
随着汽车工业的快速发展,汽车电子工业也成为目前新的热点和亮点,成为汽车制造水平的标志之一。鉴于我国汽车工业的实际情况,汽车电子技术水平与发达国家相比尚有较大差距。但是,如何找到差距和准确地把握市场的切入点,尽快赶上去,则是每个业内人士都很关心的问题。为此,本刊记者走进了清华大学汽车研究所,采访了中国汽车工程学会特聘专家、中国汽车工程学会汽车电子分会副主任委员、清华大学汽车工程系袁大宏教授。
AI:国内汽车电子行业目前的整体水平与发达国家比较存在着多大的差距?您认为这些差距主要体现在哪些方面?面对这些差距我们将如何努力?
袁大宏教授:汽车电子产品覆盖的面很宽,种类繁多,为了说清楚国内汽车电子行业目前的整体水平与发达国家比较有多大的差距,我将汽车电子产品分为两大类来进行分析,这两大类分别为车载汽车电子装置和汽车电子控制系统。
一、车载汽车电子装置
车载汽车电子装置指可以在汽车环境下独立使用的电子装置,其性能好坏并不会影响汽车及发动机的性能,如:遥控中央门锁、卫星导航全球定位系统、车载电脑、多媒体接收系统、车载电话和后座娱乐系统等装置。这类产品都是电子行业和计算机行业的产品在汽车环境下的应用。因其和汽车的性能没有直接的关系,用户可以自行选择安装,这完全取决于消费者的爱好和需求,归属于汽车的附加值部分。
这类产品可以进行独立开发,而且与汽车电子控制系统相比较,车载汽车电子装置在开发的环节上也要简单得多。从今后的技术发展来看,这类产品只要能够提供汽车总线接口,符合汽车电子系统总线的通信标准,就可以在不同的车型上安装使用。
可以说,对于这类产品的开发,国内的基础还是比较好的,产品的技术水平与国外产品相比差距不是很大,特别是中低档产品在国际汽车市场上具有一定的竞争力。目前,国内在这类产品的生产中存在的主要问题是重复开发现象严重,具有一定经济规模的生产企业不是很多。因此,国内企业若想在今后激烈的市场竞争中争得一席之地,必须意识到:只有实行整合重组,形成规模经济,降低产品成本,才能使自己的产品真正走上国际舞台。
二、汽车电子控制系统
汽车电子控制系统是“机电结合”的汽车电子产品。这类产品工作的好坏直接影响着汽车的性能,如汽油发动机燃油喷射系统、制动控制系统、安全气囊和电子悬架控制系统等。与节能、排放、安全有关的控制系统,特别是国家法规规定必须安装的系统,市场的需求量是非常大的。按照国家法规的规定,有些产品在出厂时是必须安装的,如:为了满足国家汽车排放法规的要求,汽油发动机必须安装电控燃油喷射系统;为了保障汽车安全地行驶,要求汽车安装制动控制系统和安全气囊。因此,我认为这部分内容才是我国发展汽车电子最为重要的内容。
在这方面,我们与国外的差距非常大,毕竟汽车是一个“泊来品”,国外企业在汽车电子控制系统领域有着成熟的技术、丰富的经验以及强大的研发实力,相比之下我们才刚刚起步。虽然近年来国内在汽车电子控制系统领域做了一些工作,但是都还没有产业化。
由于汽车电子控制系统技术含量高,具有开发周期长、难度大、所需投入资金多等特点,生产企业不可能在短时间内获得经济效益。到目前为止,国内还没有一个大型的电子企业涉足这一领域,国内市场全部被国外实力强大的汽车电子跨国公司所占领。随着时间的推移和汽车电子技术的飞速发展,如果我国不尽快形成自主开发能力和规模生产,我们与国外的差距将会越来越大。

AI:您认为汽车电子的核心技术是什么?面对汽车电子的产业化问题,您认为我们当前工作的重点是什么?
