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汽車電子業(yè)打響發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)沖擊戰(zhàn)役

作者: 汽配人網(wǎng) 發(fā)表于: 2005-08-17
    在排放法規(guī)的推動(dòng)作用下,這對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提出了更高的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(EMS)在其電子控制單元(ECU)中的半導(dǎo)體器件、在傳感器檢測(cè)精度及控制執(zhí)行器方面也不斷推陳出新,以適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)。本報(bào)特推出EMS專輯,介紹發(fā)動(dòng)機(jī)管理市場(chǎng)狀況,發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元及傳感器技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì),以饗讀者。   盡管宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控對(duì)今年汽車工業(yè)走勢(shì)產(chǎn)生了一定影響,但中國汽車工業(yè)前進(jìn)的步伐已無法阻擋,車輪“滾滾”的時(shí)代已經(jīng)來臨。根據(jù)國家信息中心預(yù)測(cè),到2005年中國汽車總需求將達(dá)590萬輛,到2010年,中國汽車的總需求量將達(dá)到870萬輛。作為汽車的“心臟”———發(fā)動(dòng)機(jī),隨著中國新環(huán)保政策的出臺(tái),發(fā)動(dòng)機(jī)電噴技術(shù)的推廣和競爭正呈現(xiàn)不斷擴(kuò)大和加劇的態(tài)勢(shì),幾大巨頭也紛紛上緊發(fā)條。   據(jù)悉,德爾福中國科技研發(fā)中心奠基儀式于7月19日舉行,該中心是德爾福集團(tuán)在中國的技術(shù)中心,將為全球客戶研發(fā)零部件,同時(shí)為中國本地及外資汽車制造商提供應(yīng)用系統(tǒng)工程支持。一期工程預(yù)計(jì)將于2005年7月完成并開始運(yùn)轉(zhuǎn)。   而日前成立的博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司是德國博世集團(tuán)在中國重要的先進(jìn)柴油系統(tǒng)制造及研發(fā)基地。同時(shí),博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司還決定投資5000萬歐元建立研發(fā)中心。而在此前不久,西門子威迪歐汽車技術(shù)集團(tuán)宣布,將投資近一千萬歐元在長春生產(chǎn)新一代DEKA V Ⅱ汽油噴嘴,滿足其在亞洲地區(qū)客戶的需求。預(yù)計(jì)于2006年1月開始批量生產(chǎn)。去年剛在歐洲和北美市場(chǎng)上推出的DEKA V Ⅱ汽油噴嘴明年即在中國量產(chǎn)也表明,中國市場(chǎng)蘊(yùn)含的潛力,讓新技術(shù)的應(yīng)用也逐漸與世界先進(jìn)水平接軌。   市場(chǎng)各有側(cè)重 柴油與汽油并進(jìn)   縱觀跨國零部件巨頭紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能、追加投資的作為,在中國市場(chǎng)上的布局其實(shí)也是在全球版圖的又一次擴(kuò)張之勢(shì)。而他們?cè)谥袊袌?chǎng)的耕耘已經(jīng)收獲了秋天的果實(shí)。   德爾福大中國區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)經(jīng)理李南海先生介紹,北京德爾福萬源發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)公司主要做開發(fā)與生產(chǎn),整個(gè)電噴系統(tǒng)除ECU在蘇州生產(chǎn)外,傳感器、執(zhí)行器在北京生產(chǎn)。ECU芯片用摩托羅拉(現(xiàn)為飛思卡爾半導(dǎo)體)、英飛凌等,德爾福做系統(tǒng)開發(fā)。針對(duì)中國客戶需求的多樣化,德爾福可根據(jù)客戶的不同需求做一些新的集成或適應(yīng)性設(shè)計(jì)。目前德爾福的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在國內(nèi)市場(chǎng)占有率29%。其中在微型車、面包車市場(chǎng)占53%,在SUV市場(chǎng)中占有60%以上的份額,在轎車方面的占有率約為10%。李南海提到,因?yàn)閲鴥?nèi)大部分轎車廠是合資廠,大都從合資方直接引進(jìn)或由其在國內(nèi)的合資企業(yè)提供發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)。國內(nèi)自主品牌的轎車技術(shù)開發(fā)能力弱,大部分是面包車、廂型車,但慢慢向轎車市場(chǎng)拓展。德爾福除為大部分國內(nèi)汽車品牌提供針對(duì)性的產(chǎn)品與服務(wù)外,在轎車市場(chǎng)主要面向通用、歐寶、現(xiàn)代等。   西門子威迪歐上海有限公司沈健先生提到,發(fā)動(dòng)機(jī)與其相關(guān)部件主要在長春西門子威迪歐汽車電子長春有限公司生產(chǎn),如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)管理控制單元、傳感器、油路總成等等,目前以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為主。但西門子威迪歐柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在世界很強(qiáng),計(jì)劃也將在中國開展此項(xiàng)業(yè)務(wù),并將先進(jìn)的共軛系統(tǒng)技術(shù)引進(jìn)到中國市場(chǎng),以在中國柴油發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)占據(jù)主動(dòng)。   