世界汽車前沿技術(shù)及其市場發(fā)展趨勢

1、 世界汽車前沿技術(shù) 21世紀的頭10年將是世界汽車技術(shù)發(fā)展迅猛的10年，估計有42個汽車(部件或系統(tǒng))模塊，50種制造工藝(技術(shù))和20余種(組)材料將獲得重大或突破性技術(shù)創(chuàng)新成果。促使汽車工業(yè)發(fā)生重大變革的因素除了成本和市場競爭壓力外，就是用戶對汽車產(chǎn)品的安全性、舒適性和個性化提出的越來越高的要求。另外，社會對環(huán)保也更加關(guān)注，現(xiàn)有的原材料資源日益匱乏和與此有關(guān)的越來越嚴格的法規(guī)要求，對這種變革也產(chǎn)生了重要影響。  1.四大領(lǐng)域技術(shù)及市場展望    1.1新型動力及代用燃料汽車   在新世紀頭10年末期上市的汽車，由于裝用了

2、新型動力系統(tǒng)和廢氣凈化裝置，其噪聲值要比現(xiàn)今的車約低30%，汽車百公里油耗平均下降15%，廢氣排放也將大幅度減少。至2010年，目前許多人看好的燃料電池汽車，包括各種代用燃料汽車(例如燃氣汽車)等的市場份額將達10%左右，即每年的銷售規(guī)模為500萬600萬輛。(剖析主流資金真實目的，發(fā)現(xiàn)最佳獲利機會！)    1.2電子技術(shù)成為汽車核心技術(shù)  現(xiàn)在，電子裝備及其軟件價值平均已占世界汽車生產(chǎn)成本的22%(約為2250歐元輛)，至2010年，該比例將上升55535%(約為3870歐元輛)。屆時，世界汽車電子市場的年銷售額規(guī)模將達到2600

3、億歐元，與現(xiàn)在相比增長115%。由于汽車電子化的推動，2010年前后，幾乎所有的汽車(部件或系統(tǒng))模塊都將實現(xiàn)智能化。 到2010年，世界汽車軟件的市場銷售規(guī)模將達到1000多億歐元。不同的總線系統(tǒng)，操作控制系統(tǒng)通過軟件不僅能相互聯(lián)成一體，而且可實現(xiàn)智能化。    1.3汽車制造領(lǐng)域的新進展  今后，在汽車車身制造領(lǐng)域長期廣為流行的模塊式技術(shù)將淘汰。新的輕量化材料(諸如高強度鋼，金屬泡沫材料，鎂，鋁和陶瓷材料等)將得到更廣泛的應用和普及。至2010年，世界汽車整車整備質(zhì)量平均將減少17%(即質(zhì)量減小250kg)。  

4、0; 1.4汽車制造裝備市場的結(jié)構(gòu)變化  至2010年，汽車工業(yè)對機器設(shè)備和模具(工具，工裝等)的需求量將比現(xiàn)在增長10%左右。據(jù)預測，至2010年，汽車制造業(yè)對壓鑄設(shè)備的需求量將增長10%；對纖維復合材料壓制設(shè)備的需求量增長15%；對工作壓力較低的擠(或沖)壓機的需求量減少5%；對工作壓力較高的擠(或沖)壓機的需求量增長6%；對液壓成型設(shè)備的需求量增長5%；對壓制模具(工具)的需求量增長26%；在機械及切割領(lǐng)域，對多工位自動加工設(shè)備的需求量下降5%，對磨削機床的需求量下降15%，對齒輪加工設(shè)備的需求量下降10%，對珩磨機的需求量下降20%，而對加工中心的需求量增

5、長2%，對硬車削和硬銑削車床的需求量增長18%，對激光束切削機床的需求量增長30%，對激光精密加工設(shè)備的需求量增長34%；在部件聯(lián)接裝配領(lǐng)域，對點焊設(shè)備的需求量將下降20%，對機器人自動化裝置的需求量增長5%，對粘貼設(shè)備的需求量增長28%，對激光焊接設(shè)備的需求量增長36%；在表面處理領(lǐng)域，對檢測設(shè)備的需求量增長5%，對油漆設(shè)備的需求量增長8%。從以上汽車制造領(lǐng)域?qū)Σ煌O(shè)備的需求發(fā)展趨勢中，亦可看出未來汽車制造技術(shù)的若干發(fā)展趨勢。未來生物工程技術(shù)在汽車油漆領(lǐng)域也將得到應用，并引起一些革命性變化。    2.新技術(shù)新產(chǎn)品的應用狀況  &#

