气囊系统变身主流标配,安全和成本是挑战

气囊系统变身主流标配,安全和成本是挑战

国际电子商情2010年6月网络版

据统计,2009年中国汽车销量超过1350万辆,中国首次成为全球最大汽车市场,而家用汽车消费已经成为一个新兴的消费热点。尤其是在国家拉动内需和汽车下乡政策的影响下,未来五年内中国汽车销量将会达到10%的增长速度,而消费者对安全性能的要求也会越来越高,所有这些都将必会带动这个市场的发展。

气囊系统成标配,市场潜力巨大
 

与20世纪90年代相比,目前交通事故中受到致命伤害的危险系数已降低一半,而安全气囊对这期间的发展做出了突出贡献。因此,各国政府纷纷立法,配合标准化机构的碰撞测试,大力普及汽车安全气囊系统,让仅仅在部分高档豪华车中才会出现的高级安全气囊系统出现在每一辆汽车中。
 
目前,前气囊(并常常扩充到侧气囊及安全带预张紧装置)已成为工业化国家车辆的标准配置。但在微型及小型车占多数的新兴市场,这些被动安全系统还仍然没有广泛普及。博世公司市场及销售控制总监蒋京芳预计,未来几年,这些市场和这些车型对安全气囊等安全产品的需求将急剧增长。
 
英飞凌科技亚太公司汽车电子事业部高级市场经理胡云发赞同此观点,他认为,较长期来看,安全系统供应商将在亚太新兴市场实现最高的增长率。“前部安全气囊和ABS在发达市场已成为标准配置。未来10年,中国和印度等市场将走向成熟,这些市场的潜力将十分巨大。”胡云发说道。
 
巴西和阿根廷2009年已立法规定,从2014年起,乘用车和轻型卡车将标配前气囊和防抱死制动系统ABS。中国市场亦然。北京基创卓越电子有限公司总经理仲春生表示,目前国内产品中安全气囊的数量正逐渐增加,除了正面气囊外,侧气囊、侧气帘以及膝部气囊逐渐成为标配,部分厂商已经开始测试用于行人保护的外部气囊。车外气囊系统又叫保险杠内藏式气囊,当汽车在正面碰撞行人时,气囊迅速向前张开和向两侧举升,托起被撞行人同时防止行人跌向两侧。

消费者对于安全性标准的要求和期望越来越高,将帮助推动安全气囊市场的快速发展。在中国,2015年前部气囊的市场占有率预计将从目前的67%上升到88%(来源:Strategy Analytics,2010年5月)。同时,将有更多的汽车装备侧面气囊。气囊系统已成为标准功能,而不是可选功能。
 
智能化集成化是主流发展方向
 

 
ADI大中华区汽车电子商务经理李防震认为,安全气囊将趋向于智能化和集成化两个方面发展。智能化,就是通过采用新的技术,如红外、超声波、传感器等技术来检测乘客的类型以及碰撞的力度而采取不同的保护措施;集成化,则是减少周边的元件数量,提高可靠性,降低成本以提高普及率。李防震同时透露,根据市场的趋势智能化以及集成化,ADI下一代MEMS产品集成度会更高,如把陀螺仪和低g加速度传感器集成到一起等等。
 
目前为2012年及更晚的车型开发的气囊系统,将具备更先进的电子技术。“更加智能的高级安全气囊,可逆安全带预紧器以及引擎盖升降器等行人保护措施,将在未来几年出现。”胡云发表示,侧面碰撞感测、侧翻探测、乘员探测、行人保护和双级智能气囊都是比较新的创新。
 
