文 AO記者 鄭劼

喚醒汽車“大腦”

文 AO記者 鄭劼

EMS有多重要？EMS有多難？中國企業(yè)能夠攻克這個汽車上的黑匣子嗎？菱電的故事給了我們答案。

說到核心技術(shù)，大多數(shù)人總是理解為發(fā)動機、變速器、底盤等，并且為近年來自主品牌整車、零部件企業(yè)在這三大硬件上的巨大投入和產(chǎn)能擴張而沾沾自喜。然而一個令人尷尬的現(xiàn)實是，雖然我國汽車產(chǎn)業(yè)在動力總成的生產(chǎn)上不再受制于人，但在控制這些動力總成的各類電控元件上的自主研發(fā)依然沒有明顯的改觀。

如果將發(fā)動機稱為是“汽車的心臟”，那么發(fā)動機管理系統(tǒng)（EMS）就應(yīng)該是名副其實的控制這一“心臟”的“大腦”。橫觀整個汽車產(chǎn)業(yè)，我國絕大部分汽車的EMS開發(fā)和標定工作都借助國外零部件巨頭的力量完成，雖然也出現(xiàn)了一些中外合資企業(yè)，但核心技術(shù)依然牢牢把控在外資手中。

值得欣慰的是，目前我國也已經(jīng)出現(xiàn)了一批堅持原始創(chuàng)新的民族企業(yè)，立志打破跨國巨頭的技術(shù)壟斷，實現(xiàn)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)的民族復興。

差一點做了先烈

初夏的武漢已經(jīng)有點熱氣逼人，在位于東西湖開發(fā)區(qū)一處不起眼的廠區(qū)里，武漢菱電汽車電控系統(tǒng)股份有限公司創(chuàng)始人兼董事長王和平接待了《汽車觀察》記者一行。

“10年前干這一行的人非常多，但到現(xiàn)在絕大多數(shù)都沒有堅持下來，大浪淘沙，只剩下最后這么幾家。經(jīng)常有人問我，為了什么堅持到現(xiàn)在？這么難為什么還不撤出？我的答案是，總是要有人去做?！被赝^去十幾年的堅守，王和平的萬千感慨，說出來還是再樸實不過的幾句話。

在與王和平的交談中，記者了解到，這是國內(nèi)唯一掌握底層原代碼、唯一能進行升級換代新車型開發(fā)、唯一同時具備油/電復合控制技術(shù)、汽油機市場規(guī)模第一的本土EMS企業(yè)。但同時，這也是一家歷經(jīng)10余年艱難成長、中途幾近夭折、近兩年才成功實現(xiàn)盈利的自主品牌核心技術(shù)樣板企業(yè)。

2002年，在電子領(lǐng)域小有成就的王和平做了一次市場調(diào)研。他發(fā)現(xiàn)，我國汽車電子產(chǎn)業(yè)與飛速發(fā)展的汽車工業(yè)很不協(xié)調(diào)，汽車電子產(chǎn)品中的視聽娛樂、倒車雷達等相對發(fā)展較快，而關(guān)乎汽車動力管理、變速箱控制、助力轉(zhuǎn)向、制動控制等的關(guān)鍵技術(shù)卻起步很晚，國外零部件巨頭幾乎壟斷了市場。

如果將發(fā)動機稱為是“汽車的心臟”，那么發(fā)動機管理系統(tǒng)（EMS）就應(yīng)該是名副其實的控制這一“心臟”的“大腦”。

“我國要做汽車強國，咽喉卻要被抓在別人手中？”帶著這樣的反思，2005年，王和平創(chuàng)立了菱電；2008年，開始批量生產(chǎn)ECU，江南奧拓成為首款裝配菱電國產(chǎn)電控系統(tǒng)的量產(chǎn)車型，雖然量不大，但菱電總算率先實現(xiàn)了本土EMS的產(chǎn)業(yè)化；2014年，菱電的缸內(nèi)直噴發(fā)動機電控系統(tǒng)進入國家強基工程項目；2015年，菱電第一款帶電子節(jié)氣門的MPV車型金杯750開發(fā)成功，并正式開始向世界農(nóng)業(yè)機械龍頭企業(yè)供貨 ，菱電電控系統(tǒng)開始進入世界500強的采購體系；最近兩年，菱電EMS業(yè)務(wù)增長很快，電動汽車電機控制器和整車控制器也相繼正式量產(chǎn)，直噴增壓發(fā)動機控制系統(tǒng)和汽油機國六排放車型的開發(fā)正順利進行。

