2018汽車電子如何突破？這三大維度值得關注

　　2017下半年，伴隨業(yè)界關注已久的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(簡稱“雙積分辦法”)正式發(fā)布，眾多中外車企都面臨了更為迫切的減排壓力，也在無形中加速了新能源車的落地普及。由于燃油車在很長一段時間內(nèi)都將存在于市場，而電氣化技術在燃油車、混動車的節(jié)能減排等方面發(fā)揮了越來越重要的作用，也導致了其電氣化比例在逐漸提升，進一步刺激汽車電子產(chǎn)品，乃至功率器件等電子元器件的出貨量。

　　根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2016年全球汽車電子的市場規(guī)模為1160億美元，預計2022年將達到1602億美元。市場這樣快速成長，在筆者看來汽車電子高端配置向低端產(chǎn)品滲透就是其中一大推動力。由于汽車電子領域的安全控制系統(tǒng)對汽車行車安全性至關重要，因此安全控制系統(tǒng)領域的電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS等高端配置有望成為乘用車標配。而在高端配置向低端產(chǎn)品滲透的過程中，為了打造先進的汽車電子產(chǎn)品，高可靠性、高性能電子元器件的作用更為凸顯。

　　安全剛需引發(fā)高端配置向下滲透，“指標派”獲機遇

　　電子產(chǎn)品在汽車中的普及導致電子元器件的性能受到整車廠商的關注，更高性能的“指標派”器件獲得青睞。在不久前落幕的ELEXCON 2017深圳國際電子展上，富士通半導體展示了車規(guī)級FRAM產(chǎn)品就是其中的代表——可在高達攝氏125度的高溫環(huán)境下運作的FRAM，符合嚴苛的汽車行業(yè)AEC Q100標準規(guī)范，寫入次數(shù)高達1013，150ns級別的超快寫入速度，以及150nJ(寫入一個字節(jié)時)的超低功耗!

　　據(jù)展位工作人員介紹，此前因超高的存儲性能指標而在水電氣表、RFID、醫(yī)療電子等應用中走俏的FRAM，隨著指標進一步提升推出車規(guī)級產(chǎn)品后再次在汽車應用領域“攻城略地”大受歡迎，包括在TPMS輪胎、氣囊、信息娛樂系統(tǒng)、ADAS、電池管理系統(tǒng)(BMS)等全面獲得普及。

　　圖1：富士通在ELEXCON上展示高性能FRAM產(chǎn)品

　　從用途來看，汽車電子可以分為四大類：動力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)、通訊娛樂系統(tǒng)與車身電子系統(tǒng)。其中，安全控制系統(tǒng)又分為主動安全與被動安全，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS與安全氣囊Airbag正是對應這兩類的典型應用。安全控制系統(tǒng)要求必須實時和持續(xù)地存儲當前狀態(tài)信息進行實時監(jiān)控、記錄、分析或處理，具備非易失性、高速寫入以及超高讀寫耐久性的FRAM存儲器很好的滿足了市場的嚴苛規(guī)范需求。

　　以TPMS應用為例。一方面，輪胎內(nèi)置的電池在出廠后是難以更換的，因此FRAM低功耗的特點能發(fā)揮優(yōu)勢;另一方面，為了確保足夠的安全性，胎壓數(shù)據(jù)必須頻繁地寫入與記錄，按一秒鐘寫入一次計算，使用10年則累計寫入3.2億次。而FRAM的高讀寫耐久性使之支持寫入次數(shù)達10萬億次，性能遠高于價格親民的EEPROM，成為安全控制系統(tǒng)的非易失性存儲器首選。

　　圖2：富士通FRAM產(chǎn)品在Airbag中廣泛采用

　　此外，高端配置向下滲透的另一個體現(xiàn)是：FRAM在Airbag中已經(jīng)廣泛應用。據(jù)悉，德國主要的幾家汽車Tier 1企業(yè)均在安全氣囊中采用FRAM存儲器。事實上，Airbag需要準確記錄氣囊是否正確、完全地開啟，進而協(xié)助判定事故法律責任的歸屬，這對Airbag中存儲器的高速寫入能力與低功耗特性提出了需求。同時Airbag中存儲器也需要頻繁且短時間間隔地記錄座椅承重的數(shù)據(jù)，從而幫助MCU判斷當下狀態(tài)是否應該開啟氣囊。這樣的應用場景對存儲器的高讀寫耐久性也是顯而易見的考驗，而FRAM的高讀寫耐久性(支持寫入10萬億次)正是其備受青睞的關鍵所在。