胡云发对于未来的安全气囊系统有相当清晰的认识,他认为,除了传统的碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件外,未来的气囊系统还将包含碰撞探测、惯性传感器、加速与压力传感器等等。碰撞探测,确定是否立刻会发生碰撞以及碰撞的严重程度。有了碰撞探测功能,就可以根据探测物体距离的雷达和观察系统所提供的信息,预先准备气囊和启动安全带预紧器。另外,惯性传感器和额外的加速度以及压力传感器分布在车内各处,将改善发生事故时按顺序启动气囊的时机。先进的高端气囊系统将需要额外的加速与压力传感器,布署在汽车各处。车厢内额外的传感器将测量乘员体重和位置,并把这些信息传送给中央控制单元,以降低气囊打开时伤人的危险。这些传感器通常是智能子系统,通过PSI5等数字通信接口来提供标定信息。
目前,气囊系统已经逐渐从一个独立的系统转变成与整车关联的系统,国内制造商的设计中CAN总线已逐渐开始使用。仲春生认为,根据成员身材体重进行多级充气等职能化功能将日渐普及,成为未来产品的一大发展趋势。
 
更加复杂的探测系统和随之而来的大量数据,必须加以处理,用于做出每只安全气囊是否打开的决策,这将要求微处理器具有更高的信号处理能力。胡云发表示,先进气囊系统可能整合到部分新车型之中,但由于技术障碍,以及消费者对于预防式安全措施的接受程度较低,可能使其迟迟得不到采纳。
 
安全隐患和成本控制,气囊系统的两大挑战

尽管2009年迎来了中国汽车市场蓬勃发展的高峰时期,关于汽车气囊的安全隐患问题仍然屡见不鲜。经常在报道中看到著名的汽车生产制造商由于汽车安全气囊无法及时打开而主动召回汽车,或是打开的气囊可能造成乘驾者受到巨大撞击时窒息的新闻。
 
“汽车气囊应该是在危急的情况下给消费者带来安全,现在反而增加了风险,这个是要规避的风险。”李防震介绍,ADI在这方面做了不少研究。在安全系统中,传统的被动安全系统(如旨在防止碰撞后伤亡的安全气囊)和主动安全系统(努力避免碰撞)相互融合,结合ADI的各种技术将能实现多维的防撞感测和最优化的躲避动作。在ADAS系统中,用于距离检测的多向雷达系统和用于目标分类的视觉系统相结合,将为智能汽车提供精确的视图,以决定最安全的驾驶路径。主动转向将有助于在危险境地保持安全的驾驶路径,而精密MEMS陀螺仪将提供偏航速率信息以判断车辆行驶是否正确。由ADAS系统实现的车辆防撞持续监控以及与被动系统进行沟通,将能在那些碰撞不可避免的情况下提供最佳的安全气囊展开动作。

价格低廉一向是国内厂商的主要竞争手段,如何优化成本设计,成为当前的另一个热门研究课题。胡云发表示,管理好关键半导体元件的材料成本(BOM),是系统供应商面临的另一个挑战,尤其是小型本地供应商。长期与一线汽车制造商打交道的仲春生则通过观察指出,整车厂对于成本日益降低和系统可靠提升要求的矛盾,是其面临的最大挑战。
 

 
蒋京芳同意这一观点,“全球汽车制造业和各国政府都致力于使安全系统成为每辆车的标准配置。我们需要成本优化的设计,为这项努力提供支持。”她表示博世正将其安全气囊电控单元的产品线扩展至经济模式。“新的基本型气囊控制单元“AB light”,主要是为中国、印度、巴西等新兴市场上日益普及的经济型车辆特别设计的,它基于标准化电控单元的理念,提供更高性价比的乘员保护功能。”蒋京芳透露,“目前这款产品的量产在中国苏州进行,将最先应用于自主品牌车型中。”李防震同样给出建议,他表示通过采用新的技术如高集成的MEMS芯片,可以降低安全气囊的成本。
 
系统可靠性向来是最重要的问题,尤其是安全系统的可靠性。汽车厂商越来越需要创新以使自己的汽车有别于竞争者的产品。与此同时,他们需要控制好成本,以保持有竞争力的价格。胡云发建议汽车厂商最好能够提供NCAP安全级别较高的可靠及安全的汽车,以吸引更多的消费者购买,更重要是,提升自己的品牌名声。
 