菱電生產(chǎn)線上的ECU半成品。

武漢菱電汽車電控系統(tǒng)股份有限公司辦公樓前綠樹成蔭。

王和平介紹，進入EMS行業(yè)并不如想象中那么容易，是一個需要大量資金和長期投入的系統(tǒng)工程，產(chǎn)業(yè)化門檻相當高。

汽車和發(fā)動機的工況極其復雜，想要掌握核心技術(shù)，需要長時間的積累和實驗才能掌握，但由于EMS市場幾乎被國際零部件巨頭壟斷，這些巨頭即使與國內(nèi)企業(yè)合資，也不會開放自己的核心技術(shù)，自主品牌EMS企業(yè)只有自主研發(fā)一條路可以走。

雖然技術(shù)難度很大，但更困難的卻是市場對本土產(chǎn)品的認可。主機廠在選擇配套時，一般都會優(yōu)先選擇名氣高、口碑好的國際通用產(chǎn)品，而不愿冒險去嘗試一個新的EMS產(chǎn)品，即使有些自主品牌企業(yè)出于成本考慮冒險采用了國產(chǎn)EMS產(chǎn)品，也是先在某一款非主打車型上小規(guī)模試用，實際上留給自主品牌的機會十分有限。

由于以上種種原因，菱電從一開始建立軟硬件開發(fā)平臺到成功實現(xiàn)大規(guī)模推廣，經(jīng)歷了一段相當艱難的時光，不信邪的王和平幾乎拼光了在家電行業(yè)積累起來的家底。 “別看我們2005年就成立了公司，但開頭幾年一直在持續(xù)地投入，一直到2008年還是零收入，直到2015年，漫長的投資積累期結(jié)束，我們終于開始盈利?！边€算幸運，中國EMS領(lǐng)域的先驅(qū)最終沒有成為先烈。

“撞黑墻”的勇氣

王和平介紹，為了打好研發(fā)基礎(chǔ)、尋求技術(shù)突破，菱電已經(jīng)花費整整12年時間用于EMS的研發(fā)和技術(shù)積累。功夫不負有心人，目前菱電已經(jīng)具備了3000㎡試驗中心、50余臺套實驗設(shè)備和近百人的研發(fā)團隊；擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車發(fā)動機管理系統(tǒng)開發(fā)平臺，并在此平臺基礎(chǔ)上形成了汽油發(fā)動機控制系統(tǒng)、汽油/CNG雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)、電動車動力控制系統(tǒng)、混合動力控制系統(tǒng)，自主開發(fā)了ECU控制軟件（包括底層和應(yīng)用層）、發(fā)動機臺架標定、整車標定、數(shù)據(jù)分析處理等軟件；承擔了3個國家863項目和1個工信部強基工程項目，開發(fā)的產(chǎn)品能夠滿足對電子節(jié)氣門、VVT、渦輪增壓、與AT車實現(xiàn)匹配等發(fā)動機新技術(shù)的控制需求；成功匹配了奇瑞、福田、江南、海馬、東風、華晨鑫源、黑豹、時風、成功等多家品牌車型和發(fā)動機產(chǎn)品，匹配車型滿足國V排放法規(guī)，并開始了國六排放車型的開發(fā)。

“進入原本由國際巨頭把控的汽車廠商，菱電價格要低10%，但開發(fā)周期卻比國際巨頭短。由于擁有正向開發(fā)和底層開發(fā)帶來的穩(wěn)定平臺，菱電也有能力為客戶提供隨時隨地的技術(shù)診斷服務(wù)。但目前，也存在一些諸如市場知名度低、產(chǎn)品毛利率低、車型覆蓋不全面的問題。”王和平對《汽車觀察》記者表示，目前菱電產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到了微型轎車、MPV、微型客車、中型/輕型/微型卡車、摩托車、沙灘車等車型，在未來，隨著菱電缸內(nèi)直噴控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化和混動控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，將全面進入乘用車市場。

目前，菱電已經(jīng)具備了3000㎡試驗中心、50余臺套實驗設(shè)備和近百人的研發(fā)團隊；擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車發(fā)動機管理系統(tǒng)開發(fā)平臺。

“我們?yōu)槭裁茨軌驁猿窒聛聿⑷〉矛F(xiàn)在的成績？因為我們完全是在用一種‘撞黑墻’的勇氣和毅力在做。沒有可以借鑒的經(jīng)驗，技術(shù)上完全靠自己摸索，過程中哪兒錯了哪兒對了不知道，只能用結(jié)果去驗證。” 另外，菱電核心技術(shù)團隊自創(chuàng)立以來一直保持穩(wěn)定、基本零流失，這在人才流動十分常見的汽車行業(yè)也是難能可貴的。

