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车联网紧罗密布推动 磁性元件应关注哪个模块
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车联网紧罗密布推动 磁性元件应关注哪个模块

2020-10-03 09:35:00 来源:电子变压器与电感网 作者:卞娅琪 点击:2682

【大比特导读】车联网的快速发展,拓宽了磁性元件厂商对汽车市场不同功能模块的关注度,数据显示,预计未来10年,车联网可能再造一个万亿元市场。

近年来,伴随着信息与通信技术与汽车、交通领域的深度融合,车联网已成为近年市场需求最明确、最有产业潜力的物联网应用领域之一,也是新基建、5G应用的最重要场景之一。

在车联网的驱动下,磁性元件厂商对汽车的关注点也将进一步拓宽,不再局限于眼前的OBC、DC/DC、充电桩等市场,车联网市场更可能成为磁性元件未来展现高端产品实力的市场。

车联网

车联网再造一个10万亿市场

9月21日上午,主题为“跨界融合——5G应用与智能交通”的交通信息化论坛在苏州国际博览中心举行。中国工程院院士、光纤传送网与宽带信息网专家邬贺铨以《5G赋能车联网》为题,做了精彩的报告。

邬贺铨认为,“未来车联网向5G发展是一个方向。”

车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业,也是全球科技创新热点和未来产业发展制高点和必争之地。

目前,国内车联网产业发展环境正在加速形成,车联网已经成为智能汽车发展的基础设施。

招商证券认为,随着5G网络的建设推广、V2X技术的发展和下游应用的增加刺激用户增值付费提升,中国车联网市场有望在2020年迎来爆发式增长,实现同比增速将近70%,并将在2021年整体市场规模突破1000亿元。

赛迪数据显示,到2021年,中国车联网市场规模将达到1150亿元。

麦肯锡咨询公司的预测称:到2025年,车联网会带来万亿美元的经济规模,每年能挽救3万至15万人的生命,减少废气排放90%;到2030年,车联网产品和服务的衍生商业模式,会使汽车行业收入增加1.5万亿美元(折合10.2363万亿人民币)。

据统计,现有全球汽车产业规模为2万亿美元,车联网的需求,近乎再造一个汽车产业市场规模。

中国信息通信研究院主任工程师、5G应用产业方阵车联网组组长葛雨明指出,车联网数据应用的发展势头迅猛,但成熟度仍然不足,存在规范性、兼容性、开放性和安全等存顾虑。

邬贺铨认为,汽车永远在路上,5G车联网的创新也永远在路上。

5G推动下自动驾驶加快落地

自动驾驶研发作为一项复杂的系统性工程,其实现过程需要综合使用多项技术,包括5G、人工智能、云计算等前沿技术,甚至区块链也正被部分企业用于研发自动驾驶。

新基建涉及5G、物联网、工业互联网、人工智能、云计算、区块链、大数据等多项技术,这些技术都对未来自动驾驶的落地有直接促进作用,新基建有望为自动驾驶产业在中国发展、落地创造前所未有的窗口期。

世界经济论坛汽车与无人驾驶出行领域中国区负责人何鹏认为,5G是促进汽车产业向新四化转型的重要技术,但这项技术的落地势必需要良好的商业模式进行支撑。在他看来,探讨5G对行业的价值,不仅仅从汽车产业的视角出发,5G技术的加持,将对交通运输、智慧城市等带来根本性的变革。

车联网

新基建让许多产业和制造企业调整了发展步调,四川东阁科技总经理应冬苟说到,目前,他们已结合了国家提出的新基建,结合自己产业,针对性的做了一些生产上的调整,以及时满足市场的需求。

上汽大通汽车有限公司总经理王瑞认为,5G会给汽车行业带来诸多改变,其中最重要的是改变了行业的合作伙伴关系,未来会有越来越多通信领域或互联网行业的企业渗透到汽车行业内,并扮演重要的角色。

北汽产投分析师唐嘉良认为,5G具有高可靠性和低延时特性,是自动驾驶技术进一步发展的“敲门砖”“车联万物”是5G的核心落地场景。

在车联网领域,5G通信技术给车辆的应用场景带来更大的想象空间。基于C-V2X的车联网应用,从信息服务向提升安全效率和自动驾驶服务演进。

中研普华集团研究员赵勇认为,5G将进一步推动智能驾驶汽车的网联化。目前5G网络的传输时延是1毫秒,可以满足所有自动驾驶级别的时延需求,为智能网联发展提供技术先决条件。

