汽车电子信息技术状况及趋势

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汽车电子信息技术状况及趋势

中国汽车工程学会名誉理事长

张兴业

一、汽车工业正处于科技创新时代

（Age of innovation）

以汽车电子信息为核心的技术革新、技术发明大量涌现、日新月异；

人们认为现在正处于科技创新时代，预计21世纪第一个十年的技术创新将比过去一百年还要多；

汽车科技进步将由量变到质变，发生新的技术革命；现代汽车已经由传统的机电产品发展成为高新技术产品，或者说是由高新技术产品装备起来的产品；

汽车产业也已经成为用高新技术装备起来的产业；汽车智能运输（ITS）正迅速兴起。

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二、法规和市场推动汽车电子信息技术发展

能源、排放、安全法规日趋严格和客户对舒适性的要求不断提高，推动了汽车电子信息技术的发展；

燃料经济性将大大提高：

经济型轿车将达到80mpg或3升／100公里；

德国2005年将生产百公里油耗一升的轿车；

日本大发开发出百公里油耗1.5升的轿车；

有害气体及二氧化碳的排放将大幅度降低：

欧洲----2005年起将执行EUⅣ标准，并向EUV发展；

美国----2004年起执行Tier2标准，达到ULEV和SULEV，加州提高0排放和部分0排放汽车的比重；

欧洲2008年CO2的排放量为140g/km，相当于降低燃料消耗25%；

提高汽车安全性：安全带、安全气囊、ABS、ASR；

改善乘坐舒适性，NVH；

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三、汽车电子信息技术高速发展汽车已经成为电子信息产品的最大载体，产品的价值平均已占汽车成本的1/3，其中软件占4%，人们预计近期将达10％；

车载系统：显示、警告、音响、音像、通讯等数量越来越多，性能质量日益提高；

控制系统：微处理器的规模越来越大，如BMW7系列发动机控制已经由16bit发展到32bit、40MHz；微处理器数量越来越多，大众辉腾已达60个，并采用CAN、LIN等总线和网络控制；

远距离通讯Telematics、车内通讯无线化Bluetooth迅速发展；

芯片集成度日益提高，Motorola开发出用于安全方面的具有想像能力的e－field IC ，一个IC可以代替原来的多个甚至10个IC；为了扩充汽车电力容量将逐步采用42伏电压。

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四、发展电控电喷提高动力系统的效率

当前各种动力系统全部采用电控电喷，正普及和提高：现代电控高压直喷柴油机正大量用于轿车；

电力电子模块控制的混合动力驱动开始成为主流趋势；

氢燃料电池混合动力汽车的商业化有新进展；

电控电喷复合火花点火发动机（Complex spark-ignation

engine）技术已经成熟，现正大力推广普及；

高级电控均匀充气压燃（HCCI）发动机正加紧研究。

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1 、电控高压现代直喷柴油机发展迅速电子控制的泵喷嘴或共轨喷油的直喷、增压、中冷柴油机，采用多气门、变截面增压器、废气再循环和颗粒扑捉器等新技术；

热效率45%，可省油30%，装于经济型轿车百公里油耗３升，排放达到EUⅣ，也可达到EUV；

欧盟柴油机轿车，2002年已经占轿车销量的40%，其中法国60%，去年已达47%，预计很快将超过50%；

压电喷油器，速度更快，预喷、主喷和后喷，每冲程可喷油7次；喷油压力提高，泵喷嘴喷油压力Bosch达到2050bar，Delphi 达到2000bar；第二代共轨喷油压力由1350提高到1600，Denso达1800bar；美国决定发展柴油机轿车，EPA要求2006年中在全美生产（15ppm）的低硫柴油和柴油机轿车；

我国也必将发展柴油机轿车，并生产低硫柴油。

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2、电力电子模块控制的混合动力汽车

正成为主流

丰田的Prius投放2004年型，电机50kw500v，提高50%，由紧凑型发展成接近Camry的中等尺寸型，按EPA燃料经济性，城市60mpg，已被加州认证为部分０排放（AT-PZEV），售价$20000美元、保证期8年/100000mi,年销量将超过30-40万辆；

美国将突破混合动力SUV、Pickup：福特Escape SUV、用I4 2.3L 取代V6、Atkinson 循环、排放AT-PZEV；戴克6座TourerSUV、用184kwV8柴油机＋50kw电动机、33mpg（7.1L/100km）；本田的AccordHEV，用VCM变排量发动机、经济性相当于Civic；丰田LexusRXHEVSUV，3.3L V6 Atkinson；

GM和戴克开发了弱混合动力轻卡，采用起动/发电机，发动机能自动停车、起动，具有制动再生，可降低油耗和排放；

电动混合动力已经是通用技术，汽油、柴油、天然气、燃料电池任何一级动力都可采用；

我国已经将混合动力车列入科技部863计划，正加快商业化；

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３、氢燃料电池混合动力汽车有新发展

氢燃料电池核心部件电池堆取得进展，Ballard Mark902型，是最优化设计，UTC大气压力燃料电池堆，通用的电池堆能在-20℃（-4℉）低温运转；

降低成本是实现商业化的关键，现在燃料电池系统的成本（包括配套部件和重整器）是$300/Kw，目标成本是$50/Kw；

氢气配送和基础设施获得进步，其中压缩氢气前景看好；

商业化迈出第一步，日本丰田、本田以租赁方式开始出售；

通用燃料电池混合动力厢式货车开始在华盛顿为邮政服务；

美国燃料电池协会为商业化拟定了国际、国内和行业标准；

美国政府的2002年1月FreedomCAR、2003年1月Freedom Fuel，分别投资5亿和12亿美元，开发燃料电池和氢气配送系统，其中2004财政年度投资2.73亿美元；

我国863燃料电池汽车计划进展很好，现正进行有关商业化的工作；

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