菱電試驗場里正在進行標定實驗的樣車和測試坡道。

王和平稱，市場上也有一些企業(yè)依靠技術(shù)買進或和跨國企業(yè)合作，但如果僅僅是單純地買進或嫁接別人的技術(shù)，知其然不知其所以然，有可能會僥幸成功，但更有可能會失敗，這樣的反面教材簡直不勝枚舉。與其走捷徑，不如用臥薪嘗膽的精神努力做好原始創(chuàng)新，終會守得云開見月明。

高度壟斷的市場

“EMS是汽車中最核心、最復雜的電子控制系統(tǒng)，決定了發(fā)動機與整車的油耗水平、污染物排放水平、動力性能和駕駛舒適性?！?武漢理工大學汽車工程學院副院長顏伏伍向《汽車觀察》記者介紹，在汽車運轉(zhuǎn)的過程中，EMS起到的作用主要是針對不同工況和整車對扭矩的需求計算進氣量和噴油量，進行精確噴油、點火，控制扭矩輸出，以達到降低油耗水平和發(fā)動機原始排放、提高后處理系統(tǒng)污染物轉(zhuǎn)化效率、控制排氣溫度和提高駕駛舒適度的效果。

任何一款新車型投放市場之前都需要EMS廠商來匹配開發(fā)發(fā)動機電控系統(tǒng)，可以說，EMS的開發(fā)速度一定程度上決定了整車廠新車型投放市場的速度。這樣的關(guān)鍵技術(shù)，與之匹配的當然是極致的開發(fā)難度：EMS屬于多輸入、多輸出參數(shù)的系統(tǒng)，參數(shù)多達數(shù)十種，而參數(shù)之間往往相互影響，調(diào)整起來相當復雜。同時，EMS還需要根據(jù)發(fā)動機各部件的老化程度進行自適應(yīng)調(diào)整和故障的監(jiān)控診斷。

數(shù)據(jù)顯示，2016年我國汽車銷量總計超過2800萬輛，同比增長9.47%，全部使用EMS。其中乘用車銷售2500萬輛，同比增長9%，預計每年保持6%至10%的增長幅度，商用車銷售300萬輛，同比增長12%，預計會維持該水平。預計2019年，摩托車將開始使用EMS替代化油器，在不久的將來，農(nóng)用車、非道路工程機械也會使用EMS。由此看來，EMS的市場空間十分巨大。

從國際市場來看，EMS技術(shù)目前正處于被博世、德爾福、電裝等跨國巨頭壟斷的狀態(tài)，在國內(nèi)，這幾家跨國公司也已經(jīng)占據(jù)了99%的EMS市場，菱電與華夏龍暉（北京）汽車電子科技股份有限公司算是自主品牌EMS企業(yè)的領(lǐng)頭羊，其中菱電2016年匹配整車超過17萬輛，占國內(nèi)市場份額為0.61%，華夏龍暉2016年匹配整車估算約10萬輛，占國內(nèi)市場份額為0.36%，兩家合計占國內(nèi)市場份額不足1%。

為何要發(fā)展自主品牌EMS？顏伏伍認為，首先，發(fā)展自主品牌EMS能夠避免汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)空心化，避免中國自主品牌整車廠在車型開發(fā)及零部件供應(yīng)上受制于人。新車型的開發(fā)進度主要由EMS和自動變速箱零部件廠商來決定，如某品牌SUV推出幾次受阻就是因為自動變速箱供貨的原因，每年年底銷售旺季，國際壟斷EMS廠商優(yōu)先保證了合資品牌的供應(yīng)，自主品牌汽車的EMS供應(yīng)也存在風險。自主品牌EMS的發(fā)展壯大可以保證國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的安全可控。

其次，EMS含有大量芯片，帶有定位和控制功能，如果完全掌握在國外企業(yè)手中，民用汽車暫且不說，一旦軍用卡車、坦克使用了國外EMS產(chǎn)品，關(guān)鍵時候國家安全將會受制于人。