　　汽車座艙儀表“大”勢所趨：數(shù)字化與功能中樞并行

　　調(diào)查指出，2016年全球汽車儀表市場規(guī)模大約77億美元，比2015年增長9%，預計到2020年汽車儀表市場規(guī)模達95億美元。經(jīng)過多年發(fā)展，虛擬儀表已經(jīng)用屏幕取代了傳統(tǒng)的指針、數(shù)字等現(xiàn)有儀表盤上最具代表性的部分，其優(yōu)點是可以靈活定義儀器系統(tǒng)，以滿足不同的要求，并且功能更加強大，更容易跟網(wǎng)絡、外設及其他應用相連接，有望成為數(shù)字化座艙的中樞節(jié)點。同時，虛擬儀表已經(jīng)從高端車型普及到平民車型，標志著市場開始進入成熟期。

　　虛擬儀表的大勢所趨更在于屏幕尺寸的不斷突破。根據(jù)2017年上海車展151款主流汽車儀表尺寸的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，10”~12”的全液晶儀表占有31%的份額，可見大屏虛擬儀表的市場吸引力。更有甚者如一貫被貼上“變革者”標簽的特斯拉，在Model 3系列車型中更是取消了儀表盤和中控按鍵，所有行車信息、空調(diào)系統(tǒng)和娛樂功能都通過15”觸控屏顯示和操作。

　　圖3：富士通推出3D全虛擬儀表解決方案

　　順應市場潮流，富士通已推出最新12.3” ,3D全虛擬儀表解決方案。其中主芯片Triton-C是富士通代理產(chǎn)品線——索喜旗下的全虛擬儀表專用圖形處理器，其搭載全球獨有的強大2D引擎。該方案擁有多達8層的多層顯示和6路視頻輸入，3路獨立輸出，并具有專為儀表設計的圖形安全功能，能夠符合ISO26262 ASILB安全認證。據(jù)悉，該虛擬儀表解決方案已經(jīng)被歐洲主流整車廠如寶馬公司等采用量產(chǎn)。

　　此外，伴隨自動駕駛與新能源車的崛起，虛擬儀表正進一步成為座艙功能的中樞。如上述提及的特斯拉Model 3案例，所有行車信息都在虛擬儀表屏上顯示，更不用說ADAS功能的相關接口和聯(lián)網(wǎng)功能的以太網(wǎng)、WiFi、藍牙等接口匯總其中。這是傳統(tǒng)座艙方案難以觸及的領域。

　　在虛擬儀表的基礎上，富士通將360度3D全景系統(tǒng)方案將輔助駕駛功能結合：采用3D建模和獨特圖形合成算法，圍繞車身四周可構建多個虛擬三維立體視角，結合車身CAN總線做到自動視角動畫的縮放和切換。通過攝像頭和傳感器的結合，方案實現(xiàn)了圖像識別輔助和接近目標檢測，應用領域主要有360度三維立體全景輔助、可視停車輔助、駕駛盲區(qū)監(jiān)控、安全開車門以及車行駛方向周圍的障礙物和行人的識別。

　　隱藏的走量高手，汽車保護電路元器件穩(wěn)中有漲

　　毫無疑問，汽車已然成為一個龐大的移動電子系統(tǒng)，強大安全的控制系統(tǒng)與視覺炫酷的座艙方案往往是消費者關注的重點。而在從業(yè)者看來，先進汽車電子大行其道的背后，不可或缺的是汽車電路元器件的保駕護航。這些被動元器件可謂真正的走量高手，從燃油車到新能源車無處不見其身影，且其重要性也變得越來越高。

　　比如新能源汽車興起的今天，汽車動力板塊中的高效率直流馬達和鋰電池應用越來越廣泛，繼續(xù)使用傳統(tǒng)的AC用保險絲已經(jīng)無法可靠地對直流電路進行保護，于是DC用保險絲成為了選擇。富士通代理產(chǎn)品線——廣泛應用于許多國際大廠如豐田、本田等的Daito旗下各種車載型電路保護專用保險絲正是覆蓋了這一市場需求，并能以具有競爭優(yōu)勢的成本提供定制化產(chǎn)品。這些車載型電路保險絲主要應用在汽車接線盒、充電器/轉換器、電池單元等功能板塊中，對于實現(xiàn)系統(tǒng)小型化、高可靠性至關重要。

　　圖4：富士通代理產(chǎn)品線囊括質(zhì)量可靠的車載型電路保險絲

　　無獨有偶，富士通推出ISO/TS16949認證的車用繼電器也是出貨量的佼佼者。實際上，繼電器已經(jīng)成為除傳感器以外汽車中應用最多的器件，從過去的35個增加到45個甚至更多，廣泛應用于控制汽車空調(diào)、燈光、防盜、音響、導航和安全氣囊等。伴隨汽車電子的市場增長，車用保險絲與繼電器等元器件的出貨量將進一步攀升，在汽車電子的市場份額中將不可忽視。

　　圖5：富士通高可靠性繼電器在汽車電子應用中大放異彩