中国汽车电子产业分析毕业论.doc

中国汽车电子产业分析China automotive electronic industrial analysis专 业： 汽车检测与维修技术 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 2010年11月19日 武威职业学院工程技术系中国汽车电子产业分析摘 要汽车集科技、文化与时代感为一体，已成为人类现代文明的标志。汽车不仅是现代社会重要的交通工具，而且是集钢铁、石油、化工、电子以及纺织、建材等众多工业产品于一身的当今世界“第一产品”，更是现代科技的载体和结晶。目前，汽车电子技术已广泛应用于汽车发动机控制、底盘控制、车身控制、故障诊断以及音响、通信、导航等方面。汽车电子不但可以提高汽车的动力性、经济性和安全性，改善汽车行驶的稳定性和舒适性，而且还能降低汽车的排放污染和燃料消耗。因此，对我国汽车电子产业进行全方面的研究，对汽车电子产业的现状、未来发展趋势以及产业关键问题进行具体分析研究，将有助于我国汽车电子企业未来经营战略和策略的制定，同时也会对政府政策的出台有一定的借鉴意义，这样才能正确地指导我国汽车电子产业健康发展。关键词：汽车电子；汽车电子产业；汽车电子技术 - - 中国汽车电子产业分析ABSTRACTChinese abstract：Auto integrating scientific, cultural, and times for an organic whole, has become a symbol of modern human civilization. They not only to modern society is an important means of transport, and is a collection of steel, petroleum, chemical, electronics and textiles, building materials for many industrial products at a suit in the world today first product, but also the modern science and technology carrier and crystallization. At present, the automobile electronic technology has been widely applied in automobile engine control, chassis control, carbody control, fault diagnosis and acoustics, communication, navigation, etc. Automobile electronic not only to raise the car of the power, economy and security, improve the stability of the vehicle and comfort, and still can reduce vehicle exhaust emissions and fuel consumption. Therefore, on Chinas automotive electronic industrial on all aspects of the research on the present situation of automotive electronic industrial, future development trends and industry key problems are specific research and analysis will be helpful to our future automotive electronic enterprises management strategy and strategy formulation, also to government policies in is of certain reference, so that we can correctly guide our automotive electronic industrial health development.Key words：Automobile electronic; Automotive electronic industrial, Automobile electronic technology目 录摘 要IABSTRACTII前言11 汽车发展史21.1 汽车的远祖21.2 汽车的概念21.3 汽车的分类21.4 汽车基本结构及其结构发展阶段31.5 中国汽车工业发展史32 汽车电子概述42.1 汽车电子的定义42.2 汽车电子技术的发展阶段43 中国汽车电子产业概况53.1 中国汽车电子产业发展现状53.1.1 现代汽车电子技术应用状况53.1.2 汽车电子技术应用的发展趋势63.1.3 中国汽车电子产业发展状况83.2 中国汽车电子产业发展动力83.2.1 中国汽车产业的发展83.2.2 新兴电子产品的普及83.2.3 国际产业转移带动93.2.4 区域竞争促进93.2.5 国家政策推动93.3 中国汽车电子产业发展趋势9结 论11致 谢12参 考 文 献13- II -中国汽车电子产业分析前 言汽车集科技、文化与时代感为一体，已成为人类现代文明的标志。汽车不仅是现代社会重要的交通工具，而且是集钢铁、石油、化工、电子以及纺织、建材等众多工业产品于一身的当今世界“第一产品”，对国民经济具有巨大的拉动作用，为此，我国将汽车工业列为国民经济的支柱产业。