較大提升。
據(jù)悉，中國關(guān)于AEB的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成立項和標(biāo)準(zhǔn)起草工作，預(yù)計2017年發(fā)布，新政策的推出必將會推動我國AEB市場進(jìn)入高增長。
8.幫你看到眼前看不到的內(nèi)容：增強現(xiàn)實感技術(shù)（AR）
汽車“黑科技”改變汽車生態(tài)，增強現(xiàn)實感技術(shù)（AR）可算做其中之一。AR技術(shù)是在在現(xiàn)實的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)處理能力，將虛擬數(shù)據(jù)疊加在現(xiàn)實環(huán)境當(dāng)中，再利用同一個畫面進(jìn)行顯示而帶來的一種交互模式。
AR技術(shù)正在汽車上“一步步落地”。目前，主要汽車應(yīng)用產(chǎn)品包括汽車抬頭顯示系統(tǒng)（HUD），如捷豹路虎的HUD技術(shù)，可在汽車前擋風(fēng)玻璃上顯示地圖、虛擬行車路線等內(nèi)容；汽車專用AR眼鏡，如寶馬聯(lián)合高通推出的AR 眼鏡，駕駛員在開車時能看到導(dǎo)航數(shù)據(jù)、行駛速度、限速提示、岔口信息等。
就技術(shù)掌握來看，簡單的AR技術(shù)應(yīng)用如HUD，國內(nèi)外汽車電子相關(guān)的零部件企業(yè)均已掌握，并有成熟的產(chǎn)品應(yīng)用；更進(jìn)一步的AR技術(shù)，主要掌握在互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)軟件企業(yè)手中，當(dāng)然國內(nèi)外整車企業(yè)也正在跟這些企業(yè)合作，探索AR技術(shù)與汽車的深度融合。
無人駕駛汽車的發(fā)展需要AR技術(shù)來幫助實現(xiàn)更好的汽車體驗，解放人的雙手和雙眼，一旦解決技術(shù)應(yīng)用痛點，汽車AR技術(shù)將很快迎來爆發(fā)期。
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中國的汽配市場飽和了嗎？
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