聯(lián)合汽車電子有限公司(UAES)作為博世汽油系統(tǒng)在國內(nèi)唯一的合資單位,最早進(jìn)入中國市場(chǎng),生產(chǎn)適合中國汽車工業(yè)發(fā)展需要的、并有批量產(chǎn)品出口的汽油噴射系統(tǒng)及其零部件。目前UAES的產(chǎn)品已向上海大眾、上海通用、一汽大眾、神龍富康等國內(nèi)主要轎車車型供貨。在保證轎車主流車型市場(chǎng)份額的同時(shí),也全面進(jìn)軍家轎和微型車市場(chǎng),已占據(jù)國內(nèi)市場(chǎng)的半壁江山。而新近成立的博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司注冊(cè)資本2億歐元,是博世柴油系統(tǒng)在德國以外最大的投資項(xiàng)目,專門生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能的達(dá)到歐Ⅲ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)及歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的高壓柴油噴射系統(tǒng)。博世在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不逞人讓之外,在柴油機(jī)領(lǐng)域也是雄心勃勃。   李南海先生介紹,汽油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和點(diǎn)火正時(shí)。柴油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和噴油正時(shí)。這兩者都由噴射設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和冷卻液溫度等信息控制。歐洲柴油使用比率比較高,大約是40%,汽油是60%。因?yàn)椴裼捅容^便宜,它的污染少,耗油性低。國內(nèi)的柴油品質(zhì)還沒達(dá)到普及化的階段,控制精度也有差別。柴油在共軌技術(shù)出來后,其控制精度才能與汽油機(jī)電噴相比擬而真正進(jìn)入普及階段。   新排放標(biāo)準(zhǔn) 帶動(dòng)新一輪征戰(zhàn)   發(fā)動(dòng)機(jī)ECU核心芯片包括MCU、驅(qū)動(dòng)電路、電源電路、功率器件等。在這塊舞臺(tái)上,飛思卡爾(原摩托羅拉半導(dǎo)體部)、英飛凌、ST、瑞薩、TI等半導(dǎo)體廠商在其中是各成其就,占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)份額,汽車電子成為半導(dǎo)體廠商新的掘金寶地。   根據(jù)中國政府新頒布的法規(guī),北京將從明年起實(shí)施相當(dāng)于歐Ⅲ的排放標(biāo)準(zhǔn),全國自2008年起也將全面實(shí)行相當(dāng)于歐Ⅲ的排放標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)提出了新的要求,各廠商也是積極備戰(zhàn),開始新一輪的搶跑。   李南海先生介紹,滿足歐Ⅱ、歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)在應(yīng)用的傳感器、執(zhí)行器差不多,但有幾個(gè)零件上要求精度更高,如氧氣傳感器、噴油嘴等。歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)要求噴油嘴噴出來的油霧顆粒更小,此外還有ECU上軟件邏輯的不同。而比歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)要求更高的歐Ⅳ、歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)則涉及ECU軟件結(jié)構(gòu)的變革。他介紹道,達(dá)到歐Ⅳ、歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的控制邏輯是扭矩控制,ECU根據(jù)油門踏板位置傳感器信號(hào)計(jì)算駕駛者想要以什么速度駕駛這個(gè)車,判斷發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該提供多大的扭矩,ECU反算出來這個(gè)扭矩需要給發(fā)動(dòng)機(jī)多少油及空氣來實(shí)現(xiàn)更精確的控制。而歐Ⅱ、歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)則是根據(jù)駕駛者開了油門,空氣進(jìn)來多少,由電腦算出來給多少油。一個(gè)是根據(jù)實(shí)際需要的扭矩提供油量,一個(gè)是根據(jù)空氣進(jìn)來的量提供油量,一個(gè)是主動(dòng)式的,一個(gè)是被動(dòng)式的。   因?yàn)榄h(huán)保、油耗法規(guī)的要求將使發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)越來越復(fù)雜,如缸內(nèi)直噴技術(shù)就應(yīng)時(shí)而生。李南海先生介紹,如歐美缸內(nèi)直噴已在批量投產(chǎn)。還有目前流行的可變氣門正時(shí)控制及渦輪增壓技術(shù)。渦輪增壓用來提高進(jìn)氣量,按理論空燃比計(jì)算,壓縮空氣的實(shí)際進(jìn)氣量會(huì)多一些,相對(duì)就可給多一點(diǎn)的油,發(fā)動(dòng)機(jī)性能就會(huì)相對(duì)增加。目前還有可變氣缸技術(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度有幾缸不工作,不工作一般是不給油,不給火。但發(fā)動(dòng)機(jī)還是會(huì)壓縮,壓縮時(shí)要耗功,所以壓縮時(shí)把氣門打開,就不會(huì)有壓縮的反作用力出來,這可以降低功耗,更加節(jié)能。   