随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高，汽车这个几年前尚被绝大多数人视为可望而不可及的超级奢侈品，如今已渐渐揭去那层神秘的面纱，悄然驶入了人们的日常生活。社会的需求、法规的推动，是导致汽车电子技术蓬勃发展的根本原因。汽车电子技术集中围绕以下几个方面发展：满足用户需求，大幅度提高汽车的性能，使之更舒适、方便、安全、可靠；满足社会需求，保护环境，节省资源；实现包括道路在内的交通系统智能化，将汽车和社会有机地结合起来；等等。汽车电子化被认为是现代汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度则被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型、改进汽车性能的最重要的技术措施。汽车电子代表着未来汽车的核心技术。随着汽车工业的高速发展，国内外市场对汽车电子产品的需求量也越来越高汽车电子产业的兴起，不仅给汽车工业的技术创新和持续发展注入了新的生机和活力，也为电子信息产业提供了新的动力和发展空间，促进了汽车工业和电子信息产业的共同发展。随着电子信息技术在汽车中的应用范围不断扩大，电子化、信息化和智能化成为汽车工业发展的必然趋势，这为汽车电子产业的发展提供了广阔空间。1汽车发展史人类经历了漫长的靠双足跋涉的时代后，发明了车轮和车。蒸汽机和内燃机的发明为汽车的发明开辟了道路。1886年1月29日，德国人卡尔本茨发明了世界第一辆内燃机汽车。汽车的发明不是偶然的，更不是一人之力，汽车的发明和发展是集体智慧和劳动的结晶。1.1 汽车的远祖在原始社会，人们发明了一种简单的工具，将圆木置于重物的下面，然后拖着走，重物即可由一个地方移到另外一个地方。这被称作为早期的木轮运输。后来人们发现用直径大的木轮运输速度较快，于是木轮的直径越来越大，逐渐演变为带轴的轮子，这便形成了最早的车轮雏形。车轮是我们中华民族的祖先首先发明的。人类历史上的第一部车辆，也是在我们祖先灵巧的双手和智慧的开拓下，最早驶上了历史的舞台。在中国古代神话中，有黄帝造车之说，故黄帝又号称轩辕氏。轩是古代一种有围棚的车，车辕是车的基本构件。所以车辆应当是黄帝首先发明的。1.2 汽车的概念汽车是指由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要是用于载运人员和/或货物的车辆；牵引载运人员和/或货物的车辆。1.3汽车的分类汽车分为乘用车和商用车两类。（1）乘用车 乘用车是指在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。乘用车主要包括：普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车等11种。其中专用车又可分为旅居车、防弹车、救护车、殡仪车。（2）商用车 商用车辆是指在设计和特性上用于运送人员和货物的汽车，并可以牵引挂车。商用车按照用途分为客车、半挂牵引车和货车三个大类。 1）客车：在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员在内座位数超过9座。根据客车的用途可以分为：旅行客车、城市客车、长途客车、游览客车。 2）半挂牵引车：装备特殊装置用于牵引半挂车的商用车。 3）货车：主要为载运货物而设计和装备的商用车。根据货车的用途可以分为：普通货车、半挂牵引车、全挂牵引车、特种货车。1.4汽车基本结构及其结构发展阶段汽车是由上万个零件组成的结构复杂的机器。根据其动力装置、运送对象和使用条件的不同，汽车的总体构造可以有很大差异，但它们的基本结构都由内燃发动机、底盘、车身和电气设备四大基本部分组成。汽车结构的发展，可以概括地归纳为三个历史阶段。 第一个阶段是从19世纪中叶至20世纪初的萌芽阶段。这是将动力装置与车辆的行驶系统结合而形成汽车雏形的发展阶段。这一时期，许多伟大的先驱者为构筑汽车的雏形，为将汽车推向历史舞台做出了卓越的贡献。 第二阶段是世纪上半叶的成熟阶段，也是汽车技术发展的黄金时代。为使汽车从简陋到完善，许多发明家完成了千百项革新，促成了这一时期汽车结构改革的蓬勃发展。至于各种汽车零部件结构细节的进步与创新更是不胜枚举。汽车已不再是早期被人嘲笑的经常抛锚的简陋机械，也不是福特T型车那种笨拙的方箱式外形，而是具有幽雅的外貌，在道路上飞驰的便利、安全、可靠的交通工具。 第三阶段是20世纪下半叶开始的现代化阶段，汽车结构向更深层次发展。这个时期，汽车整体布置已基本成熟，汽车机械结构方面的变革步伐已缓和下来，而大量的电子装置与传统的机械的结合使汽车安全、节能、环保等性能大大提高。1.5 中国汽车工业发展史中国汽车工业发展进入新阶段中国汽车工业发展大致可以分成三个阶段：第一个阶段：中国汽车工业1953诞生到1978年改革开放前。初步奠定了汽车工业发展的基础。汽车产品从无到有。第二个阶段，1978年到20世纪末。中国汽车工业获得了长足的发展，形成了完整的汽车工业体系。从载重汽车到轿车，开始全面发展。这一阶段是我国汽车工业由计划经济体制向市场经济体制转变的转型期。第三个阶段，进入21世纪以后。中国汽车工业在中国加入WTO后，进入了一个市场规模、生产规模迅速扩大；全面融入世界汽车工业体。2汽车电子概述2.1汽车电子的定义汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统。车载汽车电子控制装置，包括汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。2.2汽车电子技术的发展阶段汽车电子技术的发展及其大规模地应用是从20世纪70年代末开始的，从20世纪70年代到80年代，大致经历了3个发展阶段。