汽車儀表是駕駛員通過視覺就可直觀了解汽車工作狀態(tài)的必備部件,其顯示功能不可或缺。汽車儀表經(jīng)歷了機械式、模擬電路、電子式發(fā)展階段,在智能化、網(wǎng)聯(lián)化、自動駕駛的新技術(shù)驅(qū)動下,目前正在向全液晶儀表、虛擬儀表方向發(fā)展。浙江汽車儀表有限公司依靠科技創(chuàng)新,緊跟時代的步伐,2018-2019 年度全液晶儀表在全行業(yè)自主品牌中銷量領(lǐng)先,取得了驕人的成績。
汽車儀表的主要作用是為駕駛員提供重要的汽車運行參數(shù)信息,同時可供維修人員發(fā)現(xiàn)和排除汽車故障。汽車儀表由各種儀表、指示器,特別是駕駛員用警示燈、報警器等組成。常用的儀表顯示裝置有真空熒光顯示器(VFD)、發(fā)光二極管(LED)和液晶顯示器。
儀表主要通過其指針或是數(shù)字顯示及警示燈報警的方式發(fā)揮其作用。數(shù)字顯示的主要對象一般有車速里程、轉(zhuǎn)速、機油壓力、水溫、燃油等。警示燈顯示的對象較多,不同的車型會有所差異。
汽車儀表經(jīng)歷了從機械式、電子式、CAN 總線式到全液晶儀表的不斷發(fā)展,功能越來越多,也越來越美觀和智能?,F(xiàn)在大屏液晶儀表是主流應(yīng)用,雙聯(lián)屏儀表和多屏互動智能座艙是未來的趨勢。
儀表的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在逐年升級,7 英寸及以上液晶尺寸的高端儀表每年占據(jù)越來越多的份額,低端的電子式儀表和指針與點陣儀表份額逐年減少。
近年來,隨著汽車保有量逐年增長,汽車將成為人類除了家和工作單位以外的“第三空間”,疊加汽車大大拓展活動空間的屬性,可以衍生出手機所不具備的應(yīng)用場景,有望成為繼手機之后的又一移動智能終端。為達到這一目的,汽車智能化的步伐正在不斷加快,智能駕駛技術(shù)正由輔助駕駛轉(zhuǎn)化為自主駕駛,智能汽車的重要部件由碎片化狀態(tài)逐漸整合為系統(tǒng),汽車智能化成為汽車界的發(fā)展方向,儀表整合中控臺將成為智能汽車的“大腦”。
汽車是最后一個要改革的移動終端,作為汽車的顯示窗口,儀表首當(dāng)其沖。隨著汽車電子配置不斷升級,汽車電子化控制程度越來越高,傳統(tǒng)儀表已無法滿足汽車智能化和電動化的發(fā)展需要。傳統(tǒng)儀表提供的車輛行駛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、剩余油量等基本信息已經(jīng)不能滿足消費者的需求,而新能源汽車相對于傳統(tǒng)汽車,需要顯示更多的車輛信息,也讓傳統(tǒng)儀表的顯示捉襟見肘。更絢麗的顯示效果、更個性化的設(shè)置、更豐富的顯示內(nèi)容,是目前主流儀表的需求?;ヂ?lián)互通的汽車智能座艙,又要求儀表增加以太網(wǎng)、USB、WIFI、藍牙甚至4G/5G 網(wǎng)絡(luò)接口。傳統(tǒng)的儀表已不能滿足發(fā)展的要求,為適應(yīng)5G+智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展,儀表不得不快速進化。
根據(jù)儀表的顯示性能,一般以7 寸液晶屏為分界線,把儀表技術(shù)路線分成中低端儀表路線和高端儀表路線。
中低端儀表路線還是走傳統(tǒng)儀表的技術(shù)平臺,采用16 位或32 位MCU,MCU 集成了儀表專用的步進電機驅(qū)動模塊,LCD段碼屏驅(qū)動模塊,AD 和脈沖采集,CAN 總線等,集成的顯卡模塊性能較差,只能驅(qū)動小屏TFT,驅(qū)動7 寸TFT 屏需要外擴MPU 來實現(xiàn),沒有跑實時操作系統(tǒng),硬件一般是中低速PCB,4 層板以內(nèi)。這樣的技術(shù)平臺,對軟件開發(fā)人員的要求也不高,大多數(shù)單片機軟件開發(fā)人員能勝任。