針對(duì)新的排放法規(guī),李南海先生提到,法規(guī)越嚴(yán)格,需要ECU有更多的處理量,主要是軟件的邏輯開發(fā)。這也要求ECU計(jì)算速度快、存儲(chǔ)量大。目前軟件已做成模組化的方式,針對(duì)新的系統(tǒng),一個(gè)模組一個(gè)模組開發(fā)架構(gòu),系統(tǒng)需要什么功能,就可調(diào)用相應(yīng)的模塊,減少了開發(fā)周期。德爾福正在設(shè)計(jì)新的控制可變氣缸的控制邏輯,可變氣門正時(shí)邏輯單元來控制這些機(jī)構(gòu)。并在研究控制可變氣缸的氣門機(jī)構(gòu),讓它在某些情況下完全打開,不用耗功。目前德爾福北京研發(fā)人員為86人,預(yù)計(jì)到2008年增加到350人。   今后發(fā)動(dòng)機(jī)功能的復(fù)雜性以及與外界數(shù)據(jù)通信要求,不僅要求ECU要有更快的處理速度,還可靈活集成相關(guān)控制功能。BOSCH的ME7發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)可根據(jù)客戶要求集成渦輪增壓控制、可變進(jìn)氣歧管控制等功能。   李南海先生還提到,混合動(dòng)力雖然油耗低,但其成本太高,所以大部分還是在研發(fā)階段。目前真正買到混合動(dòng)力車只有日本買得到,但也是小規(guī)模生產(chǎn)混合動(dòng)力車。它的真正普及還需一段時(shí)日。   中國發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化 尚待時(shí)日   縱觀國內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)廠商,不外乎德爾福、博世、西門子威迪歐、偉世通等幾家,中國市場(chǎng)也幾乎被這些廠商的合資企業(yè)所壟斷,在這種情況下,能否上演“絕地反攻”,成就中國自己的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)?   清華大學(xué)汽車工程系教授袁大宏認(rèn)為,使用國內(nèi)自主開發(fā)的電控燃油噴射系統(tǒng),不僅可以降低成本,還會(huì)得到良好的售后服務(wù)。目前國內(nèi)自主開發(fā)能夠滿足相當(dāng)于歐Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的電控燃油噴射系統(tǒng),在技術(shù)上已不存在問題。電控發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)和電控燃油噴射系統(tǒng)的開發(fā)是同步進(jìn)行的,開發(fā)自主品牌的電控發(fā)動(dòng)機(jī),需要掌握電控燃油噴射技術(shù)。他表示,電控燃油噴射系統(tǒng)在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是遲早的事,誰動(dòng)手的早,誰走在前頭,誰就會(huì)在未來的市場(chǎng)競爭中占據(jù)有利位置。   李南海先生提到,實(shí)際上,國內(nèi)廠商大都是“復(fù)制”現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī),投入研發(fā)的較少。他還提到,我國臺(tái)灣以前也是由國外廠商提供發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),而后在臺(tái)灣生產(chǎn)?,F(xiàn)在臺(tái)灣也開始研制發(fā)動(dòng)機(jī),投資自主設(shè)計(jì)和制造新的引擎,投資的規(guī)模相當(dāng)于7.5億元。如果中國內(nèi)地投入足夠的資金及研發(fā)支持,加上政府和相關(guān)整車廠的支持,有可能發(fā)展自己的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)。   但無庸諱言,在國際市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的發(fā)動(dòng)機(jī)廠商也是經(jīng)過巨額的研發(fā)投入、持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,才在汽車中最為復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域奠定了實(shí)力。須知,德爾福每年的研發(fā)投入在十幾億美元。即便是在國內(nèi)的合資企業(yè),掌握核心技術(shù)的也微乎其微。即便在技術(shù)上取得了一定的突破,但如何轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,能否被市場(chǎng)接受,這其實(shí)是更加現(xiàn)實(shí)和更為迫切的難題。發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、控制精度要求很嚴(yán)格,控制領(lǐng)域需要專門的Know How和大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),不是設(shè)計(jì)出來就能被市場(chǎng)接受的,至少要經(jīng)過三年的各種苛刻條件的考驗(yàn)。發(fā)展我國自己的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè),這不僅需要有大量的資金投入、政府的支持,并且還需要汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)的配合。在這方面,需要有雄心、有想法、耐得住風(fēng)險(xiǎn)、守得住寂寞的企業(yè)。   可喜的是,國內(nèi)已有兩三家企業(yè)在找國外的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)開發(fā)新的發(fā)動(dòng)機(jī),讓我們期待國內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)能夠早日馬力強(qiáng)勁地發(fā)動(dòng)起來。