第一个发展阶段为1971年以前，开始生产技术起点较低的交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装置、汽车收音机、电子点火装置和数字钟等。 第二个发展阶段为19741982年，以集成电路和16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志。主要包括电子燃油喷射、自动门锁、程控驾驶、高速警告系统、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车辆导向、撞车预警传感器、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自动巡航控制、防盗系统、实车故障诊断等电子产品。这期间最具代表性的是电子汽油喷射技术的发展和防抱死(ABS)技术的成熟，使汽车的主要机械功能用电子技术来控制。但是，在此阶段机械与电器的联接并不十分理想。 第三个发展阶段为19821990年，微电脑在汽车上的应用日趋可靠和成熟，并向智能化方向发展。开发的产品有胎压控制、数字式油压计、防睡器、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、声音合成与识别器、电子负荷调节器、电子道路监视器、蜂窝式电话、可热式挡风玻璃、倒车示警、高速限制器、自动后视镜系统、道路状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。3中国汽车电子产业概况3.1中国汽车电子产业发展现状 3.1.1 现代汽车电子技术应用状况 在发动机上的应用 （1）电子控制喷油装置 在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。 （2）电子点火装置（ESA） 它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。在底盘上的应用 （1）电控自动变速器（ECAT） ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。 （2）防抱死制动系统（ABS） 该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。 （3）电子转向助力系统 电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。 （4）适时调节的自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 （5）常速巡行自动控制系统（CCS） 在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。3.1.2汽车电子技术应用的发展趋势 当前，汽车电子技术进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段，它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展，并为汽车上的集中控制提供了基础。汽车电子技术成就汽车工业的未来，未来汽车电子技术应在以下几方面进行突破。（1）传感器技术 由于汽车电子控制系统的多样化，使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此，研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器，不仅要能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大和处理。同时，它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。 （2）微处理机技术 微处理机的出现给汽车仪表带来了革命性的变化，世界汽车工业的微处理机用量激增，由从前单一的仪器逐步发展为多用途、智能化仪表，不但可以很精确地把汽车上所有的待测量都检测出来，分别显示和打印需要的结果，而且还有运算、判断、预测和引导等功能。如可监视汽车各大部件的工作情况，还可以对蓄电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限量进行报警。微处理机将更广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。 （3）软件新技术应用 随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件，软件总数的增加及其功能的提高，将能够使计算机能完成越来越复杂的任务。 （4）智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用 汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。未来的某天，路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车。 （5）汽车车载电子网络 随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各从处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能。同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各从处理机的数据，并生成车况显示。通信控制器保证数据的正常流动。纵观近十年来汽车技术的重大成就，大都是在应用电子技术上进行的突破，电子技术已成为汽车工业发展的重要动力源泉。目前，我国汽车工业面临入世的巨大冲击，能否在未来的世界汽车业竞争中能否掌握主动权，关键取决于能否在电子技术上占领制高点。