袁大宏教授:在这里我想重点就汽车电子控制系统的核心技术谈谈我的看法。
汽车电子控制系统中的核心部分是电子控制单元(ECU),ECU包括两部分:硬件和软件,其中关键技术在于系统的控制软件。
ECU的硬件是保证软件可靠运行的必要条件。近年来,由于单片机功能的增强,智能传感器、智能功率集成电路的出现,使得ECU硬件电路的设计变得非常简单,工作更为可靠。在这方面,国内的开发和生产已不成问题。
对于汽车控制系统的控制软件的开发,由于被控制的对象——汽车或者发动机是一个大滞后、非线性和不确定性的系统,因此,很难用一个精确的数学模型来描述,它的控制算法和控制策略都是经过长时间的技术和经验的积累而不断完善起来的。以发动机为例,目前使用的能够达到欧Ⅱ排放法规要求的汽油发动机燃油喷射系统,空燃比和点火时刻的控制以及空气温度、冷却液温度、蓄电池电压等修正量的计算,都是基于二维、三维曲线的查表法,也正是因为使用了这种算法,使得控制软件的开发和整车的匹配工作非常复杂。
控制软件的功能决定了汽车的排放性能。根据控制软件提供的功能,要对多达数千个控制参数进行调整,一种新车型的参数匹配至少要历经1年的时间。随着法规对排放物的限值要求越来越严,软件开发的难度也越来越大。一般软件的开发都是在分析、消化吸收国外控制软件的基础上进行的。在汽车控制系统软件开发方面,国内的一些高等院校和研究单位已经做了大量的开发工作,取得了不少实用的成果。同时,为了尽快地赶上国外汽车控制系统软件开发的水平,从国外引进人才也是一种好的发展思路。
为了加快汽车控制系统产业化的进程,我认为,当前开发和产业化的重点应放在ECU的软件和系统的匹配技术上。系统中所用的传感器和执行器可以在全球范围内择优采购,然后将其与自主开发的ECU组成系统,为整车厂配套。
AI:汽车电子工业是高科技产业,也是一项系统工程,您认为国内的汽车电子企业目前面临着哪些困难和发展机遇?
袁大宏教授:近3年来,我国的汽车工业飞速发展,轿车的产量每年以50%以上的速度递增,汽车电子产品价值在汽车成本中所占的比例也在迅速增大。近年来,世界汽车产业结构进行了重大的调整,汽车零部件的生产从汽车集团中分离出来,形成了一个独立的产业。零部件企业为整车供货的方式也改变为系统配套和模块化供货。整车厂实行的全球采购策略,为汽车电子产品的生产厂商提供了国内和国外两个巨大的市场发展空间。
虽然形势上看上去是一片大好,但目前国内的汽车电子企业想开拓市场,特别是汽车电子控制系统的市场仍是困难重重,主要是因为:
1、技术上难度大。汽车电子控制系统是机电结合的产品,汽车的各种控制系统,因其涉及到“汽车”和“电子”两个完全独立的专业,开发这种产品国内没有这方面经验和技术的积累,也缺少“既懂机又懂电”的复合型人才。
2、产品开发周期长,产品的性能需要经过长时间的匹配并进行各种试验。
3、初期投入的资金大。开发汽车电子控制系统需要购置许多价格昂贵的试验设备,因此,不具有一定规模的企业难于涉足这个领域。同时,对于企业来说,在短时间内也见不到经济效益。
4、“如何推向市场”这个问题应该说是我国汽车电子产业目前面临的最大难题。
由于我国的汽车电子产业尚处在起步发展阶段,还没有形成一定的规模,而且国内轿车厂大多是合资企业,所生产的轿车多是外方设计的,使用的电子产品也都是外方原配套厂商提供的产品,国内自主开发的汽车电子产品很难进入其配套体系。目前,国内技术含量高的汽车电子产品市场几乎完全被合资或国外独资企业所占领。对于国内自主开发的车型,出于对整车可靠性的考虑,再加上汽车厂对国内目前汽车电子产品的开发水平和生产能力不够了解,即便是国外产品价格贵一些,这些汽车厂也宁愿配套国外的。
正是由于以上种种原因,目前国内汽车电子产业发展非常缓慢。
但可喜的是,国家有关部门已经把汽车电子信息产业作为振兴汽车工业的一个重要组成部分列入了议事日程,中央领导也作了批示,论证、立项工作正在进行当中。在国家的大力支持下,我相信中国汽车电子产业化的梦想最终会成为现实。
AI:中国的汽车工业采用的是“市场换技术”的策略,那么,我国汽车电子的发展是否也可以采取这种策略?
