汽車電子市場概貌
賽迪顧問汽車電子產(chǎn)業(yè)事業(yè)部總經(jīng)理兼高級咨詢師徐鵬首先介紹道，電子產(chǎn)品的大量應用一直是汽車節(jié)能減排的重要推動力，在過去30年中，電子技術(shù)在汽車中的應用使得其燃油效率提高了70%，動力電子控制系統(tǒng)通過SIDI(火花點火直接射油)、VVT(可變氣門)、混合燃燒、渦輪增壓/快速充電優(yōu)化汽油引擎等技術(shù)，在改進動力效率方面起到了重要作用;汽車總線技術(shù)使汽車形成一個網(wǎng)絡，大大減少了汽車的線束重量，在推動汽車輕量化的過程中減少了能源消耗;通過TPMS產(chǎn)品時刻監(jiān)測汽車胎壓狀態(tài)，避免了汽車因為胎壓不足而白白損失的能量;此外，震動與熱能能量回收技術(shù)、智能導航駕駛協(xié)助技術(shù)等新產(chǎn)品也在陸續(xù)應用于汽車中，將不斷地持續(xù)提升汽車能量的利用效率。事實證明，汽車節(jié)能、安全、舒適、娛樂等功能的改進，電子產(chǎn)品在其中所起到的作用越來越重要。
2009年，中國汽車產(chǎn)銷量躍居世界第一，同時乘用車電子產(chǎn)品配備率相比五年前翻了一番，達到20%左右，從而推動中國汽車電子產(chǎn)品市場規(guī)模達到1629.6億元，同比增長20.4%。作為汽車電子產(chǎn)品的上游，2009年中國汽車電子類集成電路市場規(guī)模也達到114.9億元，同比增長16.3%，其中模擬IC、MCU以及ASSP芯片是市場中的主力軍。
新能源汽車被傾注了巨大熱情
目前世界各國政府在推動新能源汽車以及相關(guān)技術(shù)發(fā)展中傾注了巨大的熱情，支持力度前所未有。據(jù)德勤的統(tǒng)計，全球各國在經(jīng)濟刺激計劃中，共有440億美元投向新能源汽車，其中美國投入最多，達到274億美元，其次是法國，達到85.4億美元，中國政府也在4萬億投資中投入15億美元推動新能源汽車的發(fā)展。新能源汽車作為未來汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，吸引了各國政府與大批投資者，而電子技術(shù)的發(fā)展將新能源汽車的發(fā)展從藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實，成為市場發(fā)展的強力推動者。
動力電池性能的改善，電機材料與性能的提升，功率器件技術(shù)的發(fā)展，車用MCU計算能力的大幅提高……一系列的電子技術(shù)的發(fā)展使得電驅(qū)系統(tǒng)能夠在可承受的成本基礎上滿足消費者的駕駛需求，推動混合動力汽車、插電式混合動力汽車以及純電動汽車為代表的電驅(qū)汽車在市場中取得成功，目前混合動力汽車在全球市場中已經(jīng)占據(jù)了明顯的優(yōu)勢，得到了消費者的認可和喜愛。而汽車的動力系統(tǒng)被電子產(chǎn)品替代，力耦合管理系統(tǒng)、電池組與電池管理系統(tǒng)、電機與電機驅(qū)動系統(tǒng)、整車動力控制系統(tǒng)、大功率模塊等關(guān)鍵零部件的應用，使得汽車電子產(chǎn)品在整車中的成本率快速提升。以20萬元級別的純電動版乘用車測算，成本率達到50%以上。此外，電驅(qū)汽車面向汽車產(chǎn)業(yè)未來的產(chǎn)品，在設計中不會僅僅是目前車型的簡單改裝，越來越多的新型汽車電子產(chǎn)品與技術(shù)將應用其中，如智能導航系統(tǒng)、多功能數(shù)字化儀表、多媒體娛樂系統(tǒng)、遠程信息服務系統(tǒng)、汽車氣候控制系統(tǒng)、駕駛員綜合輔助系統(tǒng)等，這些產(chǎn)品在提升汽車安全、舒適與娛樂功能的同時，也能幫助駕駛員改善駕駛習慣，從而達到節(jié)省能源的目的。而汽車配備如此之多的電子產(chǎn)品將帶來功率不斷提升，新能源汽車發(fā)展所帶來的汽車動力電氣化的趨勢，為電子產(chǎn)品技術(shù)在汽車中的應用提供了良好的載體。
