新廠商磨拳切入智能車聯(lián)網(wǎng)，但可靠性關(guān)口怎么跨？

昨日，在由Aspencore旗下《EDN電子技術(shù)設(shè)計(jì)》、《EET電子工程專輯》和《ESM國際電子商情》共同舉辦的Tech Shanghai汽車電子設(shè)計(jì)論壇上，德凱宜特股份有限公司（DEKRA iST）技術(shù)營銷室的陳旺助先生，在“智能車聯(lián)網(wǎng)之汽車電子模塊可靠度設(shè)計(jì)驗(yàn)證”議題上，為我們分享了可靠性在汽車電子中的重要性。

“如果你的企業(yè)是在起步的求生存的階段，可能不會(huì)那么重視品質(zhì)。然而，如果未來你想要切入到整車廠，和知名整車廠和Tier 1供應(yīng)商做合作，那就不得不重視品質(zhì)。否則，你的產(chǎn)品就無法切入進(jìn)去。”陳旺助先生表示。

從2016全球汽車銷售量排行榜可以看到，全球前七大汽車廠商的銷售量占到前十大的60%。因此這才是汽車電子廠商最終需要打進(jìn)的市場。另外，Tier 1廠商也是汽車電子廠商的一個(gè)關(guān)鍵客戶群，主要涵蓋歐美日地區(qū)。中國市場這么大，但中國的供應(yīng)鏈卻無法進(jìn)到全球十大汽車零組件供應(yīng)商的陣營中，這個(gè)問題值得我們反思。中國前十大車廠以生產(chǎn)小型車為主，但近兩年也陸續(xù)有MPV、SUV加入。

另外，全球車廠都將目標(biāo)放在2020年（5G商用引入車聯(lián)網(wǎng)？）。

汽車電子智能車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與市場概況

1970年代，汽車電子的金額占汽車價(jià)格的2%，而到現(xiàn)在，汽車電子的金額占到汽車價(jià)格的40~50%。由于要確保安全，因此對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)，汽車廠商不情愿去采納新的供應(yīng)鏈。但是現(xiàn)在汽車電子所占比重越來越高，對(duì)于動(dòng)力總成和電池等新興供應(yīng)鏈，這也帶來了機(jī)會(huì)。但是如果沒有品質(zhì)，相關(guān)產(chǎn)品也是無法進(jìn)入到這些供應(yīng)鏈當(dāng)中。

SAE J3016-2016法規(guī)將自動(dòng)駕駛分成6個(gè)等級(jí)（0~5級(jí)）。

據(jù)HIS 2016年統(tǒng)計(jì)，2~4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)由汽車廠商主導(dǎo)，而5級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)則由蘋果、優(yōu)步、Google這三家非車廠主導(dǎo)（原因自己去想……）。

自動(dòng)駕駛技術(shù)首先要有傳感器（如雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、V2X車載單元等）數(shù)據(jù)來支持。然后送入電控單元（ECU）做感知和決策，最后送入汽車做各種控制。對(duì)于4級(jí)和5級(jí)自動(dòng)駕駛，傳統(tǒng)的ECU將被Super ECU所取代。它將加入人工智能（AI，通過機(jī)器學(xué)習(xí)得到程序）、V2I（車對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施）、高精度導(dǎo)航地圖（比如位于高架路的哪一層）等元素，并通過LTE-V/4G/5G或DSRC/802.11p（共存）與云端實(shí)現(xiàn)連接，陳旺助先生談道。

新能源車/電動(dòng)車采用交流或直流電來充電。交流充電是在汽車內(nèi)部有一個(gè)車載充電器來將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。直流充電則是AC/DC轉(zhuǎn)換在外部完成。鋰電池提供250~450V直流電，而電機(jī)是交流三相系統(tǒng)，因此需要經(jīng)過DC/AC逆變器來轉(zhuǎn)換。另外車內(nèi)的12V直流供電系統(tǒng)則需要經(jīng)過DC/DC轉(zhuǎn)換器來供電。

Audi RS 5 TDI概念車中采用了48V鋰電池，這將在以后越來越多地被看到。“Audi認(rèn)為，傳統(tǒng)使用12V電壓配置與鉛酸電池的組合，約可供應(yīng)3kW電能輸出，能夠供應(yīng)一般車輛上用電低的電子設(shè)備，但其實(shí)已負(fù)荷不了現(xiàn)代化或是替代能源車款對(duì)于電力的需求，更負(fù)擔(dān)不了電子渦輪增壓器所需電力，因此才加上了這套48V電系配置。