6、160; 2.1新共軌直噴柴油系統(tǒng)  目前博世開發(fā)的第3代共軌直噴柴油系統(tǒng)已經(jīng)上市。這種共軌直噴柴油系統(tǒng)的噴射壓力可達到180MPa，而且由于采用了新型噴油器，該系統(tǒng)可以進行多點噴射。  在該技術(shù)的應用方面，德爾福在2002年初已經(jīng)將其生產(chǎn)的噴射壓力為140MPa的共軌直噴柴油系統(tǒng)裝在福特Fcous轎車上。西門子開始為標致307型轎車供應類似的系統(tǒng)。從2004年起，MagneitMarelli將為菲亞特和歐寶公司供應其帶多點噴射功能的共軌系統(tǒng)。不過，真正具有競爭實力的是博世“整體式噴油器”系統(tǒng)，該裝置已經(jīng)被大眾集團廣泛采用。這種整體式噴油器系統(tǒng)

7、的噴射壓力可達205MPa。    2.2 5缸發(fā)動機  5缸發(fā)動機的采用已經(jīng)有多年歷史了，但該發(fā)動機的使用范圍始終非常有限。  大眾汽車公司是這種直列5缸(15)發(fā)動機的開路先鋒，目前大眾公司已經(jīng)在其大眾、西特、斯柯達等8種不同的車型上分別采用了該歐洲版本的發(fā)動機。福特和通用計劃在今后幾年中生產(chǎn)新型的5缸發(fā)動機。菲亞特和福特集團的蘭德·羅孚轎車與沃爾沃的品牌以及戴克公司切諾基吉普車也已裝備了5缸發(fā)動機。    2.3新一代自動化手動變速器 &#

8、160;第2代自動化手動變速器如Borg Warner公司開發(fā)的類型則采用了一種雙離合系統(tǒng)。它的驅(qū)動裝置在2個離合器之間換檔以防止扭矩中斷傳遞。這種動力變速器變速非常平滑，特別像傳統(tǒng)的自動變速器。ZF公司希望2005年在汽車上采用該系統(tǒng)。法雷奧的自動化手動變速器已經(jīng)在幾家汽車生產(chǎn)廠家的汽車上進行演示。專家預測，2008年大部分輕型商用車都要裝備這種自動化手動變速器，該裝置在歐洲市場上所占的份額將在14以上。    2.4氣缸節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應用  2001年奔馳公司裝在其GL600和S600轎車上的12V發(fā)動機已經(jīng)正式采用這

9、項氣缸節(jié)能技術(shù)，而且這些車型已經(jīng)投入市場。奔馳聲稱與那些全時的V12發(fā)動機相比，該發(fā)動機可以節(jié)約20%的燃油。通用公司將計劃在2004年采用伊頓公司開發(fā)的新氣缸節(jié)能技術(shù)。新型氣缸節(jié)能裝置將首先在其生產(chǎn)的V8載貨車發(fā)動機上應用。據(jù)稱，載貨車在裝備這種節(jié)能裝置之后可使燃油經(jīng)濟性提高6%12%。另外，福特公司也在研究開發(fā)一種可隨時關(guān)閉部分氣缸的變排量發(fā)動機。    2.5電子液壓制動裝置  這種電子液壓制動需要42V電源和較可靠的電力供應裝置。博世、大陸和TRW目前是該技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)頭羊。電子液壓制系統(tǒng)與防抱死制動系統(tǒng)、電子制動力分配系統(tǒng)、牽

10、引力控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)以及制動助力系統(tǒng)等兼容。因此未來的電子液壓制動系統(tǒng)應該是與輪胎和底盤等零部件的改進統(tǒng)籌發(fā)展的。  奔馳的第5代SL是第一輛裝備了電子液壓制動系統(tǒng)的轎車，博世公司與奔馳攜手開發(fā)了該系統(tǒng)。2002年，奔馳已經(jīng)在E級轎車上裝備了電子液壓制動系統(tǒng)。大陸公司已經(jīng)為大眾公司的高爾夫轎車專門開發(fā)配備了電子液壓制動系統(tǒng)；TRW為2種2003年型的轎車配備了電子液壓制動系統(tǒng)；博世準備在2005年將該公司開發(fā)的電子液壓制動系統(tǒng)用于高檔或豪華車上。    2.6車速控制裝置  現(xiàn)有系統(tǒng)的成本和體積是目前的最大障