目前全球新能源汽車銷量占總銷量的不足1%，全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展才剛剛開始，對于相關(guān)電子技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新與應用創(chuàng)新來說仍有巨大的空間。例如動力電池由鎳氫向鋰電池方向發(fā)展是趨勢，這對于鋰電池技術(shù)而言，意味著巨大的發(fā)展空間，例如負極材料向硅基發(fā)展、固態(tài)鋰電池技術(shù)等都將大大提升現(xiàn)有鋰電池的性能，芯片、電機、傳感器、控制系統(tǒng)等零部件性能都存在巨大的提升空間，而新技術(shù)、新產(chǎn)品也將不斷被應用到汽車中。
我國新能源汽車電子的特點
特別對于中國這個新能源汽車年產(chǎn)量僅在5000輛左右、產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛起步的國家來說，在業(yè)界頻繁作秀和大躍進式發(fā)展的背后，存在著決定新能源汽車性能與成本的關(guān)鍵電子、關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化能力不足的現(xiàn)象。從電池材料與制造工藝、大功率功率器件與模塊、多路電池管理芯片、高精度傳感器、高速車用集成電路等基礎電子產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，到混合動力耦合裝置、車用動力電池模組、電驅(qū)變速箱、電動車用儀表盤等新能源汽車電子零部件的產(chǎn)業(yè)化與檢測技術(shù)，再到電動汽車設計與制造、公共配套措施建設等汽車制造與使用環(huán)境，都尚未對即將到來的新能源汽車發(fā)展浪潮完全做好準備。新能源汽車電子技術(shù)的缺乏，汽車工業(yè)與電子信息產(chǎn)業(yè)之間的合作機制尚未形成，產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展路徑仍在跟隨國外，產(chǎn)品發(fā)展以車輛改裝為主的發(fā)展現(xiàn)狀，都在阻礙著我國新能源汽車產(chǎn)品和技術(shù)水平處于全球領(lǐng)先水平這一戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。
電子技術(shù)在推動汽車產(chǎn)品發(fā)展的過程中所起到的作用越來越明顯，逐漸從促進性能改善的“配角”地位成為決定發(fā)展方向的“主角”，電子技術(shù)與機械技術(shù)融合發(fā)展的趨勢愈發(fā)明顯，汽車工業(yè)與電子信息產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展成為必然選擇。
新能源汽車的核心技術(shù)
龔進峰是中國汽車技術(shù)研究中心首席專家，同時也是汽車工程研究院副總工程師兼電子部部長。他對新能源汽車，尤其是純電動汽車和混合動力汽車指出如下認識(下述新能源汽車僅指純電動汽車和混合動力汽車)。
國家新能源汽車生產(chǎn)準入強調(diào)三大核心技術(shù)：電機及電機控制器、電池及電池管理系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)。其中動力電池技術(shù)是全球新能源汽車所面臨的一個共同技術(shù)難題，從鉛酸電池、鎳氫電池到鋰電池，電池的比能量階梯型提升，但純電動車的續(xù)時里程仍然無法與傳統(tǒng)汽車相比(從比能量和比功率的角度看)。因此，動力電池技術(shù)是新能源汽車面臨的技術(shù)瓶頸。另外，即使人們可以接受目前的純電動車續(xù)時里程，充電站布局、數(shù)量等基礎建設也需要配套到位。同時充電時間的問題，充電接口標準化的問題等都需要解決。
新能源汽車的另一個關(guān)鍵技術(shù)問題(針對混合動力汽車)，就是發(fā)動機管理系統(tǒng)的自主開發(fā)和應用。目前國內(nèi)混合動力汽車的發(fā)動機主要是借用傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，基本上是通過控制節(jié)氣門開度來實現(xiàn)發(fā)動機和電機的動力混合(也包括發(fā)動機的啟停技術(shù))，沒有從根本上專門開發(fā)專用的混合動力汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)。