“同時(shí)若怠速熄火時(shí)，鋰電池儲(chǔ)純的電能亦可分?jǐn)傘U酸電池負(fù)荷，一起供應(yīng)車輛電子或空調(diào)設(shè)備用電，不僅如此，由于電壓提高至48V、電流較小，因此也將可使用較細(xì)的電纜，盡可能降低車輛負(fù)重。”陳旺助先生透露。

智能車聯(lián)網(wǎng)——車用電子可靠度驗(yàn)證方法

汽車零部件分為原廠車零部件（又分原廠委托制造OEM和原廠委托設(shè)計(jì)制造ODM）、售后維修零件（又分正廠零件OES和副廠零件AM）和經(jīng)銷商選配件（經(jīng)銷商委托設(shè)計(jì)制造DOP）。對(duì)于售后維修零件，歐美地區(qū)OES占七八成，而中國大陸和臺(tái)灣則是AM占七八成。二者相比，OES比AM的品質(zhì)/可靠度更高，售價(jià)/成本也更高（OEM、ODM則是最高）。

據(jù)介紹，汽車設(shè)計(jì)需要符合車廠規(guī)范。汽車ECU的PCBA，車廠會(huì)指定自己的車廠規(guī)范，并且有國際規(guī)范，比如IATF 16949（ISO/TS 16949）、ISO 26262，Tier 2的產(chǎn)品必須符合這些規(guī)范，才能交付給Tier 1廠商。PCBA拆分成PCB和IC，PCB又有IPC TM 650 / IPC-6012DA，IC又有AEC Q100/Q101/Q200規(guī)范。

IATF 16949是對(duì)生產(chǎn)流程的管控。經(jīng)銷商必須做此類標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，而對(duì)于剛起步、求生存的企業(yè)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以不必考慮。汽車安全規(guī)范ISO 26262分為很多部分，其中的功能安全部分，只要是和安全相關(guān)的產(chǎn)品（比如ADAS）就必須要過。進(jìn)入到驗(yàn)證的部分，又包括零組件供應(yīng)鏈（Tier 2和3）和系統(tǒng)/子系統(tǒng)供應(yīng)鏈（Tier 1和2），出廠件需要符合ISO 16750規(guī)范。對(duì)于零組件供應(yīng)鏈，必須過AEC Q100/Q101規(guī)范，AEC Q200則是可選。

智能車聯(lián)網(wǎng)——車用電子可靠度需求與壽命實(shí)證

可靠度的定義 美國電子裝備可靠度顧問小組（AGREE）對(duì)可靠度下的基本定義為：產(chǎn)品于固定的時(shí)間內(nèi)，在特定的工作與環(huán)境條件下，執(zhí)行特定性能或功能，成功達(dá)成任務(wù)的機(jī)率。

可靠度的測(cè)試，即在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)期，利用不同的“環(huán)境應(yīng)力”，來驗(yàn)證產(chǎn)品的耐受水平。除驗(yàn)證產(chǎn)品耐受水平外, 亦可利用可靠度試驗(yàn)證明“產(chǎn)品壽命”，常見有下列三種方法：可靠度壽命預(yù)估，可靠度壽命實(shí)測(cè)和市場回饋。最終目的為提高產(chǎn)品質(zhì)量與降低市場客退的風(fēng)險(xiǎn)。

可靠度驗(yàn)證并非強(qiáng)制性要求，完全取決于買賣雙方協(xié)議，此與一般強(qiáng)制驗(yàn)證要求不同，例如電磁兼容（EMC）、安規(guī)、無線通信，若無通過該國或區(qū)域相關(guān)法令核準(zhǔn)，則不得在該區(qū)銷售。

以下是汽車電子零組件設(shè)計(jì)與驗(yàn)證流程。

最后，陳旺助表示，德凱宜特DEKRA-iST 提供全方位的車用驗(yàn)證平臺(tái)，涉及機(jī)構(gòu)部件/電子部件領(lǐng)域、ECU電子控制模塊領(lǐng)域、PCB /PCBA電路板領(lǐng)域和芯片/元器件領(lǐng)域的驗(yàn)證，并提供可靠性試驗(yàn)、失效分析、材料測(cè)試、化學(xué)分析以及電磁兼容測(cè)試。