對于非行業(yè)內(nèi)人士而言,,對汽車產(chǎn)業(yè)的印象可能是壁壘森嚴(yán),,保守謹(jǐn)慎,。
根據(jù)麥肯錫的統(tǒng)計(jì),從2015年全球銷售額最大的15家廠商名單來看,,向前回溯15年都沒有太大變化,,15年來只出現(xiàn)了兩家新面孔,。作為對比,,2015年的15大手機(jī)廠商與15年前名單相比天翻地覆,只有5家廠商還在名單中,,新出現(xiàn)的廠商多達(dá)10家,。
歷經(jīng)上百年的發(fā)展、兼并,、重組,,汽車產(chǎn)業(yè)越來越成熟,由于投入大,、行業(yè)資質(zhì)要求高,、產(chǎn)品研發(fā)周期長,不但留給新公司的機(jī)會(huì)不多,,過去汽車業(yè)對于新技術(shù)的采用也異常謹(jǐn)慎,,很多在其他領(lǐng)域非常成熟的技術(shù),汽車上遲遲沒有引入,。例如,,移動(dòng)通信已經(jīng)發(fā)展到第四代技術(shù),但車載無線通信技術(shù)應(yīng)用(除FM)才剛剛開始引入,;一臺中檔汽車上所具備的影音娛樂功能(功能,,非效果),往往不及一部千元智能手機(jī)手機(jī),;在越來越多工控設(shè)備已經(jīng)放棄傳統(tǒng)儀表盤時(shí),,汽車采用虛擬儀表的比例仍然不高。
當(dāng)然,,汽車業(yè)對于新技術(shù)保守謹(jǐn)慎的態(tài)度并非只是由于寡頭穩(wěn)定市場,,大家缺乏創(chuàng)新的動(dòng)力。對于一臺在各種路面都可高速行駛的噸級(一般家用車重量在一噸到三噸之間)大機(jī)器而言,,技術(shù)方案的安全性是首要考慮的因素,,甚至可以說,汽車業(yè)對于功能安全的嚴(yán)格要求是汽車技術(shù)更新?lián)Q代緩慢的主要原因,。
不過,,這一局面近年來在發(fā)生變化。一方面,,借助電動(dòng)化與自動(dòng)駕駛技術(shù),傳統(tǒng)車廠以外的勢力不斷嘗試各種機(jī)會(huì),,以試圖切入這個(gè)萬億美元級別市場,;另一方面,傳統(tǒng)車廠看到這種趨勢也不甘作繭自縛,加大了對于新技術(shù)的吸收力度,,而一二級供應(yīng)商(例如電子元器件廠商)對于汽車主機(jī)廠的創(chuàng)新需求積極響應(yīng),,給予了大力的支持。
液晶顯示系統(tǒng)增長前景好
以汽車信息顯示技術(shù)為例,,傳統(tǒng)汽車信息顯示各自獨(dú)立,,互不相關(guān)。儀表盤,、中控,、后排娛樂各司其職,開發(fā)起來相對簡單,。這樣簡單且相互獨(dú)立的子系統(tǒng)也非常容易實(shí)現(xiàn)功能安全,。但隨著高級駕駛輔助(ADAS)技術(shù)的發(fā)展,展望以后無人駕駛技術(shù)的前景,,汽車狀態(tài)信息顯示走向融合是必然的趨勢,。類似特斯拉的超大中控顯示屏雖然還不普及,但無論儀表盤還是中控臺,,改用液晶顯示的趨勢越來越明顯,。
市場分析機(jī)構(gòu)IHS在2015年發(fā)布的一份報(bào)告中稱,從2015年到2021年,,汽車顯示系統(tǒng)年復(fù)合增長率超過11%,,到2021年時(shí)市值達(dá)到186億美元,比2015年整個(gè)市場規(guī)模增長約90億美元(即翻一番),。IHS分析,,由于消費(fèi)者對影音娛樂功能、行車安全以及汽車電動(dòng)化的需求不斷增長,,在儀表盤,、中控臺與其他顯示應(yīng)用中,主機(jī)廠越來越傾向于選擇更大更復(fù)雜的顯示系統(tǒng),。從2015年到2021年,,前裝液晶中控臺與液晶儀表盤綜合增長率都可以超過40%,這兩種顯示系統(tǒng)到2021年年出貨量都可以達(dá)到6000萬套,。抬頭顯示系統(tǒng)綜合增長率更高,,可能超過65%,到2021年的年出貨量將超過600萬套,。
后裝市場顯示系統(tǒng)一樣成長迅速,,IHS認(rèn)為,由于中,、俄,、印等金磚國家對于后裝導(dǎo)航等的旺盛需求,,也是汽車顯示系統(tǒng)全球出貨增長的一個(gè)推動(dòng)因素。筆者也注意到,,近兩年來,,在后裝電子后視鏡領(lǐng)域,從芯片到方案,,國產(chǎn)廠商越來越成為不可忽視的力量,。
(數(shù)據(jù)來源于IHS)
IHS的對汽車顯示系統(tǒng)市場的預(yù)測已經(jīng)很樂觀,但一年多來的發(fā)展表明,,汽車顯示系統(tǒng)的增長可能比IHS在2015年底的估計(jì)還要樂觀,。在英國市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Technavio最新的預(yù)測中,2017年至2021年全球汽車顯示系統(tǒng)年復(fù)合增長率高達(dá)19%,。
不同尺寸液晶屏出貨量趨勢(數(shù)據(jù)來源于IHS)
無論是電子后視鏡,、大屏幕中控臺、虛擬化儀表還是抬頭顯示(HUD)都需要用到液晶屏,。IHS預(yù)測,,到2021年,7英寸及以上車載液晶屏年出貨量可達(dá)3350萬塊,,年復(fù)合增長率接近10%,。7英寸及以上液晶屏主要用于中控臺與后座影音娛樂系統(tǒng),儀表用液晶屏還有3英寸,、4英寸的小尺寸液晶屏,,不過5英寸甚至更大的液晶屏也被一些先鋒廠商開始用于儀表盤應(yīng)用。
汽車應(yīng)用對液晶屏與驅(qū)動(dòng)芯片要求高
也許有讀者會(huì)有疑問,,汽車用液晶屏有什么稀奇嗎,?手機(jī)電腦不用說了,現(xiàn)在很多家用電器都配備了液晶屏,,工業(yè)設(shè)備中用到液晶屏的也比比皆是,,汽車用液晶屏有什么特殊要求嗎?