11、礙。紅外線適配性車速控制裝置似乎是以雷達為基礎(chǔ)的系統(tǒng)?，F(xiàn)在日產(chǎn)的新型Primera已經(jīng)采用了該裝置。  從1999年起，奔馳已經(jīng)在S級轎車上裝備了該裝置。這種S級轎車使用大陸公司的子公司ADC提供的Distronic系統(tǒng)。寶馬的7系列，美洲豹的XKR以及日產(chǎn)的豪華車型都已經(jīng)裝備了該裝置。    2.7整體式發(fā)動機起動機技術(shù)  目前該技術(shù)還缺少42V電子系統(tǒng)技術(shù)的協(xié)同配合?，F(xiàn)在汽車生產(chǎn)廠家尚可以在橫置發(fā)動機的14V配置中選擇皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，但是不久的將來采用42V電氣系統(tǒng)的整體式起動機和交流發(fā)電機必將在新發(fā)動機項目上占

12、據(jù)統(tǒng)治地位。  目前，包括法雷奧公司在內(nèi)的許多零部件供應商已經(jīng)開發(fā)了一種被稱為“星”(STARS)的起動機和交流發(fā)電機可逆系統(tǒng)。    2.8汽油直噴發(fā)動機技術(shù)及其應用  在發(fā)動機控制技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位的博世和西門子等公司在這個市場上扮演了主角。  西門子為歐洲市場上的車型配備了其公司的產(chǎn)品。比如雷諾的Megane Cabriolet已經(jīng)使用了該公司提供的一種高壓直噴系統(tǒng)。  博世將為大眾大批量生產(chǎn)的1.6L發(fā)動機提供GDI。GDI發(fā)動機可以將燃料消耗降低15%。

13、奧迪A3在2002年裝備了新型GDI發(fā)動機。大多數(shù)歐洲汽車生產(chǎn)廠家已經(jīng)制定了引進1.42.0LGDI發(fā)動機的計劃。而寶馬則是在2003年初為其12缸發(fā)動機引進了GDI。    2.9電控線路應用系統(tǒng)  目前，電控線路系統(tǒng)日益接近正式生產(chǎn)，但還有許多復驗工作仍在進行，特別是安全項目。在電控線路應用技術(shù)中，德爾福、博世、西門子VDO、ZF、Visteon在它們眾多的安全方案中包含了多種技術(shù)。德爾福的計劃中包括了電控線路的應用技術(shù)并以此作為其集成安全系統(tǒng)和沖撞預警程序的一部分，形成了汽車動態(tài)安全管理的關(guān)鍵元件。  在電控

14、電路應用技術(shù)具有較高效率以及更容易獲得組裝配機會的同時，該技術(shù)也變得更復雜，其成本也較高。節(jié)氣門電控線路技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)得到應用。2005年，制動器電控線路將出現(xiàn)在歐洲的寶馬、奔馳各種車型以及美國的凱迪拉克車型上。    2.10底盤連續(xù)控制概念  在2003年的巴黎汽車博覽會上，沃爾沃公司展出了S60R轎車和V70廂式車。這2種車以S600轎車為基礎(chǔ)，引入了底盤連續(xù)控制系統(tǒng)(FOUR-C)。FOUR-C是由減振系統(tǒng)高端技術(shù)開發(fā)公司奧林斯·瑞星(Ohline Racing)公司和減振器生產(chǎn)廠家莫尼羅(Monroe)聯(lián)合