加快汽车电子技术新领域的研究是我国汽车工业发展的当务之急。3.1.3 中国汽车电子产业发展状况中国的汽车电子工业起步较晚， 20世纪90年代以前，除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外，几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后，随着中国汽车工业的较快发展和国外越来越强的汽车电子化潮流，中国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计，中国汽车电子企业和涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但绝大部分企业规模偏小，产品结构单一且技术含量低。目前，外资企业和合资企业占据我国汽车电子市场的极大空间，一方面我国汽车产业通过与国外汽车厂商的合作来发展自身，装备国外的汽车电子产品，以致外资企业的汽车电子产品占据我国的大部分市场；另外，我国汽车产业享受特殊保护政策，使得我国汽车产业缺乏技术创新和国产化的动力，而我国汽车电子企业一直未能与国内汽车产业有机结合，得不到市场的支持，汽车电子产业和汽车产业发展严重脱节。另一方面，外资企业和合资企业利用我国汽车电子产业起步晚的特点，向国内汽车电子企业推荐其专用汽车芯片或整体解决方案，使我国自主品牌只限于从事简单的技术开发和产品组装，产品的高额利润和核心技术仍掌握在他们手中，极大地压缩了国内汽车电子企业的利润空间和开发自主技术空间。3.2 中国汽车电子产业发展动力3.2.1中国汽车产业的发展 汽车作为汽车电子产品的载体，其产量直接影响汽车电子产品的需求量。特别是对那些在汽车中普及率较高的传统汽车电子产品来说，比如EMS、汽车音响、汽车仪表等。由于在汽车中的普及率非常高，传统汽车电子产品的市场需求与汽车产量之间是一种近乎正比的关系。这类汽车电子产品市场受汽车产量的影响非常大。所以，中国汽车产业的发展是汽车电子市场增长的最有利保障。3.2.2新兴电子产品的普及 纵观国产汽车的发展史，不用追溯到很远，就可以发现一个特点:国产汽车的电子化程度不断提高，在汽车技术和电子技术发展的共同推动下，越来越多的电子产品被应用到汽车上以提高汽车的安全性、稳定性、舒适性，以及娱乐性。新型汽车电子产品的普及，对中国汽车电子产品市场的发展提供了有利的保障。同时，这也是汽车电子产品市场增长率高于汽车增长率的根本原因。3.2.3 国际产业转移带动 汽车零部件的发展中，汽车电子扮演着日益重要的角色，不仅为汽车工业的升级提供技术支撑，同时提高整车的性能价格比。近年来，中国汽车市场前景吸引全球汽车及零部件制造能力大规模向我国转移。世界知名的汽车零部件厂商和电子公司纷纷移师中国，将下一个利润增长点定位在汽车电子产业上。3.2.4区域竞争促进汽车工业和电子信息产业是目前经济发达地区着力发展的重点产业，同时也是我国中近期内具有广阔市场前景的产业。汽车电子产业作为这两大产业的结合点，自然成为国内竞相发展的新热点 。国内电子和汽车工业较为发达的上海、北京、长春、天津、重庆、广州、深圳、武汉等地区和城市，都将汽车电子列为地区产业发展重点，采取措施加以扶持。围绕在汽车骨干企业周边及一定区域，汽车电子产业发展迅速，出现专业化分工和产业集聚，区域竞争日趋激烈，带动汽车电子产业的持续发展。3.2.5 国家政策推动新兴产业的发展需要国家政策的引导和推动。“国家汽车工业政策”、“国家汽车消费政策”和“国家汽车电子发展规划”中，都明确国家支持汽车电子产品的研发和生产，积极发展汽车电子产业。具体表现在以下几个方面：(1)鼓励企业研究开发，重点扶植只有知识产权汽车产品的发展；(2)注重环境保护、能源的协调发展，提高燃油经济性，同时注重电动汽车（含混合动力汽车）替代能源汽车以及柴油轿车；(3)重点扶植汽车集团和零部件企业集团的发展；(4)发展汽车制造业，抑制汽车组装化倾向。3.3中国汽车电子产业发展趋势 （1）安全、节能、环保、舒适和娱乐是未来汽车电子产品重点。 1）安全。全世界死于交通事故的人数每年大约为50万60万，中国汽车保有量占世界的1.9%, 交通事故死亡人数却占到17%以上; 中国的机动车保有量是美国的1/16,而交通事故死亡人数是美国的35倍;和日本相比,我国的汽车保有量是其1/9,而交通事故死亡人数是他们的22倍. 2）节能。中国汽车产品和国外同类车相比，油耗高10%30%；中国石油对外依存度2002年达33%，到2020年将达50%60%，其中2020年公路部门的石油需求将占全国总量的57%。如果中国能采用与国际同步的汽车节能技术，到2030年可以累计节约石油8亿吨，仅2030年一年就可节油8500万吨，相当于目前中国石油的进口总量。 3）环保。中国汽车排放约为国外同类车的15-20倍。 4）娱乐。中国车载娱乐系统市场规模成长迅速。2006年间，中国汽车娱乐系统市场的规模在800万套，主要提供OEM配套服务以及以车载计算机作为平台的车载通信、导航、视听娱乐、网络控制一体化的多媒体信息娱乐系统。 （2）汽车电子的发展将主要集中在动力总成、地盘控制、车身控制、主被动安全、汽车网络、通信系统、安全防盗等方面，并呈现出功能多样化、技术一体化、系统集成化和通信网络化的特点。 （3）车用智能传感器、车用微处理器、42V电压、数据总线技术、ITS相关的智能汽车技术、车用嵌入式软硬件平台等汽车电子技术都将成为研究和开发的热点。中国汽车市场的快速发展促进了中国电子信息产业向汽车电子领域的渗透和发展，其中GPS、车身电子、ABS和安全气囊、以及胎压检测等领域是中国汽车电子行业利用国外方案进行开发的主要发展方向，娱乐，舒适、安全和环保是中国汽车电子发展的推动力。结 论现代社会中，汽车已不仅是代步工具，而且具有娱乐、办公和通讯等多种功能。伴随汽车工业与电子信息产业加