高端儀表路線走的是大屏液晶儀表和智能網(wǎng)聯(lián),帶強大圖形處理功能的MPU 成為了主芯片,而MCU 退化為輔助芯片。MPU 是由多個ARM 核和GPU 組成,能驅(qū)動1920*720 分辨率及以上,甚至多屏,主流的有NXP i.MX8、TI Jacinto 7、Renesas R-Car 等。系統(tǒng)上是跑實時操作系統(tǒng)甚至多個操作系統(tǒng),軟件交互開發(fā)用HMI 設(shè)計工具,比如Kanzi、CGI studio 等,軟件層涉及到Ethernet、CANFD、DoIP、FOTA,USB 升級等。這樣的技術(shù)平臺,對軟件開發(fā)人員的要求是相當(dāng)高的,一般單片機軟件開發(fā)人員難以勝任。
據(jù)公開的研究報告顯示,2020 年全球汽車儀表市場規(guī)模約98 億美元,預(yù)計至2025 年有望達到130 億美元左右,復(fù)合增速6.3%。
儀表行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)主要分為兩類:一類是與國外合資或獨資企業(yè),例如:大陸汽車電子(蕪湖)有限公司、廣州馬瑞利儀表有限公司、日本電裝株式會社、重慶矢崎、博世汽車多媒體(蕪湖)有限公司、偉世通等,這些合資企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)平臺已通過多年的發(fā)展,非常完善和成熟,經(jīng)驗豐富,流程化管理,確保了產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性。他們中有的企業(yè),部分直接在國外進行研發(fā)生產(chǎn),工藝和裝備由國外直接引進,相對具有一定技術(shù)優(yōu)勢;部分技術(shù)開發(fā)能力主要依賴于國外母公司;部分在國內(nèi)有自己的研發(fā)實力,關(guān)鍵技術(shù)能夠得到國外母公司的技術(shù)支持。
另一類是自主品牌企業(yè),德賽西威、浙江儀表、江蘇新通達、蕪湖宏景、黑龍江天有為、航天科技、德科、東風(fēng)電子、比亞迪、黃山金馬、寧波威奇爾、武漢藍星等,已擁有國內(nèi)自主品牌市場的銷售渠道和適合國內(nèi)汽車使用的產(chǎn)品,主要給一汽集團、東風(fēng)汽車、長城汽車、吉利、重汽、比亞迪、奇瑞、長安等配套,通過近年來的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造,產(chǎn)量和品質(zhì)滿足現(xiàn)有國內(nèi)車型的配套需求,并開始逐步為合資汽車廠江淮大眾、江鈴福特、鄭州日產(chǎn)、廣汽豐田、一汽大眾、德國寶沃等配套。先進的工藝裝備和產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)水平不斷投入,平臺化管理開始推進。自主品牌雖與國際先進水平相比,還有一定的差距,但已在積極發(fā)展,不斷迎頭趕上,加強學(xué)習(xí)和積累。
基于自動駕駛技術(shù)的驅(qū)動,傳統(tǒng)機械式和電子斷碼式儀表快速淘汰,全液晶儀表發(fā)展迅猛。在汽車智能化、科技化的大背景下,毋容置疑,全液晶儀表盤將是未來汽車儀表發(fā)展的主流產(chǎn)品,目前,國外汽車品牌和自主汽車品牌在全液晶儀表均有搭載,且有從高端車型向入門級車型滲透的趨勢。2019 年,中國乘用車全液晶儀表裝配量達到260 萬套,同比大增108.5%。其裝配率由2018 年初的5.2%增至2019 年的15.0%,預(yù)計至2025 年,全液晶儀表有望成為裝配率最高的儀表類型。
浙江汽車儀表有限公司(下稱浙江儀表)得益于精準(zhǔn)的市場定位,持續(xù)的研發(fā)投入,2018-2019 年全液晶儀表出貨量達15萬套,在自主儀表企業(yè)中排名領(lǐng)先。
浙江儀表位于中國歷史文化名城紹興市袍江工業(yè)區(qū),公司占地面積79920 平方米,固定資產(chǎn)1.8 億元,員工520 人,其中高級工程師8 名、專業(yè)技術(shù)人員96 名。