平衡成本与可靠性,这是整车厂和系统供应商面临的最大挑战。尤其是最近几个月汽车厂商大规模召回事件之后,汽车厂商知道其必须处理好这个难题,以保持竞争力和品牌形象。为了在激动人心的21世纪汽车市场获得市场份额,如何平衡成本与可靠性,对于许多汽车厂商来说仍然是最大挑战。

安全系统门槛高,本土厂商谨慎介入


安全气囊是汽车被动安全中一项技术含量很高的产品,自1958年有关安全气囊的第一个专利诞生以来,绝大部分技术均掌握在国际厂商手中。本土企业若要进入这个领域,将面临技术、资金等重重困难。

 

仲春生告诉笔者,目前本土的安全气囊生产厂商只有东方久乐和锦州锦恒两家,由于安全气囊属于安全系统,技术门槛和测试费用都很高。“目前国内厂商的ECM(电控模块)技术上已经没有太多问题,国际厂商开始以成本打压国内同行,在应用成本上我们是没有优势的。”他说,“因此在这种情况下,我认为短期内不会有新的国内厂商介入这个领域。”
 
在气囊系统的表现尚是如此,到了防撞雷达和车道校正领域,国内厂商们更是任重而道远。“防撞雷达的关键技术在于高频的RF模块技术,要求小体积、高可靠性以及较低的成本,这些目前都存在技术上的障碍”,仲春生表示,“而对于车道校正技术,这并非是汽车技术中必须的配置,只有在高端车中才会应用,就目前国内的整车制造水平来说,短期内不会成为标准配置。”
 
胡云发则特别指出了ASIL兼容系统的问题。欧盟有一个新出现的趋势,即汽车安全系统需要符合功能安全标准IEC61508或者它的汽车衍生标准ISO26262。“这个趋势将影响向欧盟甚至美国出口汽车的亚洲厂商。他们的汽车也将需要装备符合ASIL(汽车安全完整性等级)的安全系统。如果想要保持竞争力,亚洲系统供应商现在就要准备满足整车厂提出的ASIL要求。”胡云发说道。

电动助力转向
EPS是目前国内汽车电子的研发热点

电动助力转向EPS是目前国内汽车电子的研发热点,针对现在普遍使用的液压助力转向系统,可以提高响应速度,实现助力、回正和阻尼等多种功能,并可以通过总线技术与整车系统实现数据通信和共享,逐渐发展为线控转向系统。

目前国内约有30家左右的本土客户在开发和生产该系统,主要集中在较低端的直流有刷电机方案,也就是仅仅实现转向助力应用,大部分应用于微型车或者A级车中。
北京基创卓越电子有限公司总经理仲春生表示:“2010年全中国将有4-5家本土客户实现量产,年产量约为50万套左右,尽管距离欧美日等厂商尚有非常大的差距,但是我们也有部分客户直接从直流无刷(BLDC)方案入手,目前已经进入SOP阶段。”

目前活跃在国内的汽车电子领域的分销商,大多数都集中在车载电子领域,例如汽车影音,导航和通信系统,以及仪表盘和车身控制等应用中。基创卓越是为数不多的专注于动力与传动,安全和舒适性系统的分销商。

仲春生强调指出:“目前在EPS应用中我们是国内最专业的电子零件分销商和技术方案提供商,可以为该类客户提供除MCU和连接器外的所有电子零件。我们提供的产品全部通过AEC-Q100/101/200认证,同时可以提供电流检测、浪涌电压保护、电机驱动、转子位置检测、功率器件热设计、CAN总线ESD/EMC等局部设计方案,目前国内已经有36个EPS项目在使用我们提供的零件和方案。”
网站导航 | 联系我们 | 员工通道 | 网络会议
Copyright © 2006-2010 Zetron Excellence. All Rights Reserved.  京ICP备09033544号