袁大宏教授:在与国外的一些企业的合作中,中方的想法是用“市场换技术”,可是这些年来的实践证明,虽然不能说是一点技术都没拿到,但至少可以说是没有拿到一点先进的技术。很自然,跨国公司到中国来,最主要的目的就是为了占领我们的市场,而不是给自己培养竞争对手。正像一位跨国公司的中国首席代表所说的那样:“我们是卖产品的,不转让技术”。虽然,在很多的跨国公司中也有许多中方的汽车电子专家,但也只是应用型的人才,因为外方不希望中方具有自主开发产品的能力,对培养中方人员的开发能力也不积极。一个外企雇员的上司对他说:“和中国进行技术合作,决不能让中国成为第二个韩国”。汽车电子技术更新换代很快,他们希望的是“引进再引进”,这样无限地循环下去,他们可以一次又一次地从中获得丰厚的利润。
近两年来,中国汽车产销量高速增长,国外的跨国汽车电子生产厂商也纷纷来抢占中国市场,照这样势头发展下去,作为汽车零部件重要组成部分的汽车电子产品,将很快就会像整车一样完全被国外控制,国内的汽车电子产业将面临巨大的危机。合资厂中生产的车,品牌是外国的,技术是国外的,高附加值的零部件也都是国外产的,国内的合资汽车厂岂不是变成了跨国汽车公司在中国的“装配车间”?
为了使我国的汽车工业健康发展,我认为,建成具有研发和生产能力、能够参与国际竞争的大型汽车电子企业,是我们的当务之急。在我国汽车电子工业的发展中也不应再延续以“市场换技术”的发展策略,而是应大力推动国内汽车电子的产业化,加大力度发展、开发属于我们自己的汽车电子产品。
AI:目前国内是否已具备自主开发汽车电子产品的能力?结合我国的实际情况来看,您对我国汽车电子企业有哪些建议?
袁大宏教授:国家很重视国内汽车电子控制系统的开发,“八五 ”、“九五”期间,国家科委组织力量进行了汽油发动机电子燃油喷射系统、柴油机电控系统、制动防抱死控制系统、安全气囊等多项汽车电子控制系统的联合攻关,为电子控制系统的产业化打下了良好的基础。
目前,由于国内使用的汽车电子产品相对于汽车工业发达的国家来说,所要求的标准相对较低,例如:我们国家从2004年才开始实行相当于欧洲Ⅱ号排放法规排放标准要求的限值,而欧洲在1995年10月就开始实施欧洲Ⅱ号排放法规的标准了,由此看来,我们在技术上落后欧洲8年。现在,我们自主开发满足欧洲Ⅱ号排放法规要求的汽油发动机燃油喷射系统,在技术上已不存在问题。
国内的一些企业和研究单位,经过10多年的努力,在资金、技术和人才极其困难的条件下,通过对国外引进技术的消化、吸收,已经掌握了汽车电子控制系统开发的基本技术,并取得了多项研究成果,开发的产品有的也已小批量投放市场给主机厂配套。
从目前国内的实际情况出发,加快汽车电子产业化进程的最好办法,是有实力的大型电子企业和有实力的主机厂能够优势互补形成战略合作伙伴关系,组成一个汽车电子股份公司,以求得共同的发展。
汽车电子企业可以配合主机厂新车型所需的汽车电子产品的开发,利用整车厂已有的生产和试验设备进行产品的开发试验,进行系统和整车性能的匹配,这样可以省去购置试验设备所需的大量资金投入。
在这里我要特别呼吁一下,主机厂在进行全球采购时,在同等质量、价格的条件下要优先选用本国企业的产品,主机厂也可通过产品的共同开发,培养和锻炼技术开发队伍,增强企业的自主开发能力。
为了加快产品的开发进程,企业可以利用高等院校和研究单位已经取得的研究成果,也可以有选择地引进关键技术和人才。