總之，新能源汽車的動力電池技術(shù)和發(fā)動機技術(shù)是仍需解決和提升的關(guān)鍵所在。對于中國汽車技術(shù)研究中心，更關(guān)注汽車標準化和EMC(電磁兼容)等問題。
至于新能源汽車的未來毋庸置疑，肯定是主要的發(fā)展方向。因此在未來汽車中，新能源汽車的數(shù)量和地位會不斷提高。隨著新能源汽車技術(shù)的成熟和國家對新能源汽車鼓勵政策的出臺和落實，新能源汽車的市場會逐步打開，尤其是在“十城千輛”城市展開。
IC與半導體
英飛凌科技(中國)有限公司汽車電子業(yè)務部高級市場工程師曹洪宇認為，新能源汽車無疑是目前全球關(guān)注的焦點話題之一，豐田公司的普瑞斯如今已經(jīng)銷售過百萬輛了。而中國也正在掀起了一股產(chǎn)業(yè)研發(fā)熱潮，從政府補助到市場引導，都在大力培植這個新興市場，預計2015年各種車型將占整體5%左右。反觀這些車型背后，來自半導體公司的技術(shù)支持尤為重要，同時巨大的新能源車市場預期帶給整個業(yè)界不少挑戰(zhàn)和機遇。
主要的挑戰(zhàn)來自兩方面，一方面是傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)和新系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作;同時還需要在成本可控的條件下，滿足汽車電子在復雜應用環(huán)境下的可靠性要求。
廣義新能源汽車在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上和傳統(tǒng)汽車有很大區(qū)別，其中最重要以及最核心的部分就是動力驅(qū)動系統(tǒng)的革新。以混合動力車為例，它不僅僅是電機系統(tǒng)占總功率百分比的數(shù)值差異，重要的是量變引起的車輛結(jié)構(gòu)的變化。微混合系統(tǒng)一般實現(xiàn)起停功能，全混合系統(tǒng)則要求車輛在沒有發(fā)動機動力的情況下依然具有一定的續(xù)航能力。由于系統(tǒng)的耦合度大大增加，全混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為復雜，對設計帶來更多挑戰(zhàn)。而純電動汽車更是可能引發(fā)車輛系統(tǒng)顛覆性的革新設計，從質(zhì)量分配、動力傳輸?shù)杰囕v安全性，都將可能產(chǎn)生全新的設計理念。
英飛凌在電機控制、發(fā)動機管理、變速箱控制、電池管理和混合動力HCU(整車控制器)等都有相應硬件參考方案，能為客戶提供一站式半導體解決方案。
以新能源車的核心-動力總成系統(tǒng)而言，英飛凌推出了兩款汽車級大功率IGBT模塊，專門應用于車載電機驅(qū)動。高功率密度的汽車級模塊HP1 (Hybrid Pack 1) 和HP2 (Hybrid Pack 2)以超小的體積，切合汽車系統(tǒng)空間的局限性。
HP1 重485g (72x140x17mm) 3半橋合一的設計，650V 400A最大驅(qū)動能力，適用于20～30kW以內(nèi)電機應用。HP2 (106.5x48.5x20.5mm) 重量1250g，更是以特別的直接水冷式散熱設計，以650V 800A模塊滿足80~100kW的電機應用。
根據(jù)市面上不同電機功率扭矩和工況的要求，英飛凌將在2010年底推出一款200A電流和HP1相同封裝的產(chǎn)品，以及600A電流和HP2相同封裝的產(chǎn)品，形成兩個產(chǎn)品系列，能滿足從10kW~100kW的各等級電機系統(tǒng)的功率需求。
除此以外，還將在明年推出兩款超小型easy-B模塊，適合3～10kW以下車載電池充電器、電動空調(diào)或EPS等應用。
飛思卡爾中國區(qū)汽車電子工程經(jīng)理康曉敦說，電動汽車大致可以分為三類：混合動力、燃料電池和電動車。電動汽車存在著一個通用性的問題—電池。由于目前存在的電池方面的種種問題，未來能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的可能性最大的就是混合動力車。混合動力與傳統(tǒng)發(fā)動機相比在技術(shù)領(lǐng)域增加了三部分：整車控制 ;電池管理;電機控制。