谈及车联网与自动驾驶之间的关系,葛雨明表示,网联已经有一些实际落地,它的使用率更强,产业链也更长,符合未来形成新的产业集聚的核心要求。而自动驾驶则更多的是应用的场景落地服务。

未来,面向协同阶段,基于5G要构建起一个人、车、路、云能够高度耦合的互联环境,实现车路协同控制、车车协同编队、远程操作等高级/完全自动驾驶业务,最终支撑实现完全自动驾驶。

邬贺铨说,“原来我们切换,是看到另一个小区信号强就切换过去,与原先的小区断开,会有一个短暂的两边不接。现在5G先接上新的小区,再把上一个小区断开,在切换过程中永远保证会有连接。”

5G在定位上还可以解决现有的卫星导航定位如北斗、GPS解决不了的地下车库定位问题。邬贺铨说,车联网要求定位精度1.5米,而5G定位可以达到0.3米。

邬贺铨认为,当务之急是要尽快完善5G的车联网标准,面向车联网做更多的创新和试验,在5G和车路协同上仍然要做更大的努力。

无人驾驶是目前全球热门的研发技术,不少车企推出自动驾驶汽车进行测试,互联网、科技企业也纷纷布局其中。

今年4月,百度宣布在长沙上线无人驾驶出租车,并向市民开放。百度集团副总裁、智能驾驶事业群组总经理李震宇预测,无人驾驶预计在2023年或者2024年才能真正变的可行。

根据公开资料,北京已经成为中国自动驾驶开放测试道路最长的城市,有200条道路699.58公里。截至2020年6月,北京自动驾驶车辆的道路测试路程已超过158万公里,有13家企业共77辆自动驾驶汽车获得临时号牌。

6月27日,滴滴出行首次面向公众开放自动驾驶服务,开始在上海接受公众体验报名。滴滴出行首席运营官孟醒表示:“到2030年,滴滴出行的平台将拥有100万辆全自动的无人驾驶汽车。”

此外,亚马逊宣布收购无人驾驶技术公司Zoox,该笔收购预计花费近20亿美元。

6月28日,沃尔沃宣布与Waymo达成战略合作,Waymo将成为沃尔沃汽车集团以及旗下品牌L4级别自动驾驶技术的合作伙伴。双方目标是最终提供网约车服务在内的应用场景和商业模式。

另外,参与华为“5G汽车生态圈”的众多车企比亚迪、上汽集团、长安汽车、宇通客车、长城汽车等已将加快布局的步伐。

虽然目前在技术方面,自动驾驶现在很多人在做,但是自动驾驶对于在某些场景下或者某些因素的感知方面,还存在着非常大的不足。此外,由于疫情的影响,今年很多自动驾驶创企都面临生存挑战,不得不发起裁员,以节约成本,甚至已经有企业黯然离场。

综合安全风险、政策风险等因素,无人驾驶技术的商业化会遵循着低速到高速、封闭到开放的路线走。江西耀润磁电科技有限公司总工程师冯则坤认为,目前的无人驾驶技术不能做到完全载客运营,但在货运、封闭园区等细分领域,技术需求相对较低,无人驾驶车辆可以逐步代替传统车辆,率先实现商业化。

车联网政策密集推出

今年年初工业和信息化部发布了《关于推动5G加快发展的通知》,其中提出促进“5G+车联网”协同发展,推动车联网无线通信技术标准的研制及研发验证。

针对车联网环境下的车辆智能管理工作需求,工信部、公安部、国家标准化管理委员会还联合印发《国家车联网产业标准体系建设指南(车辆智能管理)》,指导智能网联汽车登记管理、身份认证与安全、道路运行管理以及车路协同管控与服务等领域标准化工作。

今年2月,国家发展改革委等11个部门联合印发《智能汽车创新发展战略》提出,到2025年,我国将实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用。

3月9日,工信部发布《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批公示,将驾驶自动化分成 0~5 级。此标准的制定,意味着中国即将正式拥有自己的自动驾驶汽车分级标准,将为我国后续自动驾驶相关法律、法规、强制性标准的出台提供重要支撑。

4月16日,工信部又发布了《2020年智能网联汽车标准化工作要点》,从通用类标准制定、测试评价类标准制定和急需关键标准制定等多个方面对今年智能网联汽车标准化工作的开展作出指引,以加速智能网联汽车技术应用和商业化进程。