浙江儀表是國家重點高新技術(shù)企業(yè)和省重點骨干企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)汽車組合儀表、傳感器,已有四十多年的歷史。企業(yè)通過幾十年來堅持不懈的努力,已發(fā)展形成集研制、設(shè)計、制造、銷售為一體的經(jīng)營管理體系。并在杭州設(shè)有獨立的汽車儀表產(chǎn)品研發(fā)中心,公司設(shè)有技術(shù)中心、中心試驗室、4 個車間,擁有28 條汽車儀表裝配流水線,各類生產(chǎn)、檢測、科研用設(shè)備500多臺(套);其中關(guān)鍵工序的生產(chǎn)、檢測、科研用設(shè)備分別由日本、德國、韓國、香港和臺灣等國家和地區(qū)引進,具有年產(chǎn)汽車儀表120 萬套的生產(chǎn)能力;浙江省技術(shù)監(jiān)督局在公司內(nèi)設(shè)有汽車儀表檢測中心及獲得國家資質(zhì)的EMC 檢測試驗室。在全國同行業(yè)中率先獲得了ISO9001 質(zhì)量體系認證,2003 年通過ISO9001:2000 版換版和QS-9000 認證,2006 年通過ISO/TS16949:2002 認證,2010 年通過ISO/TS16949:2009 換版認證。
浙江儀表主要產(chǎn)品有大屏全液晶組合儀表,也有機械式、動磁式、電子式、數(shù)顯式、嵌入式總線等六大系列1000 多個品種,規(guī)格有載重車、輕型卡車、客車、輕微型車、SUV、皮卡、轎車,分別為30 多家主機廠配套,具有設(shè)備先進、品種齊全、品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定可靠、技術(shù)力量雄厚、服務(wù)上乘等優(yōu)點。
傳感器產(chǎn)品有:車速傳感器、電子氣壓傳感器、電子發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、燃油傳感器、水位傳感器、電子機油壓力傳感器、陽光傳感器;主要客戶:北汽新能源、長城汽車、北汽股份、華晨汽車、長安汽車、獵豹汽車、福田汽車、江淮汽車、東風(fēng)柳汽、中國重汽、陜汽重卡、大運重卡、金龍客車、金旅客車、海格客車、中通客車。
由于持續(xù)不斷的研發(fā)投入和科技創(chuàng)新的技術(shù)路線,浙江儀表實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)型,在汽車儀表上建立了大屏全液晶技術(shù)平臺,形成了系列產(chǎn)品,在傳感器方面成功開發(fā)了毫米波雷達等先進產(chǎn)品,有力支持了我國無人駕駛技術(shù)的發(fā)展。
隨著新能源汽車和智能汽車逐漸走向大眾化普及階段,毫無疑問現(xiàn)階段液晶儀表有望成為提升汽車消費者購買意愿的重要配置,且傾向于尺寸更大、功能顯示信息更全面。全液晶儀表已經(jīng)成為高檔車型的標(biāo)配,奔馳、奧迪、寶馬、路虎、雷克薩斯等高檔車型普遍使用全液晶儀表。隨著技術(shù)的成熟和成本的不斷下降,全液晶儀表開始在中端車滲透,國內(nèi)自主車企也逐漸采用液晶儀表來替換傳統(tǒng)儀表,全液晶儀表的大眾化趨勢進一步加強。吉利、長城、比亞迪、北汽新能源、廣汽傳祺、上汽榮威、長安汽車等一大批車企很多車型逐漸采用全液晶儀表,以增強自身產(chǎn)品的吸引力。
全液晶儀表之后,是多屏互動智能座艙時代。隨著無人駕駛技術(shù)的發(fā)展,汽車電子構(gòu)架將發(fā)生徹底變化,華為提出CC 構(gòu)架,即通信+計算,三個平臺指的是MDC 智能駕駛平臺、CDC 智能座艙平臺和VDC 整車控制平臺;博世提出以太網(wǎng)+域控制器構(gòu)架,即跨域融合形成集中幾個域控制器的電子構(gòu)架。二者如出一轍,只是不同角度的不同表述而已。未來儀表將融合在智能座艙域中,成為汽車的大腦。