從目前技術(shù)來看，電池技術(shù)是混合動力汽車和電動車的關(guān)鍵所在。既使是市場呼聲比較高的混合動力汽車，電池的成本也占到了整車的1/3以上。而且還有重量、可靠性、壽命等諸多問題需要解決。磷酸鋰鐵電池技術(shù)應該是解決方案中較好的一種。但涉及的以上問題也還是需要進一步改進。燃料電池是另一種技術(shù)，因其技術(shù)成熟性、燃料(主要是液態(tài)氫)貯存和控制方面的問題，可以說還不能馬上成為成熟的量產(chǎn)產(chǎn)品。而對純電動車的混合動力來講，電池的成本、重量、可靠性、壽命、包括充電問題將是政府、汽車公司所面臨的主要問題。當然因為電動車的環(huán)保優(yōu)勢，各國政府均在采取鼓勵政策。我們也希望電動車市場能夠盡快有長足的發(fā)展。
最新的電子動力系統(tǒng)控制技術(shù)已經(jīng)證明可以幫助降低排放量、提高燃油效率，并將更多引擎動力傳輸?shù)铰访?。飛思卡爾在電子汽油發(fā)動機管理領(lǐng)域具有優(yōu)勢，提供先進的嵌入式控制器、傳感器技術(shù)、動力管理組件和動力制動器驅(qū)動，使新車輛更加經(jīng)濟，并保護環(huán)境。而且飛思卡爾將繼續(xù)把引擎控制技術(shù)引入到新興應用中，如混合車輛控制和普通線路的柴油發(fā)動機管理。
飛思卡爾對國內(nèi)重要客戶的支持(如比亞迪等)包括技術(shù)交流、產(chǎn)品定價等，同時與奇瑞和東風合作的汽車電子聯(lián)合實驗室，并且未來還將擴展到其它整車廠商。此外，飛思卡爾還與清華大學、同濟大學和上海交大等高等院校進行相關(guān)的合作和研究。
電源與電池技術(shù)的創(chuàng)新
ADI大中華區(qū)汽車電子商務經(jīng)理李防震認為，新能源汽車的主要難點在于電池管理和電機控制系統(tǒng)。電池技術(shù)是新能源汽車的重要驅(qū)動力，亟待降低成本。同時國家相應配套的基礎設施如充電站要盡快普及;國家還應該要出臺相應的政策法規(guī)鼓勵和規(guī)范這個正在發(fā)展中的行業(yè)，以方便以后大規(guī)模的批量生產(chǎn)。針對電池管理和電機控制系統(tǒng)這兩個技術(shù)難點，ADI推出了鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)集成鋰電池安全監(jiān)控器，可以幫助用戶實現(xiàn)故障安全電路，并為之構(gòu)建安全環(huán)境的安全監(jiān)控器件。這款全新的監(jiān)控器為設計師提供了他們開發(fā)完整電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)前端所需的最終解決方案。AD7280/8280為集成式解決方案，每片AD7280/8280可監(jiān)控六個電池單元的工作狀態(tài)。該器件由電池組供電，可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨式報警。此外還包括了其他主要的元器件：例如隔離等等。這一套鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)解決方案可以應用于能源、工業(yè)和汽車應用的鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)。在電機控制系統(tǒng)中，ADI的DSP(BF50X)系列產(chǎn)品和旋變(AD2S12XX)是專門為這個應用而設計。
基礎元件、材料、EMC暗室設備
2010年是中國新能源汽車的啟動年，預期真正大規(guī)模發(fā)展在2020年左右。TDK汽車電子營業(yè)總經(jīng)理兼董事梶屋雅隆說：“從2008年開始世界新能源汽車啟動，預估每年將以百分之兩位數(shù)增長。2020年世界新能源汽車的份額將達45%左右?！?/p>
燃料電池、HEV(混合電動汽車)、P-HEV(插電式混合電動汽車，即可用家用外接電源充電) 、EV(電動汽車)等在高速發(fā)展，不過增長最快、超過上述新能源汽車數(shù)量總和的卻是一種利用汽油和柴油發(fā)動機的改良汽車(有人稱輕混合，也有稱啟動/停車技術(shù))，這種車在汽車等紅綠燈等臨時停車時也將自動熄火，在車啟動時又自動打火，這樣可大大節(jié)省汽車在空轉(zhuǎn)時的排放。而HEV被列為市場份額的第二位。