9月23日,工业和信息化部在对十三届全国人大三次会议第6649号建议的答复中表示,工信部将与相关部门密切协作,加快推动出台《国家车联网产业标准体系建设指南(智能交通相关)》,构建形成综合统一、科学合理、协调配套的国家车联网产业标准体系。

随着多项支持政策密集推出,国家战略规划成为车联网发展的重要推动力,车联网产业借着“政策东风”在各类应用场景中加速布局。

BAT领衔联合车企共建车联网生态圈

东南大学交通法治与发展研究中心执行主任顾大松认为,头部企业布局自动驾驶项目,有利于加速自动驾驶量产化与规模化落地。

以BAT为例,在与车企的合作过程中,三巨头各有侧重,但都取得了不错的成果。

腾讯车联TAI与广汽集团、上汽集团、奔驰、宝马、蔚来、长安汽车、一汽集团等企业联合,推出的针对智能网联汽车的智慧解决方案,可以为用户提供智能语音、智能出行、个性化内容、社交、运营增值等全场景服务。6月5日,腾讯智慧出行与辛巴科技在深圳签署战略合作协议。双方将围绕5G新基建、车联网、云、车主运营、大数据等领域展开全方位深度合作,共同推动汽车产业数字化升级,探索多场景服务的商业模式。

阿里旗下斑马智行车载智能网联系统整合了阿里巴巴集团旗下的资源,比如支付宝支付,计划打通停车场、加油站、高速公路,目前应用于上汽荣威、长安福特、上汽-大众斯柯达、观致、上汽名爵、东风标致、东风雪铁龙等企业产品。

百度携手头部车联网生态伙伴300家,与60多家国内外一线汽车品牌达成合作关系,合作上市车型超过400余款。目前百度的智能车载系统已经落地福特全系新品、上汽通用旗下凯迪拉克、别克、雪佛兰全系车型以及丰田、现代起亚全系以及启辰等。

在5G时代下,车企与科技公司的合作不仅为传统车企提供了更灵活的车机系统,也加速了科技公司在汽车产业的布局。

李震宇称,“现在,车联网不再只是车辆的额外卖点,而是车辆的核心模块,不智能的车反倒将成另类。”

车联网的进一步发展,也仰仗于电信行业和汽车行业的协同合作,5G汽车联盟是电信与汽车行业的全球跨行业产业联盟,成立于2016年9月,主要成员包括德系三大车企奥迪、宝马、戴姆勒,以及爱立信、华为、中兴通讯、诺基亚、英特尔、高通,旨在探索5G通信技术在车联网领域的深入应用。

大散点、小集中式开展车联网试验

目前,车联网、自动驾驶技术的试验和探究已在全国多地呈现大散点、小集中式分布,为扩大车联网技术应用做更多初始尝试。

搭乘无人网约车也有望未来成为市民日常出行的“新时尚”。今年高德、百度都先后在上海、长沙试运营无人网约车。上海市民可通过高德打车平台呼叫无人车,并在政府指定许可的自动驾驶范围内免费体验。

车联网

湖南湘江新区管委会产业促进局局长郑平说,车路协同技术不仅服务于自动驾驶、智能网联,也能服务于市民日常出行。郑平介绍,除了自动驾驶出租车,长沙市民早在2018年底就可以体验在开放道路上自动驾驶的智慧公交车。由湘江新区投资建设的国家智能网联汽车(长沙)测试区智慧公交示范线,全长7.8公里,共11个站点。

全国首条基于5G的车路协同示范道路年初在北京顺义区北小营镇建成,半年来,交叉路口安全性提升了60%,通行效率较改造前提升了20%,相当于两条车道实现了三至四条车道的通行效率。

北小营5G车路协同道路整体落地解决方案提供方蘑菇车联负责人介绍,该道路全路段18个路侧均完成了基于5G的智能化改造,能实现交通信号控制、流量分配、紧急车辆优先、车速引导、行人预警等场景。

北小营车联网产业不仅是新兴产业,还以发展成为当地重点产业。北小营镇副镇长赵毅透露,目前,围绕车联网相关的企业税收已占到全镇近三成,成为镇域主导产业,是保增长促复苏的关键。今年前3个月,属地税收不仅没有受到疫情影响,反而同比增长超40%,一般公共预算收入同比增长超80%。

数据显示,截至2019年12月,北京已为13家自动驾驶企业的77辆车发放了道路测试牌照,安全测试里程超过100万公里。2019年11月,河北沧州开放我国首个区级全域测试路网,启动规模化自动驾驶载人测试。