相比消費(fèi)電子產(chǎn)品,, 汽車對于液晶屏等顯示器件的要求要高很多,。普通液晶屏只保證在0℃至+50℃溫度區(qū)間正常工作,車載電子產(chǎn)品的工作溫度范圍最低要求為-40℃至+85℃,,一般車載液晶驅(qū)動(dòng)芯片的工作溫度更被拓展到-40℃到+105℃,。由于液晶屏在低溫時(shí)響應(yīng)速度會(huì)下降很多,所以要滿足車載溫度要求,,并不容易,。據(jù)筆者了解到的信息,某些聲稱支持-40℃的液晶屏實(shí)際上只能支持到-30℃,。
除了工作溫度,, 車用液晶顯示系統(tǒng)對于抗振性,、耐腐蝕性、響應(yīng)速度,、可視角度等要求都非常高,特別重要的是車載顯示系統(tǒng)對功能安全有極高的要求,。根據(jù)ISO26262的要求,,在行駛過程中的汽車,如果電子系統(tǒng)出現(xiàn)故障,,導(dǎo)致車輛不能正常行駛時(shí),,該系統(tǒng)須具備可以把行車危險(xiǎn)降低到不對人體產(chǎn)生危害的防護(hù)措施。
對汽車顯示系統(tǒng)而言,,不同的模塊對實(shí)現(xiàn)功能安全的要求也不同,。后排娛樂顯示與中控臺部分由于對行車安全影響較小,因此偶爾出現(xiàn)顯示延遲或者畫面死機(jī)現(xiàn)象,,一般也不會(huì)造成太大的安全隱患,。
但儀表盤與電子后視鏡等模塊就完全不同了,前者實(shí)時(shí)顯示車輛的關(guān)鍵信息,,后者更是顯示隨時(shí)變化的路況,,如果出現(xiàn)大的延遲或者畫面死機(jī),將會(huì)帶來極大的安全隱患,。
以電子后視鏡為例,,假如在無人無車畫面時(shí)液晶屏出現(xiàn)死機(jī),短時(shí)間內(nèi)駕駛員很難判斷畫面出現(xiàn)了死機(jī),,這時(shí)候一旦有異常狀況出現(xiàn),,駕駛員根本無法及時(shí)做出反應(yīng),極有可能引發(fā)嚴(yán)重的交通事故,。
既然電子后視鏡存在這樣的安全隱患,,為何電子后視鏡的普及率越來越高?德國與日本等國家已經(jīng)出臺政策,,允許汽車廠商采用車用攝像頭替代傳統(tǒng)的外后視鏡,。這樣的外后視鏡系統(tǒng),將沒有傳統(tǒng)安裝在車身兩側(cè)的物理鏡片,,而在相應(yīng)位置安裝了攝像頭,,如果攝像頭系統(tǒng)出了問題,駕駛員將無法從車內(nèi)液晶屏上觀察兩側(cè)后方路況,。
電子后視鏡受到汽車廠商的青睞,,總結(jié)起來主要有三個(gè)原因。第一,,相比傳統(tǒng)后視鏡,,攝像頭可視角度更大,,借助圖像處理技術(shù),電子后視鏡可有效消除后視盲區(qū),,增大可視范圍,,從而提升駕駛安全性;第二,,傳統(tǒng)外后視鏡體積較大,,風(fēng)阻系數(shù)高,改為攝像頭以后可以降低風(fēng)阻,,無論駕駛性能還是節(jié)能減排都能從中受益,;第三,也是最重要的,,液晶顯示系統(tǒng)的功能安全可以通過驅(qū)動(dòng)液晶的芯片組來實(shí)現(xiàn),,從而達(dá)到ISO26262對于顯示系統(tǒng)功能安全的要求。