中國新能源汽車的發(fā)展，要歸結(jié)為中國政府對環(huán)保汽車的大力推動。同時，中國政府也鼓勵中國本土企業(yè)自主研發(fā)。縱觀中國本土企業(yè)在汽車電子上的研發(fā)，2007年在車載信息娛樂方面做得最多，部分企業(yè)能做車身和馬達系統(tǒng)，2009年中國本土企業(yè)也開始涉足安全方面，并且在車身和馬達方面國產(chǎn)率更高。
為了本土化，國產(chǎn)新能源汽車需要在關(guān)鍵系統(tǒng)和ECU方面自行設計，因此預期會大量采購高效的DC-DC轉(zhuǎn)換器、電流傳感器，汽車充電器，以及鐵氧體材料、MLCC(多層陶瓷片式陶瓷)等被動元件。
已經(jīng)成功地為本田、豐田的HEV車供貨的TDK，期待在華也能夠為中國本土企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)解決方案。TDK的產(chǎn)品特點，一方面為環(huán)保事業(yè)做貢獻(例如推動新能源汽車發(fā)展)，一方面產(chǎn)品追求小型化、精細化、高性能、材料環(huán)保。
EMC(電磁兼容)電波暗室方面，TDK已經(jīng)有30多年的鐵氧體材料經(jīng)驗，10余年的EMC電波暗室經(jīng)驗，在全球已建成上千個;在中國三年間也建立了65個。電波暗室的核心技術(shù)是外部全部要貼鐵氧體材料，而鐵氧體技術(shù)正是TDK的長項。TDK磁產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)服務中心高級應用工程師—村瀨圭子女士說，TDK暗室的特點是屏蔽性高。應用主要是兩方面：一方面是檢測認證中心采購;另一方面會被大中型企業(yè)采購，用于產(chǎn)品研發(fā)階段的檢測等。
“新能源汽車是Vishay定位的未來極具增長潛力的4個重要市場之一(除此之外還有風能/太陽能、LED照明和超薄移動家電)?！盫ishay(威世)亞洲區(qū)市場開發(fā)技術(shù)應用總監(jiān)楊益彰在7月6日于北京舉行的記者會上宣布。
“2010年是中國混合動力車和電動車的起飛年。盡管目前銷售量還比較小，但是我們相信良好的設計會引領(lǐng)銷售的。”楊益彰自信地說。
Vishay綜合了幾家市場調(diào)研機構(gòu)的研究結(jié)果后，得出如下平均預測數(shù)據(jù)：2009～2012年，混合動力汽車的年復合增長率為20%;2012年，50%的新能源汽車將采用啟動/停車技術(shù)。Vishay在啟動/停車方面的應用實例有：電解升壓電容器、Power Metal Strip檢流電阻、MOSFET和TMBS肖特基整流器、電感、高分斷電壓斷路器等。
對于混合動力汽車的逆變器、電機控制和動力電池組管理，Vishay將提供薄膜電容器模塊、IGBT模塊、分流和放電電阻、MOSFET和固態(tài)繼電器等器件。不同品質(zhì)的基礎元件效果是有差別的，就像一杯水你喝不出味道，如果加熱或者加冰，你就會很舒服。以電阻來說，電阻的核心是材料，簡單的電阻技術(shù)里面加入不同的材料會使電阻成為高技術(shù)，例如精準度提高。
在電動車的使用過程中，電池的充電時間非常關(guān)鍵，能否快速完成對電池的充電關(guān)系著消費者能否更早地接受這種新能源車。由于Vishay的逆變器方案具有可定制、開關(guān)和熱性能方面的特點，采用Vishay逆變器方案的一款比亞迪汽車能夠?qū)崿F(xiàn)10分鐘充電80%的高效率，這和消費者在加油站等待的時間相當。
現(xiàn)在雖然有很多集成電路(IC)，但分立器件在新能源汽車上具有不可替代的優(yōu)勢。IC受到包括最大電流等供電能力的限制;很難集成電容器和電感器等儲能器件;高精度電流檢測需要分立式外置分流電阻;IC內(nèi)部的瞬態(tài)保護功能過于薄弱;難以承受很高的工作溫度;包括引腳兼容在內(nèi)的電路板設計靈活性有限;難以集成用于精確和穩(wěn)定輸入信號的分散式智能傳感器。
電源保護器件的創(chuàng)新