今年6月福州首个车联网示范项目在琅岐启动, 项目投入使用后,在该路段行驶的车辆,前方如果遇到交通问题,车辆就会自动发出提醒驾驶员绕路。车联网的建设将构筑新基建未来发展战略新优势,全面助力琅岐智慧型国际生态旅游岛的建设。

截止6月,江苏南通崇川区现有车联网产业链企业30多家,在车载单元、路侧设施、传感器、通信模组、高精度定位等领域已形成一定的产业基础和规模。崇川区已规划10万平方米的同济科技园,作为车联网产业示范园区。示范园区建成后,将成为江北首个以5G+车路协同为特色的车联网示范园区。

预计到2022年末,全区车联网终端和智能路侧设施产业链基本形成,相关产业产值突破100亿元,培育和引进50家以上车联网相关企业。今后随着示范应用的不断深入,崇川区车联网产业园的企业联合体还将率先探索车联网商业应用模式,把5G+车联网+智慧船厂、智能港口、智慧景区、智能园区结合起来,最终形成以多场景、跨领域、强融合为特色的5G-V2X车路协同及智能交通云控服务体系。

车联网会有更多CPU、处理器被使用

邬贺铨指出,汽车本身是物联网的节点,或者说是大型的移动智能终端。一个汽车有十多个CPU,汽车电子系统占到汽车整个成本的30%到60%,未来汽车创新的80%将来自汽车电子系统。

智能车载电子系统(VES)主要包括车载信息娱乐系统、车载导航系统、车载音响系统及车载家电产品等。这类系统已由简单非智能无操作系统向嵌入式全智能化可扩展方向发展。2015年,我国车载信息系统市场规模为688.1亿元,2019年我国车载信息系统市场规模增长至1432.3亿元。

现如今,汽车产业正经历着一场数字革命的洗礼,这无差别于燃油车还是新能源汽车,数字化汽车内置了几十甚至上百个嵌入式处理器,它们通过数字网路相互连接,以控制和优化汽车内几乎每一个系统的运转。无论是CPU、亦或处理器的增加,都将带动电感器等功率器件量的提升。

车联网

汽车市场要求处理器供应商做出长期的承诺,例如,汽车制造商会要求其供应商对某一处理器产品提供长达10-15年塑封电感器的供应承诺。

森根科技高级技术经理徐永攀认为,汽车类的客户做的周期比较长,前期可能要多次沟通整改,特别是在一些产品结构上,可能三五天就需要改动一次,这对于一些侧重于生产型的企业来说,根本承受不了;由于某个汽车车型一般产量就几千几万,甚至只有几百只,在量上可能就让一些企业退步,但是汽车类比家电类更加稳定,一旦进入某汽车品牌供应链,基本上方案都不会变,只要在之前沟通的基础继续保持和客户的密切合作,很难被替代。

总的来说,进入汽车类市场前期投入比较多,但是后续的订单量会相对比较稳定。

在汽车市场中,由于对电子部件的强烈结构需求,因此有朝着小型化的强烈趋势,同时还面临着提高DC/DC转换器的开关频率的挑战。因此,他们需要找到对于高频开关和降低铁损而言“可持续”组件。

基美电子公司产品管理总监Michael Freitag表示:“电感器本身至少是其中的一部分,可以通过使用金属复合结构来使其小型化。

Michael Freitag 说,在电感器的特性中, 我们可以区分饱和电流和自谐振频率。饱和电流是直流(DC )值,该值会由于铁磁芯的饱和而导致电感减小,通常约为10%。每个组件的性能取决于集中磁通量的材料的饱和特性,一旦从设计中选择了正确的电感值, DC/DC转换器中使用的所有电感器便会使用这种磁芯,产品的最终选择必须考虑饱和现象的发生方式以及电路操作可能带来的后果。

磁性元件厂有针对性推出新品

车联网的推动下,汽车对电子系统的需求和采用在不断增加,根据Fortune Business Insights预测,到2026年,汽车电子控制单元市场预计将达到129.2亿美元,七年间复合年增长率为11.9%。车企也普遍要求这些系统能够提供更高的效率,产生更少的热量,并具备更低的功耗。

