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目前直接式TPMS技術(shù)還分為主動和被動兩種技術(shù)。英飛凌的主動式系統(tǒng)將壓力傳感器安裝在每個輪圈上，汽車既有的各種遙控接收裝置，包括RKE的射頻組件可作為胎壓測量的接收器，從而整合為完整的胎壓監(jiān)控系統(tǒng)。主動式技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)成熟度高，開發(fā)出來的模塊適用于各廠牌的輪胎，缺點(diǎn)在于感應(yīng)模塊需要電池供電，因此存在使用壽命的問題。被動式技術(shù)不用電池供電，它需要將轉(zhuǎn)發(fā)器整合至輪胎中，這牽涉到各輪胎制造商需建立互通的標(biāo)準(zhǔn)才有可能實(shí)現(xiàn)，目前只有西門子與米其林正在開發(fā)該技術(shù)，尚沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。
(2) 間接TPMS使用ABS輪胎速度傳感器來測量每一個輪胎的轉(zhuǎn)速，從而推斷出某只輪胎的壓力是否不足，這套系統(tǒng)具有耐用性強(qiáng)、可靠性高，不受電池和其它無線電波的困擾，不需要對汽車輪胎改裝，與直接TMPS相比成本低得多，特別適合轎車和輕型貨車，可以直接以向車廠配套的方式切入市場。間接TPMS市場的大小取決于裝備了ABS的整車市場規(guī)模的大小。目前，載重汽車的安全性已引發(fā)廣泛關(guān)注，中國政府正考慮強(qiáng)制所有的載重汽車都采用ABS以增強(qiáng)道路行駛的安全性，利用直接TPMS系統(tǒng)對長貨車、加掛貨車和重型載重汽車的胎壓進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，對防止行駛中因暴胎導(dǎo)致的嚴(yán)重交通事故有重大的社會效益和市場前景。
貝能科技的陳強(qiáng)經(jīng)理說，“2001年全球市場對直接輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)的需求約為230萬套，目前200多萬輛通用和福特公司的汽車正在使用這種直接TPMS技術(shù)，預(yù)計到2008年將達(dá)到2,930萬套左右，平均復(fù)合增長率為44%�！蹦壳埃袊罕O(jiān)測系統(tǒng)市場還處于產(chǎn)品完善和市場起步階段，整套系統(tǒng)價格還高達(dá)幾千元一套(以轎車為例，4個輪胎)，產(chǎn)業(yè)化配套的市場還沒有大規(guī)模啟動。深圳亞聯(lián)電子的黃琦總經(jīng)理說：“無論直接TMPS系統(tǒng)還是間接TMPS，都需要強(qiáng)制性安裝政策的支持才能真正把市場做大，中國直接TMPS市場要形成規(guī)模還要幾年時間�！�
4. 汽車電源管理以5-8%速度增長
德爾福的研究預(yù)測，汽車電子系統(tǒng)對電力的需求從現(xiàn)在到2030年將保持每年5-8%的速度增長，在過渡階段42V/12V電力系統(tǒng)有望成為事實(shí)上的車輛電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。目前國外高級轎車電子產(chǎn)品需要的導(dǎo)線超過2000線、各種控制器件的觸點(diǎn)超過4000個、導(dǎo)線總長度超過4000米、重量大于40公斤、電機(jī)和MCU超過100個，采用42V電力系統(tǒng)之后，現(xiàn)有主流導(dǎo)線截面積由0.5-1.5mm2降低為0.35 mm2，帶來的好處表現(xiàn)在：
- 相同功率下，導(dǎo)線流過的電流要小，降低了每歐姆導(dǎo)線的損耗，油耗降低10%-20%；
- 導(dǎo)線節(jié)省出來的空間可以添加新的電子系統(tǒng)功能；
- 采用鋁線代替銅線，并更多地采用柔性導(dǎo)線，電機(jī)的尺寸可以做得更��；
- 符合混合燃料汽車發(fā)展的需要。
最新的消息顯示：由于能源和環(huán)保等問題，中國將在1-2年內(nèi)啟動混合動力汽車的大規(guī)模生產(chǎn)，中國汽車行業(yè)將采取根據(jù)需要逐步提高汽車電力系統(tǒng)電壓的方式(12V、16V、24V、36V...)來滿足對電源快速增長的需求，這兩方面因素的作用下有可能引發(fā)對各種汽車電源轉(zhuǎn)換模塊(DC-DC轉(zhuǎn)換器)、高電壓/高電流功率器件的需求大幅度增加。
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圖6：汽車電子對電源管理器件的市場需求預(yù)測(來源：IR)。 |
據(jù)美國國際整流器公司的預(yù)測，未來三年內(nèi)汽車電子市場的發(fā)展對電源集成電路的需求將以年平均25%的增長率上升，用戶對功率器件，包括MOSFET和IGBT的總體要求是增加電流密度、減低器件成本、縮小占位空間，許多廠家都在為此而努力，包括：Freescale、Toshiba、NEC、Philips、On Semiconductor、Vishay Siliconix、Linear Technology、Fairchild Semiconductor和國際整流器(IRF)公司。功率器件的溫度特性好不好將直接影響整車的節(jié)能和環(huán)保性能，降低電源器件的開態(tài)電阻(Ron)是汽車電源器件市場競爭的焦點(diǎn)之一。圖5所示為主要汽車半導(dǎo)體方案提供商和2003年市場份額。圖6所示為汽車主要耗能電子系統(tǒng)對電源管理器件需求的趨勢。
由于汽車專用功率器件占據(jù)汽車電源成本的大頭，業(yè)界將被迫不斷開發(fā)電源器件的新制造工藝以進(jìn)一步降低成本，SiC和GaN器件具有較高轉(zhuǎn)換效率，對電源冷卻系統(tǒng)要求低，因而可能成為增強(qiáng)汽車電源器件的性能的有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，預(yù)計，5-10年后SiC和GaN器件有望在汽車電源中獲得廣泛應(yīng)用，因而是值得關(guān)注的重要發(fā)展方向。由于汽車電子化進(jìn)程的剛剛開始，汽車半導(dǎo)體功率器件對芯片制造的線寬要求不像集成電路那么高，因此，該領(lǐng)域有望成為中國集成電路設(shè)計公司和電源模塊設(shè)計公司挺進(jìn)汽車電子市場的最佳切入點(diǎn)，國際頂級半導(dǎo)體器件供應(yīng)商的進(jìn)入有望加速這個進(jìn)程。
本文小節(jié)
中國汽車市場的快速發(fā)展促進(jìn)了中國電子信息產(chǎn)業(yè)向汽車電子領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，通過本文的分析可以看到：GPS、車身電子、ABS和安全氣囊、以及胎壓監(jiān)測等領(lǐng)域是中國汽車電子行業(yè)利用國外方案進(jìn)行開發(fā)的主要發(fā)展方向，娛樂、舒適、安全和環(huán)保是中國汽車電子發(fā)展的推動力。隨著汽車電子對電力需求的增加，中國功率器件市場有望大幅度增長，中國本地電源模塊制造業(yè)以及器件設(shè)計和制造業(yè)有望贏得難得的發(fā)展機(jī)遇。
作者：周智勇
