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產業技術評析

2030年全球汽車發展主軸與潛力產品預測
發表日期:2017-04-19
作者:石育賢(工研院IEK)
摘要:
2030年因為全球環境技術精進,複合動力車與插電式複合動力車需求會大幅擴增,48 V與Power Net將受到歐美與中國大陸重視,市場規模將會擴大其配備的採用。

全文:
一、環保電動化趨勢發展下,2030年PHEV與HV為主流商品

2030年因為全球環境技術精進,HV (HV:Hybrid Vehicle,複合動力車)與PHV Plug-in Hybrid Vehicle插電式複合動力車)需求會大幅擴增,48 V與Power Net將受到歐美與中國大陸重視,市場規模將會擴大其配備的採用。

圖1 2015~2030年全球動力系統關鍵產品與滲透率
資料來源:富士總研,工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖1 2015~2030年全球動力系統關鍵產品與滲透率

二、2030年自動駕駛帶動Smart ADAS、V2X、5G通訊系統周邊商品發展

1.SAMRT ADAS

全球自動駕駛與車輛操控安全發展使得全球先進駕駛輔助系統(ADAS,Advanced Driver Assistance Systems)蓬勃發展,雖沒有法規強制,但是受到各國新車安全評鑑(NCAP, New Car Assessment Program)規範而提升,逐漸發展成標準配備,尤其Level 3~4的自動駕駛系統將在2020年代開始正式配備,將為ADAS做好長期鋪路的動作。

2.V2X 帶動4G/5G 發展

全球通訊技術需求,eCall在緊急通訊使用3G通訊技術外,資通訊系統用的4G/5G通訊技術會越來越普及,並實現高度的V2X (Vehicle-to-Everything,車與一切事物)以及資通訊等服務。日本通訊技術採用DSRC或760 MHz區段的車輛與車輛間、道路與車輛間通訊技術將更進一步發展。歐盟通訊技術需求,除緊急通訊系統eCall變成標準配備並且利用3G通訊技術外,使用智慧型手機的資通訊系統服務以及道路與車輛間通訊的市場擴張後,可望帶動4G/5G通訊應用的普及。美國通訊技術投入4,200萬美元正在推動車輛與車輛間通訊技術,預期在2020年以後的配備狀況會比較有進展。

3.車內通訊採用MOST和Ethernet網路系統

全球車內通訊技術需求有一部份車輛的功能配備FlexRay規格,但由於控制系統的增加與進化,採用MOST (Media Oriented Systems Transport,媒體導向系統傳輸)與Ethernet (乙太網路)的車種將會增加。

圖2 2015~2030年全球自動駕駛關鍵產品與滲透率
資料來源:富士總研,工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖2 2015~2030年全球自動駕駛關鍵產品與滲透率

4.2030年車用儀表與智慧裝置連動有需求外,車載人機介面在手勢與語音需求增加

除預期全球車用儀表與智慧型手機連動系統將會普及外,在IVI系統、HUD (Head Up Display,抬頭顯示器)及電子後視鏡等設備產品會有成長,此外,車載LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)數量增加,HMI (Human-Machine Interface,人機介面)透過視覺多模式化,在語音辨識與觸控輸入將成為主流,在2030年雷射光源的HUD將會增加。

圖3 2015~2030年全球車用儀表關鍵產品與滲透率
資料來源:富士總研,工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖3 2015~2030年全球車用儀表關鍵產品與滲透率

5.2030年車用攝影機與LED將整合到頭燈系統,線傳技術也將有部分技術獲得補及

其他技術發展,如車用攝影機與LED技術將會有可能進一步統合至頭燈系統;線傳(x-by-wire)技術會有發展與統合,因為自動駕駛技術逐漸成熟,以光學辨識技術加上ECU控制的頭燈、和以線傳換檔等技術也會於2020年逐漸浮現,2030年後逐漸普及。

圖4 2015~2030年全球其他關鍵產品與滲透率
資料來源:富士總研,工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖4 2015~2030年全球其他關鍵產品與滲透率

三、IEKView:

1.台灣在車用電子類產品非常多元,ADAS相關產品已具備部分能量

台灣汽車電子帶動資通訊和車電零組件對車輛新興科技的應用。環顧台灣車電產品在導航、多媒體與車用影像項目發展居多,因自動駕駛車、聯網車輛的發展,將可促進先進駕駛安全輔助系統,如車用影像系統、盲點偵測、車道偏移、停車輔助系統、車用LED系統,隨而帶動進口車在 OES或AM市場上加配國內汽車電子產品為訴求。

圖5 台灣車用電子產品分布圖
資料來源:工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖5 台灣車用電子產品分布圖

2.台灣進入2030年車輛產業關鍵系之建議

(1)車用電子產品重視少量多樣、量少質精,與消費性電子產品生產型態不同

2030年台灣有機會可以進入產品商機如次世代儀表板、平面顯示器、車用鏡頭、GPS 導航、影音播放、邏輯 IC、記憶體、通訊聯網等產品,但是汽車零組件特性為少樣多量、量少質精,尤其車用零組件系統要求繁雜、無共通標準、重視量身客製,加上終端車廠為區隔客層且價格差異化,跟電子業習慣的大量出貨有相當程度差異,消費性電子產業廠商目前成功切入車用電子的業者都是經過這個鍛鍊,才進入車輛領域。

(2)自動駕駛技術與產品需善用法人建置的基礎研究能量,以累積廠商測試與驗證能力

自動駕駛應用在實際道路的問題非常複雜,因此車電產品需不斷地進行測試、幾萬公里甚或長時間實車測試,才能在不斷測試過程中尋找問題,一旦在測試過程中遇到問題,需作適當故障排除,反覆測試與長時間驗證,是汽車電子產品最大特徵。尤其,自動駕駛車輛上的車用電子產品項目非常多,避免EMI與EMC的問題,要求更為嚴謹,認證至少都兩年以上。汽車電子產品會須要這麼長時間的認證,最主要是因為須考量各種不同的作業環境,如溫度範圍、功率消耗、尺寸與抗電磁干擾雜音能力,都屬於每家汽車廠要求的特殊規格,須符合車廠嚴苛標準才能拿到入門鑰匙。

台灣未來開放幾個研究應用場域,如基隆到金山、工研院到竹北高鐵、工研院到清大、工研院園區、車輛中心、高雄、台中花博會、南投中興新村等處,協助台灣法人與業者建置車與車聯網技術、先進駕駛安全輔助系統、車用影像與感測系統、車用LIDAR系統等,希望通過不同車種測試驗證,協助國內業者進入國際供應鏈。

(3)台灣已累積智慧電動車產業生態系統,政策應持續鼓勵車輛產業發展

台灣車輛零組件外銷實力,車用電子近年產品發展從車用導航到車載多媒體、車載電腦、車載顯示器、車用儀表、車用影像式行車記錄器等產品;華創車電開發的360度全周影像系統、車用觸碰儀表系統等都造成國外進口車的壓力,顯示台灣車電產品有機會成為國際主要供應商且以台灣為試金石。

電動車因為充電站不普及和這二年油價下跌,導致電動車發展有些許遲滯,2016年歐、美、中國大陸等主要國家在法規與產業政策都引導新能源車輛的動力系統、充電與營運服務系統開發,透過充電站設置與普及來減緩騎乘者焦慮,到2030年若能透過點對點租賃營運服務系統,達到隨處可借可還的便民服務,均可透過智慧車輛協助各國在低碳城市、智慧城市生態系統的發展。

自動駕駛是台灣ICT與車輛零組件合作的契機,透過台灣整車、系統、次系統、元件與模組的合作,政策若支持整車根據不同使用者與使用環境,如銀髮族社區巡迴車、荷蘭花卉電動智慧車輛開發特定產品,由整車制定車道維持、緊急自動煞車系統、前方防碰撞、智慧跟隨、智慧停車、自動充電等系統,滿足一般人對自動駕駛需求,2030 年前法規要求新車全部實施的話,台灣就是全球最先進自動駕駛場域。

圖6 台灣智慧電動車輛與零組件生態系
資料來源:工研院IEK ITIS研究團隊整理(2017/3)
圖6 台灣智慧電動車輛與零組件生態系

(本文作者為工研院IEK執行產業技術前瞻研究與知識服務計畫產業分析師)

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更新日期:2020-04-08

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