新型功率电感器可提供高效的功率转换,同时将电磁干扰(EMI)降至最低,非常适用于汽车系统中越来越多的电子控制单元(ECU)DC-DC开关电源等应用。

今年3月,基美公司推出全新金属复合功率电感器系列,以满足汽车市场的严格要求。新发布的MPXV系列扩展了基美METCOM产品的范围,并且通过了AEC-Q200认证,能够以多种行业标准SMD尺寸提供,可在高达155℃温度下工作,具有较低的电气噪声,能够应用于汽车的所有不同区域,包括引擎盖下电子设备以及动力总成等非常具有挑战性的工作环境。

车联网

该产品还专门针对汽车应用进行了优化,MPXV系列电感器的金属复合芯具有同类领先的高磁导率,非常适合于热量因素至关重要的设计,大大降低了热量形式的功率损耗,使其对于极端的热性能有用,能够避免对其他关键系统产生不利影响。

9月14日,记者从三星电机官网获悉,三星电机新开发了一款超微型功率电感器,应对当前终端设备大电流、高功率、小型化的需求,功率电感器是电感器的一种,主要用于电源系统,在射频等器件中负责提供DC-DC电源转换功能,随着车联网的进一步扩大化,射频器件的需求量提升不言而喻。

TDK中国本社社长浅沼俊英表示,由于汽车电气化和电子化的需求越来越高,由此带来了对高功率高效率的电感、电容等需求的大幅提升,这些变化对于他们业务水平提升带来明显帮助,2018年,他们18%的收入来自汽车市场。

《磁性元件与电源》记者还注意到,近两年来,被动元件大厂威世已多次推出供货周期更短的商用汽车级电感器。

顺络电子是国内磁性元件厂商与车联网走得较近厂商,汽车电子是顺络电子重要业务领域之一,在新能源电动化和智能化领域布局多年,顺络电子有关汽车电子产品的涵盖了汽车电池管理系统、自动驾驶系统、车载充电系统、车联网、大灯控制系统、电机管理系统、车身控制系统、影音娱乐系统等。

因为疫情影响,上半年全球汽车产业出现整体短期下滑,顺络电子海外汽车电子营收也受到部分影响,现在已经开始逐步恢复。他们认为,该市场未来空间巨大,汽车电子业务将为他们长期持续稳定增长奠定坚实基础。

另外,体积小、成本低、屏蔽性能优良、可靠性高、适合于高密度表面安装的片式电感在汽车电子领域也开始获得广泛关注,逐步成为电感市场重点发展方向,铭普光磁董事长也说到,他们这一产品,已通过全自动化生产模式实现大批量量产。

此外,车联网的推动下,车载网络对高速率传输、稳定性等方面的要求也非常严格,在对图像和信息采集、数据传输,数据即时处理等方面的要求会越来越高,对磁性器件的要求也在提高,而这些都是磁件未来新的应用场景和研究重点。

数据传输平台方面,GPS/北斗导航信息传递、图像采集及传递、BMS 电池数据管理及传递、ADAS 数据传递、车载激光雷达扫描数据及传递、车载信息中心的数据交流,这类以网络数据信息采集及传输为主的未来车载系统,将成为诸如网络变压器等车用磁性材料及器件未来的新方向。四川经纬达科技集团有限公司进入车载网络行业早,已与多关键生产环节的厂商做协调匹配。经纬达董事长王强表示,经纬达现已成为专业的网络磁性元件方案供应商,未来在车联网市场可望大放异彩,向市场提供高速数据传输器件、EMC器件及能源转换等器件。

车联网

显然,从车联网生态下的磁性元件来看,我国台湾厂商以及国际知名被动元件厂商,在汽车电子使用的新型电感器的研发实力上仍高于内地厂商,目前国内磁性元件厂商更多的是发力于OBC、DC/DC模组,以及充电桩所涉及的电子变压器等产品。对于国内磁性元件厂商来说,有些忌惮于难以进入车联网市场,在自身产品实力不足、难以打开市场的情况下,对这一未详市场只能望而却步,国产自强的道路仍任重而道远。

新能源汽车是国产磁企入车联网契机

《磁性元件与电源》杂志记者在探访产业链过程中,行业人士普遍认为,对于汽车市场来说,很多磁性元件厂商难以进入传统车企IC设计、CPU、处理器等供应链,由于这些供应链在产品开始设计时,很多国产产商并没有机会进入,后续又难以撼动他们原有设计,因而迟迟未能打开局面。而当前国内新能源汽车的兴起,极有可能成为未来全球新能源汽车的核心研发和生产市场,这也是未来国产磁性元件厂商通过新能源汽车进入车联网市场的重要契机。

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