泰科(Tyco)電子上海瑞侃電路保護部應用工程師郭濤介紹了電源保護器件的重要性。在做混合動力開發(fā)的時候，國內(nèi)的汽車公司面臨的挑戰(zhàn)有許多，其中混合動力車在包括車輛傳動系設計，車身電氣環(huán)境等方面較傳統(tǒng)內(nèi)燃機動力汽車相比都有較大不同。由于電流沖擊、電壓波動的增加，車內(nèi)各種功能控制電子單元面臨的電氣環(huán)境更加復雜，對保護器件、保護技術(shù)要求也會更加苛刻的。
由于新能源汽車開發(fā)的復雜性、系統(tǒng)性，未來主機廠和零件廠的合作開發(fā)是大勢所趨，尤其是在電氣保護方面，需要在前期保護器件廠商就能夠配合參與設計，根據(jù)實際應用環(huán)境提供合適的保護產(chǎn)品和方案。國內(nèi)開發(fā)新能源汽車也具有一定的優(yōu)勢，例如，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比，我們跟國外公司在混合動力技術(shù)方面的差距并不是很大，起點上比較接近。而且政府對企業(yè)影響也很重視，容易平臺化體系建立，包括資源聯(lián)合攻關(guān)。
泰科電子電路保護部基于PPTC(聚合物正溫度系數(shù))保護技術(shù)開發(fā)的PolySwitch系列過電流保護產(chǎn)品已應用于包括電池、汽車、電子、電信等多個領(lǐng)域。由于汽車用鋰離子電池體積大，其散熱性變差，安全性大幅下降，如何解決該問題十分重要。在鋰電池保護方面，PolySwitch多數(shù)和電池芯串聯(lián)在一起，可有效進行短路、過充、過放、過溫保護。在溫度監(jiān)控方面，鋰電池組也可采用PolySwitch對單節(jié)電池溫度進行監(jiān)控。
測試測量
泰克中國渠道分銷經(jīng)理程峰介紹道，汽車電子關(guān)乎目前汽車設計的三大市場挑戰(zhàn)，即如何滿足生態(tài)(環(huán)保)、更舒適方便和增強安全性的要求，而圍繞解決這些挑戰(zhàn)的系統(tǒng)和子系統(tǒng)正是目前汽車電子設計的熱點和難點。
動力系統(tǒng)無疑是汽車的心臟，而與動力系統(tǒng)相關(guān)的電子電路的高質(zhì)量穩(wěn)定運行將很大程度上決定整車的性能表現(xiàn)，其中既包括通過ECU實現(xiàn)的電子控制部分，還包括汽車電源電路，由于需要提高汽車的能耗效率，因此電源系統(tǒng)變得更加復雜，特別是新能源汽車。混合動力和清潔燃料柴油機技術(shù)要求高級電子控制系統(tǒng)，保證安全及環(huán)保。
利用ECU控制基本汽車系統(tǒng)和非基本汽車系統(tǒng)正成為新的行業(yè)標準，這些ECU基于數(shù)字技術(shù)(MCU、FPGA等器件)，要求更深入地了解復雜的定時和信號完整性問題。
針對上述汽車動力系統(tǒng)，泰克提供了一套完善的解決方案。汽車ECU根據(jù)放在汽車各處的傳感器傳回的數(shù)據(jù)實時計算信息，確定最佳的引擎控制參數(shù)值。由于ECU內(nèi)置到汽車引擎室中，噪聲環(huán)境更加惡劣，同時由于對更高頻率的分析需求也在不斷上升，特別是對微秒級、毫秒級以及甚至納秒級瞬態(tài)信號或尖峰的抗擾能力，對傳統(tǒng)示波器和探頭分析納秒級的高頻噪聲提出了挑戰(zhàn)。針對部分工程師希望利用信號源進行動力系統(tǒng)ECU現(xiàn)場仿真測試，泰克提供了基于信號源的測試方法，例如利用AFG3000系列函數(shù)信號發(fā)生器仿真各種汽車傳感器信號，如壓力、溫度、速度、旋轉(zhuǎn)和角度位置，對汽車應用中的引擎控制單元進行功能測試和優(yōu)化。
汽車電源電路的測試與其他電子系統(tǒng)上的電源測試類似，需要進行包括開關(guān)損耗、傳導損耗、平均功率損耗以及安全工作區(qū)(SOA)在內(nèi)的主要性能測試。目前，業(yè)界已經(jīng)具有完整、方便易用的電源測試解決方案，例如泰克公司就提供了完整的集成電源分析解決方案DPO4PWR和DPO3PWR電源分析應用模塊，可實現(xiàn)開關(guān)損耗測量、安全工作區(qū)、諧波、波紋、調(diào)制、轉(zhuǎn)換速率等全面的測試，并能實現(xiàn)自動測量功能，可簡化汽車電源應用的功率分析工作。
上海橫河國際貿(mào)易有限公司大客戶部部長陳林認為，中國在新能源車方面已經(jīng)和世界汽車第一集團的腳步一致了，做得好可能會“彎道超車”，中國的汽車行業(yè)很可能由此實現(xiàn)飛躍。