15、開發(fā)的。沃爾沃公司對該技術(shù)的名稱使用了一個小小的雙關(guān)語：FOUR-C等于“foresee”，它的意思是該轎車可以隨時預知它本身即將發(fā)生和面臨的某種情況并進行補償調(diào)整使其正常行駛。    2.11復合陶瓷制動盤  復合陶瓷制動盤的質(zhì)量比傳統(tǒng)的灰鐵制動盤輕30%以上，可提供恒定的制動功能(無任何衰減效應)，進而延長車輛的整個壽命。  該領(lǐng)域主要有波萊姆博(Brembo)、奔馳和保時捷公司。  復合陶瓷制動盤所面臨的問題主要是成本問題，目前的產(chǎn)量特別低。  各種高性能的轎車使用了該

16、技術(shù)，例如法拉利恩佐，奔馳55AMG以及保時捷911。法拉利的一種賽車也使用了該技術(shù)。    2.12塑料中的漆膜  該工藝不是將油漆噴灑到各種零件上，而是通過一種化學方法，在注塑成型機中將漆膜粘結(jié)到各種塑料件上的新型工藝。  目前在該領(lǐng)域的開發(fā)方面，引領(lǐng)新技術(shù)潮流的是克萊斯勒公司。克萊斯勒的工程師們說，在未來的10年內(nèi)，他們將擁有制造轎車整體塑料車身的技術(shù)，使用模壓的漆膜進行裝飾。該漆膜方案投入生產(chǎn)大約是在2002年，在美國道奇品牌的尼昂轎車前面使用了白色的飾條。在2003年的車型上，車的前端和后端飾條都使用了白

17、、紅、黃3種色調(diào)在最后的批準階段將使用另外7種顏色。    2.13智能線路  智能線路就是將“即插即用”的各種功能內(nèi)設(shè)到線束和其各個接頭中去。  具有電子控制技術(shù)經(jīng)驗的主要線束公司和其它供貨商都是這一領(lǐng)域的競爭伙伴。在基本的線束結(jié)構(gòu)、軟件和接頭方面需要巨大的投資。但是德爾福公司的研究已經(jīng)表明，在智能線路系統(tǒng)連接的一個完整的開關(guān)將會減輕大部分的質(zhì)量，因為只需要極少的電纜和接頭。智能線路將成為下一代大量生產(chǎn)車型的主要特征。智能線路可望早期安裝在各種車門視鏡及座椅上。    2.

18、14電子駐車制動器  電子駐車制動器較之傳統(tǒng)手制動器的優(yōu)勢是可以防止車輛爬坡時向下滾動。如果與距離傳感器系統(tǒng)配套使用，在密集的場所內(nèi)還可以使駐車更容易。由于它是一個高效的發(fā)動機停機裝置，因此它還可充當防盜器材。    3.汽車設(shè)計四大新趨勢    3.1家用汽車趨向小型化  家用汽車小型化趨勢是近年來世界汽車消費的一個顯著特點，這一趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展。法國雷諾公司幾年前推出的“克里歐”小型車一炮打響，在歐洲各國大受歡迎。此后意大利的菲亞特公司研制了外形活撥、功能齊全的“潘托”型小轎車，至

19、今已銷售了260萬輛。小型車價格低，青年人容易接受。此外，這種車的車身短，行駛和停車都很方便，也是受消費者歡迎的原因。    3.2更多考慮“環(huán)?！眴栴}  過去30年，德國售出的汽車的耗油量平均減少了一半，從而使排放的有害物質(zhì)減少了一半。從1999年到2001年，100km耗油量就減少了約14,從9.3L減至6.5L。到2004年減至5L是德國汽車制造者的目標。隨著過去幾年環(huán)境意識的不斷增強，以及隨之頒布的法律，汽車開發(fā)人員把保護環(huán)境放在最優(yōu)先的位置。  法國人和德國人設(shè)計了重新利用設(shè)備，大眾、歐寶和福特這樣一些大批量生產(chǎn)汽車廠家為它們過去的暢銷產(chǎn)品高爾夫牌、阿斯特拉牌和護衛(wèi)者牌汽車提供回收擔保。  一些高級轎車，如新型鋁外殼的奧迪A8和新型7座寶馬轎車，可回收的材料多達95%。奧迪的鋁車身材料可以重復利用無數(shù)次。汽車開發(fā)人員面臨的最大難題是減少會引起溫室效應的CO2的排放量，據(jù)測量，汽車排出的廢氣中有94%是CO2。  由于CO2的排放量同發(fā)動機燃料的消耗有密切關(guān)系，而汽車的自身質(zhì)量又由于人們