菱電實驗室里整齊排列的排放分析實驗設(shè)備。

再次，由于自動變速箱的控制系統(tǒng)需要與EMS高度配合，EMS自主化也可以帶動自動變速箱和核心零部件的自主化。

缺失的國家扶持政策

要想在EMS技術(shù)上實現(xiàn)突破，只有堅持正向開發(fā)路徑，掌握底層程序和控制策略，通過車輛測試發(fā)現(xiàn)問題，逐步改進，形成正向積累優(yōu)勢。

雖然自主品牌EMS市場占有率不高，但與國外EMS企業(yè)相比也具有一些優(yōu)勢：自主品牌EMS廠商的程序開發(fā)和標定部門屬于緊密合作關(guān)系，與整車廠之間也不存在時間和地域上的隔離，沒有溝通和交流上的障礙和技術(shù)封鎖，因此自主品牌EMS廠商可以為汽車提供參數(shù)改動和個性化定制，可以提供隨時隨地的技術(shù)診斷和快捷響應(yīng)服務(wù)，新車型開發(fā)速度也快于國際競爭對手。

但從另一個方面看，國內(nèi)EMS在20世紀90年代才剛剛起步，相比上世紀60年代就已經(jīng)著手的國外EMS廠家來說，開發(fā)時間晚，經(jīng)驗積累少，自身知名度不高，行業(yè)形象力不夠，主機廠信任度不夠；汽車級芯片、氧傳感器以及噴嘴等基礎(chǔ)器件也基本被國外廠商壟斷，即使國內(nèi)具備生產(chǎn)能力，在產(chǎn)品穩(wěn)定性、耐久性等方面差距依然較大；相比國外壟斷EMS企業(yè)動輒上千萬臺的市場規(guī)模，國內(nèi)自主品牌EMS廠家目前依然停留在十萬臺數(shù)量級，數(shù)量上的懸殊也帶來了核心部件采購成本上的差距。綜合來看，自主品牌EMS仍然需要大量的時間和規(guī)模應(yīng)用來奮力追趕國外EMS水平。

EMS技術(shù)追趕能否走捷徑？答案是不能。國際零部件巨頭雖占據(jù)了國內(nèi)99%的市場，卻沒有將技術(shù)轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)，國內(nèi)主機廠和這些公司在國內(nèi)的標定部門接觸到的僅僅是不掌握原代碼的黑匣子程序。而且EMS屬于看不見摸不著的軟件程序和數(shù)據(jù)，只要國外對原代碼和編譯工具高度保密，國內(nèi)企業(yè)即使想學也很難學到。況且，簡單的模仿畢竟難以深入本質(zhì)，而核心技術(shù)往往需要通過規(guī)模化應(yīng)用來驗證和提高。

因此，顏伏伍教授認為，要想在EMS技術(shù)上實現(xiàn)突破，只有堅持正向開發(fā)路徑，掌握底層程序和控制策略，通過車輛測試發(fā)現(xiàn)問題，逐步改進，形成正向積累優(yōu)勢。同一研發(fā)團隊至少需要堅持10年以上才有可能成功，一般企業(yè)很少堅持研發(fā)5年以上，菱電在EMS領(lǐng)域的12年堅守為行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)樹立了榜樣。

除了自主品牌EMS在技術(shù)和規(guī)模上自身努力、實現(xiàn)突破以外，顏伏伍認為，也需要國家、自主品牌主機廠在政策和項目支持上進一步加強。

《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，中國要從汽車大國向汽車強國轉(zhuǎn)變。汽車產(chǎn)業(yè)是個高度關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè),汽車零部件產(chǎn)業(yè)作為汽車工業(yè)的基礎(chǔ),在很大程度上影響著汽車產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，因此國家對汽車零部件核心技術(shù)進行重點支持顯得非常關(guān)鍵。作為汽車的“大腦”，EMS能否實現(xiàn)國產(chǎn)化關(guān)系到“汽車強國”目標中 “汽車全產(chǎn)業(yè)鏈安全可控”和“實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破” 這兩大目標的實現(xiàn)。

但迄今為止，政府尚未出臺對自主品牌核心零部件、尤其是對EMS這樣核心中的核心的支持政策。顏伏伍建議，政策支持的方向可以參考發(fā)展新能源汽車的政策，除了鼓勵自主品牌EMS以外，同時支持核心零部件如噴嘴、氧傳感器、汽車級芯片的國產(chǎn)化，以降低自主品牌EMS的采購成本，其實際作用將大大增強國產(chǎn)EMS部件的競爭力，使得國產(chǎn)核心部件在主機廠獲得更多的驗證機會，解放自主品牌EMS創(chuàng)新能力，促進國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)茁壯成長。