新能源電動車分為純電動/混合動力/燃料電池車，目前來看混合動力車較能滿足近期的市場發(fā)展。當然純電動車更符合新能源電動車的未來要求，中國已經(jīng)開始在幾個城市里建立新能源車的充電站，這對于未來實現(xiàn)純電動十分有利。但由于電池技術(shù)的解決和充電站建設都還需要時間，因此近期普及可能會遇到問題。
新能源電動車與傳統(tǒng)車相比有了很大的不同，特別是在電子方面有了較大的提高，因此必須進行很多電氣測試和分析工作，工程師對控制驅(qū)動單元/電機/電池等關(guān)鍵部位的測試需要符合電動車特點的測試儀器，其測試精度和數(shù)據(jù)采集的要求越來越高。
日本橫河電機(YOKOGAWA)的解決方案較多考慮了汽車測試的需求。橫河公司的功率分析儀在變頻器、電機、電池功率測試、效率評估以及電能能耗測試等方面擅長，獨特的快速分析和精確的測量數(shù)據(jù)為開發(fā)和測試工程師發(fā)現(xiàn)問題并解決問題提供了可靠的保證。橫河公司的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也受到工程師們的歡迎。由于汽車上面測試信號的特殊性，測試工程師需要多通道的集電壓/電流/溫度/應力/加速度/扭矩/轉(zhuǎn)速/流量等相互隔離的多路信號采集于一體的數(shù)據(jù)采集。橫河公司的DL750/DL850可完全滿足這方面的需求，能很好的解決汽車研發(fā)中多路的甚至十幾路，幾十路的信號處理分析和記錄。
NI中國技術(shù)市場工程師徐征說，混合動力汽車ECU的設計與驗證對于新能源汽車行業(yè)來說是一項關(guān)鍵技術(shù)。如何快速設計控制系統(tǒng)原型并進行驗證和發(fā)布是一個挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的開發(fā)流程中，往往先根據(jù)受控對象的模型設計算法并進行軟件仿真，然后設計嵌入式硬件電路，再將算法代碼重新移植到嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)。在這種開發(fā)流程中，需要在軟件開發(fā)與硬件設計中反復協(xié)調(diào)，進行修改和驗證，一般需要較長時間。因此，通過商業(yè)可用的現(xiàn)成嵌入式平臺快速實現(xiàn)控制系統(tǒng)原型成為一種趨勢?；谏虡I(yè)可用的嵌入式平臺(如NI CompactRIO)，用戶可以迅速為控制算法添加I/O，并在嵌入式實時控制器上執(zhí)行，從而快速完成控制系統(tǒng)設計。
控制系統(tǒng)設計完成之后需要進行功能性驗證，之后才能發(fā)布。為了更好地在驗證測試中模擬受控對象的行為，硬件在環(huán)(HIL)仿真成為一種主流的測試手段。在將控制器投入系統(tǒng)之前，先用一個可以模擬受控對象行為的真實硬件模型對其進行測試，就是我們這里所說的硬件在環(huán)測試。硬件在環(huán)測試可以大大降低開發(fā)和測試風險，降低測試成本，提高測試質(zhì)量。
NI提供開放靈活的模塊化硬件平臺和統(tǒng)一的圖形化系統(tǒng)開發(fā)軟件LabVIEW，可高效地進行混合動力汽車控制系統(tǒng)原型設計和硬件在環(huán)仿真?；贜I LabVIEW軟件，用戶可以建立受控對象(如混合燃料電池系統(tǒng))的模型，設計控制算法，并進行軟件仿真。之后，用戶可將算法直接下載到NI CompactRIO的實時控制器上運行，并選擇所需的CompactRIO I/O模塊作為算法的真實硬件I/O，從而快速構(gòu)建完整的嵌入式實時控制器原型。進一步，用戶還可以基于NI PXI平臺，利用之前建立的受控對象模型建立硬件在環(huán)仿真測試系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)進行驗證。在此過程中可以充分利用現(xiàn)成的模塊化硬件平臺，并且重用軟件模型和組件，從而大大加速了控制器設計和原型驗證的整個開發(fā)過程。NI于2009年還專門針對硬件在環(huán)測試應用推出了基于配置無需編程的實時測試軟件NI VeriStand，為用戶提供了更多選擇和支持。
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